DE3802035C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dämpfungs- oder Polster­ körper zum Einsatz in Schuhen, wie beispielsweise eine Einlegesohle ein Fußbett einen Innenschuh für Ski­ stiefel o. dgl. und Verfahren zur Herstellung.

Derartige Dämpfungs- oder Polsterkörper können aus sehr verschiedenen Materialien hergestellt sein. Als Beispiele sind Naturwerkstoffe, wie Kork, Kautschuk o. dgl. sowie elastisch-dämpfende Kunststoff- und insbesondere Schaumstoffmaterialien zu nennen.

Aus Gründen beispielsweise einer einfachen Herstellbarkeit und auch zur individuellen Anpassung solcher Dämpfungs- oder Polsterkörper an die entsprechenden anatomischen Formen des Schuhträgers wurde bereits versucht, die entsprechenden Formteile aus einem thermoplastisch verformbaren, elastisch- dämpfenden Schaumstoffmaterial zu fertigen. Hier ergeben sich jedoch Probleme. In der Regel sind thermoplastisch verformbare Schaumstoffe bei einem praxisgerechten Raumgewicht nicht stabil genug. Bei der ständigen Belastung beim Einsatz der daraus gefertigten Formteile in Schuhen bricht über kurz oder lang das innere Gefüge des Schaumstoffmaterials zusammen, wodurch die eigentlichen Formmerkmale und Dämpfungseigenschaften des Körpers verlorengehen.

Wird zur Verbesserung der Stabilität das Raumgewicht des Schaumstoffmaterials erhöht, so verschlechtern sich die elastisch-dämpfenden Eigenschaften so stark, daß das Formteil als Dämpfungs- oder Polsterkörper nicht mehr befriedigend einsetzbar ist.

Aus thermoplastisch nicht verformbaren Kunst- und Schaumstoffmaterialien wie Polyurethanschaum, Silikon­ kautschuk o. dgl. lassen sich zwar Dämpfungs- oder Polsterkörper mit hervorragenden elastisch-dämpfenden Eigenschaften herstellen, jedoch ist beispielsweise eine nachträgliche Formveränderung durch Anwärmen nicht möglich.

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, einen Dämpfungs- oder Polsterkörper aus einem thermo­ plastisch verformbaren, elastisch-dämpfenden Schaum­ stoffmaterial zu schaffen, bei der die eingangs genannten Nachteile vermieden werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 angegeben. Demnach ist der Körper aus einzelnen Perlen des Schaumstoffmaterials zusammengesetzt. Diese Perlen sind mit einer geschlossenen, im wesentlichen luftundurchlässigen Oberfläche versehen und durch Wärmeeinfluß mittels Sinterung gegenseitig lagefixiert. Der Körper besteht damit aus einer Vielzahl von völlig geschlossenen Zellen, deren luftundurchlässige Oberfläche ein Luftpolster umschließt. Letzteres wirkt nach Art einer Luftfederung und stabilisiert die Perlen mechanisch, indem es bei deren Deformation im Innern einen Gegen­ druck und somit eine Rückstellkraft erzeugt. Damit kann das Schaumstoffmaterial ein geringes Raumgewicht aufweisen, ohne an Langzeitstabilität zu verlieren. Die herstellungsgemäße Form des Dämpfungs- oder Polsterkörpers wird durch die gegenseitige Lagefixierung der einzelnen Perlen durch Wärmeeinfluß mittels Sinterung festgelegt. Sinterung bedeutet, daß die Perlen an ihren gegenseitigen Berührungsflächen verbacken.

Der erfindungsgemäße Dämpfungs- oder Polsterkörper weist eine Vielzahl von hervorragenden Eigenschaften hinsichtlich des Einsatzes in Schuhen auf. Es sind dies beste Dämpfungseigenschaften, hohes Rückstell­ vermögen auch nach vielfacher und starker Druck­ belastung, Zähelastizität und Formstabilität, dabei jedoch hohe Biegsamkeit und Bruchfestigkeit, geringe Feuchtigkeitsaufnahme sowie eine hervorragende Kälte­ isolierung. Durch die hohe Stabilität ist es sogar denkbar, ganze Schuhteile, wie etwa den Sohlenblock einer Sandale gänzlich nach Art des Erfindungsgegen­ standes auszubilden. Durch den Aufbau des Körpers aus einzelnen Perlen ergibt sich an dessen Oberfläche darüber hinaus eine Strukturierung in Form von leichten Erhebungen und Vertiefungen, die sich beispielsweise bei einem Einsatz des Körpers als Einlegesohle physiologisch vorteilhaft - etwa in Form eines Massageeffektes - auf die Fußsohle auswirken. Auch die Einformung von sogenannten Reflexzonen ist in diesem Zusammenhang problemlos möglich. Über die Vertiefungen kann außerdem Luft zirkulieren, womit eine Feuchtigkeitsabfuhr möglich ist. Nicht zuletzt ist das besonders geringe Gewicht des erfindungs­ gemäßen Dämpfungs- oder Polsterkörpers hervorzuheben. Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungs­ gemäßen Dämpfungs- bzw. Polsterkörpers liegt in der Möglichkeit, den Körper nachträglich durch Erwärmung an bestimmte Fußpartien des Schuhträgers individuell anzupassen. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird hier auf die Ausführungen zum Verfahrensanspruch 11 verwiesen.

