专利名称：用于将运动能量转变为热量的装置和方法
技术领域：
本发明涉及用于将运动能量转变为热量的装置和方法，关于运动能量，在这里被特别理解为通过人的运动例如奔跑、骑自行车、骑马等产生的能量。该装置应适用于例如鞋的鞋底结构，利用它在奔跑过程中在鞋内产生热量。
表面加热的可能性，例如在传统的鞋类中，基本上都是应用电加热元件，其通常借助于电池产生热量。通用的加热元件可以以鞋垫的形式结合于任何现有的鞋中，其经由一电缆连接于一电池或蓄电池，后者由身体携带。这样的系统按照标定的功率确保约1-6小时的操作。在该利用期间以后必须更换电池组/蓄电池或者给其充电。另一种形式的电加热元件要达到鞋内腔的较快干燥之目的，因此还拟减少细菌生成。这种型式的系统由汽车的插座或香烟打火机得到其能量。这种解决方案的加热元件通常成形为鞋垫。另一解决方案在于将鞋套装在电加热的鞋楦上。
另一种可能性是借助于化学过程产生热量。对此，例如醋酸钠(CH3COONa)可以作为过冷的熔体存在。醋酸钠在晶化过程中释放融解潜热，在这里即结晶热。这种所谓热垫，其作为手取暖器也是已知的，可以用于加热鞋类。另一可设想的可能性是借助于一碳棒产生热量，碳棒通过燃烧来产生热量。
用于鞋的软垫的技术基本上在于采用各种聚合物泡沫或弹性的塑料，其只在微小的范围内可以压缩并且经由一微小的能量释出而达到能量的回收。通用的泡沫材料可部分地弹性压缩，而且是因为在泡沫中包含很多敞开的或封闭的小孔。
已知的鞋类具有例如一软的可压缩的中间鞋底，它设置在一基本上挠性的耐磨的外鞋底的上面。这样的中间鞋底例如由传统的泡沫材料，如由乙烯/醋酸乙烯共聚物(EvA)或由聚氨酯制造。外鞋底由传统的耐磨的材料，例如一种橡胶复合物制造。
空腔长久以来在鞋中用作为软垫，以便提高鞋的舒适性，加强对脚的支持，减少损伤的危险和其他有害的影响并且降低脚的迅速疲劳。通常，空腔包括弹性体材料，其成形为使之限定出至少一个受压力作用的袋部或空间。一般地，一个空腔实际上限定许多空间，它们按一种图式布置，该图式构造为可实现一个或多个上述目的。
各空间可以在压力下置入许多不同的介质，如空气、不同的气体、水或其他的液体。
但上述这些产热的解决方案在形式上具有缺点，即产热只依赖于外部的能源，它们具有高的自重并且制造费用是高的或较为昂贵的，而且它们只向鞋底放热。此外，它们几乎不给使用者提供穿着舒适性，因为它们依赖于必须由身体携带的电池组/蓄电池。还有，它们只在几小时内产生热量。热垫在启动化学过程以后也只在短时内产生热量并且然后必须用新的替换。
通常用于软垫的泡沫材料，例如乙烯/醋酸乙烯共聚物(EvA)或聚氨酯，虽然可以吸收冲撞，但该能量只是迟缓地或以很小的程度作为推斥能量重新释放。此外这些材料的缺点是，由于频繁的压缩，使得弹性减弱并且其由此或多或少地持久性变平。包括不同的由泡沫材料或橡胶构成的层的结构同样具有缺点，其只是微小地吸收冲撞并且只是迟缓地或只是以微小的程度作为推斥能量重新释放该能量。包括弹性体材料的各空间，其在压力下置入空气、不同的气体、水或其他的液体，缺点是，当它们遭受高的负载压力时，例如发生于体育活动中，它们同样会变平并且可能“达到底面”。此外，它们只允许厚的鞋底结构，这就限制了设计可能性。
在这些鞋加热的可能性中，一般只能不充分地或通过昂贵的机械方法来消除湿度和臭味，后者作为湿度的结果出现，并且其由于脚汗聚积于鞋中，脚汗又是由于鞋的通气性不好产生的。至今已知的通气的鞋，包括弹性体和挠性的不透气的软垫，软垫由软材料例如橡胶制造并且在鞋底区域具有大量小孔，其能使蒸汽通向外面。其中，它们的缺点是，它们仅仅被动地、亦即仅仅不充分地通过在行走或奔跑时产生的力作用来协助空气交换。而且在鞋底区域内的直通孔具有缺点，即，它们迅速被污物堵塞，而且所产生的热可能迅速地逸散。
本发明的目的在于，提供用于将运动能量转变为热量的装置和方法，其将运动中产生的动能用于产生热量并且能够再分配热量。在作为鞋底结构的应用中，在必要时应该能够实现鞋内部的通气并且有益于冲撞吸收。应该可以按结构简单的方式没有电子构件地便宜制造该装置。
