Конструкция низа обуви

Конструкция низа обуви

Реферат

Изобретение относится к обувной промышленности, в частности к конструкциям низа обуви, и может быть использовано для производства обуви специального назначения.

Известно, что большой проблемой для военнослужащих, нефтяников, геологов, работников силовых структур, охотников, туристов и т.д. при эксплуатации обуви во влажных полевых условиях является проницаемость обуви для наружной воды, главным образом со стороны подошвы.

Анализ уровня техники показал, что хотя существует достаточно большое количество технических решений, направленных на создание водонепроницаемой подошвы и обуви, проблема защиты от проникновения внешней воды внутрь обуви со стороны подошвы решается в основном тремя путями, а именно:

1. Изготовление подошвы и верха обуви монолитными из водонепроницаемых материалов. Однако этот прием резко ограничен ассортиментом приемлемых для этого материалов. Как правило, такая обувь не пригодна для длительного ношения из-за низких санитарно-гигиенических свойств.

2. Изготовление многослойной подошвы из материалов, дополняющих друг друга.

3. Разработка различных способов соединения слоев подошвы между собой и с верхом обуви, в том числе разработка различных видов рантов.

Известна обувь, подошва которой выполнена монолитно с рантом, при этом нижняя часть подошвы разделена на две, между которыми вставлена водонепроницаемая мембрана. Верхняя же часть обуви выполнена многослойной, и внутренний слой верха присоединен к внутренней части ранта, а внешний - к наружной его части (патент США №6604302, опубл. 12.08.03). Однако отметим, что любая вставка из полупроницаемой мембраны достаточно быстро загрязняется, приводя к ее непредсказуемым свойствам в экстремальной ситуации.

Известна водостойкая подошва для обуви, состоящая как минимум из трех слоев: подметки, сделанной из пластического материала, имеющей по крайней мере одну макроперфорированную вставку, вспомогательного слоя, который в зависимости от заранее заданной макропористости сделан из сетки, войлока или другого диффузно перфорированного материала, и мембраны из материала, который не пропускает воду, но пропускает водяной пар. Слои герметично соединены по крайней мере по периметру (WO 2004028284, опубл. 08.04.2004).

Известна подошва, которая состоит из подметки, выполненной из кожи или подобного материала, которая, по меньшей мере, частично покрыта в верхней части непроницаемой для воды мембраной. Подметка выполнена с отверстиями, в которые с обеспечением герметичности вставлены вставки из каучука или подобного материала, при этом указанные вставки в свою очередь имеют отверстия, а между мембраной и подметкой установлен защитный слой (патент РФ №2254793, опубл. 27.06.2005).

Известна подошва, состоящая из двух частей, между которыми располагают промежуточную мембрану, соединенные по периметру герметично, посредством манжеты, предотвращая наружную инфильтрацию (WO 99/65434, опубл. 23.12.1999).

Известна подошва, состоящая из подметки, нижняя часть которой выполнена с рантом, имеющим каналоподобный выступ, в который входит верхняя часть подметки, представляющая собой стельку из водонепроницаемого материала и верх обуви, рант горизонтально прошит вместе со стелькой и верхом обуви. При этом нижняя часть верхней части подметки герметично присоединена к нижней части ранта (патент США №4819345, опубл. 11.04.89).

Известна водонепроницаемая подошва для обуви, состоящая из подметки, выполненной из кожи или любого другого подобного материала, которая по крайней мере частично в верхней своей части покрыта мембраной. Вдоль периметра расположен слой из резины или подобного материала, который имеет в области соприкосновения с мембраной открытую центральную часть (заявка ЕР №0619959, опубл. 19.10.1994).

В заявке ЕР №1514487, опубл. 16.03.2005, предложено края верха обуви и функциональных слоев подошвы выполнять из термопластичных полимеров и потом их соединять путем склеивания, стробирования, методом пайки и другими.

Известна водонепроницаемая подошва для обуви, выполненная из кожи или подобного материала, покрытая в верхней части мембраной, которая по периметру соединена с подошвой через уплотнительное кольцо (заявка СА №2502658, опубл. 13.10.03).

Основными недостатками всех вышеперечисленных конструкций низа обуви являются:

- использование твердых материалов для герметизации низа обуви;

- способы крепления твердых, в том числе эластичных, материалов не обеспечивают герметичности из-за деформации мест их крепления;

- использование полупроницаемых мембран, которые довольно быстро загрязняются и их поведение в экстремальных условиях становится непредсказуемым;

- утяжеление обуви за счет применения слишком многослойных конструкций низа обуви;

- сложность и длительность изготовления.

