ВЕНТИЛИРУЮЩАЯ КОМБИНИРОВАННАЯ СТЕЛЬКА
VENTILATING COMPOSITE INSOLE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к обувной промышленности и может быть использовано при изготовлении обуви, в которой генерируется направленный поток воздуха на плантарную поверхность стопы носчика при ходьбе, чем обеспечивается повышение комфортности обуви.
Уровень техники
Известны устройства (источники: патенты №2001592, 2118501, 2343809, 2343810) пневматического, механического и комбинированного типов, предназначенные для вентиляции внутриобувного пространства, но имеющие общие недостатки: сложность и громоздкость конструкции, значительную массу, которая соизмерима с общей массой обуви, что утяжеляет последнюю.
Известны вентиляционные устройства - пневмонасосы (источники: патент №2001592, 2118501, 2343809, 2343810), вмонтированные в стельки, представляющие собой выпуклые, упругие, полимерные (резиновые) оболочки, полые внутри, имеющие отверстие для заполнения и выпуска воздуха. Верхняя поверхность такого пневмонасоса выполнена в виде полусферы или подобной формы. На верхней поверхности оболочки пневмонасоса располагаются отверстия.
Пневмонасос с упругой оболочкой располагается в пяточной части по центру пятки, что затрудняет выпуск воздуха, так как при контакте и нажатии пяткой на упругую оболочку перекрываются имеющиеся отверстия. При заборе воздуха, когда пятка не производит силового давления на упругую оболочку пневмонасоса, нагнетание воздуха в ее полость также затруднено, так как пятка находится в контакте с упругой оболочкой и отверстия оказываются перекрытыми. Аналогичная картина происходит и с упругой оболочкой, расположенной в пучковой части, там также затруднено заполнение упругой оболочки воздухом и его выпуск при наступании стопой на стельку из-за перекрытия отверстий. Таким образом, заполнение упругой формы воздухом и выпуск воздуха будет мало эффективным.
Существенным недостатком этой конструкции пневмонасоса с упругой оболочкой является тот факт, что отверстия располагаются на верхней поверхности стельки и при давлении на них стопой материал упругой оболочки накладывается на материал вкладной стельки, образуя локальный дополнительный второй слой. Этот слой будет чувствоваться носчиком, воздействуя на пяточную и пучковую части стопы и вызывая негативные ощущения при каждом шаге. В этих конструкциях вентилирующих стелек поверхности упругих оболочек пневмонасосов не сопряжены по форме с поверхностями участков стопы, воздействующих на них, что увеличивает давление на эти участки стопы и вызывает негативные ощущения.
Сущность изобретения
Изобретение направлено на решение следующих задач:
- достаточно простыми средствами обеспечить вентиляцию внутриобувного пространства во время носки обуви;
- повысить эффективность обдува плантарной части стопы в зонах интенсивного потоотделения;
- устранить образование второго слоя - выпуклости на поверхности вкладной стельки в момент наибольших давлений, возникающих при сжатии упругой оболочки пневмонасоса, выполняющего функции забора и выпуска воздуха;
- обеспечить наиболее благоприятные условия взаимодействия поверхностей контакта упругой формы оболочки пневмонасоса и сопрягаемых участков плантарной поверхности стопы-пятки и пучков.
При решении вышеприведенных задач предлагаемое устройство вентилирующей комбинированной стельки обеспечит следующий технический результат:
- принудительная вентиляция внутриобувного пространства будет осуществлена достаточно простыми конструкторскими решениями, при этом эффективность вентиляции будет высокой;
- стопа носчика не будет испытывать неудобства, так как в момент максимальных давлений стопа не будет опираться на выпуклые поверхности, образующиеся при сжатии упругой оболочки пневмонасоса.
Участки стопы, контактирующие с упругой оболочкой пневмонасоса, будут функционировать в режиме минимальных контактных давлений, так как упругая оболочка насоса выполняется в виде сопряженных с ними (участками стопы) поверхностями участков стопы.
Вентилирующая комбинированная стелька состоит из вкладной и основной стелек, при этом на вкладной стельке закреплен, например, клеем пневмонасос в виде упругой оболочки, которая сверху обтягивается вкладной стелькой, предварительно отформованной в зонах нахождения пневмонасосов. В основной стельке в месте соединения с упругой оболочкой пневмонасосов имеется углубление, в которое при нажатии стопой упругой оболочки пневмонасоса последняя будет убираться в углубление, оставляя поверхность вкладной стельки ровной без бугров, которые могли бы вызвать у носчика обуви негативные ощущения при ходьбе.
