DE3931043A1 - Fuellmaterial fuer formkoerper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Füllmaterial für individuell formanpaßbare Formkörper zum Einsatz in Schuhen, ortho­ pädischen Hilfen oder als Schutzkörper in Verpackungen sowie solche Formkörper selbst. Als Beispiel für letztere seien Einlegesohlen, Fußbetten, Knöchelpolster, Polster­ körper für orthopädische Schienen, Innenschuhe von Ski­ stiefeln, zwischen den Verpackungskarton und ein stoß­ empfindliches elektrisches oder optisches Gerät eingelegte, der Außenkontur des Gerätes angepaßte Verpackungsschutz­ körper aus geschäumten Polyethylenperlen usw. genannt.

Aus DE-38 02 035 ist ein Material für Dämpfungs- oder Pol­ sterkörper zum Einsatz in Schuhen bekannt, das auf der Basis von thermoplastisch verformbaren, elastisch-dämpfen­ den Schaumstoffperlen aus Polyethylen oder -propylen mit einer geschlossenen, luftundurchlässigen Oberfläche aufge­ baut ist. Durch die spezielle Oberflächenbeschaffenheit umschließen die Perlen ein Luftpolster, das nach Art einer Luftfederung wirkt und die Perlen mechanisch stabilisiert. Dadurch können letztere ein bezogen auf die Stabilität ge­ ringeres Raumgewicht haben.

Im vorgenannten Stand der Technik werden aus diesem Mate­ rial Dämpfungs- oder Polsterkörper durch Sinterung der Perlen - also ein gegenseitiges Verbacken - geschaffen. Wegen der damit verbundenen, gegenseitigen Fixierung der Perlen ist die bei der Fertigung gegebene Grobform des Formkörpers durch Erwärmung der thermoplastischen Schaum­ stoffperlen nur noch in engem Rahmen und nur bedingt re­ versibel veränderbar. Das gleiche gilt für aus der vorge­ nannten Druckschrift bekannte Dämpfungskörper, die aus einer Mischung aus den thermoplastisch verformbaren Schaum­ stoffperlen und einem elastisch-dämpfenden, thermoplastisch nicht verformbaren Kunststoffmaterial - beispielsweise Silikonkautschuk - bestehen.

Eine besondere Problematik ergibt sich bei der Anwendung von Formkörpern der eingangs genannten Art als Schutzkörper in Verpackungen. Diese Schutzkörper weisen eine bestimmte, der Außenkontur des Gerätes oder einem Teilbereich davon angepaßte Gestalt auf, die wegen dem zusammenbacken der einzelnen Perlen und der damit gegebenen Formfixierung irreversibel ist. Dadurch kann der Schutzkörper nur für das gleiche oder zumindest nur für ein gleichgestaltetes Gerät verwendet werden. Demzufolge findet eine Wiederverwendung solcher Schutzkörper nur in sehr begrenztem Maße statt, vielfach werden diese einfach weggeworfen, womit eine er­ hebliche Umweltbelastung durch den entstehenden Abfall einhergeht. Offensichtlich sind wegen der irreversiblen Formgebung der Schutzkörper die Voraussetzungen für ein umfassendes Recycling zur Vermeidung dieser schädlichen Umweltbelastungen nicht gegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Füllmaterial für Formkörper zum Einsatz in Schuhen, orthopädischen Hil­ fen bzw. als Schutzkörper in Verpackungen zu schaffen, das in weiten Grenzen und reversibel an eine individuelle Form - beispielsweise an den Problemfuß eines Schuhträgers - anpaßbar bzw. zur Wiederverwendung in beliebige Formen um­ formbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den kennzeichnenden Merk­ malen des Anspruches 1 angegeben. Demnach ist jede Perle mit einer Umhüllung aus thermoplastisch verformbarem Wachs versehen, das bei Einsatztemperatur - also insbesondere Körpertemperatur - eine zähflüssig-hochpastöse Konsistenz aufweist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Wachs um ein Polyolefin-Wachs (Anspruch 2), das bei einer Verwendung in einem Formkörper für Schuhe oder orthopädische Hilfen bei etwa 60-70°C fließfähig ist (Anspruch 3) und eine Pene­ trationszahl von 90-130 aufweist (Anspruch 4). Damit ist das Wachs bei Einsetztemperatur gering fließfähig und weist für den Einsatz im orthopädischen Bereich günstige physio­ logische Eigenschaften hinsichtlich Dämpfung, Formverän­ derlichkeit u.dgl. auf.

