RU2577646C1

RU2577646C1 - Shoes of lifesaver for operation at low temperatures with additional seismic effects

Info

Publication number: RU2577646C1
Application number: RU2015101168/12A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2015-01-16
Filing date: 2015-01-16
Publication date: 2016-03-20

Abstract

FIELD: individual protection means.

SUBSTANCE: felt rescuer footwear for work in low temperatures, which contains a bootleg, foot part and the main flange arranged at the lower side of the footstep part, the protective sole, a lower side of the main shoe is made from material EVA, or from compound EVA with rubber, or from compound EVA PVC, or from compound EVA with polyethylene, it additionally comprises insert insole that is heated from ethylenevinylacetate or other elastic material, and in heel part of insole is glued piezoelectric element from piezo rubber, for example from polydimethylsiloxane having thickness of 2.5÷5 mm and size of 10×10 mm, it is placed in protective cover, and heating thread is connected at least one piezoelectric element located in the area of heel and/or tip.

EFFECT: providing more comfortable wearing of felted footwear due to easier weight shoes, creation of clean hygienic atmosphere in the inner cavity of feet part, as well as possibility to operate at low temperatures, for example in far north conditions.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к комплектам средств индивидуальной защиты спасателей, работающих в условиях низких температур.The invention relates to sets of personal protective equipment for rescuers operating at low temperatures.

Известна валяная из овечьей шерсти обувь, например, в виде валенок, содержащих голенище, стоповую часть и резиновую подошву, см. Интернет - информацию на сайте Течерской валяльной фабрики, www.spec.techera.ru/valenki.htm.Known shoes made of sheep’s wool are known, for example, in the form of felt boots containing an ankle, foot and rubber sole, see the Internet - information on the website of the Techersk felting factory, www.spec.techera.ru/valenki.htm.

Известная валяная продукция обладает существенными недостатками:Known felted products have significant disadvantages:

- большим весом из-за большого веса резиновой подошвы, что сковывает движения при ходьбе и создает дискомфорт в условиях сильного холода,- heavy weight due to the large weight of the rubber sole, which fetters movement when walking and creates discomfort in conditions of extreme cold,

- подошва из толстого слоя резины вызывает потение ног и создает внутри стоповой части антисанитарную среду, способствующую развитию различного вида грибковых заболеваний на ногах,- the sole from a thick layer of rubber causes sweating of the legs and creates an unhygienic environment inside the stop part that promotes the development of various types of fungal diseases on the legs,

- наличие жесткой, тяжелой подошвы, а иногда и нитей прошивки способствует натиранию подошвы ног, образованию мозолей и т.п. травм.- the presence of a hard, heavy sole, and sometimes firmware threads, promotes rubbing the soles of the feet, the formation of corns, etc. injuries.

Наиболее близким техническим решением является валяная обувь по патенту РФ на полезную модель №122256 от 27.11.12 (прототип), содержащая голенище, стоповую часть и основную подошву, размещенную с нижней стороны стоповой части, а также содержащая защитную подошву, которая размещена с нижней стороны основной подошвы, которая выполнена из материала ЭВА, или из компаунда ЭВА с каучуком, или из компаунда ЭВА с ПВХ, или из компаунда ЭВА с полиэтиленом, она дополнительно содержит вкладную стельку, которая выполнена с подогревом из этиленвинилацетата или иного эластичного материала, а в пяточную часть стельки вклеен пьезоэлемент из пьезорезины.The closest technical solution is felted shoes according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 122256 dated 11/27/12 (prototype), containing a bootleg, a foot part and a main sole placed on the lower side of the foot part, and also containing a protective sole that is placed on the lower side the main sole, which is made of EVA material, or of the EVA compound with rubber, or of the EVA compound with PVC, or of the EVA compound with polyethylene, it additionally contains an insole, which is made with heating from ethylene vinyl acetate or and other elastic material, and a piezoelectric element from piezoresin is glued into the heel of the insole.

Недостатком прототипа является отсутствие элементов виброзащиты обуви.The disadvantage of the prototype is the lack of vibration protection shoes.

Технически достижимый результат - обеспечение комфортности ношения валяной обуви в условиях Крайнего Севера при наличии фактора сейсмического воздействия.A technically achievable result is the comfort of wearing felted shoes in the Far North in the presence of a seismic factor.

