DE102007019266A1

DE102007019266A1 - Einlegeteil für Prothesenfuß

Info

Publication number: DE102007019266A1
Application number: DE102007019266A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Neuhoff; Norbert Müller
Original assignee: ORTHO REHA NEUHOF GmbH; ORTHO-REHA NEUHOF GmbH
Current assignee: PRO-SERVE GMBH, 91126 SCHWABACH, DE
Priority date: 2006-12-07
Filing date: 2007-04-24
Publication date: 2008-06-19

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein funktionelles Einlegeteil für eine Fußprothese, wobei die Fußprothese ein weiches elastisches Verhalten und zudem ein geringes Gewicht aufweist. Die Prothese weist eine gewisse Festigkeit auf, um hohen Belastungen beim Gehen standzuhalten. Die erfindungsgemäße Prothese zlenkfunktion, durch die die Beweglichkeit der Mittelfußgelenke und der Ferse bei der Prothese nachgebildet wird. Das erfindungsgemäße Einlegeteil für Prothesenfüße ist mehrschichtig aufgebaut. Durch die Kombination verschiedener Werkstoffe wird die gewünschte Kombination der vorteilhaften Eigenschaften erreicht. Fußprothesen mit dem erfindungsgemäßen Einlegeteil sind leicht, weisen eine gewisse Festigkeit und Steifheit auf, sind aber gleichzeitig auch flexibel.

Description

Die Erfindung betrifft ein Einlegeteil für einen Prothesenfuß mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruch 1, sowie ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Einlegeteils.
Stand der Technik
Es sind zahlreiche Varianten von Prothesen bekannt. Viele Prothesenfüße bestehen u. a. aus einem Eingelegeteil (auch als Kern oder Kiel bezeichnet) und aus einem umgebenden Weichschaum (auch als Schaumkosmetik oder Kosmetik bezeichnet) mit dem die äußere Form des Fußes nachgebildet wird. Sowohl das Einlegeteil als auch die Kosmetik haben technische Anforderungen zu erfüllen. Dabei wird die Steifigkeit und Festigkeit überwiegend vom Einlegeteil bestimmt, während die Schaumkosmetik vielfach zur Dämpfung vor allem im Fersenbereich beitrat.
Die Belastungen eines Prothesenfußes sind erheblich, vor allem bei vitalen und aktiven Trägern. Diese Eingangsgrößen bestimmen die konstruktive Gestaltung des Einlegeteils, insbesondere im Hinblick auf die Festigkeit. Es kommen feste und zugleich steife Konstruktionswerkstoffe wie Polyacetal (POM), oder kompakte Kohlenstofffasergewebelaminate zum Einsatz, mit denen die geforderte Festigkeit erreicht werden kann.
US 4 645 509 zeigt einen künstlichen Fuß aus einem aufgeschäumten Polymer, dass durch Spritzguß in eine Fußform gebracht wurde. Das aufgeschäumte Polymer verdeckt den Mechanismus zur Energieaufnahme beim Gehen, Rennen oder/oder Springen. US 5 066 305 beschreibt einen Prothesenfuß mit einer viskoelastischen Vorderfuß- Federung, wobei die Federung in einem aufgeschäumten Polymer- Formteil in Fußform integriert ist. EP 0 407 650 A1 zeigt einen Kunstfuß für eine Beinprothese mit einem in den Sohlenbereich des aufgeschäumten Schaumstoffkunststofffußteils eingebetteten plattenförmigen Versteifungskörper, der aus zwei ungleich langen übereinander liegenden Blattfedern besteht. Bei Dauerbelastung dieser Fuß-Konstruktion wird eine gleich bleibende Mittelfußelastizität erzielt.
EP 0 401 564 B1 beschreibt einen gelenklosen Prothesenfuß mit einem innerhalb des Prothesekörpers vorgesehenen, die Prothesenbelastung aufnehmenden und übertragenden Fußeinsatz in Form eines Z mit verlängertem unteren Schenkel, wobei zwei keilförmige Freiräume gebildet werden, die beispielsweise mit federelastischen Komponenten ausgefüllt sind.
