Prevzdušňovacia vložka

Číslo patentu: E 10091

Dátum: 06.09.2006

Autor: Dehn Michael Christian

Je ešte 17 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Vynález sa týka prevzdušňovacej vložky na vetranie textílií, topánok, ako aj vložiek do topánok, rukavíc, ochranných prílb a ich ochranných krytov tváre, ochranných okuliarov, izolačných rohoži, vložiek do vankúšov, chráničov kolien a holenných kostí, pokrývok hlavy a podobných produktov.0002 Doteraz známe vetranía uvedených výrobkov v podstate používajú mikrovlákna, materiály s otvorenými pórmi alebo Vetracie otvory.0003 Otvory a materiály s otvorenými pórmi poskytujú doteraz najefektívnejšiu možnost prúdenia vzduchu, ako aj s ním spojené odvádzanie vodných pár a tepla. Otvory alebo prierazy v materiáli,známe napríklad pri bundách, sú v jednotlivých prípadoch riešené tak, že disponujú možnosťami uzatvárania v podobe zipsov alebo suchých zipsov, ktoré po manuálnom uzavretí alebo otvorení zabránia vniknutiu vody, alebo umožnia cielené odvetranie. Ďalej existuje možnost použitia vrstiev vlákien, ktorými sú otvory natrvalo prekryté a tak zabraňujú vniknutiu vody.0004 Na topánkach sa často v ich hornej časti nachádzajú otvory, ktoré sú čiastočne spojené so štruktúrami, napríklad s Iamelami, ktoré majú umožňovať zlepšený prívod vonkajšieho vzduchu,respektive odvádzanie vodných pár von z obuvi. Mnohé druhy obuvi sú opatrené otvonni v podošvách. Aby sa pri takomto riešení zabránilo vnikaniu vody a cudzích telies, otvory sú prekryté napriklad špeciálnou membránou alebo vláknitou vrstvou.0005 Špeciálne membrány alebo vláknité vrstvy, ktorých úlohou je chránit prevzdušňovacie otvory pred vniknutím vody alebo cudzích telies, vo veľkej miere bránia cirkulácii vzduchu, a tým aj odvádzaniu spotrebovaného vzduchu, respektíve vodnej pary. V prípade použitia špeciálnych membrán ide o laboratórne verzie, ktoré so sebou väčšinou neprínášajú žiadne skutočne citeľné úspechy. Materiály tohto druhu majú navyše tú nevýhodu, že sú príepustné iba z jednej strany, to znamená, že ak vodné pary majú unikat smerom von, povaha materiálu, konkrétne smerovanie kapilár, neumožňuje vnikanie vzduchu z vonkajšieho prostredia.0006 Sú známe pokusy o riešenie, pri ktorých sa vlákna textilných plôch poťahujú alebo impregnujú elastomérom (takzvaným superabsorbérom), takže pri kontakte svodou napučia a zväčšenim objemu, spôsobeným tekutinou, utesnia medzipriestory, nachádzajúce sa medzi jednotlivými vláknami a tak zabránia vniknutiu vody. Použitie superabsorbérov na textilných plochách sa ukázalo ako nevýhodné v tom, že ak príslušná textília celoplošne nasiakne vodou, dochádza k výraznému prírastku jej hmotnosti. Okrem toho tu je ďalšia nevýhoda, spočivajúca v tom, že superabsorbér nemožno s textilnými vláknami spojit natrvalo, čo znamená, že textílie nie sú trvalo utesnené a ich vlhnutie, ktorého následkom je ich rôsolovitá konzistencia, sa vníma ako nepríjemné.0007 Doteraz najefektívnejšou možnosťou prevzdušnenia je použitie pórovitých materiálov alebo otvorov. Rozličné otvory v textíliách