DE102006049293A1

DE102006049293A1 - Verfahren zum individuellen Anpassen eines Schuhs und Vorrichtung hierfür

Info

Publication number: DE102006049293A1
Application number: DE102006049293A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Triebstein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-10-19
Filing date: 2006-10-19
Publication date: 2008-04-24

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum individuellen Anpassen eines Schuhs. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, um die Stellung des Fußes zu korrigieren, so dass dieser Querwinkel auf ein Minimum, vorzugsweise auf Null, reduziert werden kann und so dass die in den Gelenken und in der Muskulatur angefallenen Schmerzen ausbleiben, wird dadurch erreicht, dass die Verformung des Schuhs beim Auftritt ermittelt wird und dass anschließend der ermittelten Verformung entsprechend eine Zwischensohle in den Schuh eingelegt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum individuellen Anpassen eines Schuhs und ein Verfahren zum Ermitteln des Verschleißes eines Schuhs, sowie eine Vorrichtung hierfür zum Erfassen der Verformung des Schuhs beim Auftritt.
Seit etwa 1990 sind fast alle bequemen Schuhe mit weichen, insbesondere PUR-Sohlen ausgestattet, um den Auftrittimpuls abzufedern. Leider ver ändern die weichen Sohlen die Richtung der an den Muskeln und Gelenken angreifenden Kräfte, so dass bei jedem Schritt Kräfte an den Gelenken und Muskeln angreifen, die ständige minimale Fehlbelastungen hervorrufen. Auch unterliegen diese elastischen Sohlen einem gewissen Verschleiß und verlieren im Laufe der Zeit ihre Elastizität, so dass hier unerwünschte Verformungen auftreten, die die Fehlbelastung an den Muskeln und Gelenken noch verstärkt.
Durch diese Tatsache kommt es nach einiger Zeit zu ersten schmerzhaften Veränderungen im Bereich der Knie und Hüften, wobei sich die Symptome je nach Alter des Betroffenen unterschiedlich stark ausbilden. Durch die PUR-Sohlen, und insbesondere durch den Verschleiß dieser Sohlen, steht der Fuß nicht mehr in seiner natürlichen Richtung im Schuh, sondern erfährt eine gewisse Neigung. Diese Neigung beeinflusst den gesamten Körper und erzeugt extreme Verspannungen der Muskulatur auch im Rücken und Schulterbereich.
Aus der DE 20 2005 007 949 U1 ist ein orthopädisches Produkt bekannt, welches in den Schuh einlegbar ist und mit dem die Verformungs- und/oder Belastungskurve des Schuhs erfassbar ist. Allerdings kann hiermit die Neigung des Fußes und damit die negative Wirkung auf Gelenke und Muskulatur nicht erfasst werden.
Dabei legt die Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass die Neigung des Fußes gegenüber der Erdoberfläche, der sogenannte Querwinkel, für die Muskelverspannung und die Gelenkschmerzen verantwortlich ist. Des Weiteren liegt der vorliegenden Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass der Querwinkel des Fußes in einem direkten Zusammenhang mit dem Sohlenmaterial des Schuhs, und insbesondere mit dem Grad des Verschleißes des Sohlenmaterials, steht.
Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, um die Stellung des Fußes zu korrigieren, so dass dieser Querwinkel auf ein Minimum, vorzugsweise auf Null reduziert werden kann, und so dass die in den Gelenken und in der Muskulatur angefallenen Schmerzen ausbleiben.
Als technische Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2, sowie eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 11 und eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruches 12 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildung dieser Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.
Ein nach dieser technischen Lehre ausgebildetes Verfahren hat den Vorteil, dass der Schuh in einfacher und kostengünstiger Weise, nämlich durch Einlegen einer geeigneten Zwischensohle, in einen Zustand versetzt wird, in dem der Träger dieses Schuhs schmerzfrei laufen kann.
