EP3282879B1

EP3282879B1 - Schuheinlage, verfahren zur herstellung einer derartigen schuheinlage, verwendung einer derartigen schuheinlage und schuh

Info

Publication number: EP3282879B1
Application number: EP15716042.5A
Authority: EP
Inventors: Karl-Heinz Grabher; Werner Mucha; Willi Mander
Original assignee: Willi Mander GmbH; Fleximed AG
Current assignee: Willi Mander GmbH; Fleximed AG
Priority date: 2015-04-13
Filing date: 2015-04-13
Publication date: 2018-12-26
Anticipated expiration: 2035-04-13
Also published as: WO2016165734A1; EP3282879A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schuheinlage mit einer sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Schuheinlage erstreckenden Federstahlplatte, welche in Längsrichtung der Schuheinlage zumindest abschnittsweise ein Querprofil aufweist, so dass die Federstahlplatte in Profillängsrichtung biegesteif, in Profilquerrichtung hingegen biegeweich ist, und welche sich nach Belastung elastisch rückstellt, und mit einer Kunststoffschicht, in welche die Federstahlplatte eingebettet ist.
Eine gattungsgemäße Schuheinlage, bei der die Federstahlplatte in eine Gelschicht eingebettet ist, ist beispielsweise aus der DE 10 2013 006 962 A1 bekannt. Gel-Materialien umfassen eine feste Komponente, die eine Gelmatrix bildet, innerhalb derer sich eine quasi-flüssige Komponente bewegen kann. Übt man Druck auf das Gel aus, so kann die quasi-flüssige Komponente dem Druck in allen drei Raumdimensionen ausweichen und nach Beendigung der Ausübung des Drucks in die so entleerten Bereiche der Gelmatrix zurückkehren. Auf diese Weise kann das Gel-Material die beim Gehen auf den Fuß des Benutzers ausgeübten Kräfte insbesondere im Zusammenspiel mit der in das Gel-Material eingebetteten und mit einem Querprofil versehenen Federstahlplatte dämpfen.
Wie die Bezeichnung "Querprofil" andeutet, verläuft die Profillängsrichtung sowohl bei dem gattungsbildenden Stand der Technik als auch im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung quer zur Längsrichtung der Schuheinlage. Mit anderem Worten erstreckt sich das Profil der Federstahlplatte quer zur Längsrichtung der Schuheinlage. In diesem Zusammenhang bedeutet der Wortbestandteil "quer" aber nicht notwendigerweise, dass die Profillängsrichtung und die Längsrichtung der Schuheinlage miteinander einen Winkel von 90° einschließen. Vielmehr kann auch erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Profillängsrichtung und die Einlagenlängsrichtung miteinander einen Winkel von zwischen etwa 70° und etwa 90°, vorteilhafterweise zwischen etwa 75° und etwa 80°, einschließen.
Wenn im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung davon die Rede ist, dass die Federstahlplatte "in Profillängsrichtung biegesteif" sei, so ist hiermit gemeint, dass sie sich beim Gehen einer aufwölbenden Verbiegung der Federstahlplatte um eine zur Profilquerrichtung parallel verlaufende Biegeachse widersetzt. Analog bedeutet "in Profilquerrichtung biegeweich", dass sie beim Gehen ihre aufwölbende Verbiegung um eine zur Profillängsrichtung parallel verlaufende Biegeachse zulässt.
Zum weiteren Stand der Technik sei auf die WO 2010/060627 A1 verwiesen. Aus dieser Druckschrift ist eine Schuheinlage bekannt, bei der eine gewellte Federstahlplatte von Kunststoff ummantelt ist. Angaben zu dem verwendeten Kunststoff sind dieser Druckschrift nicht zu entnehmen. Die Offenbarung der WO 2010/060627 A1 geht somit über jene der DE 10 2013 006 962 A1 nicht hinaus.
Außerdem offenbart die EP 1 602 294 A1 eine Schuheinlage, bei der ein hartes, d.h. in sich steifes Kernteil in geschäumtes Polyurethanmaterial eingebettet ist. Dabei erstreckt sich das Kernteil lediglich vom Mittelfußbereich bis zum Fersenbereich und weist zudem Durchbrechungen für den Durchtritt des Polyurethanschaums auf. Ferner ist das Kernteil aus hartem Polyurethan hergestellt, da Polyurethan sich nicht ohne Weiteres mit anderen Materialien verbindet.