a v obuvi poskytujú možnost manuálne ich chránit rôznymi krycími prvkami proti vnikaniu vody. Zodpovedajúce krycie prvky sa na potrebné miesto upevňujú najmä zipsami alebo suchými zipsami, alebo sú neoddeliteľnou súčasťou textílií alebo obuvi a svoju polohu menia otáćavým alebo posuvným pohybom.0008 Vymenované riešenia vetracích otvorov však majú nevýhody, spočívajúce v tom, že do nich môže vniknúť voda, že umožňujú iba nedostatočné odvetrávanie, alebo že sa pred vnikanim tekutín musia chránit manuálne.0009 Prevzdušňovacia vložka na odvetrávaníe obuvi je známa z DE 20 2004 307.0010 Superabsorbéry sa používajú aj v stavebníctve na utesňovaníe priesakov, okrem iného pri podmorských kábloch a pri utesňovaní striech. V týchto prípadoch však ide iba o utesnenie proti vnikaniu tekutín, a nie prevzdušňovacimi otvormi.0011 Vláknité vrstvy, ktoré tým, že prijímajú vlhkost, zabraňujú prenikaniu vody, majú tú nevýhodu,že ich relatívne veľká hustota a hrúbka materiálu umožňujú iba veľmi redukovanú priepustnosť vzduchu, navyše môžu po svojich kapilárach dovnútra privádzat vodu (hygroskopický mostík). To znamená, že trvá dlho, kým opät vyschnú a vzniká možnost tvorby piesní a rozmnoženia baktérií. 0012 V otázke bránenia vnikaniu vody a nečistôt bol doteraz potrebný kompromis medzi použivatelským komfortom a funkciou.0013 Úlohou vynálezu je teda vytvorit takú prevzdušňovaciu vložku s vetracími otvormi, ktorá by sa vo vlhkom prostredi alebo pri nízkych teplotách samočinne uzatvárala a tak zabraňovala vnikaniu vody alebo chladného vzduchu, rýchlo sa vysušovala a v suchom prostredí alebo pri stúpajúcich teplotách sa znova otvárala a teda umožňovala Cielené prevzdušnenie. Takéto prevzdušňovacie vložky majú mat súčasne jednoduchú konštrukciu, majú byť cenovo výhodné avyrobené zo zdravotne absolútne vyhovujúclch materiálov.0014 Úloha sa podľa predkladaného vynálezu vyriešila prevzdušňovacou vložkou na vetranie textílií, obuvi, ako aj vložiek do topánok, rukavíc, ochranných prilieb a ich ochranných krytov tváre,ochranných okuliarov, izolačných rohoži, vložiek do vankúšov, chránićov kolien a holenných kosti,pokrývok hlavy a podobných produktov, vyznačujúcou sa tým, že pórovita nosná vrstva je opatrená pórovitým krytom, ktorý je aspoň čiastočne vyrobený z takého materiálu, ktorý aj na malé množstvo tekutiny, vlhkosti alebo elektrického napätia reaguje napučiavaním alebo zmrštením, alebo zmenou formy, pričom takýto materiál je s nosnou vrstvou a/alebo s krytom spojený tak, že pôsobením napučiavania alebo zmrštenia, alebo zmeny formy dôjde k otvoreniu alebo uzavretiu prevzdušňovacích otvorov v nosnej vrstve a/alebo v kryte. Ďalšie podrobnosti tvarovania sú predmetom závislých nárokov alebo sú opísane nižšie.0015 Napučiavacím materiálom môže byť granulát, alebo to môžu byt kúsky plochého materiálu alebo vláknitého materiálu. Môže íst o pohlcovač tekutín, výhodne o pohlcovač tekutín, vo forme granulátu zosieťovaného nátriumpolyakrylátu, kopolyméru kyseliny polyakrylovej, bielkoviny alebo kazeínu. Vlhkom napučiavaci termoplastický