Наиболее близкой к заявляемой является конструкция низа обуви, включающая подошву, соединенную с верхом обуви и плотно скрепленную по периметру со стелькой, защитный элемент, расположенный под указанной стелькой на верхней части подошвы. Подошва имеет в своей верхней части вогнутый участок, который по периметру ограничен бортом, выступы, выступающие от указанного вогнутого участка, и отверстия или каналы, образованные в указанном борту и соединяющие вогнутый участок с наружной средой. Для обеспечения возможности образования плотного соединения с подошвой край защитного элемента расположен внутрь от края стельки или край стельки загнут за край защитного элемента. Защитный элемент выполнен из водоотталкивающего и быстросохнущего материала, например из ткани "Kevlar" или фильтровальной ткани. Как вариант защитный слой проложен между двумя частями подошвы, которые герметично соединены между собой и на которые разделена указанная подошва. Как варианты каждая часть подошвы имеет сквозные отверстия или подошва может содержать опорную сетку, соединенную со стелькой. Подошва соединяется с верхом обуви посредством клея, высокочастотной сварки или непосредственно отливкой в форму, образуя необходимый тип обуви (РФ патент №2247522, опубл. 2005.03.10).

Однако применение эластичных материалов для низа обуви, соединенных вместе жестким способом, приводит к деформации мест соединения, трещинам материала и как следствие к просачиванию влаги по местам деформации и снижению срока эксплуатации обуви, а поры стелек, выполненных из полупроницаемых мембранных материалов, довольно быстро забиваются, также снижая срок носки обуви, особенно в экстремальных ситуациях.

Задачей изобретения является улучшение водонепроницаемости обуви специального назначения со стороны низа обуви и увеличение срока ее эксплуатации за счет использования стельки, выполненной из неотвердевающего пластичного герметика.

Поставленная задача решается конструкцией низа обуви, состоящей из последовательно расположенных и скрепленных между собой подошвы, снабженной по периметру боковым рантом (выступом), защитного элемента и крепежной стельки, между которыми размещена нижняя часть верха обуви, а защитный элемент выполнен в виде слоя от 0,2 до 4 мм из неотвердевающего в диапазоне эксплуатационных температур от плюс 70°С до минус 60°С пластичного герметика с пенетрацией при 25°С, 0,1 мм от 70 до 150.

Технический результат изобретения достигается за счет выполнения защитного элемента из неотвердевающего полимерного герметика с заявляемыми техническими характеристиками, который под нагрузкой обеспечивает заполнение всех пор, дефектов, трещин и щелей, образующихся как при изготовлении обуви, так и главным образом во время ее эксплуатации.

Нетвердеющий герметик - это невысыхающая, густая пастообразная очень вязкая масса, по консистенции напоминающая пластилин, изготовляемая на основе полиизобутиленового, этиленпропиленового, изопренового, бутилового каучука и подобранных в необходимых соотношениях наполнителей и модификаторов (ГОСТ 14791-79). В отличие от отверждающих и высыхающих герметиков, нетвердеющий герметик в течение всего срока эксплуатации остается в пластоэластичном состоянии.

Заявитель использовал в работе известные нетвердеющие герметики, технические характеристики которых были приведены в их спецификациях. Отметим, что на сегодняшний день для известных нетвердеющих герметиков число пенетрации изменяется от 45 (Тегерон) до 160 (Гэлан). Кроме перечисленных заявителем были испытаны также следующие неотвердевающие герметики: Ребакс-М, БКМ-200, Эламаст и Бутэпрол-2м, числа пенетрации которых составляют соответственно 75, 70, 80 и 120.

Нетвердеющие герметики с заявленными техническими характеристиками обладают повышенной сопротивляемостью усталостным нагрузкам, возникающим при циклических перепадах температур, повышая трещиностойкость основы, мощными адгезионными свойствами, что обеспечивает отсутствие отслоения от основы и предотвращает протекание и отрывание слоя. Низкотемпературная гибкость образующегося слоя значительно улучшает эргономику при ходьбе.

Данные свойства герметика, расположенного между подошвой и верхом обуви, позволяют проникать ему в образующиеся при изготовлении обуви мельчайшие трещины и полости, предохраняя впоследствии от проникновения воды. Что касается образования трещин или повреждений подошвы при эксплуатации обуви, то их «лечение» будет зависеть только от размера повреждения и используемого герметика.

В случае низкой текучести размер повреждения может быть достаточно велик, чтобы на некоторое время предотвратить промокание обуви, например зимой или при использовании герметика с низким значением пенетрации.

Экспериментально было определено, что при использовании в качестве материала защитного слоя герметика с пенетрацией ниже 70 (Тегерон) из-за его жесткости происходит повреждение подошвы, а при величине пенетрации выше 150 (Гэлан) - протечка герметика.

При этом на водонепроницаемость и долговечность оказывает влияние и толщина защитного слоя: при толщине слоя менее 0,2 мм происходит промокание обуви даже при использовании герметика Тегерона, а при толщине более 4 мм ощущается заметное неудобство при ходьбе (неустойчивость ступни).

Выбор толщины защитного слоя из заявляемого интервала зависит от вида изготавливаемой обуви и используемого материала защитного слоя и в каждом конкретном случае подбирается опытным путем.