Это достигается тем, что валяная обувь спасателя для работы в условиях низких температур, содержащая голенище, стоповую часть и основную подошву, размещенную с нижней стороны стоповой части, при этом защитная подошва, которая размещена с нижней стороны основной подошвы, выполнена из материала ЭВА, или из компаунда ЭВА с каучуком, или из компаунда ЭВА с ПВХ, или из компаунда ЭВА с полиэтиленом, она дополнительно содержит вкладную стельку, которая выполнена с подогревом из этиленвинилацетата или иного эластичного материала, а в пяточную часть стельки вклеен пьезоэлемент из пьезорезины, например из полидиметилсилоксана толщиной 2,5÷5 мм, размером 10×10 мм, при этом она помещена в защитный чехол, а нагревательная нить подключена не менее чем к одному пьезоэлементу, расположенному в зоне пятки и/или носка.This is achieved by the fact that the rescued felted shoes for work in low temperatures, containing a shaft, a stop part and a main sole placed on the lower side of the foot part, while the protective sole, which is placed on the lower side of the main sole, is made of EVA material, or from the EVA compound with rubber, or from the EVA compound with PVC, or from the EVA compound with polyethylene, it additionally contains an insert insole, which is made with heating from ethylene vinyl acetate or other elastic material, and in the heel part l insoles glued a piezoelectric element from piezoresin, for example from polydimethylsiloxane with a thickness of 2.5 ÷ 5 mm, size 10 × 10 mm, while it is placed in a protective cover, and the heating thread is connected to at least one piezoelectric element located in the heel and / or wear.

На фиг. 1 представлена общая конструкция обуви, на фиг. 2 - схема вкладной стельки для обогрева стопы, на фиг. 3 - схема вкладной виброзащитной стельки анатомической формы.In FIG. 1 shows the general construction of shoes; FIG. 2 is a diagram of an insole for heating the foot; FIG. 3 is a diagram of an insert vibration-proof insole of an anatomical shape.

Валяная обувь спасателя для работы в условиях низких температур содержит голенище 1, стоповую часть 2, основную подошву 3, размещенную с нижней стороны стоповой части 2, и защитную подошву 4, расположенную с нижней стороны основной подошвы 3, а также вкладную стельку 5 для обогрева стопы. Соединение основной подошвы 3 с нижней стороной стоповой части 2 осуществлено посредством одной или двух скрученных нитей, располагаемых сверху - снаружи - вниз, под острым углом к подошве. Стежки нити размещены снаружи на нижней стороне стоповой части. Кроме того, соединение основной подошвы 3 и защитной подошвы 4 может быть осуществлено при помощи приклеивания, приваривания или иным известным способом.Felted lifeguard shoes for working in low temperatures contain a boot 1, a stop part 2, the main sole 3 located on the lower side of the foot part 2, and a protective sole 4 located on the lower side of the main sole 3, as well as an insole 5 for heating the foot . The connection of the main sole 3 with the lower side of the stop part 2 is carried out by means of one or two twisted threads located on top - outside - down, at an acute angle to the sole. Thread stitches are placed outside on the underside of the stop portion. In addition, the connection of the main sole 3 and the protective sole 4 can be carried out by gluing, welding or by any other known method.