elastomérny kompozitný materiál možno získat napriklad pod označením Q-TE-C (Fraunhofer-lnstitut). Ako materiál, meniaci formu vplyvom tepla alebo elektrického napätia, možno použiť zmesi stvarovou pamäťou alebo termoplastické elastomérne kompozity.0016 Nosnou vrstvou môže byt napríklad netkaná textília, na ktorú je nanesený napučiavací materiál. Nosná vrstva sa môže skladať aj z nasledovných materiálov alebo zmesí polymérových spojív, termoplastických elastomérnych kompozitov, materiálov živočíšneho pôvodu, napríklad kostí,rohov, vlákien, materiálov rastlinného pôvodu, napríklad kokosových škrupin, dreva, bylin, vlákien,kompozitných materiálov na báze uhlíka, napríklad karbónu, kovov, minerálnych kompozitných látok,keramiky, magnetických materiálov, skla. gumy, živice, kože, lepenky a/alebo proteínových kompozitných látok. Materiály budú spracované bud samostatne vstrekovaním alebo napríklad spojené s plastickými hmotamí.0017 Kryt môže byt vyrobený aj z materiálov z netkaných textílii alebo z plastovej alebo kovovej sietoviny.0018 Na zosilnenie otváracieho alebo uzatváracieho účinku sa môže uložit na seba viac vrstiev. 0019 Kryt môže súčasne slúžiť ako plocha na odparovanie, respektíve privádzanie vlhkosti.0020 Vo vynáleze vlhkosťou spôsobená reverzíbilná napúčavost absorbentov tekutín, napríklad zosieťovaného nátriumpropylakrylátu, bielkovinových látok alebo kazeínu, sa využíva na samočinné otváranie alebo zatváranie prevzdušňovaclch otvorov, pričom tieto majú schopnost pohybový sled automaticky obrátiť. Napúčavosť, respektíve zmršťovatelnost absorpćných materiálov možno využít na vyvolanie jednoduchých mechanických pohybov, a tým aj ventilačného efektu.0021 Ako napučiavací materiál prichádzajú do úvahy aj polyméry so schopnosťou reverzibilného fázového prechodu. Medzipriestory vnútri tohto materiálu, vloženého v podobe netkanej textílie alebo vláknitého materiálu, alebo naneseného na tento materiál ako granulát, sa reakciou takýchto zmesí s tvarovou pamäťou, vyvolanou vlhkosťou, teplom alebo elektrickým napätím, prinajmenšom čiastočne uzavrú. Prostredníctvom polyméru citlivého na teplo možno, napríklad, dosiahnut autoregulačný prevzdušňovaci efekt, ktorého zásluhou sa pri nižšej vonkajšej teplote prevzdušñovacie otvory zatvoria, respektive sa pri vysokých teplotách otvoria. Kdispozícii sú už vhodné plastické látky. Ide najmä o plastické látky s takzvaným Shape Memory efektom.0022 Jeden z prvých variantov riešenia, nespracovaný podľa vynálezu, predpokladá, že krycie prvky, ktoré sú najednom svojom konci spojené s nosnou vrstvou, napríklad prilepením alebo termoplastickým privarenim tak, že vďaka napućiavaciemu alebo zmršťovaclemu efektu napúčaveho materiálu sú spojeného s nosnou vrstvou alebo s krycími prvkami, podľa druhu závesu záklopné,a tým sa vždy podľa vykonaného smeru pohybu prevzdušňovacie otvory na krytke alebo na povrchu vláknitej vrstvy prepúštajúcej vzduch a paru uvoľňujú alebo zakrývajú.0023 V oblasti závesu sa nachádzą/ napríklad vo forme granulátu vloženého napríklad do elastického