上述目的通过权利要求1和58的特征得以实现。各有利的实施形式是诸从属权利要求的主题。
依此，装置包括两个沿运动的主方向接连设置的成型件，其中至少一个包括一聚合物塑料并且是可弹性移动的，并且成型件在其相互面对的表面上构造为使得在各成型件相互相向运动时发生表面摩擦，该表面摩擦产生摩擦热。
方法在于，运动能量借助于两个成型件的相互面对的、结构化构造的表面，通过各结构化构造的表面相互的摩擦而转化为热，其中至少一个成型件包括弹性的聚合物塑料，该方法与上述各解决方案相比的优点是，由于聚合物塑料的摩擦阻力随着渐高的温度减小，故产生一种自动调节的效应，从而接着摩擦变得较小并产生较少的热量。因此在较高的外部温度下比在较低的温度下产生更少的热量。特别是如果两成型件均包括聚合物塑料时，则该效应是很有成效的。
在优选的方式中规定，第一成型件具有许多肋状的或粒结状的凸起部，其嵌入对置的第二成型件的各凸起部之间的凹槽内，而使第一和第二成型件的各对置的凸起部相互摩擦。
另外优选规定，各凸起部和各对置的凹槽具有不同的倾斜角度。
合乎目的地，将各凸起部和各对置的凹槽设置成环形的或条形的。
按照本发明的一种方案，可以在第一与第二成型件之间形成的空间充满气体、凝胶或液体。
各成型件可以有利地与潜伏存储材料相结合，例如许多显微的小塑料球，它们在其核心包含蜡存储介质。这种型式的微囊包封的存储介质如由BASF公司以商品名Micronal销售。在热或冷的影响下，蜡在存储胶囊中熔化或凝固。这些蜡样石蜡的能量吸收为水的三倍那么高。按这种方式它们调节周围温度如果各成型件产生热量，潜热存储器吸收该热量，如果热下降，例如在等候公共汽车时，它们释放热量。在相变的过程中温度保持不变。在相变中“隐藏地”存储的这个热称之为潜热。在这里涉及一种可逆的过程，其发生在蜡的熔化范围内。
潜热存储器可以设有一指示颜料，以便用视力可看到温度变化。
合乎目的地，第一和第二成型件在无载的状态下可以彼此保持间距，例如通过定距件。
它们也可以由一件制成并且用一铰链相连接而且必要时在相对面设有一锁合装置。
或者，为此它们也可以相互粘合。
各成型件合乎目的地由弹性的塑料制成。
它们也可以包括一种电活性的或热活性的聚合物。在电活性的聚合物中通过施加电压可以调节不同的材料特性。热活性的聚合物随着温度的变化而改变其特性。
成型件可以是不同的日用品的结构的组成部分，在其中或其上要求产生热量，例如鞋、鞍座、手柄、手套或纺织品的衬垫等。
如果该装置是鞋的鞋底结构的部分，则将第一成型件设计为一弹性构成的上面的鞋底部分而将第二成型件设计为一下面的鞋底部分，其中两鞋底部分至少设置在鞋的后跟区域内。
在特别优选的方式中规定，在下面的鞋底部分内或下面具有一从后跟区域直到至少进入鞋的一其他部分延伸的充满液体的软管，在其环形延伸走向中设置至少一个单向通孔。通过在后跟区域上的压力将在该区域已加热的液体在循环中输入鞋的其他的区域内，并且可以在那里重新放热。
该措施提供将动能转变为热的可能性并且能够实现通过动能驱动的温度交换。因此该鞋特别适用于较冷的季节或适用于在寒冷的区域使用。在奔跑的过程中，至少在后跟区域内产生的热被传向一个区域，该区域更有可能因寒冷造成危害，例如在脚趾处。脚变得均匀暖和，这样就产生舒服的穿着感觉。大大减小了冻伤的危险。
在进一步优选的方式中规定，上面的和下面的鞋底部分在无载的状态下至少部分地彼此保持间距。以此在上面的与下面的鞋底部分之间形成一空间。该空间必要时可以充满气体、凝胶或液体。如果它不是充满的，则可以通过在鞋底部分中的通气口在奔跑过程中向外发生持续的空气交换。此外可以规定，各通气口分别设有至少一个进气阀和一个排气阀。在一个位置吸入的空气然后可以对准地通过预定的鞋底结构的区域一直引向排气口。
按照本发明的另一优选的特征，上面的和下面的鞋底部分由一件制成并且用一铰链相连接。
合乎目的地，通过一鞋底部分上的各凸起部和所属的另一鞋底部分上的各凹进部产生摩擦热，它们在奔跑运动过程中相互摩擦。为了加强这种效果，这些凹进部/凸起部的表面可以是打毛的，设有相应的涂层或者本身还要结构化构造，例如通过一种鳞片状的结构。
