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Die Erfindung betrifft einen Einlegesohlen-Fräsblock zum Herstellen orthopädischer Einlegesohlen als auch ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Fräsblocks sowie daraus gefertigte Einlegesohlen. Die Erfindung betrifft Einlegesohlen, deren orthopädisches Fußbett durch beispielsweise Fräsen erzeugt oder bearbeitet wird, wobei sowohl das Fußbett als auch die Unterseite der Einlegesohle durch Fräsen und/oder Schleifen an den Fuß oder Schuh des Trägers der Einlegesohle anpassbar ist. Die Erfindung betrifft ferner orthopädische Schuheinlegesohlen bzw. orthopädische Schuheinlegesohlenrohlinge, welche von einem Schuhorthopädietechniker individuell an den Schuh und/oder an den Fuß des Trägers des Schuhs beispielsweise durch Fräsen und/oder Schleifen angepasst werden können.
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Orthopädische Einlegesohlen werden entsprechend einer medizinischen Indikation oder vorbeugend zu orthopädischen Zwecken verwendet. Dabei umfasst der Begriff orthopädische Einlegesohlen im Sinne der Erfindung auch Einlegesohlen, welche beispielsweise in Sportschuhe oder Arbeitsschuhe als auch in Ausgehschuhe zur Erhöhung des Tragekomforts und/oder zur Vorbeugung von Fehlstellungen einlegbar sind. Selbstredend sind die erfindungsgemäßen Schuheinlagen auch bei der Behandlung von Fehlstellungen einsetzbar, wobei hier eine individuelle Anpassung der erfindungsgemäßen Schuheinlagen durch einen Orthopädie-Schuhmacher oder einen Orthopädietechniker vorgenommen wird. Somit können die erfindungsgemäßen Schuheinlagen als Korrektureinlagen für beispielsweise eine Fuß- oder Zehen-Fehlstellung verwendet werden. Jedoch können sie auch als so genannte Kopiereinlage zur Entlastung und gleichmäßigen Druckverteilung über die Fuß-Aufstandsfläche oder als Weichbettungseinlagen beispielsweise zur Auftrittsdämpfung und Vermeidung von Druckspitzen zum Einsatz kommen.
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Je nach Einsatzzweck und individuellen Bedürfnissen werden unterschiedliche Anforderungen an eine solche Einlegesohle gestellt, wobei bevorzugt leichtgewichtige, aber stabile, als auch dämpfende Materialien eingesetzt werden. Im Stand der Technik gibt es eine Vielfalt von Schaumkunststoff-Einlegesohlen, die die vielfältigen Anforderungen an Stützwirkung, Dämpfung, Gewicht, Hautverträglichkeit, Atmungsaktivität, Fußschweißvermeidung, Thermoisolation, Druckverteilung oder auch Korrektureigenschaften zu vereinen versuchen. Jedoch sind die Anforderungen, welche an die optimale Einlegesohle gestellt werden, welche alle Eigenschaften gleichermaßen erfüllen, nur aufwändig erfüllbar. Solche höherwertigen Einlegesohlen bestehen meist aus zwei oder mehreren Materialien, um insbesondere bei einer guten Stützstabilität gleichzeitig eine gute Dämpfungseigenschaft aufzuweisen. Dies gelingt beispielsweise durch die Verwendung stabilisierender und fußstützender Kernteile, welche im RIM-Schäumverfahren ein- bzw. angeschäumt werden. Solche Schaumkunststoffschuheinlegesohlen sind beispielsweise aus
EP 1 602 294 B1 oder aus
EP 1 967 086 B1 bekannt, von welchen die Erfindung ausgeht.
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In
EP 1 967 086 B1 wird ein dreidimensional geformtes Formteil als Kernteil in eine RIM-Schäumform eingelegt und in der Schäumform mit PU-Schaumkunststoff angeschäumt, wobei die Innenfläche des Kernteils so ausgebildet ist, dass diese mit dem Schaumkunststoff eine dauerhafte Verbindung eingeht. Dabei ist die Außenfläche des Kernteils so beschaffen, dass diese mit dem Schaumkunststoff eine leicht entfernbare, nicht dauerhafte Verbindung eingeht. Die Herstellung eines solchen dreidimensional geformten Kernteils dessen Innenseite und Außenseite unterschiedliche Adhäsionseigenschaften zum Schaumkunststoff aufweisen, ist aufwändig und daher mit entsprechend hohen Kosten verbunden. Speziell die Herstellung des in allen drei Dimensionen geformten Formteils erfordert ein zusätzliches Formgebungsverfahren mit Formwerkzeugen, wie beispielsweise ein Spritzgießen oder RIM-Schäumen des Formteils, um die geforderte dreidimensionale Form zu erreichen.
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US 6 481 120 B1 offenbart eine austauschbare Einlegesohle zum Einlegen in einen Schuh. Die Einlegesohle weist einen Vorderfußteil und einen becherförmigen Fersenteil auf, der durch eine relativ flachen Mittenteil und angestellte Seitenwände geformt wird; ein Mittelfußteil verbindet den Vorderfußteil mit dem Fersenteil.
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In
EP 2 918 185 A1 ist ein Schaumkunststoff-Schuheinlegesohlen-Rohling, der in einer Schäumform ausgebildet wurde, gezeigt. Der Rohling weist eine Oberseite, auf der ein Fußbett ausgebildet ist, eine Unterseite, die an eine Schuhinnenform angepasst ist, und eine bedruckte transparenten Folie auf, welche an der Oberseite und/oder an der Unterseite des Schuheinlegesohlen-Rohlings sichtbar angeordnet ist.
