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Bei einem bekannten Verfahren zur Anpassung eines Schuhes an einen Fuss erzeugt man im
Schuh einen Unterdruck und erweicht dann eine Plastikschale. Der atmosphärische Druck deformiert die erweichte Schale entsprechend des Fusses, wobei zwischen Schale und dem Fuss noch ein Schaum- einsatz vorgesehen wird. Der Nachteil liegt hier darin, dass der Fuss vom atmosphärischen Druck zusammengedrückt wird, wodurch die Blutzirkulation beeinflusst und das Volumen des Fusses verrin- gert wird. Infolgedessen ist der Schuh an einem Fuss mit zu kleinem Volumen gegenüber dem nor- malen Volumen angepasst.
Man hat im medizinischen Bereich bereits wärmeformbare Schaumstoffe aus Polyäthylen geringer Dichte, aufgeschäumt mit Stickstoff, verwendet, insbesondere um mittels Wärme diesen
Schaum um verschiedene Körperteile zu formen, u. zw. zur Bildung von offenen Bettungen, Schienen, orthopädischen Stützen oder auch um eine Prothese einem verstümmelten Glied anzupassen. Der
Schaum wird auf seine Temperatur der Wärmeformung erwärmt, die sich um 140 C befindet, und dann auf dem Körperteil aufgebracht, an den man den Schaum anpassen will, indem man ihn so lange formt, bis er genau der gewünschten Form entspricht. Im Gegensatz zu dem, was man befürchten könnte, gibt es praktisch keine Verbrennungsgefahr.
Wenn man bedenkt, dass die Dichte des Materials in der Grössenordnung von 0,04 liegt, dass es sich um einen Schaum mit geringer spezifischer Wärme handelt, dass eine enorme Menge von Gas eingeschlossen ist, und dass die thermische Leitfähigkeit des Polyäthylens schlecht ist, und dass jene des Schaumes auf Grund des grossen eingeschlossenen Gasvolumens noch schlechter ist, ist die pro Zeit- und Flächeneinheit ab- zuführende Wärmemenge vollkommen verträglich mit der Wärmetauschkapazität der Haut auf Grund der Blutzirkulation. Man muss diesen Betrachtungen noch hinzufügen, dass die mit der Haut in direktem Kontakt stehende Fläche des Materials verglichen mit der vom Schaum abgedeckten Fläche sehr gering ist.
Ziel der Erfindung ist die Nutzbarmachung eines derartigen Schaumes zur Beseitigung der
Unzulänglichkeiten der erwähnten Anpassungssysteme, um so einen inneren Überzug der Hülle zu erhalten, deren Form sich aus dem Fliessen des auf seine Thermoformungstemperatur ge- brachten Schaumes ergibt, welcher einer Druckbeanspruchung bis zum Verschwinden der Bean- spruchung ausgesetzt ist, was das Endstadium der Anpassung der Hülle an den Körperteil oder
Fuss darstellt.
Erfindungsgemäss wird bei einer Zwischenlage, die zur Anpassung einer nichtdehnbaren Hülle an einen Teil des menschlichen Körpers dient, vorgeschlagen, dass sie aus einem Schaum aus Kunst- stoffmaterial besteht, das bei einer gegebenen Temperatur thermoformbar ist, und dass sie so aus- gebildet ist, dass sie eine offene Höhlung bildet, die eine Aufnahmeform für den Körperteil dar- stellt, wobei zumindest gewisse Abmessungen dieser Höhlung geringer sind als entsprechende
Abmessungen des Körperteiles und eine Anpassung an die endgültigen Abmessungen der Aufnahme- form durch Thermoformung des Schaumes in Gegenwart des Körperteiles gegeben ist.
Obwohl im folgenden insbesondere auf einen Schuh Bezug genommen wird, soll dies nur als
Beispiel für eine Hülle und nicht als eine Beschränkung der Erfindung betrachtet werden, die ohne weiteres zur Anpassung von Helmen, Handschuhen, z. B. Boxhandschuhen, Fischerstiefeln,
Socken bei Taucheranzügen, Schwimmflossen usw. verwendbar ist.
Die angeschlossenen Zeichnungen zeigen schematisch und beispielsweise eine Ausführungsform der Erfindung, angewendet bei der Anpassung eines Schuhes sowie einer Anwendung dieser Erfin- dung bei einem Helm.