В пневмонасосах на поверхностях оболочек в их частях, не перекрываемых отпечатком стопы, имеются ряд отверстий для забора и нагнетания воздуха в зоны обдува стопы для интенсификации испарения выделяемого стопой пота и охлаждения. Расположение отверстий в этих частях упругих оболочек пневмонасосов обеспечивает свободный поток воздуха, как во внутрь упругих оболочек, так и из них при сдавливании их стопой. Внешняя часть упругой оболочки пневмонасоса, размещенного в пяточной части, перекрывается на две трети отпечатком пятки стопы. Оставшаяся внутренняя часть упругой оболочки пневмонасоса, составляющая одну третью часть, обращенную к внутренней стороне стопы, не перекрывается отпечатком стопы, и на ней размещаются отверстия для входа и выхода воздуха, так как остальные две четверти поверхности упругой оболочки закрыты отпечатком плантарной части стопы. Соосно отверстиям в упругой оболочке пневмонасоса выполняются отверстия и во вкладной стельке. В носочно-пучковой части вентилирующей комбинированной стельки размещается пневмонасос с упругой оболочкой, последняя на одну треть перекрывается отпечатком пучковой части стопы. Отверстия для входа и выхода воздуха в упругой оболочке делаются в передних двух третьих ее поверхности, не перекрываемой отпечатком. Местоположение проекции на стельку упругой оболочки пневмонасоса в пяточной части определяется линиями поперечно-вертикальных сечений:
первая крайняя линия находится в пределах 0,22Д - 0.24Д, где Д-длина стопы;
вторая крайняя линия в пределах 0,33Д - 0,35Д.
Местоположения проекции на стельку упругой оболочки пневмонасоса в пучковой части строится по верхнему контуру отпечатка пучковой части стопы, описываемого кривой линией. Таким образом, чтобы ширина упругой оболочки пневмонасоса, составляющая 0,07Д - 0,08Д, на одну треть заходила под отпечаток пучковой части стопы, а остальные две третьих ширины находились вне отпечатка. Зона, где будет расположена упругая оболочка пневмонасоса пучковой части, находится между стандартными сечениями 0,73Д-0,90Д. Несколько меньший заход упругой оболочки пневмонасоса для пучковой части под отпечаток стопы по сравнению с заходом упругой оболочки пневмонасоса для пяточной части вызван тем, что пучковая часть стопы при наступании на опору сместится вперед на 3-4 мм и будет дополнительно надавливать на упругую оболочку, усиливая тем самым выпуск воздуха из последней. Такое расположение обоих упругих оболочек пневмонасосов и отверстий в них обеспечивает свободное поступление воздуха во внутрь упругих оболочек и свободный выход воздуха в обдуваемую зону.
2
Упругая оболочка пневмонасоса в зоне контакта с действующими на нее участками стопы профилируется таким образом, что контактируемые зоны упругой оболочки пневмонасоса имели ответную поверхность форме участков стопы, воздействующим на нее, что за счет увеличения контактной поверхности снизит давление на соответствующие участки стопы, так как по имеющимся данным допустимо сжатие стопы обувью на величину 10 г/см(источник: Справочник обувщика, изд. «ЛИ», М.:1967 г, с. 41).
В основной стельке - составляющей части предлагаемой вентилирующей комбинированной стельки, на верхней поверхности, где крепятся упругие оболочки, делаются углубления, позволяющие в момент максимального нажатия на упругие оболочки пневмонасоса соответствующими участками стопы разместить в этих углублениях упругие оболочки и отформованные выступы заподлицо.
Благодаря этому на поверхности предлагаемой вентилирующей комбинированной стельки не возникнут бугры, вызывающие негативные ощущения у носчика при ходьбе.
Перечень фигур чертежей
1. На фиг.1 изображена вентилирующая комбинированная стелька с двумя пневмонасосами, состоящих из упругих оболочек, которые приклеены к отформованным выпуклостям вкладной стельки, где позициями обозначены: 1 - вкладная стелька; 2, 3 - отформованные выступы вкладной стельки в пучковой и пяточной частях; 4, 5 - упругие оболочки пневмонасоса в пучковой и пяточной частях; 6 - основная стелька; 7 - отверстия для воздуха; 8 - полости в основной стельке.