US 6 436 149 B1 beschreibt eine Prothesenvorrichtung mit einem drehbaren Knöchelgelenk, wodurch eine möglichst natürliche Fußbewegung beim Gehen, Treppensteigen etc. erreicht wird. GB 2 348 813 A zeigt eine Fußprothese mit einem Federaufbau, um eine gute Abfederung des künstlichen Fußes zu gewährleisten. US 6 402 790 B1 beschreibt eine Prothese, bei der der Winkel der Fußneigung einstellbar ist. Die gesamte Fußprothese besteht aus einem dichten, festen Kunststoff, wobei aufgrund der vorliegenden Struktur eine leichte Abfederung des Fersensegments möglich ist.
DE 100 49 714 B4 zeigt einen federelastischen Fußeinsatz für einen Kunstfuß, der aus mindestens zwei unverbundenen Federn besteht. Die Vorderfußfeder und die Basisfeder sind so ausgelegt, dass es bei zunehmender Belastung im Vorderfußbereich zu einer sukzessiven Anlage der Vorfuß- und Basisfeder zueinander kommt. CA 2 432 681 A1 , US 2004 01 99 265 A1 und US 2004 02 25 376 A1 zeigen verschiedene künstliche Füße mit dynamischen Antworten im hinteren, mittleren und vorderen Fußbereich. Der Fußbereich besteht aus einem elastischen, halbsteifen Material, beispielsweise Kunststoff, welches beispielsweise in Form eines Fußes gegossen wird. Die Beweglichkeit des Fußes wird durch eine Knöchelfuge und durch eine weitere subtalare Fuge hergestellt.
US 2002 01 38 153 A1 beschreibt einen sich selbst einstellenden Gelenkmechanismus für eine Prothese, an dem ein Fußsohlenbereich 14 angeknüpft ist, auf dem sich das Gewicht des Prothesenträgers verteilt. CA 2 442 113 A1 zeigt einen Prothese bestehend aus künstlichem Fuß und künstlichem Wadenschenkel, die über eine Gelenkverbindung miteinander verbunden sind und die je nach Verwendung (Gehen, Langsteckenschnelllauf, Kurzstreckenschnelllauf etc.) mithilfe eines Mikrocomputers entsprechend eingestellt werden kann. WO 2003 071 993 A1 beschreibt einen künstlichen Gehapparat aus einer Wadenprothese, einem künstlichen Gelenk und einer Fußprothese. Ein Verbindungsaufbau 455 verhindert eine Verschiebung zwischen dem künstlichen Bein und dem künstlichen Fuß.
Viele der oben beschriebenen Prothese sind sehr kompliziert aufgebaut, um eine möglichst natürliche Beweglichkeit des künstlichen Fußes (beispielsweise in Bezug auf das Abrollen etc.) zu ermöglichen. Die Verwendung von festen und zugleich steifen Konstruktionswerkstoffen führt dazu, dass die Prothesen zudem im Allgemeinen relativ schwer sind.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein funktionelles Einlegeteil für eine Fußprothese herzustellen, so dass die Fußprothese ein weiches elastisches Verhalten und zudem ein möglichst geringes Gewicht aufweist. Die Prothese sollte weiterhin eine gewisse Festigkeit aufweisen, um hohen Belastungen beim Gehen standzuhalten. Zudem sollte sie eine gewisse Steifheit aufweisen, die einen sicheren Auftritt und einen sicheren Stand zulässt. Außerdem sollte die Prothese flexibel sein, da dies den Tragekomfort erhöht. Vor allem wäre eine Flexibilität im Sinne einer Gelenkfunktion wünschenswert, um die Beweglichkeit der Mittelfußgelenke und der Ferse bei der Prothese nachzubilden. Weiterhin wäre eine Flexibilität im Sinne einer Federwirkung vorteilhaft, so dass beim Auftritt Energie gespeichert und beim Abstoßen mit der Prothese wieder gewonnen werden kann. Ein geringes Gewicht des künstlichen Fußes verringert den erforderlichen Kraftaufwand des Prothesenträgers.
Dieses Ziel der Erfindung wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche erreicht.