Die gattungsgemäße Schuheinlage, bei der die Federstahlplatte in eine Gelschicht eingebettet ist, hat sich in der Praxis vor allem im Sportschuhbereich bewährt. Insbesondere werden die mittels dieser Schuheinlage erzielten Dämpfungseigenschaften von den Benutzern als angenehm empfunden. Es gibt jedoch auch Anwendungsbereiche, in denen es wünschenswert wäre, wenn die Schuheinlage für den Fuß des Benutzers eine erhöhte Stabilität, insbesondere Seitenstabilität, bereitstellen könnte.
Um dies zu erreichen, schlägt die vorliegende Erfindung eine Schuheinlage vor, umfassend:

eine sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Schuheinlage erstreckende Federstahlplatte, welche in Längsrichtung der Schuheinlage zumindest abschnittsweise ein Querprofil aufweist, so dass die Federstahlplatte in Profillängsrichtung biegesteif, in Profilquerrichtung hingegen biegeweich ist, und welche sich nach Belastung elastisch rückstellt, und
eine Kunststoffschicht, in welche die Federstahlplatte eingebettet ist, wobei die Kunststoffschicht aus einem geschlossenporigen Schaumstoff mit einer Shore A-Härte von zwischen etwa 5 und etwa 25, vorzugsweise von zwischen etwa 10 und etwa 15, gebildet ist, welcher das gesamte Querprofil der Federstahlplatte sowohl an deren Oberseite als auch an deren Unterseite ausfüllt und an der Federstahlplatte haftet.

Durch die Verwendung eines weichen Schaumstoffs, dessen Shore A-Härte lediglich zwischen etwa 5 und etwa 25 beträgt, drückt sich der Fuß des Benutzers beim Gehen ausreichend tief in den Schaumstoff einsinken, dass die Dämpfung nicht als abrupt, sondern als allmählich auftretend empfunden wird. Da der Schaumstoff darüber hinaus das gesamte Querprofil der Federstahlplatte sowohl an deren Oberseite als auch an deren Unterseite ausfüllt und zudem an der Federstahlplatte haftet, können die beim Gehen vom Fuß auf die Schuheinlage ausgeübten Kräfte in effektiver Art und Weise an die profilierte Federstahlplatte weitergeleitet werden. Die hieraus resultierende und durch die biegeweiche Ausbildung der Federstahlplatte in deren Profilquerrichtung ermöglichte Verformung der Federstahlplatte trägt ebenfalls zur Dämpfung bei, so dass sich insgesamt Dämpfungseigenschaften ergeben, die vom Benutzer der Schuheinlage als genauso angenehm empfunden werden, wie bei der gattungsgemäßen Schuheinlage.
Gleichzeitig wird erfindungsgemäß anstelle des Gel-Materials ein geschlossenporiger Schaumstoff verwendet. Bei einem derartigen Schaumstoff wird das in den Poren eingeschlossene Gas trotz der Kompression des Schaumstoffs an Ort und Stelle gehalten und kann nicht in weiter entfernte Bereiche des Schaumstoffs ausweichen, wie dies die quasi-flüssige Komponente eines Gels in der Gelmatrix kann und wie dies insbesondere auch bei einem offenporigen Schaumstoff möglich ist. Dies wirkt sich günstig auf den Halt des Fußes aus und verleiht dem Fuß insbesondere Seitenstabilität. Unterstützt wird diese Seitenstabilität zudem durch die in Profillängsrichtung biegesteife Ausbildung der Federstahlplatte, die einem seitlichen Verkippen des Fußes zumindest entgegenwirkt, wenn dieses nicht sogar vollständig verhindert.
Durch die erfindungsgemäße Kombination des weichen und geschlossenporigen Schaumstoffs mit der mit einer Querprofilierung versehenen Federstahlplatte kann gemäß Vorstehendem eine Schuheinlage bereitgestellt werden, die zum einen die gleichen für den Benutzer angenehmen Dämpfungseigenschaften aufweist wie die gattungsgemäße Gel-Schuheinlage, zum anderen dem Fuß des Benutzers aber eine erhöhte Seitenstabilität bietet.