puzdra z materiálu prepúšťajúceho vodu, pohlcovač pary atekutín, akýmje napríklad zosietovaný nátriumpropylakrylát alebo termoplastický elastomerny kompozitný materiál, ktorý môže mat aj podobu formovaného materiálu. V oblasti závesu sa nachádzajú prevzdušňovacie otvory alebo vlákníté vrstvy prepúštajúce paru, ktoré umožňujú vnikanie tekutiny a rýchle unikanie vodnej pary smerom von. Ked vlhkost prenikne cez puzdro, obklopujúce pohlcovač pary a tekutiny a zabraňujúce strate pohlcovača pary, absorbér pary pohltí tekutínu. Pôsobenim prijímania tekutiny a s tým spojenej sily napučiavania (najmenej 50 g na cmz) sa dvíha alebo klesá, vždy podľa vyhotovenia, krycí prvok. Ak sa pohlcovač pary nachádza nad závesom, pri pohlcovani tekutiny sa krycí prvok stláča smerom nadol. Ak sa naproti tomu pohlcovač pary nachádza na spodnej stranekrycieho prvku, tento sa počas prijímania tekutiny dvíha. Podľa spôsobu vyhotovenia sa prevzdušňovacl otvor môže pôsobením napučiavacej sily otvárať alebo zatvárat. Odparovaním pohltenej tekutiny sa objem absorbera pary opäť zredukuje, sled pohybu sa pôsobením vratných sll krycieho prvku, elastického puzdra, zmršťovanlm absorbéra a/alebo závesu obráti. Stratám pohlcovača tekutiny alebo pary možno zabrániť aj úchytkami.0024 Na okraji nosnej vrstvy a/alebo na krytke môžu byť pripevnené alebo nanesené úchytky,napríklad spojovacie plochy, plochy uzatvárané suchýmí zipsami alebo zipsami, alebo nášivkami,umožňujúce udržiavať prevzdušňovaciu vložku nad prierazmi v materiáli alebo nad otvormi vo vetranom predmete v želanej polohe. Spojovacie plochy môžu byť vyrobené v rôznej hrúbke, a to podľa oblasti, v ktorej sa aplikujú. výhodnejšie je, ak sú plochy tenké a spájajú sa do nulovej polohy smerom von. Výhodné je, keď sa spojovacie plochy štruktúrujú už počas výroby vstrekovaného odliatku, alebo sa štruktúrujú dodatočne mechanickým zdrsnením, leptanim, ožiarenim UV svetlom alebo opracovaním plynmi, napríklad ozónom. V prípade, že sa ako spájacia metóda zvolí privarenie alebo podobný postup, vhodne textúrované povrchové plochy spojovacich plôch uľahčujú upevnenie na prevzdušňovaný objekt. Okraj môže slúžiť aj na termoplastické privarenie k prevzdušñovanému predmetu.0025 V ďalšom uskutočnení vynálezu sa využila skutočnosť, že vodná a/alebo vzduchová priepustnost dvoch na sebe ležiacich pórovitých materiálov (nosnej vrstvy akrytu s prevzdušňovacíml otvormi alebo vláknitej vrstvy prepúšťajúcej vzduch alebo paru) sa preruši, ak sa medzi nimi nachádza napučiavací materiál, napríklad absorpčný granulát alebo termoplastický elastomérny kompozit, aplikovateľný aj v podobe plochého materiálu, čo v suchom stave umožňuje výmenu vzduchu cez jednotlivé vrstvy. Rastom objemu, spôsobené nasávanie tekutiny vodotesne utesňuje medzipriestory, ktoré sa nachádzajú medzi týmito dvoma vrstvami, ležiacimi jedna na druhej, alebo tvarovanými hrebeňovito. Pri vysychaní sa objem pohlcovača pár zmenšuje a tak cez medzipriestormi môže opäť cirkulovať vzduch. Dva na sebe ležiace materiály zabraňujú stratám absorpčného granulàtu