Für den Einsatz als Schutzkörper in Verpackungen ist für das Wachs eine amorphe Struktur und eine Penetrationszahl von 20-30 vorteilhaft (Anspruch 5), weil bei diesen Daten das Wachs praktisch keine Fließfähigkeit und Klebrigkeit - dies sind im Zusammenhang mit Verpackungsschutzkörpern un­ erwünschte Eigenschaften - mehr besitzt. Allerdings ist das Füllmaterial immer noch elastisch-dämpfend, wobei durch seine amorphe Struktur ein Aufbrechen der von ihm gebil­ deten Matrix bei Stößen vermieden wird.

Wird aus diesem Füllmaterial ein Formkörper - beispiels­ weise eine Einlegesohle - gefertigt, so wird das Füll­ material in eine Form verbracht, wo es bei der Fließtem­ peratur zu einer Art makroskopischen Suspension bestehend aus den Schaumstoffperlen in einer fließfähigen Matrix aus Polyolefin-Wachs vermischt wird. Bei Abkühlung auf Einsatz­ temperatur verhärtet sich die Matrix und wird zähflüssig­ hochpastös. Damit wird die äußere Form des Materials aufrechterhalten, wobei es jedoch elastisch-dämpfende Eigenschaften und eine geringe bis praktisch keine Fließ­ fähigkeit in sich aufweist. Bei neuerlichem Erwärmen auf die Fließtemperatur kann das gesamte Füllmaterial wegen der thermoplastischen Eigenschaften des Polyolefin-Wachses wieder in eine gänzlich andere Form gebracht werden, ohne die vorgenannten Eigenschaften zu verlieren.

In Anspruch 6 ist ein Formkörper zum Einsatz in Schuhen oder orthopädischen Hilfen beansprucht, der mit einer der gewünschten Grobform entsprechenden Hülle aus einem Gewebe oder flexiblen Kunststoffmaterial versehen ist. In diese Hülle ist das Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1-4 eingefüllt. Der Formkörper ist durch die beschriebene Ein­ bettung der Schaumstoffperlen in das eine Matrix bildende Wachs formstabilisiert und weist gleichzeitig elastisch­ dämpfende Eigenschaften auf. Bei einem solchen Formkörper kann es sich z.B. um ein Fußbett für einen Schuh handeln, der in einer Normform in konfektionierte Schuhe eingepaßt wird. Bei der Veräußerung des Schuhs kann das Fußbett an die individuelle Fußform des Käufers angepaßt werden. Dies erfolgt durch einfaches Erwärmen des Fußbettes auf die Fließtemperatur und anschließende individuelle Feinform­ anpassung des Fußbettes. Nach anschließender Abkühlung auf die Einsatztemperatur ist das Fußbett individuell angepaßt. Durch die thermoplastischen Eigenschaften des Wachses ist es nun von besonderem Vorteil, daß diese individuelle Fein­ form beliebig oft neu angepaßt werden kann. Damit braucht der Schuh nach einer erfolgten Indiviudalanpassung nicht unbedingt von dem jeweiligen Interessenten abgenommen zu werden - beispielsweise weil er mit dem Tragekomfort auch nach der Individualanpasung nicht zufrieden ist -, denn der Formkörper kann jederzeit an einen neuen Käufer angepaßt werden.