Eine solche Zwischensohle ist vorteilhafter Weise im Querschnitt keilförmig ausgebildet, wobei der innenliegende Rand dicker als der außenliegende Rand ausgebildet ist, um den Verschleiß des Schuhs zu kompensieren.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Verformung des Schuhs beim Auftritt durch Angehen des Querwinkels zu erfassen, weil dieser in einfacher Weise durch einen Lagesensor ermittelt werden kann. Je nachdem, wie groß dieser Querwinkel im Einzelfall ist, kann dann eine entsprechend dicke Zwischensohle eingelegt werden, um diesen Querwinkel zu reduzieren oder gar auf Null zu führen, wobei die Zwischensohle auch im Querschnitt keilförmig sein kann, da der Verschleiß des Schuhs im Innenbereich stärker ausgeprägt ist als Außen. Hierdurch steht der Fuß im Schuh wieder in seiner natürlichen Position und entlastet die Gelenke und die Muskulatur.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden hierzu eine Vielzahl von Messung während eines Schrittes durchgeführt und abgespeichert. Aus diesen vielen einzelnen Messpunkten wird dann ein Mittelwert gebildet, der dann eine Aussage über die Fehlstellung des Fußes beziehungsweise über die Verformung des Schuhs geben kann.
In einer anderen, bevorzugten Ausführungsform ist im Schuh ein Drucksensor angebracht, der erkennt wann die Bodenkontaktphase beginnt und endet. Somit kann der Lagesensor in diesem Intervall den Querwinkel ermitteln. Alternativ hierzu kann der Querwinkel auch in einer Standphase des Schuhs ermittelt werden.
In einer anderen, bevorzugten Ausführungsform wird neben dem Querwinkel auch noch die Beschleunigung in Richtung des Fußes festgestellt, wobei aufgrund der Beschleunigung Rückschlüsse über die Bodenkontaktphase gewonnen werden können.
Eine nach dieser technischen Lehre ausgebildete Vorrichtung zum Erfassen der Verformung des Schuhs hat den Vorteil, dass diese in den Schuh einlegbar ist und somit während des Laufens der Person den Querwinkel messen kann. Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, ein flaches und formstabile Halteelement im Großen und Ganzen der Innenform des Schuhs anzupassen und mit einem Sensor zur Erfassung der aktuellen Lage des Fußes während des Auftritts zu versehen. Somit kann diese Vorrichtung beliebig in Schuhe eingelegt werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist der Sensor derart im Schuh platziert, dass der Vektor der Gewichtskraft des stehenden Menschen durch den Sensor hindurchgeht. Hierdurch ist gewährleistet, dass der Sensor quasi in der Mitte des Fußes angeordnet ist und somit die Lage des Fußes optimal vermessen kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist in der Vorrichtung noch ein Speicher zur Speicherung der ermittelten Werte vorgesehen.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Haltelement als eine in der Schuh einzulegende Einlage ausgebildet, wobei die Einlage vorzugsweise für die Schuhgröße 36 ausgelegt ist. Dies hat den Vorteil, dass ein einziges Halteelemente gefertigt werden muss und dass dieses auf nahezu alle Schuhe beliebiger Größe einsetzbar ist.
Idealerweise reicht das Halteelement vom Anfang des Absatzes bis nahe an den Ballenbereich heran, weil in diesem Bereich der Mittelpunkt des Fußes ist und der Sensor somit in der richtigen Position angeordnet ist.
In noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform werden beide Schuhe gleichzeitig vermessen, wobei die Sensoren zunächst synchronisiert werden. Hierdurch können auch Unterschiede zwischen den einzelnen Füßen erfasst werden und hiermit kann auch eine für jeden Schuh individuelle Zwischensohle ermittelt und eingelegt werden.