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US 2015 / 0 174 877 A1 offenbart ein Verfahren zum Verbinden eines geschäumten Copolmyers aus Ethylene und Vinyl Acetat (EVA) mit einem Polyurethan-Element.
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In
WO 2017 / 123 618 A1 ist eine Schuheinlegesohle gezeigt, die ein Fußbett mit einer sich an die Fußsohle anpassenden plastisch verformbaren Schicht aufweist. Mit dieser Schicht ist eine elastische Druckverteilschicht verbunden.
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DE 10 2009 060 933 A1 stellt ein integrales Formteil zur Verwendung als orthopädisches Dämpf- und/oder Stützelement sowie ein Verfahren und Mittel zu dessen Herstellung bereit.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein kostengünstigeres Verfahren zur Herstellung einer Einlegesohle anzugeben, wobei die funktionalen Merkmale einer orthopädisch wirksamen Schuheinlegesohle nicht verloren gehen. Darüber hinaus soll die erfindungsgemäße Schuheinlegesohle ein geringes Gewicht aufweisen und insbesondere einfach individuell sowohl auf der dem Fuß des Trägers der Einlegesohle zugewandten Seite als auch auf der dem Schuh zugewandten Seite anpassbar sein. Gleichzeitig soll ein Verfahren angegeben werden, mit dem unterschiedlichste Formen und Ausgestaltungen von individuell anpassbaren orthopädischen Fußbetten zum Erzielen der gewünschten orthopädischen Funktion einfach und kostengünstig in einer hohen Vielfalt erzeugbar sind.
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Die vorliegende Aufgabe wird durch einen erfindungsgemäßen Einlegesohlen-Fräsblock gelöst, welcher zum Herstellen einer orthopädischen Einlegesohle verwendbar ist. Dabei weist der erfindungsgemäße Fräsblock eine im Wesentlichen flächig ausgebildete elastische EVA-Einlege-Schicht auf, an die mittels RIM-Schäumverfahren eine PU-Schaumkunststoff-Schicht angeschäumt wird. Erfindungsgemäß wurde die EVA-Einlege-Schicht vor dem RIM-Schäumen zumindest auf der Oberseite, auf der während des RIM-Schäumverfahrens der PU-Schaumkunststoff erzeugt wird, so vorbehandelt, dass sich die EVA-Einlege-Schicht derart fest mit dem PU-Schaumkunststoff verbindet, dass ein Fräsen und/oder Schleifen sowohl des PU-Schaumkunststoffs als auch der EVA-Einlege-Schicht möglich ist oder dass sich die beiden Schichten voneinander lösen.
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Damit ein mechanisches Fräsen mit den damit verbundenen hohen Scherkräften für den Materialabtrag möglich ist, muss die Verbindung zwischen der PU-Schaumkunststoff-Schicht und dem EVA-Schicht derart fest und innig sein, dass weder ein Ablösen noch ein Ausweichen des Materials, insbesondere im Grenzschichtbereich zwischen PU und EVA auftritt. Erfindungsgemäß wird dies beispielsweise durch ein Aufrauen der EVA-Oberfläche des EVA-Schicht erreicht, wobei bevorzugt offene Poren oder gegebenenfalls auch Hinterschnitte entstehen, in die das in der PU-Schäumform expandierende PU-Schaumkunststoff-Material eindringen kann. Somit wird hier ein Materialschluss erzeugt, der ein Fräsen des PU-Schaumkunststoffs bis in die Grenzfläche der EVA-Schicht oder darüber hinaus in die EVA Schicht zulässt. Ein solches Aufrauen der Oberfläche kann beispielsweise mit einer Nagelrolle oder einer Drahtbürste oder ähnlichem dem Fachmann geläufigen oder naheliegenden Aufrauverfahren erfolgen. Dies kann beispielsweise beim Hersteller der EVA-Einlege-Schicht erfolgen.
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In einer weiter alternativen Ausführungsform kann auf die Oberfläche, auf die später im RIM-Schäum-Verfahren der PU-Schaumstoff erzeugt wird, zusätzlich eine haftvermittelnde Schicht aufgebracht werden, beispielsweise ein Vlies, dessen Fasern dem PU-Schaumkunststoff zugewandt sind und dessen Trägerschicht fest mit der EVA-Schicht verbunden ist.