Ferner ist darauf hinzuweisen, dass aufgrund der geschlossenporigen Ausbildung des Schaumstoffs keine Feuchtigkeit in die Schuheinlage eindringen kann. Dies hat insbesondere hygienische Vorteile, da die erfindungsgemäße Schuheinlage in einfacher Weise abgewaschen oder mittels eines feuchten Tuchs abgewischt, ja erforderlichenfalls sogar desinfiziert werden kann.
Mit besonderem Vorteil können die erfindungsgemäßen Schuheinlagen mit orthopädischer Wirkung eingesetzt werden.
Dabei wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung unter einer orthopädischen Wirkung sowohl eine Wirkung verstanden, deren Ziel es ist, einen bestehenden Gesundheitszustand eines Fußes zu erhalten, als auch eine Wirkung, deren Ziel es ist, den bestehenden Gesundheitszustand, beispielsweise eine Fußdeformation, zu verbessern. Dabei kann ein zu erhaltender Gesundheitszustand eines Fußes sowohl ein erwünschter, gesunder Zustand des Fußes sein, der nicht verbessert zu werden braucht, als auch ein angeborener, unfallbedingter oder durch eine Krankheit, beispielsweise Diabetes, hervorgerufener deformierter Zustand des Fußes, bei dem aber keine Aussicht besteht, durch weitere Behandlung eine Zustandsverbesserung erzielen zu können, so dass man froh ist, ihn durch eine geeignete Schuheinlage zumindest erhalten zu können. Zudem lassen sich durch orthopädisch wirksamen Schuheinlagen Haltungsschäden oder drohende Haltungsschäden aufgrund von Fuß- oder Skelettfehlstellungen verringern oder abwenden.
Im Hinblick auf die Erzielung einer orthopädischen Wirkung der Schuheinlage kommt der in Profillängsrichtung biegesteifen Ausbildung der Federstahlplatte eine besondere Bedeutung zu. Rollt der Fuß beim Gehen vom Fersenbereich zum Vorderfußbereich hin ab, so wird der größte Anteil der Körpergewichtskraft nämlich jeweils auf die Stelle des Fußes ausgeübt, an der sich gerade die vertikale Projektion des Körperschwerpunkts befindet. Durch die in Profillängsrichtung biegesteife Ausbildung der Federstahlplatte kommt es - in Fußlängsrichtung gesehen - auf Höhe dieser Stelle jeweils zu einer lokalen funktionalen Querverteilung der Kräfte. Da sich die Körpergewichtskraft hierdurch auf eine größere Fläche verteilt, nimmt der maximale auf den Fuß ausgeübte Druck ab, was insbesondere für krankheitsbedingt, beispielsweise aufgrund des diabetischen Fußsyndroms, deformierte Füße vorteilhaft ist. In diesem Zusammenhang sei ferner darauf hingewiesen, dass sich die Schuheinlage aufgrund der der Federstahlplatte inhärenten Tordierbarkeit um eine zur Längsrichtung der Schuheinlage parallel verlaufende Achse vor und hinter der Stelle, an der sich gerade die vertikale Projektion des Körperschwerpunkts befindet, relativ frei bewegen kann, was den Tragekomfort der Schuheinlage erhöht.
Zur weiteren Verringerung des Drucks wird insbesondere im Hinblick auf die Erzielung einer orthopädischen Wirkung der erfindungsgemäßen Schuheinlage ferner vorgeschlagen, dass an der Oberseite der Kunststoffschicht ein, vorzugsweise individuell angepasstes, Fußbett ausgebildet ist.
Da der unmittelbare Kontakt mit Kunststoff von vielen Benutzern als unangenehm empfunden wird, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Oberseite der Kunststoffschicht mit einer für den Schaumstoff undurchlässigen Decklage versehen ist.
Diese Decklage kann beispielsweise aus einer Folie, Leder, Kunstleder, Filz oder einem textilem Material aus Natur- und/oder Kunstfasern, beispielsweise einem Mikrofasermaterial gefertigt sein. Von vielen Benutzern wird dabei Leder oder ein Leder nachgebildetes Material als Decklagenmaterial bevorzugt.
Zur Erzielung einer orthopädischen Wirkung insbesondere bei krankheitsbedingt, beispielsweise aufgrund des diabetischen Fußsyndroms, deformierten Füßen kann ferner vorgesehen sein, dass zwischen der Oberseite der Kunststoffschicht und der Decklage wenigstens ein orthopädisch wirksames Funktionselement angeordnet ist.
