AT15374U1

AT15374U1 - Method for producing a base for an orthopedic shoe insert

Info

Publication number: AT15374U1
Application number: ATGM50120/2016U
Authority: AT
Original assignee: Mucos Korkproduktions Gmbh
Priority date: 2016-07-04
Filing date: 2016-07-04
Publication date: 2017-07-15

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Herstellen eines Grundkörpers (2) für eine orthopädische Schuheinlage (5) beschrieben, die aus dem Grundkörper (2) gefräst wird. Um einen fräsbaren Grundkörper aus Korkgranulat zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass Korkgranulat mit einem Korndurchmesser zwischen 0,5 und 1,0 mm und einer Restfeuchtigkeit zwischen 4 und 6 % mit einem lebensmittelechten Bindemittel auf Polyurethanbasis vermischt wird, dessen Anteil am Gewicht der Gesamtmischung 10 bis 30 % beträgt, bevor die Mischung unter einer Verdichtung um das 2,7- bis 3,2- Fache in einer Form (1) bei einer Temperatur zwischen 130 und 150 °C zum Grundkörper (2) gebunden wird.A method for producing a base body (2) for an orthopedic shoe insert (5) which is milled from the base body (2) is described. In order to provide a millable body of cork granules, it is proposed that cork granulate having a grain diameter between 0.5 and 1.0 mm and a residual moisture content of between 4 and 6% be mixed with a food-grade polyurethane-based binder whose proportion to the weight of the total mixture 10 to 30% before the mixture is bonded to the base body (2) under a 2.7- to 3.2-fold densification in a mold (1) at a temperature between 130 and 150 ° C.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Grundkörpers für eine orthopädische Schuheinlage, die aus dem Grundkörper gefräst wird.Description: [0001] The invention relates to a method for producing a base body for an orthopedic shoe insert which is milled from the basic body.

[0002] Um Schuheinlagen zu orthopädischen Zwecken individuell an anatomischen Vorgaben anpassen zu können, ist es bekannt, die orthopädische Schuheinlage aus einem vorgeformten Grundkörper zu fräsen. Der Grundkörper wird üblicherweise aus einem Polymer, insbesondere einem Ethylenvinylacetat hergestellt. Aufgrund des Werkstoffs des Grundkörpers kann dieser zwar vergleichsweise einfach bearbeitet werden, doch müssen im Vergleich zu Kork für dieses Einsatzgebiet Nachteile in Kauf genommen werden, die sich nicht nur hinsichtlich des Gewichts und des Feuchtigkeitsverhaltens, sondern auch in Bezug auf den Tragekomfort auswirken. Bisherige Versuche, Grundkörper auf der Basis von Kork serienmäßig herzustellen, scheiterten, weil eine Fräsbearbeitung von Korkmaterialien unter Einhaltung enger Toleranzbereiche Schwierigkeiten macht.In order to customize shoe inserts for orthopedic purposes to anatomical requirements, it is known to mill the orthopedic shoe insert from a preformed body. The main body is usually made of a polymer, in particular an ethylene vinyl acetate. Due to the material of the body this can indeed be relatively easily processed, but must be taken in comparison to cork for this application disadvantages in purchasing, which affect not only in terms of weight and moisture behavior, but also in terms of comfort. Previous attempts to mass-produce base bodies based on cork failed because a milling of cork materials in compliance with narrow tolerance ranges makes difficulties.

[0003] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Grundkörper zum Fräsen orthopädischer Schuheinlagen aus einem Korkwerkstoff zur Verfügung zu stellen, der hinsichtlich der Festigkeit und der Fräsbarkeit mit herkömmlichen Grundkörpern aus Ethylenvinylacetat vergleichbar ist, aber die für Schuheinlagen besseren Materialeigenschaften des Korks zur Wirkung bringt.The invention is therefore an object of the invention to provide a body for milling orthopedic shoe inserts of a cork material available, which is comparable in terms of strength and machinability with conventional bodies made of ethylene vinyl acetate, but the better for shoe inserts material properties of the cork effect brings.