In den Ansprüchen 2 und 3 sind vorteilhafte Materialien für die thermoplastisch verformbaren Perlen angegeben.

Ein Perlendurchmesser von etwa 3-5 mm (Anspruch 4) hat sich als günstiger Kompromiß zwischen guten Elastizitäts- und Formanpassungseigenschaften herausgestellt. Sind die Kugeln nämlich zu klein, so können zwar sehr feine Formen ausgebildet werden, jedoch ist das Elastizitätsverhalten nicht befriedigend. Sind die Kugeln zu groß, ist zwar ein guter Polstereffekt gegeben, jedoch können bestimmte Feinformen nicht mehr ausgebildet werden.

Nach Anspruch 5 kann der Dämpfungs- oder Polsterkörper auch aus den thermoplastisch verformbaren Perlen in Mischung mit einem elastisch-dämpfenden, thermo­ plastisch nicht verformbaren Kunststoffmaterial gefertigt sein. Dies bedeutet, daß die Perlen in einem Gerüst aus dem letztgenannten Kunststoffmaterial eingebettet sind. Die Materialeigenschaften des Dämpfungskörpers werden damit weiter verbessert, da die höhere Langzeitstabilität des elastisch-dämpfenden Kunststoffmaterials sich vorteilhaft mit der Möglichkeit der thermoplastischen Verformbarkeit der Perlen überlagert. Damit ist es möglich, den Dämpfungskörper in gewissen Grenzen nachträglich thermoplastisch zu verformen. Auch hier wird auf den entsprechenden Verfahrensanspruch 9 verwiesen.

Im Anspruch 6 ist ein günstiges Mischungsverhältnis zwischen den Perlen und dem thermoplastisch nicht verformbaren Kunststoffmaterial von etwa 50 : 50 angegeben. Vorteilhafterweise wird für dieses Kunst­ stoffmaterial ein Silikonkautschuk verwendet (Anspruch 7), der außer der thermoplastischen Nicht­ verformbarkeit besonders günstige Eigenschaften als Grundmaterial für Dämpfungs- und Polsterkörper zum Einsatz in Schuhen aufweist. Falls der Silikon­ kautschuk heißvulkanisierend ist, kann dessen Vernetzung und das Sintern der Perlen in einem Arbeits­ gang erfolgen.

In Anspruch 8 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Dämpfungs- oder Polsterkörpers aus den thermoplastisch verformbaren Perlen angegeben. Demnach werden letztere in eine Form unter voll­ ständiger Volumenfüllung dieser Form eingebracht und anschließend unter Wärmezufuhr vorzugsweise bei einer Temperatur von 110° mittels Sinterung gegenseitig lagefixiert. Dieses Herstellungsverfahren ist ersichtlich denkbar einfach.

Derselbe Vorteil gilt für das in Anspruch 9 angegebene Verfahren zur Herstellung eines Dämpfungs- oder Polsterkörpers aus einem Gemisch aus thermoplastisch verformbaren Perlen und einem thermo­ plastisch nicht verformbaren Kunststoffmaterial. Nach dem Füllen des Gemisches in eine Form für den Körper erfolgt unter Wärmezufuhr eine Vernetzung des thermo­ plastisch nicht verformbaren Kunststoffmaterials unter Einschluß und gegebenenfalls einer Sinterung der Perlen. Damit ist die Form des Körpers durch das vom thermoplastisch nicht verformbaren Kunststoffmaterial gebildete Gerüst an sich festgelegt. Trotzdem ergeben sich nachträglich Anpassungsmöglichkeiten durch eine Formveränderung des Körpers, wie zum Anspruch 11 näher erläutert wird.

Nach Anspruch 10 werden die Perlen bzw. das Gemisch aus den Perlen und dem thermoplastisch nicht verformbaren Kunststoffmaterial unter Überdruck in die Form eingebracht. Damit können vor dem Sintern bzw. Vernetzen des Ausgangsmaterials für den Dämpfungs­ körper die Dämpfungshärte bzw. die Elastizitäts­ eigenschaften durch Variation des Überdruckes nach Wunsch eingestellt werden. Bei hohem Überdruck ergibt sich ein sehr dichtes Materialgefüge mit entsprechend hartem Elastizitätsverhalten und umgekehrt.