为了提高穿着舒适性，还可以设置一鞋垫，则其合乎目的地也同样设有通气口。但也可以规定，各鞋底部分本身构成为鞋垫，从而产热的效果也可以用于其他的鞋。
各鞋底部分合乎目的地由热塑性塑料制成。在这里，材料的柔性取决于其温度的优点可得以利用。如果温度是低的，则柔性较小，因此摩擦阻力升高并且迅速产生热量。相反，在温度升高时摩擦阻力降低，从而产生一种自动调节的效应。
以下借助各实施例还要更详细地说明本发明。在各附图中
图1 本发明的装置的横剖面图；图2 所属的潜热存储器的横剖面图；图3 按照本发明制造的鞋的鞋底结构的横剖面图4 按图3的鞋底结构在后跟区域内的俯视图；图5 按照本发明制造的鞋的另一鞋底结构方案的横剖面图；图6 本发明的鞋底结构的剖视图，其供用于后跟区域内，其上部和下部尚未叠合；图7 按图6的鞋底结构在叠合以后的剖视图；图8 鞋底结构的俯视图，其供用于后跟区域内，其上部和下部通过一插入的连接销相互连接；图9 本发明的鞋底结构的另一方案的剖视图；图10 连接销的剖视图；图11 连接销的俯视图；图12 软管和所属的各阀的设置用以传送鞋底中产生的热；图13 鞋底结构的一个方案包括用于通气口的进气阀和排气阀；图14 按照本发明构成的鞋垫；图15 按图14的鞋垫的剖视图；图16 本发明的装置的另一方案的横剖面图；图17 装置的又一方案的压缩的状态；图18 该方案的分离的状态；图19 构成为气垫的装置的俯视图；图20 图19的气垫的剖视图；图21 具有不同形式的凸起部的方案；图22 另一具有特殊形式凸起部的方案处于各成型件的分离的状态；图23 图21的方案处于各成型件的压缩的状态；图24 图22的方案的一实施形式；图25 具有另一特殊形式的凸起部的方案处于各成型件的分离的状态；图26 图25的方案处于各成型件的压缩的状态；图27 各成型件之间的垫块；图28 凸起部的表面的实例的俯视图29 该表面的侧视图；图30 包括本发明的装置的自行车鞍座的剖视图作为应用实例；图31 包括本发明的装置的自行车把手的横剖面图；图32 包括产热装置的鞋垫的实例；图33 包括装置的手套；图34 包括该装置的内鞋底的多部分结构；图35 类似于图1的装置包括附加的绝热层。
图1以剖视图示出本发明的作为单独的构件的装置。该装置包括一上面的第一成型件1和一下面的第二成型件2。两成型件1和2具有许多成环形延伸的肋状的凸起部3或4，不过它们以不同的倾斜角度延伸。在压力作用到第一成型件1上时，第一成型件1的各凸起部3进入各凹槽5中，后者形成在第二下面的成型件2的各凸起部4之间。由于凸起部4相对第一成型件1的凸起部3的倾斜位置，后者克服凸起部4的阻力在凹槽5中滑动。通过运动，在凸起部3、4的表面上产生摩擦热，其然后可以由成型件1和2传递。
图2例如示出潜热存储器的横剖面图，其可以与装置相结合并且吸收所产生的摩擦热。
潜热存储器包括许多显微的小塑料球，在其核心包含蜡存储介质。在热或冷的影响下，蜡在小塑料球6中熔化或凝固。如果装置产生热量，潜热在储存器吸收该热量，如果热下降，其释放热量。在相变的过程中温度保持不变。各小塑料球6结合于一种载体物质7中，例如结合于丙烯酸盐中。
图3作为本发明的应用领域示出用于鞋的鞋底结构的剖视图。产热的装置结合于一中间鞋底8的后跟区域内。图4示出后跟插件的俯视图。各肋在这里也成环形延伸。实验已表明，该热量产生器在奔跑运动过程中加热达7°。
图5示出另一鞋底结构的剖视图。鞋底的上部9具有许多向下伸出的致密的、但仍然柔性的凸起部10。鞋底的一下部11的材料具有许多向内伸出的凹进部12，其以相对于凸起部10的倾斜角度设置。下部11和各凹进部12具有粗糙的表面13。这样的组织可以通过一种材料涂层例如毛毡状的层或者通过一种表面结构化构造来达到。上部11和下部9在侧面通过一铰链14相互连接，例如由图6可更好地看出的那样。通过上部9和下部11的叠合将它们重叠地设置并由一锁合装置15相互连接。通过如图6和7所示的拱形的形状，在将上部9和下部11叠合以后形成一空间16。为了提高穿着舒适性，将一个按人体构造成形的鞋垫17设置在鞋底结构的上面。