Diese Funktionselemente können beispielsweise eine gezielte Formgebung der Schuheinlage zur Fußsohle hin bewirken, beispielsweise mit dem Ziel einer korrigierenden, beispielsweise stützenden und/oder entlastenden, Einwirkung auf bestimmte Abschnitte der Fußsohle. Hierzu können die Funktionselemente härter oder weicher ausgebildet sein als der Schaumstoff. Als übliche Beispiele derartiger Funktionselemente können Pelotten und Stützrollen genannt werden.
Zur Erzielung der vorstehend erläuterten Effekte und Wirkungen ist es ferner vorteilhaft, wenn der geschlossenporige Schaumstoff eine mittlere Dichte von zwischen etwa 0,5 g/cm³ und etwa 1,5 g/cm³, vorzugsweise etwa 1,0 g/cm³, aufweist, oder/und wenn der mittlere Durchmesser der Poren des geschlossenporigen Schaumstoffs zwischen etwa 0,5 mm und etwa 1,5 mm, vorzugsweise etwa 1,0 mm, beträgt.
Grundsätzlich ist es zwar möglich als geschlossenporigen Schaumstoff einen Polyethylenschaumstoff zu verwenden. Die erfindungsgemäß gewünschten Eigenschaften lassen sich aber in einfacher und kostengünstiger Weise dadurch erzielen, dass der geschlossenporige Schaumstoff ein Polyurethan-Schaumstoff ist.
Um das Anhaften des Schaumstoffs an der Federstahlplatte zuverlässig sicherstellen zu können, wird vorgeschlagen, dass die Federstahlplatte eine zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, aufgerauhte, beispielsweise angeätzte, Oberfläche aufweist.
Um das Risiko einer Beschädigung der Federstahlplatte, insbesondere eines unerwünschten Brechens der Federstahlplatte, reduzieren zu können, wird vorgeschlagen, dass die Federstahlplatte durchbrechungsfrei ausgebildet ist.
Um dem Fuß beim Gehen während des gesamten Abrollvorgangs einen ausreichenden Halt bieten zu können, wird vorgeschlagen, dass sich die Federstahlplatte sowohl in den Vorderfußbereich als auch in den Fersenbereich hinein erstreckt. Dabei braucht das Querprofil nicht notwendigerweise sowohl im Vorderfußbereich als auch im Mittelfußbereich als auch im Fersenbereich vorgesehen zu sein. Da der Abrollvorgang des Fußes im Mittelfußbereich am unkritischsten ist, kann vielmehr vorgesehen sein, dass das Querprofil lediglich im Vorderfußbereich und im Fersenbereich ausgebildet ist.
Im Hinblick auf die Bereitstellung eines ausreichenden Halts für den Fuß wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Dicke der Kunststoffschicht oberhalb der Federstahlplatte mindestens 1,0 mm, vorzugsweise mindestens 2,0 mm, beträgt.
Um eine vollständige Einbettung der Federstahlplatte in den Schaumstoff sicherstellen zu können, genügt es, wenn die Dicke der Kunststoffschicht unterhalb der Federstahlplatte höchstens 1,0 mm, vorzugsweise höchstens 0,5 mm beträgt.
Damit die Federstahlplatte einen wirksamen Dämpfungsbeitrag leisten kann, ist es vorteilhaft, wenn die Gesamthöhe der Federstahlplatte zwischen etwa 0,5 mm und etwa 2 mm beträgt, vorzugsweise zwischen zwischen etwa 1,3 mm und etwa 1,6 mm, und/oder wenn die Periodenlänge des Querprofils zwischen etwa 3 mm und etwa 15 mm beträgt, vorzugsweise zwischen etwa 7 mm und etwa 12 mm, noch bevorzugter etwa 10 mm, und/oder wenn die Dicke der Federstahlplatte zwischen etwa 0,1 mm und etwa 0,6 mm beträgt, vorzugweise zwischen etwa 0,2 mm und etwa 0,4 mm, noch bevorzugter zwischen etwa 0,25 mm und etwa 0,35 mm.
Die gestalt des Querprofils kann in Abhängigkeit des jeweiligen Anwendungsfalls beliebig gewählt werden. Beispielsweise kann das Querprofil eine Riffel-, eine Sinus-, eine Rillen-, eine Riefen-, eine Rippen-, eine Rinnen- oder eine Sickenform aufweisen.