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Die erfindungsgemäß im Wesentlichen flächig ausgebildete elastische EVA-Einlege-Schicht wird bevorzugt im Expansionsverfahren als Plattenmaterial hergestellt und ist in vielen unterschiedlichen Wandstärken im Handel erhältlich. Solche flächig ausgebildeten elastischen EVA-Schichten, die bevorzugt als Schaumkunststoffplatten oder -scheiben erfindungsgemäß als EVA-Einlege-Schicht verwendet werden, weisen im Wesentlichen zwei parallele Flächen auf, wobei eine Oberfläche die spätere Unterseite der Einlegesohle bildet. Auf der anderen Oberfläche wird im RIM-Schäumverfahren die PU-Schaumkunststoffschicht oder ein orthopädisches Fußbett aufgebracht, nachdem diese Oberfläche geeignet vorbehandelt wurde, damit der PU-Schaumkunststoff dort nicht nur dauerhaft anhaftet, sondern qualitativ so stark mit der EVA-Einlege-Schicht verbunden ist, damit ein Fräsen oder Schleifen des PU-Schaumkunststoff und/oder der EVA-Schicht bis in die Grenzschicht der beiden Materialien oder darüber hinaus, d.h. in die jeweils andere Schicht, möglich ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die EVA-Einlege-Schicht aus bereits aufgerautem EVA-Schaumkunststoff Plattenmaterial in eine geeignete Kontur zugeschnitten oder gestanzt. Jedoch kann ein Aufrauen auch nach dem Zuschnitt erfolgen, was u.U. kostengünstiger sein kann, wenn nur eine geringe Stückzahl einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Einlegesohlen-Fräsblocks hergestellt werden soll. Dabei ist die EVA-Einlege-Schicht in seiner Dickenrichtung so stark ausgebildet, damit eine sohlenstabilisierende und/oder fußdämpfende Schicht erreicht wird, die gegebenenfalls später durch einen Orthopädie-Schuhmacher durch Schleifen bearbeitbar ist. Dabei soll die EVA-Einlege-Schicht so dünn wie möglich gehalten werden, damit beim Einbringen des orthopädischen Fußbettes zur Stützung und Dämpfung des Fuß des Trägers der Einlegesohle bzw. beim Einbringen der Stützen für das Längs- und Quergewölbe des Fußes bevorzugt möglichst wenig EVA-Material abgefräst werden muss. Dies ist bevorzugt, da EVA im Vergleich zu PU-Schaumkunststoff schlechter fräsbar ist, was sowohl die Bearbeitungszeit als auch Standzeit eines Fräswerkzeuges negativ beeinflusst.
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Für die erfindungsgemäße Herstellung einer Schuheinlegesohle mit einem erfindungsgemäßen Fräsblock haben sich EVA-platten / -scheiben mit einer Wandstärke im Bereich von 2 bis 20 mm, bevorzugt 3 bis 15 mm und weiter bevorzugt 4 bis 10mm als geeignete erfindungsgemäße EVA-Einlege-Schichten erwiesen, um eine formstabile individuell anpassbare Schuheinlegesohle kostengünstig herzustellen. Der Fachmann erkennt dabei, dass von den zuvor genannten Dickenangaben für das EVA-Plattenmaterial durchaus abgewichen werden kann, ohne jedoch vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Auch erkennt der Fachmann, dass es erfindungsgemäß keine zwingende Vorgabe ist, ein Plattenmaterial zu verwenden, sondern dass auch bereits gegebenenfalls in Teilbereichen vorgeformte beispielsweise mit Ausnehmungen versehene flächenhafte EVA-Ausgangsmaterialien als EVA-Einlege-Schicht für die erfindungsgemäße Einlegesohle verwendbar sind.
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Bevorzugt weisen die für die Erstellung der erfindungsgemäß verwendeten EVA-Einlege-Schichten eine flächenhafte bzw. plattenartige Gestalt mit Regelgeometrien auf, die in ihrer Herstellung und somit auch in ihrem Preis kostengünstiger sind, als speziell angefertigte Formteile, insbesondere 3-dimensionale Freiformteile mit Abweichungen von der Regelgeometrie. Solche Abweichungen, sie wie beispielsweise für die Ausbildung einer Fersenmulde, denkbar sind, können jedoch beispielsweise durch eine lokale Überbeanspruchung / plastische Verformung des EVA-Schaumkunststoffmaterials, beispielsweise durch Eindrücken mit und ohne Einbringen von Hitze, erzeugt werden. Weiterhin ist es auch vorstellbar, dass gewisse Bereiche der EVA-Einlege-Schichten Ausnehmungen in Form von Öffnungen aufweisen, um beispielsweise den Fersenbereich besser mit PU-Schaumkunststoffmaterial abdämpfen zu können. Solche Ausnehmungen können selbstredend auch im Bereich der Zehengrundgelenke oder an anderen Stellen vorgesehen sein, um hier spezielle Anforderungen beispielsweise an Diabetikersohlen erfüllen zu können.
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Aus den Vorangegangenen entnimmt der Fachmann, dass die EVA-Einlege-Schicht sowohl eine in etwa rechteckige als auch eine Fußsohlen-artige Kontur aufweisen kann. Erfindungsgemäß ist die EVA-Einlege-Schicht jedoch im Wesentlichen flach, bevorzugt mit einer konstanten Wandstärke, welche die Herstellung der EVA-Einlege-Schicht durch in Lagen-, Schichten- oder Scheiben-Schneiden kostengünstig herstellbar macht. Ein so flächig/plattenförmig ausgebildete EVA-Einlege-Schicht bildet somit eine gute Ausgangsbasis für kostengünstige Herstellung orthopädischer Schuheinlegesohlen, die sowohl als Standard-Fußbett-Einlegesohlen als auch als Austausch-Innensohlen oder als Rohlinge für die individuelle Anpassung durch einen Orthopädietechniker verwendet werden können. Bevorzugt kann eine solche, meist rechteckige EVA-Lage als Einlege-Schicht, über eine PU-Schaumformhälfte gespannt und auf einer Seite mit PU-Schaumkunststoff angeschäumt werden.