Beschreibung
Prothesefüße sind mehrteilig aufgebaut. Sie bestehen im Allgemeinen aus einem vertikalen Schaftabschnitt, der mit weiteren Prothesenteilen, beispielsweise eine Schenkelprothese, verbunden werden kann. Weiterhin weisen Fußprothesen einen horizontalen Fußabschnitt auf, in dem sich ein flaches Einlegeteil befindet, welches zumindest abschnittsweise gewölbt sein kann.
Das erfindungsgemäße Einlegeteil für Prothesenfüße ist mehrschichtig aufgebaut. Durch die Kombination verschiedener Werkstoffe wird die gewünschte Kombination der vorteilhaften Eigenschaften erreicht. Fußprothesen mit dem erfindungsgemäßen Einlegeteil sind leicht, weisen eine gewisse Festigkeit und Steifheit auf, sind aber gleichzeitig auch flexibel.
Die erfindungsgemäßen Einlegeteile sind beispielsweise dreischichtig aufgebaut. Zwischen einer oberen und einer unteren Deckschicht befindet sich eine Kernschicht. Aufgrund des schichtweisen Ausbaus aus verschiedenen Materialien mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften weist das Einlegeteil eine enorm hohe Flexibilität in allen Bereichen auf. Sowohl im Fersen-, im Ballen- und auch im Mittelfußbereich wird aufgrund der Elastizität und der Federwirkung des erfindungsgemäßen Einlegeteils eine Flexibilität erreicht, die einer Gelenkfunktion entspricht.
Die verschiedenen Schichten, aus denen das zumindest abschnittsweise gewölbte Einlegeteil aufgebaut ist, weisen unterschiedliche mechanische Eigenschaften auf und sind flächig miteinander verbunden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein erfindungsgemäßes Einlegeteil auch nur aus zwei Schichten aufgebaut sein, beispielsweise einer oberen oder einer unteren Deckschicht und einer Kernschicht, deren Begrenzung beim Spritzguss definiert wird.
Weiterhin ist eine Verstärkung durch zusätzliche Schichten in Teilbereichen denkbar.
Die Deckschichten bestehen aus kohlenstofffasergewebeverstärkten Organoblechen. Bei diesen sogenannten konsolidierten Organoblechen handelt es sich um ein flächiges Material, das aus einer oder mehreren Gewebelagen (= Verstärkung) und aus Kunststoff (= Matrix) besteht. Die Gewebelagen werden mithilfe einer thermoplastischen Matrix, beispielsweise Polyamid oder ähnlichem, zu einem tragfähigen Strukturwerkstoff verfestigt. Organobleche mit thermoplastischer Matrix sind im erwärmten Zustand verformbar.
Für die Herstellung der Organobleche werden meist balancierte technische Gewebe (meist Leinen- oder Köpergewebe) verwendet. Unter balancierten Geweben versteht man Gewebe, die ebenso viele Fäden in Kett- wie in Schussrichtung aufweisen und bei dem die Kett- und Schussfäden gleich stark und aus dem gleichen Material sind. Es können auch andere steife, formbare Gewebeschichten, thermoplastische Kunststoffe, Fasermatten aus CFK oder GFK etc. Verwendung finden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kommen zur Herstellung der Organobleche Unidirektionalgewebe oder Unidirektionalgelege zum Einsatz, um die Steifigkeit in Längsrichtung der Prothese bei Bedarf zu erhöhen, oder um weitere Leichtbaupotentiale auszuschöpfen.
Die Kernschicht besteht zumindest teilweise oder abschnittsweise aus aufgeschäumtem thermoplastischen Material, welches zusätzlich kurzglasfaserverstärkt sein kann. Hierbei findet beispielsweise Polyamid, insbesondere kurzglasfaserverstärktes Polyamid Verwendung.
Eine weitere Ausführungsvariante sieht vor, dass anstelle von Organoblechen mit Kohlenstofffasergeweben andere Typen mit Glasfasergeweben, Aramidfasergeweben oder Basaltfasergeweben verwendet werden, um bei Bedarf die Dehnbarkeit zu erhöhen oder um ein kostengünstigeres Produkt zu gestalten.