Die Fig. 1 und 2 sind zwei Schnittansichten eines Schuhes und zeigen zwei Phasen, die sich auf diese Ausführungsform beziehen. Die Fig. 3 ist ein vergrösserter Schnitt der weichen Zwischen- lage. Fig. 4 ist ein Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 ist eine Perspektivansicht der Zwischenlagenform. Fig. 6 ist ein Aufriss einer Abänderung. Die Fig. 7 ist ein Schnitt eines
Helmes.
Die in den Fig. l und 2 gezeigte Ausführungsform betrifft die Anpassung eines Schuhes, ins-
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gelenkig verbunden und durch einen oder mehrere Verschlüsse fixiert sind. Diese Verschlüsse sind in den angeschlossenen Zeichnungen nicht dargestellt, da sie für das Verständnis der Erfindung nicht notwendig sind.
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das Fliessen steht in direkter Funktion mit den durch den Fuss auf den Schaum ausgeübten lokalen
Drücken. Die Zwischenlage behält jedoch mit Ausnahme gewisser Stützzonen der Fusswölbung die
Struktur des Schaumes, und seine Deformation ist nur eine Folge der Reaktion des Fusses nach dem
Zusammendrücken, das bei dessen Einbringen in die unterdimensionierte Höhlung --3-- auftritt.
Überdies kann an den beanspruchten Stützzonen der Fussgewölbe die Zwischenlage verdrängt werden und nur die Sohle-8-verbleiben.
Es genügen einige Minuten für die Thermoformung des Bettes auf die Dimension, die der Morphologie des Fusses angepasst ist, der zwischen die Wände des erwärmten Schaumes eingebracht ist. Man kann aus Fig. 3 erkennen, dass die Tasche --3a--, die vorgesehen ist, um die Bewegung der Zehen zu gestatten, nach der Bildung des Bettes verbleibt. Der Schuh ist somit bereit für eine unmittelbare Verwendung.
In dem Falle, dass es sich um einen Schaum mit geschlossenen Poren handelt, können quer durch die Zwischenlage Öffnungen vorgesehen werden. Die Dimension dieser Öffnungen sowie auch ihre Verteilung und ihre Dichte können beliebig gewählt werden, um den Wärmefluss quer zur Zwischenlage zu unterstützen.
Fig. 6 zeigt eine Abänderung, bei der ein Socken, der aus einem Material hergestellt ist, das weder zusammendrückbar noch wärmeformend ist, seitlich zwei Taschen aufweist, von denen eine --10-- in dieser Darstellung sichtbar ist. Die andere befindet sich symmetrisch zur Längsachse des Fusses. Diese Taschen sind zur Aufnahme der Zwischenlage --2 ' -- vorgesehen, die aus einem einzigen Stück hergestellt wird, u. zw. ausgehend von einem Sandwich, der mit jenem der Fig. 3 identisch ist. Die beiden Teile dieser Zwischenlage sind von hinten in die seitlichen Taschen des Sockens --9-- eingefädelt. Die Anpassung des Sockens --9-- wird in der gleichen Weise durchgeführt, wie dies bei der Ausführungsform der Fig. 1 bis 5 der Fall war.
Man bringt den Socken - mit der Zwischenlage --2'-- in einen Schuh einer entsprechenden Grösse, und der Benutzer,
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Quelle angeschlossen, die zu diesem Zweck vorgesehen ist (nicht dargestellt), z. B. an eine Spannung von 20 V, wobei eine entsprechende Stromstärke vorhanden ist, um die Temperatur des Schaumes zwischen 120 und 1400C zu bringen, ohne dass die Empfindung unerträglich wird, worauf dann die Stromzufuhr unterbrochen wird. Der Schaum, der bei dieser Temperatur zwischen der Schale des Schuhes und dem Fuss zusammengedrückt ist, fliesst, bis die auf den Fuss ausgeübten Drücke praktisch verschwunden sind.
Die Anpassung ist beendet, und das so gebildete Bett ist vollständig an den Fuss angepasst, der so gut gehalten ist und trotzdem bequem angeordnet ist, was einen wichtigen Faktor für die Sicherheit und den Komfort des Schifahrers darstellt. Die Anschlüsse können daraufhin dann gelöst werden.