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Je nach EVA-Kunststoffmaterial haftet PU-Schaumkunststoff, welcher während des RIM-Schäumverfahrens auf der EVA-Einlege-Schicht erzeugt wird, mehr oder weniger schlecht an EVA-Kunststoff, womit es erforderlich ist, zumindest eine Oberfläche, d.h. die zumindest eine anzuschäumende Oberfläche erfindungsgemäß vorzubehandeln. Dies wurde bereits oben näher erläutert. Im RIM-Schäumverfahren, insbesondere bei der Verwendung elastischer bzw. verformbarer Materialien, wie die erfindungsgemäße EVA-Einlege-Schicht, ist es schwierig zu verhindern, dass sich der in der PU-Schäumform entstehende PU-Schaumkunststoff nicht auch auf die Seitenflächen und die gegenüberliegende Oberfläche ausdehnt bzw. dorthin expandiert. Je nach Schäumform und abhängig vom herzustellenden Fräsblock kann der an die Seiten- und ggf. auch an die Unterseite gelangende PU-Schaumkunststoff dort belassen werden oder beim in-Kontur-Schneiden mitentfernt werden.
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An den erfindungsgemäß nicht vorbehandelten Seiten der EVA-Einlege-Schicht haftet der PU-Schaumkunststoff an dem EVA-Kunststoff nur relativ leicht und lässt eine maschinelle Bearbeitung, insbesondere durch Fräsen und/oder Schleifen nicht zu. Weiter weist diese meist nicht dauerhafte Verbindung im Allgemeinen eine geringere Festigkeit auf und kann oftmals bereits durch Aufbringen manueller Kräfte wieder gelöst werden. Eine Fräs- bzw. Schleifbarkeit des PU-Schaumkunststoffs und/oder der EVA-Einlege-Schicht lässt sich damit jedoch nicht erreichen. Um diese Kräfte weiter zu senken, kann beispielsweise daran gedacht werden, die weiteren Flächen, welche prozessbedingt ungewollt mit PU-Schaumkunststoff in Kontakt kommen, so auszugestalten, dass der sich im RIM-Schäumverfahren dort anlagernde Schaumkunststoff leicht beispielsweise durch Abziehen entfernen lässt. Ein solches einfaches Entfernen ist jedoch nur dann vorteilhaft, falls der überschäumte PU-Schaumkunststoff nicht erwünscht ist, weil er beispielsweise die Funktion der Schuheinlage beeinträchtigt. Sollte der Schaumkunststoff, welcher sich beispielsweise in dem Schäumverfahren an die Unterseite des Fräsblocks anlagert, keine negativen Auswirkungen auf die geforderten Eigenschaften/Ästhetik an die Schaumkunststoffschuheinlage haben, so kann er dort auch belassen werden. Eine leichte Entfernbarkeit ist dann nicht erforderlich. Eine Reduktion der qualitativen Anhaftung, also der Anhaftkräfte an einer Seiten-, Unter- oder Außenseite der EVA-Einlege-Schicht kann beispielsweise mit Hilfe eines Trennmittels erreicht werden, welches eine PUabweisende Eigenschaft zeigt. Allgemein sind die Anhaftkräfte des PU-Schaumkunststoffs am EVA-kunststoff umso kleiner, je feinporiger, d.h. je glatter der EVA-Schaumkunststoff ausgebildet ist.
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Wird ein sehr großporiger, d.h. offenporiger EVA-Schaumkunststoff für die EVA-Einlege-Schicht gewählt, so könnte theoretisch ein Vorbehandeln der Oberfläche, auf der später im RIM-Schäumverfahren eine PU-Schaumkunststoffschicht erzeugt wird, entfallen. In diesem Fall muss aber damit gerechnet werden, dass sich PU-Schaumkunststoff auch auf den anderen Seiten der EVA-Einlege-Schicht qualitativ stärker anhaftet. Hier ist dann abzuwägen, ob aus funktionalen Gründen und/oder ästhetischen Gründen ein dort anhaftender PU-Schaumkunststoff an den vom Fuß abgewandten Oberflächen der EVA-Schicht belassen werden kann.
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Der Fachmann erkennt, dass in einer anderen bevorzugten Ausführungsform die erfindungsgemäßen Einlegesohlen-Fräsblöcke auch bereits konturiert, d.h. in ihrer Kontur zugeschnitten herstellbar sind, wobei der Schritt des Zuschneidens bzw. Stanzen des späteren Fräsblocks gegebenenfalls entfallen kann. In diesem Fall kommen bereits zugeschnittene/konturierte EVA-Einlege-Schichten zum Einsatz, die bereits vorher aus EVA-Plattenmaterial ausgestanzt wurden. In einem so hergestellten, konturierten Fräsblock kann in einem weiteren Schritt ein orthopädisches Fußbett bevorzugt durch Fräsen eingebracht werden und seine Unterseite gegebenenfalls durch Schleifen angepasst werden.