Durch die Verwendung der thermoplastisch verformbaren Perlen für den Dämpfungs- oder Polsterkörper ist die Möglichkeit gegeben, diesen an die jeweilige Form einer entsprechenden Fußpartie des Schuhträgers individuell und fein anzupassen (Anspruch 11). Dabei wird ein der groben anatomischen Form der jeweiligen Fußpartie entsprechender Dämpfungs- oder Polsterkörper nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10 hergestellt. Die Grobform ist notwendig, da der Dämpfungskörper - sei es, daß er ausschließlich aus den thermoplastisch verformbaren Perlen hergestellt ist, sei es, daß er aus dem vorstehend beschriebenen Mischmaterial besteht - durch die gegenseitige Lage­ fixierung der Perlen bzw. den Gerüstaufbau nicht mehr unbegrenzt thermoplastisch fließfähig ist. Eine Form­ veränderung ist nur in gewissen, durch die Elastizitätseigenschaften der Perlen bzw. des thermo­ plastisch nicht verformbaren Kunststoffmaterials gegeben. Dies reicht in der Regel für eine Fein­ anpassung jedoch aus. Dazu wird der Dämpfungs- oder Polsterkörper im erwärmten Zustand in Kontakt mit der jeweiligen Fußpartie verbracht und durch sein thermo­ plastisches Verhalten an diese fein angepaßt. Nach dem Erkalten ist die Feinform dem Dämpfungs- oder Polster­ körper zwar elastisch dämpfend aber formstabil eingeprägt. Es ist darauf hinzuweisen, daß bei dem Mischmaterial die Anpassung dadurch möglich wird, daß die thermoplastisch verformbaren Perlen im erwärmten Zustand das Gerüst quasi in die Feinform mitziehen und dieses nach dem Erkalten in dieser Form halten.

Weiterhin ist ein wichtiger Vorteil, daß den Perlen eine Art Formgedächtnis zu eigen ist. Sie zeigen die Tendenz, nach einer thermoplastischen Formänderung unter Druck und abermaliger Wärmezufuhr im drucklosen Zustand in ihre ursprüngliche Form zurückzukehren.

Nach Anspruch 12 erfolgt die Feinanpassung des Dämpfungs- oder Polsterkörpers direkt im Schuh. Damit wird in einem Arbeitsgang der Körper sowohl an die Fußform, als auch an die jeweilige Form der angrenzenden Schuhinnenfläche angepaßt.

Im Anspruch 13 ist ein Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung und Feinanpassung des Dämpfungs- oder Polsterkörpers angegeben. Dieses kann beispielsweise bei der Herstellung und Feinanpassung eines Skistiefel-Innenschuhs angewendet werden, der eine zwischen der Außenschale des Stiefels und dem Fuß einliegende Hülle für ein anpaßbares Füllmaterial aufweist. Demnach kann diese Hülle des in den Ski­ stiefel eingesetzten Innenschuhs bei ebenfalls eingesetztem Fuß mit den thermoplastisch verformbaren Perlen - oder dem Mischmaterial - gegebenenfalls unter Druck gefüllt werden. Anschließend werden die Perlen bzw. das Mischmaterial durch Wärmezufuhr gegenseitig lagefixiert und der Dämpfungs- oder Polsterkörper entsprechend feinformfixiert. Falls die Feinform­ anpassung nicht befriedigend erfolgte, kann die Prozedur durch abermalige Wärmezufuhr beliebig oft wiederholt werden.

Die Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. Letztere zeigt die perspektivische Ansicht einer Einlegesohle.

Die Einlegesohle (1) besteht in ihrer Gesamtheit aus einer Vielzahl von Perlen (2) aus Polyethylenschaum­ stoff, von denen in der Zeichnung der Übersichtlichkeit halber nur ein Teil dargestellt ist. Die Perlen (2) weisen eine im wesentlichen glatte, luftundurchlässige Oberfläche (3) auf. Die gegen­ seitigen Berührungsflächen der Perlenoberflächen (3) sind durch Wärmezufuhr zusammengesintert, also gegen­ seitig verbacken, womit die gezeigte Form der Einlegesohle (1) aufrechterhalten wird.