Die Fig. 7 zeigt, wie man diese Zwischenlage bei einem Helm --12-- verwenden kann, in dem sich kleine Kissen --2 "¯- befinden, die jeweils aus einem Sandwich geformt werden, der jenem der Fig. 3 ähnlich ist, und die untereinander über die Verbindungen --11-- derart miteinander verbunden sind, dass der elektrische Strom ihnen zugeführt werden kann. Das Prinzip der
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fliessen zu lassen, bis diese Drücke praktisch verschwunden sind, worauf man den Schaum abkühlen lässt, der so die genauen Abdrücke des Kopfes des Benutzers beibehält.
Einer der wesentlichen Vorteile dieser Art der Anpassung einer Hülle an einen Teil des menschlichen Körpers liegt in der Tatsache, dass die Zwischenlage genau in Funktion der örtlichen Beanspruchungen angepasst wird, die im Moment der Erwärmung auf die Temperatur der Thermoformung ausgeübt werden, und in der Tatsache, dass nach dem Abkühlen die Struktur des Schaumes beibehalten wird und infolgedessen auch eine gewisse Nachgiebigkeit, wodurch ein Komfort garantiert wird, u. zw. selbst nach längerem Tragen des Schuhes oder des Helmes. Überdies ist die Zwischenlage in Form eines Sandwiches mit eingelegtem Heizkörper gut geeignet für Gegenstände mit grosser Verbreitung, da jeder Detailhändler eine geeignete Stromquelle besitzen kann, um persönlich die Anpassung des Gegenstandes an den Benutzer vorzunehmen.
Schliesslich wird
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durch die Entfernung der elektrischen Anschlüsse die Verbindung des Heizkörpers durch den Benutzer an eine nichtgeeignete Spannung quelle nicht mehr möglich.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Zwischenlage, die zur Anpassung einer nichtdehnbaren Hülle an einen Teil des menschlichen Körpers dient, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Schaum aus Kunststoffmaterial besteht, das bei einer gegebenen Temperatur thermoformbar ist, und dass sie so ausgebildet ist, dass sie eine offene Höhlung bildet, die eine Aufnahmeform für den Körperteil darstellt, wobei zumindest gewisse Abmessungen dieser Höhlung geringer sind als entsprechende Abmessungen des Körperteiles und eine Anpassung an die endgültigen Abmessungen der Aufnahmeform durch Thermoformung des Schaumes in Gegenwart des Körperteiles gegeben ist.
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In a known method for adapting a shoe to a foot, one produces in
Shoe a vacuum and then soften a plastic shell. The atmospheric pressure deforms the softened shell according to the foot, whereby a foam insert is provided between the shell and the foot. The disadvantage here is that the foot is squeezed by atmospheric pressure, which affects blood circulation and reduces the volume of the foot. As a result, the shoe is adapted to a foot with too small a volume compared to the normal volume.
Thermoformable foams made of low-density polyethylene, foamed with nitrogen, have already been used in the medical field, in particular by means of heat
Foam to form different parts of the body, including to form open beddings, splints, orthopedic supports or to adapt a prosthesis to a mutilated limb. The
Foam is heated to its thermoforming temperature, which is around 140 ° C, and then applied to the part of the body to which the foam is to be adjusted by shaping it until it exactly corresponds to the desired shape. Contrary to what one might fear, there is practically no risk of burns.
Considering that the density of the material is on the order of 0.04, that it is a low specific heat foam, that an enormous amount of gas is trapped, and that the thermal conductivity of the polyethylene is poor, and the fact that that of the foam is even worse due to the large enclosed gas volume, the amount of heat to be dissipated per unit of time and area is perfectly compatible with the heat exchange capacity of the skin due to the blood circulation. It must be added to these considerations that the area of the material that is in direct contact with the skin is very small compared to the area covered by the foam.
The aim of the invention is to utilize such a foam to remove the
Inadequacies of the above-mentioned adaptation systems, so as to obtain an internal covering of the casing, the shape of which results from the flow of the foam brought to its thermoforming temperature, which is subjected to a compressive stress until the stress disappears, which means the final stage of the adaptation of the Envelope to the body part or
Represents foot.
According to the invention, it is proposed for an intermediate layer which is used to adapt a non-stretchable shell to a part of the human body that it consists of a foam made of plastic material that can be thermoformed at a given temperature and that it is designed in such a way that that it forms an open cavity, which represents a recording form for the body part, at least certain dimensions of this cavity being smaller than corresponding ones
Dimensions of the body part and an adaptation to the final dimensions of the receiving form is given by thermoforming the foam in the presence of the body part.