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Erfindungsgemäß macht es keinen Unterschied, ob die EVA-Einlege-Schicht am erfindungsgemäßen Einlegesohlen-Fräsblock an der Oberseite, also der dem Fuß zugewandten Seite, oder auf der Unterseite, also der einem Schuh zugewandten Seite angeordnet ist. Beide Ausführungsformen sind möglich und können je nach gewünschter Eigenschaft der späteren Einlegesohle wahlweise realisiert werden. Dabei sollte gegebenenfalls berücksichtigt werden, dass PU-Schaumkunststoff besser fräsbar ist als EVA. Diese Eigenschaft ist für die anschließende Bearbeitung und/oder Anpassung des Einlegesohlen-Fräsblock von Bedeutung und kann daher ein Kriterium sein, ob die Oberseite des Einlegesohlen-Fräsblocks aus PU-Schaumkunststoff oder aus EVA-Kunststoff ausgebildet sein soll.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die flache Scheiben-artige EVA-Einlege-Schicht als Dichtung in die Formtrennung der RIM-Schäumform eingelegt, und ein orthopädisches Fußbett auf oder unter die EVA-Einlege-Schicht angeschäumt, das gegebenenfalls durch Fräsen und/oder Schleifen zu seiner finalen Form angepasst werden kann. Ein seitlicher Überstand der EVA-Einlege-Schicht über das Fußbett kann anschließend durch Stanzen oder Zuschneiden entfernt werden. Auf diese Art und Weise können erfindungsgemäße Einlegesohlen-Fräsblocke hergestellt werden, die nach finalem Zuschnitt beispielsweise als Standard-Fußbett-Einlegesohlen verwendet werden können. Solche Standard-Fußbett-Einlegesohlen können weiter erfindungsgemäß durch Fräsen und/oder Schleifen des orthopädischen Fußbetts individuell an den Fuß des Trägers der Einlegesohle oder an den Schuh des Trägers der Einlegesohle angepasst werden. Diese Ausführungsform eignet sich speziell zur Herstellung mehrerer gleicher Einlegesohlen für eine Art Serienherstellung. Bei solchen „Standard“-Fußbett-Einlegesohlen ist, wenn keine orthopädische Indikation vorliegt, keine Anpassarbeit mehr notwendig. Allerdings besteht aufgrund des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens auch hier die Möglichkeit den Fräsblock individuell an den Träger der Einlegesohle oder an eine Schuhinnenform durch Fräsen und/oder Schleifen anzupassen.
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In weiteren ebenfalls bevorzugten Ausführungsformen kann die EVA-Einlege-Schicht Ausnehmungen aufweisen, die im RIM-Schäumschritt mit PU-Schaumkunststoff gefüllt werden, um beispielsweise verbesserte Dämpfungseigenschaften für die Fersenmulde, die Zehengrundgelenke, etc. auszubilden. Weiter heißt das auch, dass weder die EVA-Einlege-Schicht noch die PU-Schaumkunststoff-Schicht die vollständige Einlegesohlenfläche überdecken muss. So sind auch bereichsweise einschichtige Sohlen als auch Halb- oder Teilsohlen mit dem erfindungsgemäßen Herstellverfahren produzierbar. Dieses umfasst auch die Verwendung zweier oder mehrerer PU-Schaumkunststoffe für Ausbildung unterschiedlicher Zonen der erfindungsgemäßen Einlegesohle, wobei diese PU-Schaumkunststoff fließend ineinander laufen können, um sprunghafte Härteübergänge zu vermeiden.
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In einer weiteren, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform kann nach dem Schritt des RIM-Schäumen ein Fräsblock der RIM-Schäumform entnommen werden, welcher beispielsweise so groß ist, dass ein Paar, d.h. eine linke und eine rechte Schuheinlage, durch Fräsen und/oder Schleifen sowie Zuschneiden daraus hergestellt werden kann. Hierzu können in den Fräsblock auf der Seite, auf der die PU-Schaumkunststoff-Schicht angeordnet ist, zwei entsprechende meist symmetrische, orthopädische Fußbetten eingefräst werden, falls die PU-Schaumkunststoff-Schicht die Oberseite des Einlegesohlen-Fräsblocks bildet. Zum Fräsen wird die EVA-Einlege-Schicht durch geeignete Vorrichtungen auf einem Frästisch gehalten. Ob dies mit einer Art Spannbratzen oder mittels Unterdruck oder mit ähnlichen, geeigneten Maßnahmen erfolgt, ist nicht erfindungsrelevant. Erfindungsrelevant ist jedoch, dass nach dem Einbringen von zumindest einem orthopädischen Fußbett die Kontur aus dem EVA-Schaumkunststoffmaterial herausgetrennt werden muss. Dies kann durch einfaches Schneiden oder Stanzen erfolgen, genauso aber auch durch Wasserstrahl- oder Laserschneiden. Je nach Spezifikation kann auch hier jedem einzelnen Fußbett und/oder der einzelnen Kontur der Schuheinlage eine individuelle Form gegeben werden.
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Andersherum, also wenn der EVA-Kunststoff die Oberseite des Einlegesohle-Fräsblocks darstellt und die Schuhsohlen-zugewandte des Fräsblock aus PU-Schaumkunststoff gebildet ist, können die durch den EVA-Kunststoff gebildeten orthopädischen Fußbetten beispielsweise durch Schleifen individuell, bevorzugt durch einen Orthopädietechniker oder einen Orthopädieschuhmacher der Fußsohle des Trägers der Einlegesohle angepasst werden. Ein Analoges gilt in diesem Fall für das Anpassen der Fräsblockunterseite(n) durch Fräsen und/oder Schleifen an einen Schuh in den die Einlegesohle eingelegt werden soll.
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Allgemein sind nach einem Heraustrennen der Schuheinlagen aus dem Fräsblock die Schuheinlagen bereits verwendungsbereit, zumindest jedoch geeignet für eine Anpassung durch einen Orthopädietechniker oder einen Orthopädieschuhmacher. Ein Orthopädietechniker oder Orthopädieschuhmacher kann, z.B. durch Schleifen, die Schuheinlage individuell an den Fuß eines Trägers der Schuheinlage oder auch an den Schuh, in den die Schuheinlage eingelegt werden soll, anpassen. Dies sowohl in Dickenrichtung als auch in Querrichtung, also auch durch Zuschneiden in eine entsprechende Kontur, unabhängig davon, ob die PU-Schaumkunststoff-Schicht die obere oder die untere Schicht ausbildet.