Таким образом, указанный заявителем технический результат достигается за счет использования в качестве защитного слоя низа обуви материала, неотвердевающего ни при каких условиях эксплуатации, который проникает в технологические поры и микрощели деталей обуви при изготовлении обуви и постоянно заполняет вновь образующиеся микродефекты подошвы при эксплуатации обуви, что в итоге препятствует проникновению внутрь обуви влаги, тем самым повышая ее водостойкость и срок службы.

На чертеже изображена заявляемая конструкция низа обуви, где 1 - подошва, 2 - крепежная стелька, 3 - защитный элемент, 4 - верх обуви, 5 - линии соединения, 6 - накладка.

Подошва (1) обуви может быть снабжена с наружной стороны накладкой, которую для снижения деформационного напряжения выполняют перфорированной и соединяют с подошвой клеевым способом, что приводит к значительному увеличению срока эксплуатации такой накладки. Накладка может быть выполнена по всей наружной поверхности подошвы или только на ее соприкасающейся с поверхностью земли части.

Для изготовления подошвы (1) в качестве водонепроницаемых материалов используют любые традиционно применяемые для этой цели материалы, в том числе пористая и непористая резина, каучук, поливинилхлорид, термопластичные эластомеры, полиуретан и другие материалы, которые представляют собой твердые, жесткие или упругие материалы и обладают соответствующими физико-химическими свойствами.

Крепежную стельку (2) выполняют из кожи или аналогичного материала.

Конструкция низа обуви может включать внутреннюю съемную стельку (не показана), расположенную на верхней части крепежной стельки (2) и обеспечивающую воздухопроницаемость и вентиляцию. В зависимости от назначения обуви стелька может быть выполнена как однослойной, так и многослойной из различных материалов, например сукна, кожи и натурального или искусственного меха, ворс которого располагают в сторону крепежной стельки.

Все конструктивные элементы низа обуви соединены вместе (линии соединения 5) или гвоздями, металлическими или пластмассовыми, или промышленным степлером, или деревянными клиньями, или посредством прошива переметочным или цепочечным швом лавсановыми нитями. В любом случае использование заявленного защитного слоя позволяет как бы «залечивать» образующиеся при этом различные дефекты.

Способ изготовления обуви с заявляемой конструкцией низа обуви обычен для обувной промышленности. Нанесение защитного слоя возможно любым подходящим для этого способом в зависимости от свойств используемого материала: кистью, шпателем, валиком, наливом с последующим разравниванием специальным инструментом, а также методом пневматического или безвоздушного распыления.

В качестве материалов для изготовления защитного слоя возможно использование неотвердевающих герметиков, обладающих заявленными свойствами, например битумно-полимерных мастик «Ребакс-М» (ТУ 5775-011-13238275-97) или «БКМ-200» (ТУ 2384-008-13238275-97) или однокомпонентного пластичного герметика Эламаста (ТУ 5774-012-17187505-95) на основе каучука и др.

Изготовленные заявителем несколько пар экспериментальной обуви с использованием в качестве материала защитного слоя полимерной мастики «Ребакс-М» (3 мм) показали превосходные эксплуатационные качества в отношении непроницаемости для воды и сырости, а также долговечности сохранения свойств и комфортности в течение 4-х таежных сезонов.

1. Конструкция низа обуви, состоящая из последовательно расположенных и скрепленных между собой подошвы, снабженной по периметру боковым рантом, защитного элемента и крепежной стельки, между которыми размещена нижняя часть верха обуви, отличающаяся тем, что защитный элемент выполнен в виде слоя от 0,2 до 4 мм неотвердевающего в диапазоне эксплуатационных температур от плюс 70°С до минус 60°С пластичного герметика с пенетрацией при 25°С, 0,1 мм, от 70 до 150.

2. Конструкция низа обуви по п.1, отличающаяся тем, что содержит внутреннюю съемную стельку, расположенную на верхней части крепежной стельки.

3. Конструкция низа обуви по п.2, отличающаяся тем, что внутренняя съемная стелька выполнена однослойной или многослойной.

4. Конструкция низа обуви по п.2 или 3, отличающаяся тем, что внутренняя съемная стелька выполнена или из сукна, или из кожи, или из натурального или искусственного меха, ворс которого расположен в сторону крепежной стельки.

5. Конструкция низа обуви по п.1, отличающаяся тем, что все конструктивные элементы низа обуви соединены вместе или гвоздями, металлическими или пластмассовыми, или промышленным степлером, или деревянными клиньями, или посредством прошива переметочным или цепочечным швом лавсановыми нитями.

6. Конструкция низа обуви по п.1, отличающаяся тем, что подошва снабжена с наружной стороны перфорированной накладкой.

7. Конструкция низа обуви по п.1, отличающаяся тем, что защитный слой выполнен из битумно-полимерных мастик "Ребакс-М" или "БКМ-200" или полимерной мастики Эламаст.