Weiterhin kann nach Anspruch 8 der Formkörper nur als Hülle in den Schuh bzw. die orthopädische Hilfe eingesetzt sein und das Füllmaterial erst danach - beispielsweise während der Anprobe des Schuhs oder des Anpassens der orthopädi­ schen Hilfe - in diese Hülle eingefüllt werden. Hier ist insbesondere an Innenschuhe von Skistiefeln gedacht, womit das erfindungsgemäße Füllmaterial analog dem bisherigen Schäumen von Skischuhen verwendet werden kann. Der Innen­ schuh weist entsprechende Hohlkammern auf, die nach dem Einsetzen des Fußes in den Skistiefel mit dem erfindungs­ gemäßen Füllmaterial vorteilhafterweise unter Druck gefüllt werden, womit eine individuelle Feinformanpassung des In­ nenschuhes erfolgt. Diese kann wiederum durch neuerliche Erwärmung des Innenschuhs auf die Fließtemperatur des Po­ lyolefin-Wachses neu angepaßt oder verbessert werden. Die­ ser Vorgang ist beliebig oft wiederholbar.

Durch die Ausgestaltung eines Formkörpers zum Einsatz als Schutzkörper in Verpackungen gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 9 ist es möglich, einen solchen Formkörper einem umfaßenden Recycling zuzuführen. Dadurch können die erheblichen Umweltbelastungen, die durch her­ kömmliche, geschäumte Verpackungen durch Verbrennen oder Endlagern auf Mülldeponien auftreten, erheblich reduziert oder gänzlich vermieden werden. Es ist nämlich durch diese Ausgestaltung möglich, jeden bereits ein- oder mehrmals verwendeten Schutzkörper wieder zu einem Hersteller zu­ rückzugeben, der den Schutzkörper über die Schmelztem­ peratur des darin verwendeten Wachses erhitzt, wodurch der Schutzkörper praktisch eingeschmolzen und in eine beliebige Gestalt neu geformt werden kann. Je nach den Alterungs­ eigenschaften des Wachses kann dieser Vorgang mehrmals bis unbegrenzt oft erfolgen. Trotz der hervorragenden Eigen­ schaften hinsichtlich der Umweltbelastung weisen solche Schutzkörper gemäß der Erfindung im praktischen Einsatz gegenüber den herkömmlichen Schutzkörpern keine Nachteile auf.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungs­ beispieles näher erläutert. Die Figuren zeigen in

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Einzelkomponente des Füll­ materials und

Fig. 2 einen schematischen Teilschnitt durch einen Form­ körper zum Einsatz in Schuhen, nämlich beispiels­ weise ein Fußbett.

Gemäß Fig. 1 besteht das Füllmaterial aus elastisch­ dämpfenden Schaumstoffperlen (1) aus Polyethylen, die eine geschlossene, luftundurchlässige Oberfläche (2) aufweisen. Der Durchmesser der Perlen beträgt etwa 2-5 mm. Jede Schaumstoffperle (1) ist mit einer Umhüllung (3) aus Poly­ olefin-Wachs versehen. Diese Art von Wachs eignet sich be­ sonders, da sie mit den Schaumstoffperlen (1) eine beson­ ders haftende Verbindung eingeht. Der Grund dafür liegt in der gleichen chemischen Grundstruktur der Perlen und des Wachses, nachdem es sich bei Polyethylen und -propylen eben um ein Olefin handelt. Das Polyolefin-Wachs ist so einge­ stellt, daß es bei einer Fließtemperatur von etwa 60-70°C relativ gut fließfähig, bei Körpertemperatur jedoch zäh­ flüssig-hochpastös ist.

In Fig. 2 ist das Fußbett (4) eines Schuhes gezeigt, das mit dem erfindungsgemäßen Füllmaterial gefüllt ist. Das Fußbett (4) weist eine Hülle (5) aus physiologisch ver­ träglichem Gewebe auf, in die das Füllmaterial eingefüllt wird. Nach Erwärmung des Fußbetts (4) auf Fließtemperatur zeigt das Füllmaterial die in Fig. 2 dargestellte Struktur. Die Schaumstoffperlen (1) sind in einer Matrix (6) einge­ bettet, die von dem Polyolefin-Wachs der Umhüllung (3) durch gegenseitige Verschmelzung gebildet ist. Die Matrix (6) kann vereinzelt je nach Füllgrad der Hülle (5) und nach der Dicke der Umhüllung (3) im Vergleich zum Durchmesser der Schaumstoffperlen (1) Lufteinschlüsse (7) aufweisen.