Nach einem weiteren Gesichtspunkt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Schuheinlage mit den folgenden Schritten:

Bereitstellen einer über einen Leisten gezogenen Decklage, wobei der Leisten mit einer Fußsohlenkontur nach oben weisend in einem Formenunterteil einer Aufschäumform angeordnet ist;
Aufsetzen eines Zwischenrahmens auf das Formenunterteil, wobei in dem Zwischenrahmen der Bereich des Leistens ausgespart ist, so dass eine Kavität gebildet wird;
Einfüllen einer ersten vorbestimmten Menge an flüssiger Schäummasse in die von der Decklage und einem innerem Rand des Rahmens begrenzte Kavität;
Einlegen einer Federstahlplatte in die Kavität,
wobei die Federstahlplatte in Längsrichtung der Schuheinlage zumindest abschnittsweise ein Querprofil aufweist, so dass die Federstahlplatte in Profillängsrichtung biegesteif, in Profilquerrichtung hingegen biegeweich ist, und welche sich nach Belastung elastisch rückstellt,
Aufbringen einer zweiten vorbestimmten Menge an flüssiger Schäummasse auf die Federstahlplatte; und
Aufsetzen eines Formenoberteils auf den Zwischenrahmen zum Schließen der Aufschäumform und Aushärtenlassen der Schäummasse in der geschlossenen Aufschäumform,

Dieses Verfahren zeichnet sich zum einen durch seine einfache Durchführbarkeit aus. Zum anderen ist überrachend, dass es sich als nicht notwendig erwiesen hat, für den Halt der Federstahlplatte in der Form besondere Vorkehrungen zu treffen, beispielsweise hierzu Halteelemente vorzusehen, die die Federstahlplatte in der Form in einer gewünschten Lage halten, sondern dass die gewünschte Lage der Federstahlplatte allein durch die Bemessung der ersten und zweiten vorbestimmten Mengen der Schäummasse in ausreichender Weise durch das Kräftespiel beim Aufschäumen der Schäummasse in der geschlossenen Form erzielt werden kann.
Darüber hinaus erlaubt es das erfindungsgemäße Verfahren in einfacher Weise, die im späteren Gebrauch vom Fuß weg weisenden Unterseite der Decklage vor dem Befüllen der Kavität mit Schäummasse zu bearbeiten, da der Leisten mit seiner Fußsohlenkontur nach oben weisend in das Formenunterteil eingelegt wird und so die später am Fuß anliegende Decklage vor dem Einfüllen der Schäummasse mit ihrer Unterseite nach oben in dem Formenunterteil angeordnet ist. Dies kann beispielsweise dazu genutzt werden, dass auf die Decklage wenigstens ein orthopädisch wirksames Funktionselement aufgesetzt wird, insbesondere aufgeklebt wird, bevor die Schäummasse eingefüllt wird.
Um der Decklage die durch den Leisten bestimmte Oberflächenkontur zu verleihen, kann vorgesehen sein, dass die Decklage durch ein Vakuum auf den Leisten tiefgezogen wird.
Darüber hinaus wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass eine vorbereitete Einheit aus Formenunterteil mit eingesetztem Leisten, tiefgezogener Decklage, wenigstens einem aufgebrachten Funktionselement und optional dem aufgesetztem Zwischenrahmen in eine Anordnung eingesetzt wird, in der die Schäummasse eingefüllt wird und die das Formenoberteil zum Aufsetzen auf die vorbereitete Einheit bereitstellt. Auf diese Weise kann die genannte Einheit außerhalb des Bereichs einer Schäumanlage patientenindividuell vorbereitet werden. Dadurch wird einerseits Gelegenheit zur sorgsamen individuellen Gestaltung der Einlage gegeben und andererseits eine gute Auslastung der Schäumanlage erzielt.
Schließlich betrifft die Erfindung auch noch einen Schuh, dessen Sohle umfasst:

Hinsichtlich der Ausgestaltung der weiteren Ausgestaltung des Schuhs, insbesondere der weiteren Ausgestaltung der Federstahlplatte und/oder der Kunststoffschicht, sei auf die vorstehenden Beschreibung der erfindungsgemäßen Schuheinlage verwiesen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es stellt dar:

Figur 1: Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Schuheinlage, wobei lediglich ein Teil des Querprofils im Vorderfußbereich angedeutet ist;
Figur 2: eine längs der Linie II-II in Figur 1 genommene Schnittansicht der Schuheinlage;
Figur 3: eine vergrößerte Ansicht des Details III aus Figur 2;
Figur 4: eine perspektivische Darstellung einer Formanordnung zur Herstellung erfindungsgemäßer Schuheinlagen;
Figur 5: eine perspektivische Draufsicht auf ein Formenunterteil mit eingesetztem Leisten und aufgeschwenktem Zwischenrahmen; und
Figur 6: eine perspektivische Ansicht analog zu Figur 5 mit einer teilgefertigten Schuheinlage.