如果例如通过用后跟踩地使上部9和下部11压缩，则各凸起部10进入成倾斜角度设置的各凹进部12中。由于凹进部12相对于凸起部10的倾斜位置，微小柔性的凸起部10只有通过克服粗糙表面13的阻力的压下力和通过凸起部10的弯曲才可以滑进凹进部12中。压下力和运动(克服粗糙表面13的阻力的滑进运动)的组合在各凸起部10的平滑的表面上产生摩擦热。
各凸起部10也可以设置为使它们按照活塞的方式永久处于凹进部12中并且在其中上下运动。
由于压下力或在用脚踩地时，由于材料的柔性，因整个鞋底结构的变形而向下挤压向上拱起的鞋底结构。由于压缩处于空间16中的空气通过各通气口18逸散，各通气口既处于上部9中又处于下部11中，以及通过处于鞋垫17中的各通气孔19。
由于力的取消，例如抬起脚时，鞋底结构因其材料特性，由于垫块或包含的空气和其形状而弹回其原来的位置。通过上部9和下部11的张力克服粗糙表面13的阻力和克服倾斜的排出角度从凹进部12中拉出凸起部10。通过张力在各凸起部10和各凹进部12的表面上产生摩擦热。空间16增大，空气通过各通气口18和鞋垫的通气孔19被吸入。
图9示出凸起部10的构形的第二方案，其在这里具有销状的形状，并且示出与凹进部12的配合作用，后者在这里具有表面，沿该表面，销状的凸起部10在踩地时向下滑动。
为了可以将鞋底结构装入中间鞋底20中，在中间鞋底中构造一凹槽21，在其中鞋底结构支承在支承边缘22上，其包括中间鞋底20的材料。当例如由于如行走时产生的力作用向下挤压鞋底结构时，位于下面的空间提供足够的用于向下挤压鞋底结构的空位。在中间鞋底20的下面，安装着一外鞋底23，其包括传统的耐磨材料，例如橡胶复合物。在鞋垫17的下面具有一垫块24，其永久地防止通气口18的堵塞。同时上部9、下部11和克服粗糙表面13的阻力的相互运动和各凹进部12的倾斜的进入角度截获例如在行走时作用到鞋底结构上的大部分的力。(在上部9与下部11之间的空间充满时还通过包含的气体或包含的液体)。动能的一部分被转变为摩擦热。不能由鞋底结构截获的力部分，由一充满液体25的成曲折形设置的软管26的软的可压缩的材料和中间鞋底20的软的可压缩的材料以及外鞋底23接纳。通过软管26的压缩，处于其中的液体25通过两单向通孔27被压入同样成曲折形设置的软管26的部分，该部分处于前脚区域内。图12示出嵌入下部11中的软管26的延伸走向。通过力作用的取消或在脚抬起或滑过时从凹进部12中拉出凸起部10，产生摩擦热，上部9和下部11由于其弹性的材料特性而弹回其最初位置，同时推开脚。处在上部9与下部11之间的空间16增大。由于抽吸作用，空气通过各通气口18和鞋垫17的各通气孔19流动。空气被从鞋内部吸入空间16。软管26由于其柔性而返回其原来的形状。其产生一抽吸作用。先前被压入前脚区域的液体25通过软管26的材料的抽吸作用以及通过重量转移到前脚区域上而被压回后跟区域内，因为软管26在前脚区域内的部分和软管26在后跟区域内的部分在它们的相应端设有单向通孔27，其分别只允许在同一方向流过液体25。液体25通过例如在奔跑时产生的动能驱动而流向一个方向，就好比血液循环那样。利用循环的液体25，将产生的热传到鞋的任何位置。现在例如可以将热传到脚背、脚趾上或传入靴统中。因循环回路中包含气泡，防止软管的破裂，气泡在很强的、在整个的脚面积上作用的压力下被压缩并由此防止软管26或单向通孔27的破裂。
软管26可以借助于多个热塑粘合剂点固定在中间鞋底20上。也有可能由上部9和/或下部11的材料形成用于软管26的固定装置。如果通过上部9和下部11部分地粘合或焊接连接软管26而保持软管环形延伸，则装置不存在形成软管26固定的必要性。
为使具有本发明的鞋底结构的鞋也可以在较热的温度下使用或者用坏后替换，可能的是，将其从凹槽21中去掉并用新的鞋底替换或用一种具有改变了的特性的例如热发展较小和/或一种通气性更强的鞋底结构替换。一种可以降低热量产生的可能性在于，安装一连接销28，并且，是通过插入位于上部9和下部11中的孔口29内安装的。连接销28具有倒钩30，上部9和下部11可以利用倒钩相互连接。按照连接销28的实施形式，减小了运动半径并从而降低或完全抑止热发展。在连接销28的上面具有一切槽31，通过它，例如可以利用一硬币旋转所述连接销28。如果孔口29构造成缝口形的，则倒钩30通过连接销28的旋转嵌入到空位中并且可以通过简单地拔出来去掉连接销。为了使插入的连接销28不隆起，上部9在孔口29的位置设有一材料凹槽32。