alebo podobného materiálu a ohraničujú priestor, ktorý má materiál k dispozícii pri napučiavaní, čoho následkom je utesnenie a s nim spojená nepriepustnost vzduchu resp. vody.0026 V pripade potreby sa môže napučiavací materiál doplniť plnivom, napríklad korkovým granulátom alebo granulátom z plastových hmôt alebo ich vláknami. Ako plnlace látky možno ďalej použiť napríklad polymérové spojivo, termoplastický elastomérny kompozit, uhlie. zvieracie vlákna,ako sú srsť, páperie, koža, kosti, rohy, rastlinné vlákna, ako sú bavlna, celulóza, lepenka, plátno,kokosové škrupíny, drevo, nite, bylinné, kovové a minerálne materiály alebo zmesi, prášky alebo granuláty alebo materiály so schopnosťou držať teplo, napríklad mikroopuzdrené vosky.0027 Na obrube môžu byt pripevnené alebo nanesené upevňovacie prvky, napríklad spojovacie plochy, priľnavé plochy alebo švy, umožňujúce udržiavať prevzdušňovaciu vložku nad prierazmi v materiáli alebo nad otvormi v danom výrobku v potrebnej polohe. Za sucha tak môže vzduch prúdit cez prevzdušňovaciu vložku. Spojenie na kontaktných plochách s materiálom, ktorý má v čase spracúvania viskózne vlastnosti, možno realizovať napriklad magnetmi, spinkami, zástrčkovými spojmi, manžetovými spojmi, lepenými spojmi, lomenými spojmi, termoplastickým zvarením alebo zošitím.0028 Ak do prevzdušňovacej vložky vnikne vlhkost, absorbér tekutiny/pary ju pohltí. Pohltením tekutiny a s nim spojeným rastom objemu sa medzipriestor medzi nosnou vrstvou a krytom vodotesne uzavrie. Ak sa prívod vlhkosti preruší, predtým prijatá tekutina sa odparí, objem absorbéra pary sa zmenší a cez prevzdušňovaciu vložku môže opäť cirkulovat vzduch.0029 Napučiavacie vlastnosti pohlcovačov pár, napríklad na báze sieťového nátriumpolyakrylátu alebo niektorej z napučiavacích plastických hmôt, sú takmer nekonečne reverzibilné.0030 Parnú priepustnost pohlcovača pary možno regulovať napríklad ochrannou vrstvou, ktorá môže mať podobu laku. Má to význam najmä vtedy, keď sa pracuje s plošným pohlcovačom pary so schopnosťou napučať pri vlhkosti, a keď jeho okraje slúžia na upevnenie a nemajú byť napučiavacie. 0031 V ďalšom sa vynález bližšie vysvetluje na príkladoch jeho možnej realizácie. Na nákresoch,ktoré k nim patria, sú znázornenáObrazok 1 prierez prvým, ešte vynálezom neovplyvneným variantom prevzdušňovacej vložkyv suchom a vlhkom stave, Obrázok 2 prierez druhým ešte vynálezom neovplyvneným variantom prevzdušňovacej vložky v suchom a vlhkom stave, Obrázok 3 pohľad zhora na prevzdušňovaciu vložku podľa obrázka 2, Obrázok 4 pohľad zhora a pohľad v reze na prevzdušňovaciu vložku pre textílie alebo obuv so zasúvateľnými krytkami, a to v suchom stave a vo vlhkom stave, Obrázok 5 rez tretím ešte vynálezom neovplyvneným variantom prevzdušňovacej vložky v suchom a vlhkom stave.Obrázok 6 rez štvrtým ešte vynálezom neovplyvneným variantom prevzdušňovacej vložky vo vlhkom a suchom stave, Obrázok 7 horný pohľad na velkopIošnú prevzdušñovaciu vložku, Obrázok 8 príklad zaradenia prevzdušňovacej vložky, Obrázok 9 horný pohľad na prevzdušňovaciu