[0004] Ausgehend von einem Verfahren der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass Korkgranulat mit einem Korndurchmesser zwischen 0,5 und 1,0 mm und einer Restfeuchtigkeit zwischen 4 und 6 % mit einem lebensmittelechten Bindemittel auf Polyurethanbasis vermischt wird, dessen Anteil am Gewicht der Gesamtmischung 10 bis 30 % beträgt, bevor die Mischung unter einer Verdichtung um das 2,7- bis 3,2-Fache in einer Form bei einer Temperatur zwischen 130 und 150 °C zum Grundkörper gebunden wird.Starting from a method of the type described above, the invention solves this problem by mixing cork granules having a grain diameter of between 0.5 and 1.0 mm and a residual moisture of between 4 and 6% with a food-grade polyurethane-based binder, the proportion of which is 10 to 30% of the total weight of the mixture before the mixture is bonded under 2.7 to 3.2 times densification in a mold at a temperature between 130 and 150 ° C to the main body.

[0005] Durch die auf einen bestimmten Bereich beschränkte Korngröße des Korkgranulats wird einerseits eine übermäßige Staubentwicklung bei einer Fräsbearbeitung des daraus geformten Grundkörpers vermieden und die Voraussetzung für einen zur Fräsbearbeitung ausreichend dichten Grundkörper geschaffen, wenn eine entsprechende Packungsdichte des Korkgranulats erreicht und die Granulatkörner entsprechend miteinander verbunden sind. Dies gelingt dadurch, dass ein Bindemittel auf Polyurethanbasis mit einem Anteil von 10 bis 30 % am Gesamtgewicht eingesetzt und die Gesamtmischung zum Abbinden in einer Form um das 2,7 bis 3,2-Fache des Schüttvolumens verdichtet wird. Das Abbinden des Bindemittels auf Polyurethanbasis muss bei einer Temperatur zwischen 130 und ΙδΟ'Ό erfolgen, wobei die Restfeuchtigkeit von 4 bis 6 % des Korkgranulats den Abbindevorgang unterstützt und zu der angestrebten Bindungsqualität beiträgt. Die Restfeuchtigkeit muss allerdings nach oben begrenzt werden, damit der bei der Druck- und Wärmebehandlung entstehende Dampf die Granulatbindung nicht behindern kann. Trotz dieser Beschränkung des Feuchtigkeitsgehalts des Korkgranulats empfiehlt es sich, die Form während des Abbindevorgangs kurzzeitig zu öffnen, damit der anfallende Dampf entweichen kann. Nach einer Abbindezeit von mindestens 10 bis 20 Minuten kann der Grundkörper der Form entnommen werden. Je nach der Verdichtung und dem Bindemittelanteil weist der Grundkörper eine Härtezahl zwischen 30 und 80 Shore A auf. Die Lebensmittelechtheit des Bindemittels ist insbesondere in Verbindung mit der Hautverträglichkeit, der Schweißbeständigkeit und allergischen Reaktionen von Bedeutung.Due to limited to a certain range grain size of the cork granules on the one hand excessive dust during milling of the molded base body is avoided and created the prerequisite for a milling sufficiently dense body when a corresponding packing density of the cork granules and reaches the granules in accordance with each other are connected. This is achieved by using a polyurethane-based binder in a proportion of 10 to 30% of the total weight and compressing the total mixture for setting in a mold by 2.7 to 3.2 times the bulk volume. The setting of the binder based on polyurethane must be carried out at a temperature between 130 and ΙδΟ'Ό, wherein the residual moisture of 4 to 6% of the cork granules supports the setting process and contributes to the desired binding quality. However, the residual moisture must be limited to the top so that the steam produced during the pressure and heat treatment can not hinder the granule binding. Despite this limitation of the moisture content of the cork granules, it is recommended to briefly open the mold during the setting process, so that the resulting steam can escape. After a setting time of at least 10 to 20 minutes, the main body of the form can be removed. Depending on the compaction and the proportion of binder, the main body has a hardness number between 30 and 80 Shore A. The food-fastness of the binder is particularly important in connection with the skin compatibility, perspiration resistance and allergic reactions of importance.