In erster Linie wird die Einlegesohle (1) in der gezeigten Grobform beispielsweise mit Zehen­ vertiefungen (4), Reflexzonenerhebungen (5) und aufgewölbtem Sohlenrand (6) hergestellt. Dazu wird eine entsprechende Form mit den Perlen (2) unter leichtem Überdruck gefüllt und der Sinterprozeß durch Wärmezufuhr bei einer Temperatur von etwa 110°C durchgeführt. Nach dem Erkalten kann die Einlege­ sohle (1) aus der Form genommen werden, wobei sie die in der Zeichnung dargestellte Gestalt aufweist. Eine individuelle Formanpassung kann durch abermaliges Erwärmen auf etwa 60-80° erfolgen. Durch Aufsetzen des Fußes auf die Einlegesohle (1) im Schuh können die einzelnen Perlen (2) und damit die Sohle (1) selbst innerhalb der durch die gegenseitige Lagefixierung und die Verformbarkeit der einzelnen Perlen (2) gegebenen Grenzen thermoplastisch verformt werden. Neben der Anpassung der Sohlenoberseite (7) an den Fuß des Schuhträgers erfolgt gleichzeitig eine Anpassung der Unterseite (8) an die Innenfläche der Schuhsohle.

Claims (13)

1. Dämpfungs- oder Polsterkörper zum Einsatz in Schuhen, wie Einlegesohle (1), Fußbett, Innenschuh für Skistiefel o. dgl., bestehend aus einem thermo­ plastisch verformbaren, elastisch-dämpfenden Schaum­ stoffmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper aus einzelnen Perlen (2) des Schaum­ stoffmaterials zusammengesetzt ist, die

• - jeweils mit einer geschlossenen, im wesentlichen luftundurchlässigen Oberfläche (3) versehen und
• - durch Wärmeeinfluß mittels Sinterung gegenseitig lagefixiert sind.

2. Dämpfungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Perlen (2) aus thermoplastisch verformbarem Polyethylenschaum bestehen.

3. Dämpfungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Perlen (2) aus thermoplastisch verformbarem Polypropylenschaum bestehen.

4. Dämpfungskörper nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Perlen (2) einen Durchmesser von etwa 3-5 mm aufweisen.

5. Dämpfungskörper nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastisch verformbaren Perlen (2) mit einem elastisch-dämpfenden, thermoplastisch nicht verformbaren Kunststoffmaterial vermischt sind.

6. Dämpfungskörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis etwa 50 : 50 beträgt.

7. Dämpfungskörper nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das elastisch-dämpfende, thermoplastisch nicht verformbare Kunststoffmaterial ein Silikonkautschuk ist.

8. Verfahren zur Herstellung eines Dämpfungs- oder Polsterkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Perlen (2) in eine Form für den Dämpfungs- oder Polsterkörper unter vollständiger Volumen­ füllung der Form eingebracht und anschließend unter Wärmezufuhr vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 110° mittels Sinterung gegenseitig lagefixiert werden.

9. Verfahren zur Herstellung eines Dämpfungs- oder Polsterkörpers nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus den thermoplastisch verformbaren Perlen (2) und dem thermoplastisch nicht verformbaren Kunststoffmaterial in eine Form für den Dämpfungs- oder Polsterkörper unter vollständiger Volumenfüllung der Form eingebracht wird und unter Wärmezufuhr eine Vernetzung des thermoplastisch nicht verformbaren Kunststoffmaterials unter Einschluß der Perlen (2) erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Perlen (2) bzw. das Gemisch aus den Perlen und dem thermoplastisch nicht verformbaren Kunst­ stoffmaterial unter Überdruck in die Form eingebracht wird.

11. Verfahren zur Feinanpassung eines Dämpfungs- oder Polsterkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 7 an die jeweilige Form einer entsprechenden Fußpartie des Schuhträgers, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• - Ein der groben anatomischen Form der jeweiligen Fußpartie entsprechender Dämpfungs- oder Polster­ körper wird nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10 hergestellt;
• - der Dämpfungs- oder Polsterkörper wird im erwärmten Zustand in Kontakt mit der jeweiligen Fußpartie verbracht und durch sein thermo­ plastisches Verhalten an diese feinangepaßt, wobei die Feinform nach Erkalten des Dämpfungs- oder Polsterkörpers diesem elastisch-dämpfend, aber formstabil eingeprägt ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinanpassung des Dämpfungs- oder Polster­ körpers im Schuh erfolgt.

13. Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung und zur Feinanpassung des Dämpfungs- oder Polsterkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 7 an die jeweilige Form einer entsprechenden Fußpartie des Schuhträgers, insbesondere zur Herstellung und Feinanpassung eines Skistiefel-Innenschuhs, der eine zwischen der Außenschale und dem Fuß einliegende Hülle für ein anpaßbares Füllmaterial aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle des in den Skistiefel eingesetzten Innenschuhs bei ebenfalls eingesetztem Fuß mit den thermoplastisch verformbaren Perlen bzw. dem Mischmaterial gegebenen­ falls unter Druck gefüllt wird und die Perlen bzw. das Mischmaterial durch Wärmezufuhr gegenseitig lage- und damit der Dämpfungs- oder Polsterkörper feinformfixiert werden.