鞋上部33，其与中间鞋底20和必要时与鞋底结构固定连接，由应用于该用途的典型的材料组成，例如皮革或纺织品。
依鞋的使用区域，鞋底结构以及软管26和单向通孔27的材料厚度可以是不同的。例如，为了休闲鞋的穿着舒适性，值得追求的是，产热特性在正常的行走时达到一最大的效果。这通过选择较薄的或较弹性的材料取得。而在运动鞋中值得追求的是，在体育活动时例如慢跑、短跑时以及不仅仅或业已在正常的行走时及早地达到最大的热量再分配以及热量产生。这通过鞋底结构和软管26以及组成单向通孔27的材料达到，该材料首先在极度的负载时，例如在跳跃后脚踩地时，达到最大的摩擦热和热量再分配。
鞋底结构合乎目的地以注塑成型法由一件形成，其例如包括一种稳定的软塑料例如尼龙或PET。
在本发明按图13的另一实施形式中，在鞋底结构中具有至少各一个进气阀和一个排气阀34或35，它们可以构造成相同的，但安装在相对于空间16的不同的方向。如果解除鞋底结构的负载，例如抬起脚时，则上部9与下部11之间的空间16增大，并产生一低压；连接于鞋内腔的进气阀34封闭。外部空气可以通过例如装入中间鞋底20中的进气阀34流入空间16内。鞋底结构包括的材料的柔性随外部空气的温度改变。如果外部空气的温度是低的，则降低材料的柔性，因此提高凸起部10滑入凹进部12中的阻力；这就大量地产生摩擦热。该摩擦热对处于空间16内的新鲜空气进行加热。如果鞋底结构受载，例如在压低脚时，空间16缩小，产生超压；例如处于中间鞋底20的材料中的进气阀34封闭，加热的新鲜空气通过排气阀35流入鞋内腔。
反之，如果外部空气的温度很高，或鞋底结构已通过摩擦热加热了，则鞋底结构的材料、特别是凸起部10的材料变得柔韧，因此减小凸起部10滑入凹进部12中的阻力并且少量地产生摩擦热。
通过这些特性自动调节鞋底结构的热量产生。外部空气在其抽入鞋内部以前在必要时自动地被加热。
例如通过微细纤维层阻止水和/或污染侵入鞋底结构内。
当各凸起部10构成薄片形式时，如图15和1所示，还可以提高温度灵敏度。
图14和15除薄片外同时还示出由本发明的鞋底结构提供的可能性，即制造一种产热的鞋垫。图14示出这样的鞋垫的俯视图，图15是剖视图。
上部9和下部11在这里由一种柔性的塑料组成。如果鞋底结构受载，例如压低脚时，则压缩上部9与下部11之间的定距件36。上部9通过构成为薄片的凸起部10滑入凹进部12的阻力下降并产生摩擦热。如果鞋底结构通过摩擦热加热，则鞋底结构的材料、特别是凸起部10的材料变得柔韧，因此减小凸起部10滑入凹进部12的阻力。这导致一种保持不变的热量产生。与负载间隔无关，不超过最大温度。如果解除鞋底结构的负载，例如在抬起脚时，定距件膨胀，上部9升起，因此从凹进部12中压出凸起部10。通过各通气口18，其有利地在上部9中构造为穿孔，可以较快和较均匀地向鞋内腔或脚释放摩擦热。也可以规定，在鞋垫的表面上设置不同的温度区域。这通过提供不同的凸起部10和/或凹进部12来达到。上部9和下部11有利地通过粘合或通过热塑性的融合相互连接。
图16示出成型件1和2的另一种构造形式。该结构在这里只通过扁平的弧形凸起部37、37构成，它们相互支承在其各拐点上并在那里在上下运动的过程中产生摩擦热。
图17和18中示出具有粒结状凸起部39、40的成型件1和2的另一方案。各凸起部39、40相互位错一网格。在各凸起部39、40之间还设有较小的凸起部41、42。这种设置的优点是，两成型件1和2具有相同的结构并且或可以是相同的元件或可以由一共同的原材料切出。
图19和20示出一种构造为气垫的装置。成型件1和2在其各边缘43焊接，从而形成一气密的空间。与那种仅仅通过成型件1、2的弹性产生恢复力的装置相比，这样的气垫产生显著更大的恢复力。
为了获得较大的热存储，空间也可以充满凝胶或液体。