In den Figuren 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Schuheinlage ganz allgemein mit 10 bezeichnet. Die Schuheinlage 10 umfasst einen Vorderfußbereich 12, einen Mittelfußbereich 14 und einen Fersenbereich 16 und eine Längsachse L-L aufweist.
Die Schuheinlage 10 umfasst eine Federstahlplatte 18, die in eine Schicht 20 aus geschlossenporigem weichen Schaumstoff, insbesondere Polyurethan-Schaumstoff, eingebettet ist. Die oberhalb der Federstahlplatte 18 angeordnete Schaumstofflage 22 ist mit einem Fußbett 24 ausgebildet, das vorzugsweise individuell an den Fuß des Benutzers der Schuheinlage 10 angepasst ausgebildet ist. Den Abschluss zum Fuß des Benutzers bildet eine für den Schaumstoff undurchlässige Decklage 26, die beispielsweise aus Leder oder einer weiteren Kunststoffschicht, beispielsweise einer Mikrofaserschicht, gebildet sein kann. Zwischen der Schaumstofflage 22 und der Decklage 26 kann ferner wenigstens ein weiteres, vorzugsweise orthopädisch wirksames, Funktionselement 28, 30 angeordnet sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Übergang vom Vorderfußbereich 12 zum Mittelfußbereich 14 eine Pelotte 28 angeordnet, während im Fersenbereich 16 ein Schaumstoffpolster 30 angeordnet ist, das aus einem Schaumstoff gefertigt ist, der weicher als der Polyurethan-Schaumstoff der Schaumstoffschicht 20 ist und somit eine Druckentlastung für den Fuß des Benutzers bereitstellt.
Die Federstahlplatte 18 ist mit einem Querprofil 32 ausgebildet. Dabei schließt die Erstreckungsrichtung Q der Profilrippen 34 des Querprofils 32 (Profillängsrichtung) mit der Längsrichtung L der Schuheinlage 10 einen Winkel α ein, dessen Wert bevorzugt zwischen etwa 70° und etwa 90° beträgt. Wie man in Figur 2 sieht, sind sowohl der Vorderfußbereich 12 als auch der Fersenbereich 16 mit Profilrippen 34 versehen, während im Mittelfußbereich 14 zumindest ein von Profilrippen freier Abschnitt 14a vorgesehen ist.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass das Querprofil 32 in der Darstellung der Figur 2 mäanderförmig ausgebildet ist, während es in Figur 3 sinusförmig ausgebildet ist. Hierdurch soll gezeigt werden, dass es lediglich darauf ankommt, dass das Querprofil 32 Wellenberge 32a und Wellentäler 32b aufweist. Dabei entspricht der Abstand der Wellenberge 32a von den Wellentälern 32b der Höhe H des Querprofils 32, während der Abstand zweier benachbarter Wellenberge 32a bzw. zweier benachbarter Wellentäler 32b der Periodizität P des Querprofils 32 entspricht. Mit d ist die Dicke der Federstahlplatte 18 bezeichnet.
Die oberhalb der Federstahlplatte 18 angeordnete Polyurethan-Schaumstofflage 22 erstreckt sich um die Dicke s1 über die Wellenberge 32a der Federstahlplatte 18 hinaus, wobei gemäß Figur 3 die Dicke s1 auch die Dicke der Decklage 26 beinhaltet. Hingegen erstreckt sich die unterhalb der Federstahlplatte 18 angeordnete Polyurethan-Schaumstofflage 36 über die Wellentäler 32b um die Dicke s2 hinaus. In dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist s1 größer als s2. Die Gesamtdicke S der Schuheinlage 10 setzt sich aus der Höhe H und den beiden Dicken s1 und s2 zusammen (S = H + s1 + s2).