Die Kernschicht kann in ihrer vertikalen Dicke zumindest abschnittsweise reduziert sein. Dadurch wird in diesen Bereichen eine erhöhte Flexibilität und somit eine gelenkähnliche Funktion erreicht
Aufgrund des beschriebenen Aufbaus und der verwendeten Materialien weist das Einlegeteil im Bereich des hinteren und des vorderen Biegebalkens eine ausgeprägte Federwirkung auf, die eine Speicherung von Energie beim Auftritt und eine Rückgewinnung beim Abstoßen mit der Prothese ermöglicht.
Der Schaftabschnitt besteht zumindest teilweise aus demselben thermoplastischen Kunststoff wie die Kernschicht und wird zusammen mit der Kernschicht durch Spritzgussverfahren hergestellt, so dass er einstückig mit der Kernschicht verbunden ist. Der Schaftabschnitt ragt durch eine Aussparung in der oberen Deckschicht. Die untere Deckschicht kann eine entsprechende Aussparung aufweisen. Im Bereich erhöhter Bauteilbelastungen kann der Schaftabschnitt zusätzliche Verstärkungen aufweisen.
Das erfindungsgemäße Einlegeteil weist unterschiedlich lange Deckschichten auf. Beispielsweise ist die untere Gewebedecklage in Richtung Zehenbereich länger als die obere Gewebedecklage und/oder die Kernschicht. Dies dient der Verstärkung des Zehenbereichs und dem Schutz der umgebenen Polyurethanschaumschicht vor Beschädigung, d. h. Abmilderung der lokalen Verformungen bei der Schaumkosmetik.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass eine oder beide Gewebedecklagen nicht in der vollen Länge aufgebracht werden. Stattdessen werden verkürzte Gewebedecklagen verwendet, um die Flexibilität des Biegebalkens zu erhöhen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden eine oder beide Gewebelagen nicht in der vollen Breite aufgebracht, sondern bereichsweise geschlitzt oder als einzelne Streifen aufgebracht, um die Seitenbeweglichkeit des erfindungsgemäßen Einlegeteils zu erhöhen. Die Decklagen können auch als zwei voneinander getrennte oder abschnittsweise verbundene Längsstreifen unterteilt sein.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass eine oder beide Decklagen jeweils eine oder mehrere Aussparungen und/oder Durchbrüche aufweisen. Beispielsweise können die Deckschichten im Bereich des Schaftabschnittes jeweils eine Aussparung haben.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Einlegeteils erfolgt folgendermaßen: Zuerst werden die obere und untere Decklage hergestellt. Dies kann durch Verformen bzw. Vorformen der Organobleche, beispielsweise durch Warmformen oder durch Vakuumtiefziehen geschehen. Der Zuschnitt der Organobleche kann beispielsweise von Hand, durch Fräsen, mit Wasserstrahlschneidanlagen oder durch Laserschneiden erfolgen.
Die vorgeformten Decklagen werden in das Spritzgießwerkzeug eingelegt, wobei die obere Decklage auf der Düsenseite des Spritzgießwerkzeugs und die untere Decklage auf der Auswerferseite angeordnet wird.
Anschließend wird die Kunststoffschmelze zwischen die Organobleche eingespritzt. Dabei erfolgen die Ausbildung der Verbundhaftung und die endgültige Formgebung aufgrund der Begrenzung durch die Spritzform und die Organobleche. Bei Bedarf können die Organobleche im Spritzgießwerkzeug vorgewärmt werden, um eine innige Verbundhaftung zur spritzgegossenen Komponente sicherzustellen. Alternativ können die vorgeformten Organobleche bereits außerhalb des Werkzeugs vorgewärmt werden.
Die verwendete thermoplastische Schmelze kann vor dem Einspritzen in die Spritzgußform durch physikalische Direktbegasung oder chemisch begast werden.
Anschließend wird die Spritzgußform um einen kleinen Hub, z. B. 1,0 mm, geöffnet, damit der Schaum im Bereich des vorderen und des hinteren Biegebalkens expandieren kann. Nachdem das Formteil abgekühlt ist, kann das Spritzgusswerkzeug geöffnet und das Sandwich- Verbundteil entnommen werden.