Weitere Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahren ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung und den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen. Ebenso können die genannten und nicht noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählungen zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter. Es zeigen:
1 eine rechte und eine linke Vorrichtung zur Erfassung der Verformung des Schuhs beim Auftritt;
2 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß 1;
3 eine Draufsicht auf ein Paar erfindungsgemäße Zwischensohlen;
4 eine Frontansicht der Zwischensohlen gemäß 3 in geschnittener Darstellung, geschnitten entlang Linie IV-IV in 3.
In den 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erfassen der Verformung des Schuhs beim Auftritt dargestellt, die ein Halteelement 1 für einen linken Schuh und ein Halteelement 1 für einen rechten Schuh aufweist, wobei in etwa in der Mitte des Haltelementes 1, 1' an dessen oberen Seite ein Sensor 2 angebracht ist. Dieser Sensor 2 ist mit einer an den Rand des Haltelementes 1, 1' führenden Schnittstelle 3 versehen, so dass die vom Sensor ermittelten Daten ausgelesen werden können.
In einer hier nicht dargestellten Ausführungsform ist die Schnittstelle als Funksender ausgebildet und überträgt die Daten per Funk zu einem Empfängergerät.
Das Halteelemente ist an seiner dicksten Stelle etwa 3 mm dick und wird zur Ferse und zum Ballen hin dünner. Dabei ist das Haltelement 1, 1' so ausgebildet, dass dieses vom Anfang des Absatzes bis nahe an den Ballenbereich heranreicht. Gleichzeitig ist das Halteelement 1, 1' in etwa für die Schuhgröße 36 ausgelegt.
Wenn ein Patient über Muskelverspannungen, Gelenkschmerzen oder aus Kopfschmerzen klagt ist nicht selten dir Ursache hierfür eine Fehlstellung seiner Füße. Dies wird wiederum bei modernen Schuhen durch die PUR-Sohle hervorgerufen, insbesondere wenn diese aufgrund von Verschleiß nicht mehr ihre ursprüngliche Form aufweist. Zur Korrektur dieser Fehlstellung kann in den Schuh eine Zwischensohle eingelegt werden. Hierzu ist es aber erforderlich, dass man die Fehlstellung des Fußes kennt, denn nur so kann die Zwischensohle passgenau angefertigt werden, um die Fehlstellung zu korrigieren.
Beim ruhigen Stehen liegt der Fuß idealerweise auf einer vollständig flachen Ebene auf. Beim Laufen rollte der Fuß auf dieser Ebene ab. Dabei bleibt der Fuß aber quer zur Laufrichtung entsprechend dieser Ebene gerade und nur der Teil des Fußes in Richtung der Laufrichtung rollt ab. Wenn man nun also die Fehlstellung des Fußes quer zur Laufrichtung misst und dieses durch den hierbei entstehenden Querwinkel erfasst, erhält man ausreichend viele Informationen zur Korrektur des Fußes im Schuh. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, diesen Querwinkel mittels eines Lagesensors zu messen, wobei pro Schritt eine Vielzahl von Messungen erfolgt, wobei pro Messung der jeweilige Querwinkel abgespeichert wird. Darüber hinaus wird eine große Anzahl von Schritten messtechnisch erfasst, so dass über einen Zeitraum von einem Tag eine Vielzahl von Messwerten gesammelt werden. Bei einer Auswerteeinheit wird dann über diese Messwerte ein Mittelwert gebildet, der dem tatsächlichen Querwinkel sehr nahe kommt. Entsprechend diesem ermittelten Querwinkel kann dann eine Zwischensohle angefertigt werden.
In den 3 und 4 ist eine rechte 4 und linke 5 Zwischensohle dargestellt, deren Innerer Rand 6 dicker ausgebildet ist, als deren Äußerer Rand 7 ausgebildet ist. Durch dies im Querschnitt keilförmige Ausgestaltung kann der Verschleiß des Schuhs optimal kompensiert werden. Dabei kann, wie hier dargestellt, der Innere Rand 6 der rechten Zwischensohle 4 eine Dicke X1 aufweisen, die beispielsweise 4 mm beträgt, während der Innere Rand 6 der linken Zwischensohle 5 eine kleinere Dicke X2 mit beispielsweise 3 mm aufweist.