Although reference is made in the following to a shoe in particular, this is only intended as
Example of a cover and not to be considered as a limitation of the invention, which can easily be used to adapt helmets, gloves, e.g. B. boxing gloves, fishing boots,
Socks can be used with diving suits, flippers, etc.
The attached drawings show schematically and, for example, an embodiment of the invention, applied when fitting a shoe and when applying this invention to a helmet.
1 and 2 are two sectional views of a shoe and show two phases relating to this embodiment. 3 is an enlarged section of the soft intermediate layer. Fig. 4 is a section along the line IV-IV of Fig. 3, Fig. 5 is a perspective view of the liner shape. 6 is an elevation of a modification. Fig. 7 is a section of a
Helmes.
The embodiment shown in FIGS. 1 and 2 relates to the adaptation of a shoe, in particular
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are articulated and fixed by one or more fasteners. These closures are not shown in the attached drawings since they are not necessary for an understanding of the invention.
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the flow is in direct function with the local ones exerted on the foam by the foot
To press. The liner, however, keeps the arch, with the exception of certain support zones
Structure of the foam, and its deformation is only a result of the reaction of the foot after the
Squeeze that occurs when it is inserted into the undersized cavity --3--.
In addition, the intermediate layer can be displaced at the stressed support zones of the arch of the foot and only the sole-8-remain.
It takes a few minutes for the bed to be thermoformed to the dimension that is adapted to the morphology of the foot placed between the walls of the heated foam. It can be seen from Fig. 3 that the pocket -3a, which is provided to allow the toes to move, remains after the bed is formed. The shoe is now ready for immediate use.
In the case of a foam with closed pores, openings can be provided across the intermediate layer. The dimensions of these openings, as well as their distribution and density, can be chosen as desired to support the heat flow across the intermediate layer.
Fig. 6 shows a modification in which a sock made of a material that is neither compressible nor thermoforming has two pockets on the side, one of which --10-- is visible in this illustration. The other is symmetrical to the longitudinal axis of the foot. These bags are intended to hold the intermediate layer --2 '- which is made from a single piece, u. between. Starting from a sandwich that is identical to that of FIG. 3. The two parts of this intermediate layer are threaded from behind into the side pockets of the sock --9--. The adjustment of the sock --9-- is carried out in the same way as was the case with the embodiment of FIGS. 1 to 5.
You put the socks - with the liner --2 '- in a shoe of a suitable size, and the user,
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Source connected, which is provided for this purpose (not shown), e.g. B. to a voltage of 20 V, with an appropriate current to bring the temperature of the foam between 120 and 1400C without the sensation becomes unbearable, whereupon the power supply is then interrupted. The foam, which is compressed between the shell of the shoe and the foot at this temperature, flows until the pressure exerted on the foot has practically disappeared.
The adjustment is finished, and the bed thus formed is completely adapted to the foot, which is so well held and yet comfortably arranged, which is an important factor for the safety and comfort of the skier. The connections can then be disconnected.
FIG. 7 shows how this intermediate layer can be used with a helmet --12-- in which there are small pillows --2 "¯-, which are each formed from a sandwich which is similar to that of FIG. 3 , and which are interconnected via the connections --11-- in such a way that the electrical current can be supplied to them
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allow to flow until these pressures have practically disappeared, after which the foam is allowed to cool, thus maintaining the exact footprints of the user's head.
One of the main advantages of this way of adapting a shell to a part of the human body lies in the fact that the liner is adapted precisely in accordance with the local stresses which are exerted at the moment of heating to the temperature of the thermoforming, and in fact that after cooling, the structure of the foam is retained and consequently also a certain flexibility, which guarantees comfort, and the like. between even after wearing the shoe or helmet for a long time. In addition, the intermediate layer in the form of a sandwich with an inserted heating element is well suited for articles with a wide distribution, since every retailer can have a suitable power source in order to personally adapt the article to the user.
Eventually
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by removing the electrical connections, the connection of the radiator by the user to an unsuitable voltage source is no longer possible.
PATENT CLAIMS:
1. liner, which is used to adapt a non-stretchable shell to a part of the human body, characterized in that it consists of a foam of plastic material that is thermoformable at a given temperature, and that it is designed so that it has an open cavity forms, which is a recording form for the body part, at least certain dimensions of this cavity are smaller than corresponding dimensions of the body part and an adaptation to the final dimensions of the recording form is given by thermoforming the foam in the presence of the body part.