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In einem weiteren Schritt kann zur Verbesserung des Tragekomforts als auch zum Verbessern des Erscheinungsbildes sowohl auf der Oberseite, also der fußzugewandten Seite der Schuheinlegesohle als auch auf der fußabgewandten Seite, also die, die der Schuhsohle zugewandt ist, eine Decke aufgebracht werden. Solche Decken haben oft nicht nur eine ästhetische Funktion, sondern auch physikalische Eigenschaften, wie beispielsweise die Erzielung eines verbesserten Tragekomforts, einer Wärmeisolation oder eines Durchdrückwiderstands. Somit sind für solche Decken alle dem Fachmann bekannten Materialien verwendbar, welche hier im Einzelnen nicht aufgezählt werden sollen, da fachüblich.
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Weiter kann eine solche Schuheinlegesohle mit einem orthopädischen Fußbett, welches im Wesentlichen aus PU-Schaumkunststoff gebildet wird, im Thermodruckverfahren, wie es beispielsweise im Patent
EP 2 910 677 B1 beschrieben ist, bedruckt werden. Ein solches Bedrucken kann sowohl nach dem Fräsen des orthopädischen Fußbettes erfolgen, als auch nach dem individuellen Anpassen der Schuheinlegesohle durch den Schuhorthopädietechniker, nach beispielsweise erfolgtem Schleifen. Selbstredend kann eine solche Bedruckung sowohl fußseitig als auch schuhseitig erfolgen ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
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Insgesamt wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Fräsblock für Schuheinlegesohlen bzw. Schuheinlagen bereitgestellt, aus dem mittels Fräsen und/oder Schleifen Schuheinlagen mit einer großen Formvielfalt hin bis zu individuellen Einzelstücken kostengünstig hergestellt werden können. Da das Erzeugen des erfindungsgemäßen Fräsblocks beispielsweise auf Schuhgrößen unabhängigen Regelgeometrien basiert und die individuelle Anpassung maschinell durch Mehr-Achsenfräsverfahren in einem bearbeitbaren, insbesondere gut fräsbaren, PU-Schaumkunststoff-Material in kurzer Bearbeitungszeit erreichbar ist, sind die erfindungsgemäß hergestellten Fräsblöcke kostengünstig und weisen zudem eine hohe Qualität auf.
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Mit dem erfindungsgemäßen Bereitstellen eines fräsbaren PU-/EVA-Schaumkunststoff-Fräsblocks können so beispielsweise mittels 3D-Scannern und ähnlichen 3D-Vermessungsvorrichtungen gewonnene Daten direkt in den Fräsblock eingearbeitet werden und so Schuheinlegesohlen herstellt werden, die eine individuelle orthopädische höchste Funktionalität und Wirksamkeit bereitstellen. Darüber hinaus ist es mit dem erfindungsgemäßen Herstellverfahren für Einlegesohlen-Fräsblöcke auch möglich, kostengünstig Klein- bis Mittelserien von Standardeinlegesohlen bereitzustellen, die beispielsweise in Sportschuhen oder Arbeitsschuhen, als zusätzliche Sohlen oder als Austauschinnensohlen, die gewünschte orthopädische Wirkung, insbesondere die Stütz- oder Dämpfungswirkung, zur Verfügung stellen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren in weiteren Einzelheiten mit ausgewählten Ausführungsbeispielen dargestellt, welche jedoch den Umfang des Erfindungsgedankens nicht einschränken.
- 1 zeigt eine schematische, perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen EVA-Einlege-Schicht vor dem Einlegen in eine RIM-Schäumform;
- 2 zeigt eine schematische, perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fräsblocks;
- 3 zeigt schematisch in perspektivischer Darstellung eine mittels dem erfindungsgemäßen Fräsblock hergestellte erfindungsgemäße Einlegesohle;
- 4 zeigt schematisch in einer perspektivischen Querschnittsdarstellung eine erfindungsgemäße Schuheinlegesohle in einer ersten Ausführungsform;
- 5 zeigt schematisch in einer perspektivischen Querschnittsdarstellung eine erfindungsgemäße Schuheinlegesohle in einer zweiten Ausführungsform;
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1 zeigt eine erfindungsgemäß verwendbare, im Wesentlichen flächig ausgebildete, elastische EVA-Einlege-Schicht 3 mit einer Oberfläche 8, die erfindungsgemäß vor einem Einlegen in eine RIM-Schäumform aufgeraut wird. Eine der aufgerauten Oberfläche 8 gegenüberliegende Oberfläche 9 bildet beispielsweise nach einem Anschäumen im RIM-Verfahren und Bearbeiten des so erzeugten Fräsblocks 1 eine Unterseite 12 einer späteren Einlegesohle 10, die beispielsweise durch Schleifen an die Schuhinnenform des Schuhs in den die Einlegesohle 10 eingelegt werden soll angepasst werden kann.