Mithilfe des oben beschriebenen Verfahrens werden Einlegeteile in Sandwichbauweise mit geschäumter Kernschicht und Decklagen aus thermoplastisch konsolidierten Organoblechen hergestellt, die ein neuartiges Biegebalkenprofil aufweisen. Das Biegebalkenprofil setzt sich aus einem vorderen Biegebalken und einem neuartigen hinteren Biegebalken zusammen. Weiterhin beinhaltet das erfindungsgemäße Einlegeteil zwei neuartige Gelenkfunktionen im Mittelfußbereich und im Fersenbereich. Die Gelenkfunktion im Mittelfußbereich entsteht durch eine Querschnittverringerung im Sandwichaufbau, und zwar durch eine Einschnürung im vorderen Biegebalkenprofil. Eine Anpassung der Kragbalkenbreite beim hinteren Biegebalkenprofil ermöglicht die Gelenkfunktion im Fersenbereich.
Das erfindungsgemäße Einlegeteil wird anschließend mit einem Abstandshalter versehen und mit Schaumkosmetik umhüllt. Die verwendete Schaumkosmetik besteht aus einem Kunststoff und bildet den menschlichen Fuß nach. Über eine am Schaft befestigte sogenannte Pyramide kann der Prothesenfuß an weiteren Prothesenteilen befestigt werden.
Figurenbeschreibung
Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nun folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel dient und auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt. Gleiche Bauteile weisen dabei grundsätzlich gleiche Bezugszeichen auf und werden teilweise nicht mehrfach erläutert.
1 zeigt einen Prothesenfuß mit einem Einlegeteil nach dem Stand der Technik;
2 zeigt eine obere Gewebelage;
3 zeigt eine untere Gewebelage;
4a, 4b zeigen die Positionierung der Gewebedecklagen im Spritzgießwerkzeug;
5 zeigt ein durch Spritzguss hergestelltes Formteil;
6 zeigt einen Prothesenfußeinleger bestehend aus zwei gewebeverstärkten Decklagen und einem durch Spritzguss hergestellten Formteil;
7 zeigt eine Schnittdarstellung durch den in 5 dargestellten Prothesenfußeinleger;
8a zeigt eine Ausführungsvariante mit einer zentralen Schraube für die Verbindung zur Pyramide;
8b zeigt eine Ausführungsvariante mit zwei Schrauben für die Verbindung zur Pyramide;
9a zeigt ein Modell für einen Abstandshalter;
9b zeigt eine seitliche Ansicht eines Modells für einen Abstandshalter und
10 zeigt ein vereinfachtes Modell der Schaumkosmetik.
Eine mögliche Ausgestaltung eines Einlegeteils mit erfindungsgemäßen Eigenschaften wird anhand von 6 illustriert.
1 zeigt eine Fußprothese mit einem Einlegeteil gemäß dem Stand der Technik.
Das erfindungsgemäße Einlegeteil 10 in Sandwich-Vollkunststoffbauweise besteht aus zwei Organoblechen 20 und 22 (vgl. 2 bis 6) und einem beispielsweise durch Spritzguss hergestellten Formteil, bestehend aus einer geschäumten Kernschicht 26 aus einem kurzglasfaserverstärkten Thermoplastwerkstoff und einem Schaft 28.
Die für die Decklagen 20 und 22 verwendeten Organobleche bestehen aus Kohlenstofffasergeweben und einer Matrix aus Polyamid. Die Decklagen 20, 22 weisen jeweils eine Aussparung im Bereich des Schaftes 28 auf. Die vorgeformten Decklagen 20 und 22 werden in ein Spritzgießwerkzeug (vgl. 4a und 4b) eingelegt, so dass sich die obere Gewebedecklage 20 an der Düsenseite (DS) und die untere längere Decklage 22 an der Auswerferseite (AS) befinden. Der begaste Thermoplastwerkstoff für die Kernschicht 26 und den Schaft 28 wird durch die Düsen eingespritzt und unter kontrollierten Bedingungen aufgeschäumt, dabei entsteht eine feste Verbundhaftung zwischen den Deckschichten 20 und 22 und der Kernschicht 26. Zusätzlich zur Kernschicht 26 wird in diesem Verfahrensschritt der Schaft 28 ausgebildet.