Выполнение основной подошвы валяной обуви из ЭВА полностью обеспечивает достижение заявленного технического результата, поскольку ЭВА - формованный легкий и упругий материал, обладающий хорошими амортизирующими свойствами, легкостью, стойкостью к истиранию, не имеющий запаха, не вызывающий аллергию и обладающий антигрибковым эффектом. Изделия из ЭВА обладают высокой степенью мягкости и упругости, не подвержены деформации, выдерживают отрицательную температуру до -30°, обладают низкой степенью теплоотдачи (эффект термоса) и не пропускают влагу. ЭВА - это вещество, которое относится к полиолефинам, получается в результате сополимеризации этилена и мономера винилацетата. Группы ацетокси распределяются в этиленовой группе произвольно. Содержание винилацетата определяет механические свойства сополимера, а также его тип (эластомер или термопласт). Из-за высокого содержания винила этиленвинилацетат приобретает высокую устойчивость к маслам, растворителям, озону и высокой температуре. Также стоит отметить, что сополимер ЭВА нашел широкое применение и в приготовлении компаундов с другими полимерами, например каучуком, ПВХ или полиэтиленом, а также смесей с наполнителями и добавками.The implementation of the main sole of EVA felted shoes fully ensures the achievement of the claimed technical result, since EVA is a molded light and elastic material with good shock-absorbing properties, lightness, abrasion resistance, odorless, non-allergenic and anti-fungal effect. EVA products have a high degree of softness and elasticity, are not subject to deformation, withstand a negative temperature of -30 °, have a low degree of heat transfer (thermos effect) and do not allow moisture to pass through. EVA - a substance that relates to polyolefins, is obtained by copolymerization of ethylene and vinyl acetate monomer. The acetoxy groups are randomly distributed in the ethylene group. The vinyl acetate content determines the mechanical properties of the copolymer, as well as its type (elastomer or thermoplastic). Due to its high vinyl content, ethylene vinyl acetate acquires high resistance to oils, solvents, ozone and high temperature. It is also worth noting that the EVA copolymer has found wide application in the preparation of compounds with other polymers, such as rubber, PVC or polyethylene, as well as mixtures with fillers and additives.

Вкладная стелька 5 (фиг. 2) помещена в защитный чехол 5, а нагревательная нить 7 подключена не менее чем к одному пьезоэлементу 8, расположенному в зоне пятки и/или носка. Кроме того, стелька может быть выполнена из этиленвинилацетата или иного эластичного материала, а в пяточную часть стельки вклеен пьезоэлемент из полидиметилсилоксана (пьезорезины) толщиной 2,5-5 мм, размером примерно 10×10 мм. Кроме того, чехол может быть выполнен съемным. Кроме того, чехол стельки может быть выполнен из поликоттона. Нагревание стельки осуществляется через чехол 6 посредством нагревательной нити 7, подключенной к пьезоэлементу 8, при периодическом надавливании на который возникает постоянный ток. Предпочтительно, чтобы пьезоэлемент крепился в области середины пятки (возможно использование в модели двух пьезоэлементов: в области пятки и в области передней части стопы, - в этом случае мощность нагревания увеличивается вдвое). Применение пьезоэлементов в качестве нагревательного элемента позволяет использовать стельки вне помещения без риска для здоровья, для постоянного поддержания комфортной температуры обуви в холодное время года. Предельная температура нагревания около 45 градусов.An insole 5 (Fig. 2) is placed in a protective cover 5, and the heating thread 7 is connected to at least one piezoelectric element 8 located in the heel and / or toe area. In addition, the insole can be made of ethylene vinyl acetate or other elastic material, and a piezoelectric element made of polydimethylsiloxane (piezoresin) with a thickness of 2.5-5 mm and a size of about 10 × 10 mm is glued to the heel of the insole. In addition, the cover can be made removable. In addition, the insole cover can be made of polycotton. The insole is heated through the cover 6 by means of a heating thread 7 connected to the piezoelectric element 8, with periodic pressure on which a direct current occurs. It is preferable that the piezoelectric element is fastened in the mid-heel region (two piezoelectric elements can be used in the model: in the heel region and in the forefoot region — in this case, the heating power is doubled). The use of piezoelectric elements as a heating element allows you to use insoles outdoors without risk to health, to constantly maintain a comfortable shoe temperature in the cold season. The maximum heating temperature is about 45 degrees.

В качестве пьезоэлектрика может использоваться PZT (цирконат-титонат свинца), перенесенный на гибкий образец PDMS (полидиметилсилоксана) толщиной 2,5-5 мм, (так называемая пьезорезина). Данный пьезоэлемент при деформации вырабатывает ЭДС (электродвижущую силу постоянного тока), достаточную для выработки силы тока (не более 12 мА) и напряжения (не более 36 В). Возможно применение и другого аналогичного пьезоэлемента и пьезоэлектрика. Возможно применение какого-либо другого мягкого и гибкого пьезоэлектрика, имеющего ЭДС, достаточную для выработки силы тока (не более 12 мА) и напряжения (не более 36 В), необходимых для нагревания стелек. Температура нагрева стельки зависит от характеристик пьезоэлектрика, силы давления на пьезоэлемент, длины нагревательной нити и других факторов. Материал чехла стельки - поликоттон, чехол съемный, что позволяет его стирать по мере загрязнения.As a piezoelectric material, PZT (lead zirconate-titonate) can be used, transferred to a flexible PDMS (polydimethylsiloxane) sample 2.5-5 mm thick, (the so-called piezoresin). During deformation, this piezoelectric element generates EMF (electromotive force of direct current), sufficient to generate current strength (not more than 12 mA) and voltage (not more than 36 V). It is possible to use another similar piezoelectric element and piezoelectric. It is possible to use some other soft and flexible piezoelectric with an EMF sufficient to generate current (not more than 12 mA) and voltage (not more than 36 V), necessary for heating the insoles. The insole heating temperature depends on the characteristics of the piezoelectric, the pressure force on the piezoelectric element, the length of the heating thread and other factors. The material of the insole cover is polycotton, the cover is removable, which allows it to be washed as it becomes dirty.