2. На фиг.2 изображено схематическое размещение пучкового пневмонасоса 9 и пяточного пневмонасоса 10 в соответствующих частях вентилирующей комбинированной стельки относительно контура отпечатка следа стопы 11, размещенных в контуре стельки 12.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Предлагаемое изобретение достаточно просто может быть практически реализовано в условиях обувной фабрики.
Упругие оболочки пневмонасосов с отверстиями можно изготовить методом горячего формования на прессе, для чего потребуются только соответствующие пресс-формы. Формование вкладной стельки с выпуклостями для размещения в них упругих оболочек пневмонасосов можно осуществить на прессе с термо пресс-формами.
Углубления на основной стельке в местах, где в дальнейшем расположатся упругие оболочки пневмонасосов, можно выфрезеровать на обычном фрезерном станке.
Соединение вкладной стельки с помещенными в ней упругими оболочками пневмонасосов и с основной стелькой производится клеевым способом.
Описание конструкции устройства в статическом состоянии
Вентилирующая комбинированная стелька с пневмонасосами в пяточной и пучковой частях включает в себя вкладную стельку 1 (фиг.1) (например, кожаную) с отформованными выступами 2 и 3 в пучковой и пяточной частях, упругие оболочки 4 и 5 (например, резиновые), размещенные в пучковой и пяточной частях, скрепленные (например, клеем) с соответствующими выступами 2 и 3, основную стельку 6, которая может быть кожаной или картонной, соединенную с вкладной стелькой 1 (например, клеем).
В отформованных выступах 2 и 3 (фиг.1) с прикрепленными к ним упругими оболочками 4 и 5 имеются сквозные соосные отверстия 7, выполненные на участках упругих оболочек, которые не перекрываются контуром отпечатка стопы 11 (фиг.2). Контуры отформованных выступов 2 и 3 (фиг.1), контактирующие с соответствующими участками плантарной части стопы в пучковой и пяточных частях, выполнены таким образом, чтобы их профиль составлял ответную форму соприкасающимся с ним участку стопы, что увеличит площадь их контакта и уменьшит давление на эти участки стопы.
В основной стельке 6 (фиг.1) выфрезерованы полости 8 напротив упругих оболочек 4 и 5. Объем полостей 8 рассчитан на заполнение материалом отформованных выступов 2 и 3, а также упругими оболочками 4 и 5 таким образом, чтобы при наступании стопы отформованные выступы 2 и 3 и упругие оболочки 4 и 5 размещались в полостях 8 заподлицо с окружающей поверхностью основной стельки, не образовывая неровностей, бугров на вкладной стельке, которые давили бы на плантарную часть стопы, вызывая неудобство и болезненные ощущения при носке обуви. В контуре стельки 12 (фиг.2) размещаются пучковый пневмонасос 9, пяточный пневмонасос 10 и контур отпечатка стопы 11.
Работа с использованием изобретения
Вкладная стелька 1 (фиг.1) с вклеенными в отформованные выступы 2 и 3 упругими оболочками 4 и 5 промазывается клеем и вставляется в затянутую обувь на основную стельку 6, имеющую полости 8, и вкладная стелька 1 скрепляется с основной стелькой 6.
При ходьбе носчик обуви, ставя ногу на пятку, нажимает на отформованный выступ 3 (фиг.1) вкладной стельки 1 с упругой оболочкой 5. При этом воздух, находящийся внутри полости упругой оболочки 5, выдавливается через отверстия 7 в подсводную часть стопы.
При переносе опоры на носочную часть обуви происходит надавливание на отформованный выступ 2 вкладной стельки 1 с упругой оболочкой 4. Воздух, находившийся внутри полости упругой оболочки 4, выдавливается через отверстия 7 в подпальцевую часть стопы. Одновременно под действием упругой оболочки 5 отформованный выступ 3 возвращается в исходное положение, и воздух засасывается упругой оболочкой из внутриобувного пространства. При переносе упора стопы на пятку упругая оболочка 4 возвращает отформованный выступ 2 носочной части в исходное положение, засасывая воздух из внутриобувного пространства. Далее цикл повторяется. При выдавливании воздуха из упругих оболочек происходит обдув проблемных зон плантарной части стопы, интенсифицируется испарение пота, происходит охлаждение стопы и ускоряется обмен воздуха внутри обуви с наружным воздухом.