图21中示出另一方案。在这里，上面的成型件1中的各凸起部3是成交叉式对置的粒结44，其也具有大的恢复力。
图22和23示出具有许多桶形的凸起部3、4的装置，各凸起部可以再成环形设置或者可以作为网格形设置的粒结而存在。
按照图24，各凸起部3、4是裂开的。该措施的优点是，在摩擦表面上的塑料材料磨损时恢复力导致一重新调整。也有益于自动调节的效果。该装置可以再构成为密封的结构，必要时充满凝胶、气体或液体。
图25和26示出又一方案。上面的成型件1中的各凸起部3的末端是刷状的突起部45，其在成型件1、2相互相向运动时侧向偏移。
图27示于用于间隔成型件1和2的垫块46。各垫块46构造为套筒47，在其中一弹簧48保证必需的恢复力。
图28和29示出凸起部3和/或4的一种表面构造的实例，其具有鳞片状形状(鳞片54)并由此显著提高摩擦阻力。
图30示出自行车鞍座的横剖面图，其中结合了本发明的用于产热的装置。该装置通过自行车鞍座经历的持续的运动来使自行车鞍座即便在低温时也舒服地保持着暖和。自行车鞍座可以这样构造，使产热的装置能被取出，在外部温度较热时可以用一泡沫塑料芯将其取代。
图31最后示出包括结合的产热装置的自行车把手的横剖面图。把手当通过行驶时的摇动运动使其受挤压并同时弹性变形时得以加热。
图32示出一成型件，它在这里构成为一可更换的鞋垫的部分。依嵌入的鞋垫，可以改变鞋的穿着特性。鞋垫通过锁合装置，例如钩爪(尼龙搭扣)表面或机械的锁合装置连接于内鞋底。合理地，成型件1、2在其各边缘上具有密封装置53，其能够使空气经由各通气孔19循环。
凸起部3、4在这里设置成波形的，由此显著提高摩擦阻力。
下面的成型件2可以是一鞋底的固定的组成部分。
图33示出在纺织品中的可能的使用区域，如在这里在手套中。成型件1在此安装在外面并且可以以另样替换。手套可以例如是工作手套或滑雪手套。
图34示出一内鞋底的多部分的结构，其产生热量，使脚通气，并同时吸收冲撞。
该结构在中间具有一连接管50，在其内具有一节流孔49，其能够使受排挤的空气从后面的脚区域受控地逸向前面的脚区域。以此改变在后脚的区域内吸收冲撞的特性。
事先由前脚区域中的各通气孔19压入的空气从前面的区域逸散。其优点特别是加热对寒冷敏感的脚趾。
后面的区域在抬起脚时抽吸周围空气。为了防止污物或水的侵入，进气孔用一膜片48封闭。可以通过节流阀52来影响后面的区域卸载时抽吸的空气量。一进气阀34阻止吸入的空气向外逸散。
图35示出一种类似于图1的装置，只是在下面的成型件2的下方设有一绝热层51，该绝热层向身体方向反射所产生的热量。
附图标记清单1 (第一)成型件28 连接销2 (第二)成型件29 孔口3 凸起部 30 倒钩4 凸起部 31 切槽5 槽 32 材料凹槽6 小塑料球33 鞋上部7 载体物质34 进气阀8 中间鞋底35 排气阀9 上部36 定距件10 凸起部 37 凸起部11 下部38 凸起部12 进部39 凸起部13 表面40 凸起部14 铰链41 凸起部15 锁合装置42 凸起部16 空间43 边缘17 鞋垫44 粒结18 通气45 突起部19 通气孔 46 垫块20 中间鞋底47 弹簧21 槽 48 膜片22 支承边缘49 节流孔23 外鞋底 50 连接管24 垫块51 绝热层25 液体52 节流阀26 软管53 密封装置27 单向通孔54 鳞片
权利要求
1.用于将运动能量转变为热量的装置，其特征在于，具有两个沿运动的主方向接连设置的成型件(1、2)，其中至少一个包括聚合物塑料并且是可弹性移动的，并且成型件(1、2)在其相互面对的表面上构造为使得在成型件相互相向运动时发生表面摩擦，该表面摩擦产生摩擦热。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，第一成型件(1)具有肋状的或粒结状的凸起部(3)，这些凸起部嵌入第二成型件(2)的各凸起部(4)之间的对置的凹槽(5)内，以使第一和第二成型件(1、2)的各对置的凸起部(3、4)相互摩擦。
3.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，凸起部(3、4)构造成桶形的。