Возможен вариант, когда голенище 1, стоповая часть 2, основная подошва 3 дополнительно содержат элементы утеплителя, например вкладки во внутреннюю часть обуви (на чертеже не показана), выполненные из утеплителя Sh (Shelter) - нетканый материал из микроволокон, который, максимально точно воспроизводя структуру натуральной подпушки, сочетает в себе преимущества натурального пуха и специальные свойства синтетических волокон. Благодаря этому даже тонкий слой Sh, использованный для утепления верхней одежды, обеспечивает отличную защиту от холода. Одежда с утеплителем Shelter уже прошла проверку арктическим холодом и испытания на огнестойкость, получила сертификаты за безопасность для людей и экологичность.It is possible that the shaft 1, the stop part 2, the main sole 3 additionally contain insulation elements, for example, tabs in the inside of the shoe (not shown in the drawing) made of Sh (Shelter) insulation - a nonwoven microfibre material that reproduces as accurately as possible the structure of a natural subfill, combines the advantages of natural fluff and the special properties of synthetic fibers. Thanks to this, even a thin layer of Sh, used to warm outerwear, provides excellent protection from the cold. Clothing with Shelter insulation has already been tested by the Arctic cold and fire tests, received certificates for safety for people and environmental friendliness.

Валяная обувь спасателя для работы в условиях низких температур работает следующим образом.Felted rescue shoes for work in low temperatures works as follows.

Пользователь любого возраста и комплекции надевает валяную обувь и может легко выполнять любые динамические движения, ходьба, бег и т.д. Это обусловлено тем, что основная подошва выполнена из материала ЭВА - легкого, прочного и гибкого материала.A user of any age and complexion puts on felted shoes and can easily perform any dynamic movements, walking, running, etc. This is due to the fact that the main sole is made of EVA material - a light, durable and flexible material.

При периодическом надавливании на пьезоэлемент 8 возникает ток, который, проходя по нагревательной нити 7, проложенной по всей поверхности стельки, нагревает ее и передает тепло через чехол 6 пользователю.With periodic pressure on the piezoelectric element 8, a current arises, which, passing along the heating thread 7, laid along the entire surface of the insole, heats it and transfers heat through the cover 6 to the user.

Возможен вариант, когда защитная подошва валяной обуви, расположенная с нижней стороны основной подошвы, выполнена двухслойной (на чертеже не показано) с промежуточным слоем из полиуретана и слоем из упругоэластичных сетчатых элементов, обладающих амортизирующими свойствами, и ходовым слоем из термопластичного полиуретана с износостойкими свойствами, при этом плотность сетчатой структуры упругих сетчатых элементов находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см³…2,0 г/см³, а материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, причем диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм.It is possible that the protective sole of the felted shoes located on the lower side of the main sole is made of a two-layer (not shown) with an intermediate layer of polyurethane and a layer of elastic elements with shock-absorbing properties, and a running layer of thermoplastic polyurethane with wear-resistant properties, wherein the crosslinking density of the elastic net members is in the optimal range of values of 1.2 g / cm ³ ... 2.0 g / cm ³ and the elastic material of the wire mesh element - steel March and EI-708, and its diameter is in the optimal range of values of 0.09 mm ... 0.15 mm.