Anschließend wird die Spritzgußform um einen kleinen Hub, z. B. 1,0 mm, geöffnet, damit der Schaum im Bereich des vorderen und des hinteren Biegebalkens (30, 32) expandieren kann. Nachdem das Formteil abgekühlt ist, kann das Spritzgusswerkzeug geöffnet und das Sandwich- Verbundteil 10 entnommen werden.
Der Prothesenfußeinleger 10 mit gewebeverstärkten Decklagen 20, 22 und einer Kernschicht 26 aus zumindest teilweise aufgeschäumtem Kunststoff sowie einem Schaft 28 ist in den 6 und 7 dargestellt. Das erfindungsgemäße Einlegeteil 10 weist aufgrund seiner Flexibilität einen vorderen Biegebalken 30 und einen hinteren Biegebalken 32 auf.
Der erfindungsgemäße Prothesenfußeinleger 10 kann mit einer zentralen Schraube 42 (8a) oder mit zwei Schrauben 44, 46 (8b) mit einer sogenannten Pyramide 40 verbunden werden. Bei der Pyramide 40 handelt es sich um ein Metallteil, dass für die Verbindung mit weiteren Prothesenteilen notwendig ist.
9a und 9b zeigen ein Modell für einen Abstandshalter 50, der im Prothesenfuß zwischen dem erfindungsgemäßen Einlegeteil 10 und der Schaumkosmetik 52 angeordnet ist. Dadurch bildet sich zwischen dem Einlegeteil und der Schaumkosmetik 52 ein Spalt, der unter anderem zur Flexibilität der Prothese beiträgt. Als Schaumkosmetik 52 bezeichnet man hierbei die Nachbildung des entsprechenden Körperteils (im vorliegenden Fall der Fuß) aus Weichschaum.
Die mittels Schaumkosmetik 52 nachgebildete Form stellt den sichtbaren Teil der Prothese dar und ist in 10 dargestellt. Ein Vergleich mit dem in 1 (Stand der Technik) dargestellten Einlegeteil 70 zeigt, dass das erfindungsgemäße Einlegeteil 10 einen zusätzlichen hinteren Biegebalken 32 aufweist. Dieser Biegebalken 32 bewirkt eine neuartige Gelenkfunktion im Fersenbereich. Außerdem ermöglicht die Federung des Biegebalkens 32 eine Speicherung von Energie beim Auftritt und eine Rückgewinnung dieser Energie beim Abstoßen der Prothese vom Boden.
Erfolgt eine lokale Belastung der Ferse, so dehnt sich das erfindungsgemäße Einlegeteil 10 in diesem Bereich und der hintere Biegebalken 32 übt eine Scharnierwirkung aus. Erfolgt dagegen eine lokale Belastung des Ballens, so dehnt sich das erfindungsgemäße Einlegeteil 10 in Bereich des vorderen Biegebalkens 30, wobei dieser eine Scharnierwirkung ausübt.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt.
Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen.

10: Einlegeteil
20: Gewebelage oben (Decklage oben)
22: Gewebelage unten (Decklage unten)
24: spritzgegossenes Bauteil
26: Kernschicht
28: Schaft
30: vorderer Biegebalken
32: hinterer Biegebalken
40: Pyramide
42; 44; 46: Schraube
50: Abstandshalter
52: Schaumkosmetik
70: Einlegeteil Stand der Technik

Claims

Einlegeteil für einen Prothesenfuß, der einen vertikalen Schaftabschnitt sowie einen horizontalen Fußabschnitt mit wenigstens einem darin befindlichen flachen und/oder abschnittsweise gewölbten Einlegeteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil zumindest im Mittelfußbereich eine Flexibilität aufweist, die einer Gelenkfunktion angenähert ist.
Einlegeteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil zusätzlich in einem Fersenbereich eine Flexibilität aufweist, die einer Gelenkfunktion angenähert ist.
Einlegeteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flexibilität im Mittelfußbereich und/oder im Fersenbereich jeweils elastisch ist und eine Federwirkung aufweist.
Einlegeteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flache und/oder abschnittsweise gewölbte Einlegeteil mehrere flächig miteinander verbundene Schichten umfasst, die jeweils unterschiedliche mechanische Eigenschaften aufweisen.
Einlegeteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine obere und/oder eine untere Deckschicht eine Gewebelage aus Fasermaterial, insbesondere eine Fasermatte aus CFK oder GFK o. dgl. umfasst.