4.按照权利要求1至3之一项所述的装置，其特征在于，凸起部(3、4)是裂开的。
5.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，第一成型件(1)的凸起部(3)构造成粒结状的并且嵌入第二成型件(2)的成交叉式设置的各粒结(44)之间。
6.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，一个成型件(1、2)的各凸起部(3)的末端是刷状的突起部(45)。
7.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，各凸起部(3)和各对置的凹槽(5)具有不同的倾斜角度。
8.按照上述权利要求之一项所述的装置，其特征在于，各凸起部(3)和各对置的凹槽(5)设置成环形的。
9.按照上述权利要求之一项所述的装置，其特征在于，在第一与第二成型件(1、2)之间形成的空间充满空气、气体、凝胶、粉末或液体。
10.按照上述权利要求之一项所述的装置，其特征在于，各凸起部(3)和各对置的凹槽(5)设置成条形的。
11.按照上述权利要求之一项所述的装置，其特征在于，至少一个成型件(1、2)的表面(13)是打毛的或者本身是结构化构造的。
12.按照上述权利要求之一项所述的装置，其特征在于，至少一个成型件(1、2)与一种储热材料相结合。
13.按照权利要求12所述的装置，其特征在于，储热材料是一种潜热存储器，其具有微囊包封的存储介质。
14.按照权利要求13所述的装置，其特征在于，潜热存储器设有指示颜料。
15.按照上述权利要求之一项所述的装置，其特征在于，第一和第二成型件(1、2)在无载的状态下彼此至少部分地保持间距。
16.按照权利要求15所述的装置，其特征在于，第一和第二成型件(1、2)通过定距件(36)彼此保持间距。
17.按照上述权利要求之一项所述的装置，其特征在于，第一和第二成型件(1、2)由一件制成并且用一铰链(14)相连接。
18.按照权利要求17所述的装置，其特征在于，第一和第二成型件(1、2)通过一锁合装置(15)相互连接。
19.按照权利要求1至16之一项所述的装置，其特征在于，第一和第二成型件(1、2)相互粘合。
20.按照权利要求1至16之一项所述的装置，其特征在于，第一和第二成型件(1、2)通过热塑性融合相互连接。
21.按照上述权利要求之一项所述的装置，其特征在于，至少一个成型件(1、2)设有指示颜料。
22.按照上述权利要求之一项所述的装置，其特征在于，成型件(1、2)包括一种弹性的塑料。
23.按照上述权利要求之一项所述的装置，其特征在于，在成型件(1、2)的材料内有金属丝和/或金属粉末形成的金属。
24.按照上述权利要求之一项所述的装置，其特征在于，成型件(1、2)包括一种电活性的或热活性的聚合物。
25.按照上述权利要求之一项所述的装置，其特征在于，该装置是一鞋的鞋底结构的部分，并且第一成型件(1)构成一弹性构成的上面的鞋底部分(9)而第二成型件(2)构成一下面的鞋底部分(11)，其中，各鞋底部分(9、11)至少设置在鞋的后跟区域内。
26.按照权利要求25所述的装置，其特征在于，在下面的鞋底部分(11)内部或下方有一从后跟区域直到至少进入鞋的一其他部分延伸的、充满液体(25)的软管(26)，在软管的环形延伸走向中设置至少一个单向通孔(27)。
27.按照权利要求26所述的装置，其特征在于，软管(27)包括一种弹性材料。
28.按照权利要求26或27所述的装置，其特征在于，软管(26)与一潜热存储器相连接。
29.按照权利要求26至28之一项所述的装置，其特征在于，软管(26)设有指示颜料。
30.按照权利要求26至29之一项所述的装置，其特征在于，所述鞋的其他部分是前脚区域、脚趾区域、脚背区域或腿肚子区域。
31.按照权利要求25至30之一项所述的装置，其特征在于，所述上面的和下面的鞋底部分(9、11)嵌置到另一鞋底部分(20)中。