[0006] Um eine gute Packungsdichte und damit die Voraussetzungen für eine hohe Festigkeit des gebundenen Grundkörpers sicherzustellen, kann ein Korkgranulat mit einer Korngrößenverteilung entsprechend einer Sieblinie mit einem Siebdurchgang von 50 bis 60 Vol.% bei einer Sieböffnung von 1,0 mm, von 33 bis 40 Vol.% bei einer Sieböffnung von 0,71 mm und von 7 bis 10 Vol.% bei einer Sieböffnung von 0,5 mm eingesetzt werden. Mit einer solchen Sieblinie ergibt sich ein fein verteiltes Porenvolumen zwischen den Granulatkörnern, sodass eine einheitliche, gleichmäßige Porenverteilung im Granulat und im Grundkörper erreicht wird.In order to ensure a good packing density and thus the conditions for a high strength of the bonded body, a cork granules with a particle size distribution corresponding to a grading curve with a sieve passage of 50 to 60 vol.% At a sieve opening of 1.0 mm, from 33 up to 40% by volume with a sieve opening of 0.71 mm and from 7 to 10% by volume with a sieve opening of 0.5 mm. With such a grading curve results in a finely distributed pore volume between the granules, so that a uniform, uniform pore distribution in the granules and in the body is achieved.

[0007] Um die Zugfestigkeit des Grundkörpers zu verbessern, können dem Korkgranulat Verstärkungsfasern zugemischt werden, beispielsweise Kohlenstofffasern, Bambusfasern, Lederfasern und dgl.In order to improve the tensile strength of the body, the cork granules reinforcing fibers may be mixed, for example, carbon fibers, bamboo fibers, leather fibers and the like.

[0008] Bei der erfindungsgemäßen Herstellung eines Grundkörpers aus Korkgranulat muss nicht auf einen Anteil an Ethylenvinylacetat verzichtet werden, falls bestimmte Teile der herzustellenden Schuheinlage aus Ethylenvinylacetat bestehen sollen. Zu diesem Zweck kann die Mischung aus Korkgranulat und Bindemittel in der Form mit wenigstens einem in die Form eingebrachten Teil aus Ethylenvinylacetat zum Grundkörper verbunden werden.In the preparation of a basic body of cork granules according to the invention does not have to be dispensed with a share of ethylene vinyl acetate, if certain parts of the shoe insert to be made of ethylene vinyl acetate should exist. For this purpose, the mixture of cork granules and binder in the mold with at least one introduced into the mold part of ethylene vinyl acetate can be connected to the body.

[0009] Anhand der Zeichnung wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. Es zeigen: [0010] Fig. 1 eine Form zum Herstellen eines Grundkörpers für orthopädische Schuheinlagen in einem schematischen Längsschnitt vor dem Verdichten des in die Form eingebrachten Gemischs aus Korkgranulat und Bindemittel, [0011] Fig. 2 die Form in der Pressstellung und [0012] Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung der Form zum Herstellen einesReference to the drawing, the inventive method is explained in detail. 1 shows a mold for producing a main body for orthopedic shoe inserts in a schematic longitudinal section prior to compacting the mixture of cork granules and binder introduced into the mold, [0011] FIG. 2 shows the mold in the press position and [0012 Fig. 3 is a representation corresponding to FIG. 2 of the mold for producing a

Grundkörpers mit einem Teil aus Ethylenvinylacetat.Basic body with a part of ethylene vinyl acetate.