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2 zeigt schematisch in einer perspektivischen Darstellung einen erfindungsgemäßen Einlegesohlen-Fräsblock 1 mit einer EVA-Einlege-Schicht 3 gemäß 1 aus einem flächigen EVA-Kunststoff-Material 5 beispielsweise ein EVA-Schaumkunststoff. Auf das EVA-(Schaum-Kunststoff-Material 5 wurde im RIM-Schäumverfahren eine PU-Schaumkunststoffschicht 6 aufgebracht, wobei eine Oberfläche 8 der EVA-Einlege-Schicht 3 vor dem Einlegen in eine RIM-Schäumform so vorbehandelt wurde, sodass die darauf aufgebrachte PU-Schaumkunststoff-Schicht derart stark mit der EVA-Einlege-Schicht 3 verbunden ist, dass sowohl die PU-Schaumkunststoff-Schicht als auch die EVA-Einlege-Schicht 3 fräsbar und/oder schleifbar ist, ohne dass sich die beiden Schichten voneinander lösen. Hierzu wurde die Oberfläche 8 beispielsweise durch Aufrauen oder Aufbringen eines Haftvermittlers, beispielsweise in Form eines Vlieses, vorbehandelt.
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In den in 2 gezeigten Fräsblock 1 kann beispielsweise ein linkes und ein rechtes Fußbett in die PU-Schaumkunststoff-Schicht 6 gefräst werden, um ein Paar Einlegesohlen gemäß der Erfindung herzustellen. Eine einzelne erfindungsgemäß hergestellte Einlegesohle ist schematisch in perspektivischer Darstellung in 3 gezeigt. Die in 3 gezeigte Einlegesohle 10 weist ein in die PU-Schaumkunststoff-Schicht 6 eingefrästes orthopädisches Fußbett 11 auf, welches beispielsweise vom Fersenbereich bis zum vorderen Ende des Mittelfußbereiches reicht. Dabei bildet der PU-Schaumkunststoff 7 beispielsweise eine Längsgewölbestütze 16 und eine Quergewölbestütze 18 aus.
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Bei der in der in 3 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einlegesohle ist im Bereich der Fersenmulde der PU-Schaumkunststoff 6 vollständig beispielsweise abrasiv entfernt, so dass an der Oberseite der erfindungsgemäßen Einlegesohle 10 EVA-(Schaum-)-Kunst-stoff sichtbar ist. Auch im Vorderfußbereich ist die PU-Schaumkunststoff-Schicht 6 zumindest in Teilbereichen vollständig entfernt, wobei beispielsweise zur Zehenunterstützung 19 PU-Schaumkunststoff erhaben auf der EVA-Einlege-Schicht 3 belassen wurde.
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Die in 3 dargestellte erfindungsgemäße Einlegesohle 10 weist eine EVA-Einlege-Schicht 3 aus EVA-Schaumkunststoffmaterial 5 auf, welche die komplette Schuheinlegesohle 10 gemäß der Erfindung unterbaut. Dabei wurde auch in diesem Ausführungsbeispiel ein platten-artiges EVA-Schaumkunststoffmaterial 5 verwendet. Somit ist eine Unterseite 12 der späteren erfindungsgemäßen Einlegesohle 10 im Wesentlichen flach ausgebildet, was jedoch beispielsweise durch Schleifen geändert werden kann, so dass die Unterseite 12 an einen Schuh, in den die erfindungsgemäße Einlegesohle 10 eingelegt werden soll, angepasst werden kann.
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Zumindest für einen Fachmann ist leicht nachvollziehbar, dass die EVA-Einlege-Schicht 3 bereits an eine Schuhinnenform angepasst sein kann, so dass ein Kontur-Zuschnitt des Fräsblocks 1 eventuell entfallen kann. Eine weitere Ausführungsform mit einer bereits vorher im Fersenbereich ausgesparten EVA-Einlege-Schicht 3 ist in 4 gezeigt, bei dem der Fersenmuldenbereich 14 eine Öffnung in der EVA-Einlege-Schicht 3 darstellt, welche im RIM-Schäumverfahren mit PU-Schaumkunststoff 7 gefüllt wurde. Mit diesem Befüllen des Fersenbereichs mit Schaumkunststoff kann beispielsweise eine verbesserte Dämpfung im Fersenbereich der erfindungsgemäßen Einlegesohle 10 erreicht werden. Solche Aussparungen können selbstredend auch in anderen Bereichen der EVA-Einlege-Schicht 3 vorgesehen sein, um auch hier die Dämpfungseigenschaften lokal zu verändern bzw. anzupassen.
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Wie gut aus den 3 und 4 erkennbar ist, kann eine bereits vor-konturierte EVA-Einlege-Schicht 3, d.h. eine Sohlenkontur aufweisende EVA-Einlege-Schicht 3, in eine geeignete RIM-Schäumform eingelegt werden und darauf, oder auch darunter, im RIM-Schäumverfahren ein Fußbett erzeugt werden, wobei die Fußbett-seite die Oberseite darstellt. In dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Herstellung einer Schuheinlegesohle 10 entfällt der Schritt des Zuschneidens oder Ausstanzens der erfindungsgemäßen Schuheinlegesohle 10 aus dem Fräsblock 1, da bereits eine Schuhsohlenkontur vorliegt. Wird eine konturierte EVA-Einlege-Schicht 3 verwendet, kann auch die RIM-Schäumformhälfte, welche beispielsweise die Oberseite, d.h. die PU-Schaumkunststoffschicht 6 auf der EVA-Einlege-Schicht 3 erzeugt, bereits eine formgebende Oberfläche aufweisen, die in der PU-Schaumkunststoffschicht 6 oder in der EVA-Einlege-Schicht 3 ein orthopädisches Fußbett erzeugt. Ein solches mittels RIM-Schäumverfahren erzeugtes Fußbett 11 kann anschließend beispielsweise durch einen Schuhorthopädietechniker durch Fräsen oder Schleifen individuell an den Fuß des Trägers der erfindungsgemäßen Schuheinlegesohle 10 angepasst werden. 5 zeigt in einer schematischen Querschnittsdarstellung eine als Fräsblock 1 hergestellte Einlegesohle 10, bei der die EVA-Einlege-Schicht 3 an der Oberseite 13 angeordnet ist. Durch den an die Unterseite 12 angeschäumten PU-Schaumkunststoff wird die EVA-Einlege-Schicht 3 in einer orthopädischen Formgebung gehalten, obwohl die EVA-Einlege-Schicht 3 ursprünglich flach, lagen-artig ausgebildet war.