32.按照权利要求31所述的装置，其特征在于，所述上面的和下面的鞋底部分(9、11)固定在所述另一鞋底部分(20)上的支承边缘(12)上。
33.按照权利要求25至32之一项所述的装置，其特征在于，所述上面的和下面的鞋底部分(9、11)相互连接成一鞋垫。
34.按照权利要求25至33之一项所述的装置，其特征在于，所述上面的和下面的鞋底部分(9、11)构造成马蹄形的。
35.按照权利要求25至34之一项所述的装置，其特征在于，所述上面的和下面的鞋底部分(9、11)具有通气口(18)。
36.按照权利要求35所述的装置，其特征在于，各通气口(18)用至少一个阀封闭。
37.按照权利要求36所述的装置，其特征在于，各通气口(18)用至少一个进气阀(34)和一个排气阀(35)封闭。
38.按照权利要求25至37之一项所述的装置，其特征在于，所述上面的和下面的鞋底部分(9、11)可用一连接元件(28)连接。
39.按照权利要求38所述的装置，其特征在于，所述连接元件(28)具有矩形的倒钩(30)，它们嵌接在下面的鞋底部分(11)中缝口形凹槽的后面。
40.按照权利要求25至37之一项所述的装置，其特征在于，所述上面的和下面的鞋底部分(9、11)通过粘合相互连接。
41.按照权利要求25至37之一项所述的装置，其特征在于，所述上面的和下面的鞋底部分(9、11)通过热塑性融合相互连接。
42.按照权利要求25至41之一项所述的装置，其特征在于，在上面的鞋底部分(9)上设置一按人体构造成形的鞋垫(17)。
43.按照权利要求42所述的装置，其特征在于，所述鞋垫(17)具有通气孔(19)。
44.按照权利要求43所述的装置，其特征在于，所述鞋垫(17)在其下面具有垫块(24)。
45.按照权利要求26至44之一项所述的装置，其特征在于，软管(26)是通过部分焊接或粘合鞋底部分(9、11)制造的。
46.按照权利要求26至45之一项所述的装置，其特征在于，由鞋底部分(9、11)的材料形成用于软管(26)的固定装置。
47.按照权利要求25至46之一项所述的装置，其特征在于，鞋底部分(9、11)至少部分地包括硬橡胶。
48.按照权利要求25至47之一项所述的装置，其特征在于，鞋底部分(9、11)至少部分地包括尼龙。
49.按照权利要求25至47之一项所述的装置，其特征在于，鞋底部分(9、11)至少部分地包括EVA。
50.按照权利要求25至47之一项所述的装置，其特征在于，鞋底部分(9、11)至少部分地包括一种碳纤维复合物。
51.按照权利要求1至24之一项所述的装置，其特征在于，该装置是自行车鞍座的结构的部分。
52.按照权利要求1至24之一项所述的装置，其特征在于，该装置是马鞍的结构的部分。
53.按照权利要求1至24之一项所述的装置，其特征在于，该装置是自行车把手的结构的部分。
54.按照权利要求1至24之一项所述的装置，其特征在于，该装置是手套的结构的部分。
55.按照权利要求1至24之一项所述的装置，其特征在于，该装置是一鞋上部的结构的部分。
56.按照上述权利要求之一项所述的装置，其特征在于，至少一个成型件(1、2)与一种绝热的材料(51)相连接。
57.按照上述权利要求之一项所述的装置，其特征在于，至少一个成型件(1、2)是一鞋垫(17)的组成部分。
58.用于将运动能量转变为热量的方法，其特征在于，运动能量借助于两个成型件的相互面对的、结构化构造的表面，通过各结构化构造的表面的相互摩擦而转化为热，其中至少一个成型件包括弹性的聚合物塑料。
全文摘要
本发明涉及用于将运动能量转变为热量的装置和方法。运动能量在这里被特别理解为通过人的运动例如奔跑、骑自行车、骑马等产生的能量。通过两个沿运动的主方向接连设置的成型件(1、2)产生热量，其中至少一个成型件包括一聚合物塑料并且是可弹性移动的，并且在它们相互面对的表面上构造成使在成型件(1、2)相互相向运动时发生产生摩擦热的表面摩擦。
文档编号B62J1/26GK1981164SQ200580016408
公开日2007年6月13日 申请日期2005年5月23日 优先权日2004年5月21日
发明者米夏埃尔·C·德恩 申请人:米夏埃尔·C·德恩