[0013] Die Form 1 zur erfindungsgemäßen Herstellung eines Grundkörpers 2 für orthopädische Schuheinlagen weist eine Matrize 3 auf, die mit einem Stempel 4 zusammenwirkt und beheizbar ist, was jedoch aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt ist. Das zum Grundkörper 2 zu bindende, mit einem Bindemittel auf Polyurthanbasis gemischte Korkgranulat mit einer Korngröße zwischen 0,5 und 1,0 mm wird gemäß der Fig. 1 in die Matrize 3 in einer vorbestimmten Menge eingebracht und anschließend mithilfe des Stempels 4 auf das 2,7- bis 3,2-Fache des Schüttvolumens verdichtet, wie dies der Fig. 2 entnommen werden kann. Die gepresste Gesamtmischung wird unter Wärmezufuhr bei einer Temperatur von 130 bis 150 °C während einer Mindestzeit von 10 bis 20 Minuten einer Wärmebehandlung unterworfen, um das lebensmittelechte Bindemittel auf Polyurethanbasis im Zusammenwirken mit der beschränkten Restfeuchtigkeit des Korkgranulats abzubinden.The mold 1 for the inventive production of a base body 2 for orthopedic shoe inserts has a die 3, which cooperates with a punch 4 and is heated, which is not shown for clarity reasons. The cork granules to be bonded to the base body 2 and mixed with a polyurethane-based binder having a particle size of between 0.5 and 1.0 mm are introduced into the matrix 3 in a predetermined amount as shown in FIG , 7 to 3.2 times the bulk volume, as shown in FIG. 2 can be removed. The pressed whole mixture is heat-treated at a temperature of 130 to 150 ° C for a minimum time of 10 to 20 minutes to heat-bind the food-safe polyurethane-based binder in cooperation with the limited residual moisture of the cork granules.

[0014] Um keine Beeinträchtigungen durch die verdampfende Restfeuchtigkeit in Kauf nehmen zu müssen, wird die Form 1 kurzzeitig geöffnet, sodass verdampfte Feuchtigkeit aus der Form 1 entweichen kann.In order to avoid any adverse effects to be put on by the evaporating residual moisture, the mold 1 is briefly opened, so that vaporized moisture can escape from the mold 1.

[0015] Der auf diese Weise hergestellte Grundkörper 2 kann vorteilhaft einer Fräsbearbeitung unterworfen werden, um aus dem Grundkörper 2 eine orthopädische Schuheinlage zu fräsen, wie sie in der Fig. 2 strichpunktiert angedeutet und mit dem Bezugszeichen 5 versehen ist.The basic body 2 produced in this way can advantageously be subjected to a milling operation to mill out of the main body 2 an orthopedic shoe insert, as indicated by dash-dotted lines in FIG. 2 and provided with the reference numeral 5.