Claims

Verfahren zum individuellen Anpassen eines Schuhs, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformung des Schuhs beim Auftritt ermittelt wird und dass anschließend der ermittelten Verformung entsprechend eine Zwischensohle in den Schuh eingelegt wird.
Verfahren zum Ermitteln des Verschleißes eines Schuhs, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformung des Schuhs beim Auftritt ermittelt wird, dass anschließend die ermittelte Verformung mit einem Grenzwert verglichen wird und dass bei überschreiten des Grenzwertes ein Signal ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformung des Schuhs beim Auftritt dadurch ermittelt wird, dass der Querwinkel des Fußes bei der Schrittabwicklung während der Bodenkontaktphase ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass während der Bodenkontaktphase eine Vielzahl von Messungen durchgeführt werden und dass aus den Messwerten eine Anzahl von Auftritten ein Mittelwert gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenkontaktphase vom Auftrittimpuls bis zur Abstoßphase reicht.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenkontaktphase durch einen am oder im Schuh angebrachten Drucksensor ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformung des Schuhs beim Auftritt dadurch ermittelt wird, dass die Beschleunigung des Fußes bei der Schrittabwicklung in Richtung des Schrittes ermittelt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Querwinkel und/oder die Beschleunigung des Fußes durch einen im Schuh angebrachten Lagesensor ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagesensor die Lage des Fußes während des Auftrittes in Richtung des Schrittes und quer zum Schritt erfasst und dass eine Auswerteeinheit den Querwinkel und/oder die Beschleunigung des Fußes in Schrittrichtung errechnet.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide Schuhe einer Person miteinander synchronisiert werden.
Zwischensohle für einen Aufgrund von Verschleiß verformten Schuh, dadurch gekennzeichnet, dass ein nach Innen gerichteter Rand (6) der Zwischensohle (4, 5) dicker als ein nach Außen gerichteter Rand (7) der Zwischensohle (4, 5) ausgebildet ist.
Vorrichtung zum Erfassen der Verformung des Schuhs beim Auftritt, mit einem Sensor zur Erfassung der aktuellen Lage des Fußes während des Auftritts, und mit einem flachen und formstabilen Halteelement, an dem der Sensor gehalten ist, wobei das Halteelement samt Sensor derart im Schuh anbringbar ist, dass der Sensor unter der Sohle des Fußes angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor im Schuh so platziert ist, dass der Vektor der Gewichtskraft des stehenden Menschen durch den Sensor hindurchgeht.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor als mindestens 2-achsiger Lagesensor ausgebildet ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 14, gekennzeichnet durch eine Auswerteeinheit, die aus den erfassten Werten den jeweiligen Querwinkel des Fußes ermittelt.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch eine Speichereinheit, die die erfassten oder ermittelten Werte speichert.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Sensor auch die Beschleunigung des Fußes in Richtung des Schrittes erfasst.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement als eine in den Schuh einzulegende Einlage ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass Haltelement einer Einlage für Schuhgröße 36 entspricht.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement vom Anfang des Absatzes bis nahe an den Ballenbereich heran reicht.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement zwischen 2 mm und 20 mm, vorzugsweise 5 mm bis 10 mm vor der Ballenlinie endet.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagesensor an der fußseitigen Oberfläche des Halteelementes angebracht ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass am Schuh, vorzugsweise am Halteelement, mindestens ein integrierter Drucksensor angebracht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor vom Auftrittimpuls bis zur Abstoßphase eine Druckbelastung feststellt und diese an die Auswerteeinheit meldet.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 24, gekennzeichnet durch einen externer Kontroller zur Synchronisierung der beiden Messwerte der beiden Schuhe.