Einlegeteil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil in Sandwichbauweise ausgebildet ist, wobei zwischen der oberen und der unteren Deckschicht eine Kernschicht aus Kunststoff angeordnet ist.
Einlegeteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff der Kernschicht eine zumindest teilweise bzw. abschnittsweise geschäumte Struktur aufweist.
Einlegeteil nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die obere und/oder untere Deckschicht Kohlenstofffasergewebe und eine Matrix aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere aus Polyamid enthält.
Einlegeteil nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff der Kernschicht Polyamid, insbesondere geschäumtes Polyamid enthält.
Einlegeteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die insbesondere geschäumte Kernschicht einen kurzglasfaserverstärkten thermoplastischen Kunststoff, insbesondere kurzglasfaserverstärktes Polyamid aufweist.
Einlegeteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Deckschichten in Richtung des Zehenbereichs verlängert ist.
Einlegeteil nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikale Dicke der Kernschicht in Abschnitten reduziert ist, die eine erhöhte Flexibilität und/oder Gelenkfunktion aufweisen.
Einlegeteil nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die untere und/oder obere Deckschicht gegenüber der jeweils anderen Deckschicht und/oder gegenüber der Kernschicht in ihrer Länge reduziert ist/sind.
Einlegeteil nach einem Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die untere und/oder obere Deckschicht gegenüber der jeweils anderen Deckschicht und/oder gegenüber der Kernschicht in ihrer Breite reduziert ist/sind.
Einlegeteil nach einem Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die untere und/oder obere Deckschicht in wenigstens zwei voneinander getrennte oder abschnittsweise verbundene Längsstreifen unterteilt ist.
Einlegeteil nach einem Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die untere und/oder obere Deckschicht eine oder mehrere Aussparungen bzw. Durchbrüche aufweist.
Einlegeteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschichten im Bereich eines Schaftabschnittes des Einlegeteils jeweils eine Aussparung aufweisen.
Einlegeteil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaftabschnitt weitgehend vollständig aus dem Kunststoff der Kernschicht gebildet und mit diesem einstückig verbunden ist.
Einlegeteil nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaftabschnitt Verstärkungen in Bereichen erhöhter Bauteilbelastungen aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines flachen und/oder abschnittsweise gewölbten Einlegeteils für einen Prothesenfuß, insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, das zumindest die folgenden Verfahrensschritte umfasst: a) Zuschnitt von oberen und/oder unteren Deckschichten in eine gewünschte Kontur, b) Einlegen der wenigstens einen Deckschicht bzw. der beiden Deckschichten in ein Spritzgießwerkzeug, c) Einspritzen von thermoplastischem Kunststoff der späteren Kernschicht an eine Seite einer Deckschicht bzw. zwischen die beiden Deckschichten unter Ausbildung einer gewünschten Gestalt des Einlegeteils, d) Abkühlen des Formteils im Werkzeug, e) Öffnen des Werkzeugs und Entnahme des Formteils.
Verfahren nach Anspruch 20, bei dem die Zuschnitte vor dem Zuschneiden verformt bzw. vorgeformt werden.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, bei dem die Zuschnitte vor dem Zuschneiden mittels Warmformen und/oder mittels Vakuumtiefziehen verformt bzw. vorgeformt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, bei dem die Zuschnitte im Verfahrensschritt a) manuell, mittels Fräser, mittels Wasserstrahlschneiden und/oder mittels Laserschneiden zugeschnitten werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, bei dem die Zuschnitte zwischen den Verfahrensschritten b) und c) im Spritzgießwerkzeug vorgewärmt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, bei dem der im Verfahrensschritt c) eingespritzte thermoplastische Kunststoff chemisch begast wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, bei dem der im Verfahrensschritt c) eingespritzte thermoplastische Kunststoff durch physikalische Direktbegasung begast wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 26, bei dem zwischen den Verfahrensschritten c) und d) das Werkzeug um einen definierten, kleinen Hub geöffnet wird, wobei der chemisch oder physikalisch begaste Kunststoff der Kernschicht unter Ausbildung einer zumindest teilweise geschäumten Kernschicht expandiert.