vložku s včleneným voštinovítým zadržiavacím rebrovaním a pohľady v reze v suchom a vlhkom stave aObrázok 10 príklad prevzdušňovacej vložky podľa vynálezu pre v|ožky do topánok a pre podošvy, Obrázok 11 ďalší priklad prevzdušňovacej vložky v rozloženom pohľade.Obrázok 12 bočný pohľad na prevzdušňovaciu vložku podľa obrázka 11.Obrázok 13 pohľad zhora na prevzdušňovaciu vložku podľa obrázku 11 , Obrázok 14 prevzdušňovacia vložka podľa obrázka 11 aplikovaná v ochrannej prilbe,Obrázok 15 prevzdušňovacia vložka podľa obrázka 11 aplikovaná v topánke,Obrázok 16 ďalšia prevzdušňovacia vložka v neaktivovanom stave, Obrázok 17 prevzdušňovacia vložka podľa obrázku 16 v aktivovanom stave.0032 Na obrázku 1 je schematicky znázornená prevzdušňovacía vložka s nosnou vrstvou 1, ktorá neskôr v prevzdušňovanom výrobku smeruje dovnútra a je opatrená vetracimi otvormi 5. Na nosnej vrstve 1, ktorá sa drží na príchytkách 6, sú puzdrá 4, v ktorých je uzavretý pohlcovač pár. S puzdrom 4 sú spojené krycie prvky 2, a to tak, že pri rozpínani pohlcovača pár 3 sa sklopia na spôsob závesu 9. Na okrajoch nosnej vrstvy 1 sú situované upevnenia 8, napríklad lepivé plochy. Krycie prvky 2 môžu byt vyrobené z nepremokavého materiálu, prepúšťajúceho vodnú paru.0033 V tomto prvom. vynálezom ešte neovplyvnenom varianta, sa napúčavost pohlcovača pár 3 využíva prostredníctvom prijímania tekutiny tak, aby bolo možné krycie prvky 2 sklápat nadol, alebo vyklápat nahor, a tak uzatvárať Vetracie otvory 5 a pri vyparovaní predtým zachytenej tekutiny ich pôsobením príslušných vratných sil opät otvárať.0034 Obrázok 2 znázorňuje podobné usporiadanie, lenže puzdrá 4 sú umiestené na koncoch krycích prvkov 2, orientovaných smerom von. ventilačný účinok v tomto prípade vychádza zo zvyšovania hmotnosti pohlcovaća pár 3, ktorá spôsobí to, že krycie prvky sa zaklopia smerom nadol alebo sa pri odparovani tekutiny elastickým návratom do pôvodnej polohy vyklopia smerom nahor. 0035 Obrázok 3 znázorňuje toto usporiadanie v pohľade zhora.0036 Obrázok 4 znázorňuje variant, určený na vsadenie na textílie alebo na horné časti obuvi. Na nosnej vrstve 1 sa tu nachádza kryt 1.1, pričom obidve majú v rovnakej výške priestupné otvory 12 a aspoň jeden z týchto dvoch je umiestený tak, že je posunovateľný a aspoň jednou svojou stranou je spojený s pohlcovačom pár 3 a puzdrom 4. Pôsobením napućíavania pohlcovača pár 3 sa kryt 1.1 može posunúť, čím sa zároveň posúvajú aj rezné plochy priestupných otvorov 12.0037 Obrázok 5 znázorňuje pásovito usporiadané krycie prvky 2, na ktorých sa vo výške závesu 9 nachádzajú puzdrá 4 s pohlcovačom pár 3. Vtomto pripade sa krycie prvky 2 využívajú na odvádzanie tekutiny v smere pohlcovača pár 3. Tekutína sa môže cez krycie pNky 2 dostat do

MPK / Značky

MPK: A61F 9/02, A42B 3/28, A43B 7/12, A63B 71/12, A43B 7/08, A41D 27/28

Značky: prevzdušňovacia, vložka

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/25-e10091-prevzdusnovacia-vlozka.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Prevzdušňovacia vložka</a>

Podobne patenty