Der Aufbau eines Formkörpers zum Einsatz als Schutzkörper in Verpackungen verwendet die gleichen Schaumstoffperlen (1) mit einer Umhüllung (3) aus Polyolefin-Wachs gemäß Fig. 1, jedoch mit entsprechend anderer Penetrationszahl. Die innere Struktur eines solchen Schutzkörpers entspricht im wesentlichen dem des Fußbettes gemäß Fig. 2, jedoch wird die Hülle (5) weggelassen. Die Oberfläche des Schutzkörpers wird also durch das Polyolefin-Wachs der Umhüllung (3) selbst gebildet. Falls sich natürlich unerwünschte Wech­ selwirkungen zwischen der Wachs-Oberfläche und dem daran anliegenden, zu schützenden Gegenstand ergeben, kann zwi­ schen dem Schutzkörper und dem Gegenstand eine Zwischenlage in Form einer Folie oder eines Gewebes gelegt werden.

Claims (9)

1. Füllmaterial für individuell form- bzw. formanpaßbare Formkörper zum Einsatz in Schuhen, orthopädischen Hilfen oder als Schutzkörper in Verpackungen, welches Füllma­ terial aus thermoplastisch verformbaren, elastisch­ dämpfenden Schaumstoffperlen (1), insbesondere aus Polyethylen oder -propylen mit einer geschlossenen, luftundurchlässigen Oberfläche (2) zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Perle (1) mit einer Umhüllung (3) aus thermo­ plastisch verformbarem Wachs versehen ist, das bei Ein­ satztemperatur eine zähflüssig-hochpastöse Konsistenz aufweist.

2. Füllmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wachs der Umhüllung (3) ein Polyolefin-Wachs ist.

3. Füllmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wachs bei einer Fließtemperatur von etwa 60-70°C fließfähig ist.

4. Füllmaterial nach einem der vorgenannten Ansprüche für individuell formanpaßbare Formkörper zum Einsatz in Schuhen oder orthopädischen Hilfen, dadurch gekennzeichnet, daß das Wachs eine Penetrationszahl von 90-130 aufweist.

5. Füllmaterial nach Anspruch 1 oder 2 für individuell formbare Formkörper zum Einsatz als Schutzkörper in Verpackungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Wachs eine amorphe Struktur und eine Penetrationszahl von 20-30 aufweist.

6. Formkörper zum Einsatz in Schuhen oder orthopädischen Hilfen mit einer der gewünschten Grobform entsprechenden Hülle (5) aus einem Gewebe- oder flexiblen Kunststoff­ material, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (5) mit einem Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1-4 gefüllt ist, wobei der Formkörper (Fuß­ bett 4) durch die Einbettung der Schaumstoffperlen (1) in das eine Matrix (6) bildende Wachs formstabilisiert ist, dabei jedoch elastisch-dämpfende und thermoplasti­ sche Eigenschaften aufweist.

7. Formkörper nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine reversible, individuelle Feinformanpassung durch Erwärmung auf Fließtemperatur, Anpassung und an­ schließender Abkühlung auf Einsatztemperatur.

8. Formkörper nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hülle (5) eine Öffnung vorgesehen ist, durch die das Füllmaterial nach dem Einsetzen der Hülle (5) in einen Schuh bzw. in eine orthopädische Hilfe nachträg­ lich einfüllbar und anschließend individuell reversibel formanpaßbar ist.

9. Formkörper zum Einsatz als Schutzkörper in Verpackungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper aus einem Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 5 mittels einer Formvorrichtung in eine bestimmte Gestalt formbar ist, wobei er durch die Einbettung der Schaumstoffperlen (1) in das eine Matrix (6) bildende Wachs formstabil ist, dabei jedoch ela­ stisch-dämpfende und derart thermoplastische Eigen­ schaften aufweist, daß er durch Wärmeanwendung mehrmals bis unbegrenzt in andere bestimmte Gestalten umformbar ist.