[0016] Gemäß der Fig. 3 wird in die Matrize 3 der Form 1 vor dem Einbringen der Granulatmischung ein Teil 6 aus Ethylenvinylacetat eingebracht. Die auf diesen Teil 6 aufgebrachte Granulatmischung wird dann in der im Zusammenhang mit der Fig. 1 und 2 beschriebenen Weise verdichtet und unter Wärmezufuhr abgebunden, um zum Grundkörper 2 zu gelangen, der in diesem Fall einen Teil 6 aus Ethylenvinylacetat aufweist. AUSFÜHRUNGSBEISPIEL: [0017] Es wurden 80 Gewichtsteile eines Korkgranulats mit einer Restfeuchtigkeit zwischen 4 und 6 % und einer Korngröße zwischen 0,5 und 1 mm, und zwar mit einer Korngrößenverteilung entsprechend einer Sieblinie mit einem Siebdurchgang von 56 Vol.% bei einer Sieböffnung von 1,0 mm, von 35 Vol.% bei einer Sieböffnung von 0,71 mm und von 9 Vol.% bei einer Sieböffnung von 0,5 mm, mit 20 Gewichtsteilen eines lebensmittelechten Bindemittels auf Polyurethanbasis innig vermischt und die Gesamtmischung in eine Matrize einer Form gefüllt, in der die Gesamtmischung um das Dreifache der Schüttdichte verdichtet wurde. Die verdichtete Gesamtmischung wurde über einen Zeitraum von 20 Minuten einer Wärmebehandlung bei 150° C ausgesetzt. Nach der Hälfte der Presstzeit wurde die Form kurzzeitig geöffnet, um verdampfte Restfeuchtigkeit entweichen zu lassen.According to FIG. 3, a part 6 of ethylene vinyl acetate is introduced into the die 3 of the mold 1 before introducing the granulate mixture. The granule mixture applied to this part 6 is then compressed in the manner described in connection with FIGS. 1 and 2 and set under heat supply to arrive at the main body 2, which in this case has a part 6 of ethylene vinyl acetate. EMBODIMENT: There were 80 parts by weight of a cork granulate having a residual moisture content of 4 to 6% and a grain size of 0.5 to 1 mm, having a grain size distribution corresponding to a sieving line having a sieve passage of 56% by volume at a sieve opening of 1.0 mm, of 35 vol.% At a sieve opening of 0.71 mm and 9 vol.% At a sieve opening of 0.5 mm, intimately mixed with 20 parts by weight of a food safe binder based on polyurethane and the total mixture in a die of a Form filled, in which the total mixture was compressed to three times the bulk density. The compacted total mixture was subjected to a heat treatment at 150 ° C. over a period of 20 minutes. After half of the press time, the mold was momentarily opened to allow evaporated residual moisture to escape.

[0018] Die beschränkte Restfeuchtigkeit des Korkgranulats bringt den Vorteil mit sich, dass einerseits eine noch bessere Verbindung zwischen den einzelnen Granulatkörnern stattfindet und anderseits durch die bessere Verbindung eine reduzierte Staubentwicklung beim Fräsvorgang sichergestellt und eine bessere Kantenfestigkeit der fertigen Schuheinlage erreicht wird. Die Anforderungen an die Festigkeit und die Blockhärte können durch den Bindemittelanteil, die Größe der Verdichtung und die Abbindebedingungen an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst werden. Gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wies der Grundkörper 2 einen Härtewert von 70 Shore A auf.The limited residual moisture of the cork granules has the advantage that on the one hand an even better connection between the individual granules takes place and on the other hand ensured by the better connection reduced dust during milling and a better edge strength of the finished shoe insert is achieved. The requirements for strength and block hardness can be adapted to the respective requirements by the proportion of binder, the size of the compaction and the setting conditions. According to the described embodiment, the base body 2 has a hardness value of 70 Shore A.

Claims

claims

1. A method for producing a base body (2) for an orthopedic shoe insert (5), which is milled from the base body (2), characterized in that cork granules having a grain diameter between 0.5 and 1.0 mm and a residual moisture between 4 and 6% is mixed with a food-grade polyurethane-based binder, the proportion of which in the total weight of the mixture is 10 to 30%, before the mixture is subjected to compaction of 2.7 to 3.2 times in a mold (1) at a Temperature between 130 and 150 ° C to the base body (2) is bound.

2. The method according to claim 1, characterized in that a cork granules having a particle size distribution corresponding to a grading curve with a sieve passage of 50 to 60 vol.% At a sieve opening of 1.0 mm, from 33 to 40 vol.% At a sieve opening of 0 , 71 mm and from 7 to 10 vol.% At a sieve opening of 0.5 mm is used.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the mold (1) is briefly opened during the Abbindevorgangs.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the cork granules reinforcing fibers are admixed.

5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the mixture of cork granules and binder in the mold with at least one in the mold (1) introduced part (6) of ethylene vinyl acetate (EVA) to the main body (2) is connected , For this 2 sheets of drawings