Вкладная виброзащитная стелька анатомической формы (фиг. 3), расположенная между основной подошвой 3, размещенной с нижней стороны стоповой части 2, и защитной подошвой 4, расположенной с нижней стороны основной подошвы 3, содержит опорную плоскость 10 с закрепленными на ней втулками 11, в которых расположены упругие элементы 9, например пружины, контактирующие с демпфирующим блоком, выполненным трехслойным и содержащим пластины 12 и 13 из жесткого вибродемпфирующего материала, например, типа «Агат», между которым расположен слой полиуретана, демпфирующего вибрацию на средних частотах. Упругие элементы, контактирующие с демпфирующим блоком, выполнены в виде конических пружин 9, имеющих равночастотные свойства, при этом витки пружин 9 покрыты слоем вибродемпфирующей мастики (на чертеже не показано).Insert vibration-proof insole of anatomical shape (Fig. 3), located between the main sole 3, located on the lower side of the foot part 2, and the protective sole 4, located on the lower side of the main sole 3, contains a supporting plane 10 with bushings 11 fixed to it, of which there are elastic elements 9, for example, springs in contact with a damping block made of three layers and containing plates 12 and 13 of a rigid vibration-damping material, for example, of the Agate type, between which a polyurethane layer is located, Mapping vibration at medium frequencies. The elastic elements in contact with the damping block are made in the form of conical springs 9 having equal-frequency properties, while the coils of the springs 9 are covered with a layer of vibration-damping mastic (not shown in the drawing).

Между пластинами 12 и 13 с промежуточным слоем из полиуретана может быть выполнен как вариант слой из упругоэластичных сетчатых элементов, обладающих амортизирующими свойствами, создает комфортные условия оператору при работе с виброактивным оборудованием. Протектор подошвы может быть выполнен с повышенной сцепляемостью с поверхностями рабочей зоны оператора. Упругие элементы в виде конических пружин имеют равночастотные свойства, поэтому они будут компенсировать изменение веса оператора в связи с выполнением тяжелых работ с переносом тяжестей.Between the plates 12 and 13 with an intermediate layer of polyurethane, a layer of elastic-elastic mesh elements with shock-absorbing properties can be made as an option, creating comfortable conditions for the operator when working with vibroactive equipment. The protector of the sole can be made with increased adhesion to the surfaces of the working area of the operator. Elastic elements in the form of conical springs have equal frequency properties, so they will compensate for the change in weight of the operator in connection with the performance of heavy work with weight transfer.

Claims

1. Lifeguard shoes for working in low temperature conditions with an additional seismic effect, comprising a shaft, a stop part and a main sole placed on the lower side of the foot part, while the protective sole, which is placed on the lower side of the main sole, is made of EVA material, or from EVA compound with rubber, or from EVA compound with PVC, or from EVA compound with polyethylene, additionally contains an insert insole, which is made with heating from ethylene vinyl acetate or other elastic material, and the majority of the insole is glued with a piezoelectric element made of piezoresin, for example, polydimethylsiloxane with a thickness of 2.5 ÷ 5 mm, size 10 × 10 mm, while it is placed in a protective cover, and the heating thread is connected to at least one piezoelectric element located in the heel and / or a sock, characterized in that the insert vibration-proof insole of an anatomical shape located between the main sole located on the lower side of the foot part and the protective sole located on the lower side of the main sole contains a supporting plane with fixed with sleeves on it, in which elastic elements are located, for example, springs in contact with a damping block made of three layers and containing plates of rigid vibration-damping material, for example, of the Agat type, between which is a layer of polyurethane damping vibration at medium frequencies.

2. Rescue shoes for working in low temperatures with an additional seismic effect according to claim 1, characterized in that the protective sole of the felted shoes located on the lower side of the main sole is made of two layers with an intermediate layer of polyurethane and a layer of elastic mesh elements having cushioning properties, and a running layer of thermoplastic polyurethane with wear-resistant properties, while the density of the mesh structure of the elastic mesh elements is in the optimal range of Ichin 1.2 g / cm ³ ... 2.0 g / cm ³ and the elastic material of the wire mesh element - Steel grade EI-708, and its diameter is in the optimal range of values of 0.09 mm ... 0.15 mm.

3. Lifeguard shoes for work in low temperatures with an additional seismic effect according to claim 1, characterized in that the bootleg, stop part, and main sole additionally contain insulation elements, for example, tabs to the inside of the shoe made of Shelter insulation - non-woven material made of microfibers, which, reproducing the structure of the natural subsurface as accurately as possible, combines the advantages of natural fluff and the special properties of synthetic fibers.