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Sowohl die Oberseite 13 mit dem orthopädischen Fußbett 11 als auch die Unterseite 12 können unmittelbar nach dem RIM-Schäumschritt im Thermotransferdruckverfahren mit einem Dekor versehen werden oder nach einem Anpassen durch Fräsen oder Schleifen durch einen Orthopädietechniker mit einem solchen Dekor im Thermotransferdruckverfahren optisch aufgewertet werden.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Fräsblocks 1 für die Herstellung einer erfindungsgemäßen Einlegesohle 10 wird somit ein einfacher und robuster sowie kostengünstiger Herstellprozess angegeben, mit dem orthopädisch wirksame und für die individuelle Anpassung geeignete Fräsvorlagen und Schleifvorlagen einem Orthopädietechniker zur Verfügung gestellt werden können. Wie bereits oben im allgemeinen Teil ausgeführt, umfasst erfindungsgemäß der Begriff Fräsblock sowohl den in 2 in etwa quaderförmigen Fräsblock 1 als auch die in den 3 bis 5 gezeigten erfindungsgemäßen Einlegesohlen 10, welche ein bereits im RIM-Schäumverfahren erzeugtes orthopädisches Fußbett aufweisen. Da diese Fußbetten nachträglich durch Fräsen oder Schleifen weiter bearbeitet werden können, stellen auch diese Ausführungsformen erfindungsgemäße Einlegesohlen-Fräsblöcke 1 dar. So können die Fräsblöcke 1, die in den 3 bis 5 gezeigt sind, beispielsweise als „Standard“-Einlegesohlen 10 Einlegesohlen-Vorlagen bezeichnet werden, die jedoch für die individuelle Anpassung sowohl an den Fuß des Trägers der Einlegesohle 10 als auch an den Schuh des Trägers der Einlegesohle 10 mittels Fräsen oder Schleifen anpassbar sind.
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Für den Fachmann leicht ersichtlich fallen Abwandlungen in der Form der verwendeten EVA-Einlege-Schicht 3 und Variationen der Härten des verwendeten EVA-Schaumkunststoffmaterials 5, beispielsweise ein härteres EVA-Material für den Fersenbereich und ein weicheres EVA-Material für den Vorderfußbereich ebenfalls unter den Erfindungsgedanken. Gleichfalls vom Erfindungsgedanken umfasst sind kürzere EVA-Einlege-Schichten 3, welche beispielsweise nur vom Fersenbereich bis zum Mittelfußbereich bzw. den Vorderfußbereich reichen und mit PU-Schaumkunststoff 6 so angeschäumt sind, dass der Vorderfußbereich und gegebenenfalls Teile des Mittelfußbereichs nur aus einem PU-Schaumkunststoffmaterial gebildet werden. Jedoch ist die Ausbildung des Fußbetts aus mehreren PU-Schaumkunststoffen, da fachüblich, ebenfalls vom Erfindungsgedanken umfasst. Genauso kann auch die an die EVA-Einlege-Schicht 3 angeschäumte PU-Schaumkunststoff-Schicht 6 kürzer sein als die EVA-Einlege-Schicht 3, sodass die Einlegesohle beispielsweise im Vorderfußbereich alleinig durch die EVA-Einlege-Schicht 3 gebildet wird (vgl. 5). Dabei erkennt der Fachmann, dass die EVA-Einlege-Schicht 3 sowohl an der Oberseite 13 als auch an der Unterseite 12 angeordnet sein kann, d.h. die PU-Schaumkunststoff-Schicht 6 kann alternativ das orthopädische Fußbett 11 oder die Einlegesohle-Unterseite 12 bilden.
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Weiter umfasst vom Erfindungsgedanken sind, wie in 4 bereits angedeutet, Ausnehmungen oder Zuschnitte, welche von einer allgemeinen Schuhsohlenform abweichen. Im Allgemeinen sind daher alle Abwandlungen, die im Bereich des fachmännischen Könnens liegen 15 und/oder fachüblich sind, vom Erfindungsgedanken umfasst.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fräsblock
- 3
- EVA-Einlege-Schicht
- 5
- EVA-Schaumkunststoff
- 6
- PU-Schaumkunststoff-Schicht
- 7
- PU-Schaumkunststoff
- 8
- vorbehandelte Oberfläche
- 9
- unbehandelte Oberfläche
- 10
- Einlegesohle
- 11
- orthopädisches Fußbett
- 12
- Unterseite
- 13
- Oberseite
- 14
- Fersenmulde
- 15
- Fersenpolster
- 16
- Längsgewölbestütze
- 18
- Quergewölbestütze
- 19
- Zehenunterstützung