Figur 4 zeigt in einer schematischen perspektivischen Ansicht eine Formanordnung 40 mit einer dreiteiligen Aufschäumform zur Herstellung von aufgeschäumten Schuheinlagen. Die dargestellte Aufschäumform wird in Verbindung mit einer hier nicht dargestellten Schäumanlage verwendet.
Die dreiteilige Form umfasst ein Formenunterteil 42, einen Zwischenrahmen 44 und ein Formenoberteil 46. Das Formenunterteil 42 ist dabei horizontal auf einem Gestell 48 der Formanordnung 40 fest montiert. Der Zwischenrahmen 44 sowie das Formenoberteil 46 sind über schwenkbar an dem Gestell 48 befestigte Schwenkarme 50, 52 montiert. Am Zwischenrahmen 44 ist dabei ein Handgriff für ein mechanisches Aufschwenken des Zwischenrahmens 44 auf das Formenunterteil 42 angebracht. Der das Formenoberteil 46 tragende Schwenkarm 52 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einem hier nicht sichtbaren Pneumatik-Zylinder verbunden, über den das Formenoberteil 46 auf den heruntergeschwenkten Zwischenrahmen 44 aufgeschwenkt werden kann, so dass die Form geschlossen ist. In alternativen Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, auch den Zwischenrahmen 44 pneumatisch zu betätigen und/oder auch das Schließen des Formenoberteils 46 manuell vorzunehmen.
Das Formenunterteil 42 weist an seiner Oberseite im äußeren Bereich eine im Wesentlichen glatte, nicht jedoch zwingend eben verlaufende Auflage- und Dichtfläche 54 für den Zwischenrahmen 44 auf. Im Randbereich des Formenunterteils 42 sind Positioniermittel 56 angeordnet, beispielsweise Bohrungen und/oder hervorstehende Bolzen, die mit entsprechenden korrespondierenden Positioniermitteln am Zwischenrahmen 44 zusammenwirken und das Formenunterteil 42 und den Zwischenrahmen 44 zueinander in seitlicher Richtung positionieren und fixieren.
Im mittleren Bereich des Formenunterteils 42 ist eine sohlenförmige Aussparung angeordnet, die von einem hervorstehenden Rand 58 umsäumt wird. Die Sohlenform ist entsprechend der Fußform asymmetrisch und gibt hier die Form des rechten Fußes wieder. Für die Herstellung eines Schuheinlagenpaares wird eine zweite, spiegelbildlich ausgebildete Form benötigt. Es versteht sich, dass es ebenso möglich ist, die linke und die rechte Einlage in einer einzigen Form herzustellen, die entsprechende Aussparungen spiegelbildlich bereitstellt.
Die Aussparung im Formenunterteil 42 dient als Aufnahme für einen Leisten 60. Der Leisten 60 ist derart in die Aufnahme eingesetzt, dass die von ihm nachgebildete Kontur der Fußunterseite (Fußsohlenkontur) nach oben zeigt. Der Leisten 60 ist lose in die Aufnahme eingesetzt, wobei zwischen dem Leisten 60 und dem hervorstehenden Rand 58 ein umlaufender schmaler Luftspalt vorgesehen ist. Unterhalb des Leistens 60 können Distanzstücke eingelegt werden, die eine exakte Höhenpositionierung des Leistens 60 ermöglichen. Die Aussparung im Formenunterteil 42, in die der Leisten 60 eingesetzt ist, ist über einen Kanal mit einem Vakuumanschluss 62 verbunden. Über diesen Vakuumanschluss 62 kann der Luftspalt zwischen dem hervorstehenden Rand 58 und dem Leisten 60 durch Betätigung eines Ventils 64 mit Vakuum beaufschlagt werden.
Das Formenunterteil 42 ist mittels einer Schnellbefestigung 66 an dem Gestell 48 montiert, so dass es bei Bedarf leicht ausgetauscht werden kann. Eine leichte Austauschbarkeit des Formenunterteils 42 ist insbesondere vorteilhaft, um eine Vorbereitung (Bestückung) des Formenunterteils außerhalb des Bereichs der Schäumanlage zu ermöglichen. Diese Vorgehensweise wird weiter unten noch detaillierter beschrieben.
Das Formenunterteil 42, der Zwischenrahmen 44 und das Formenoberteil 46 sind bevorzugt aus Aluminium gefertigt, beispielsweise aus Aluminium-Vollmaterial gefräst. Auch der Leisten 60 kann aus Aluminium gefertigt sein. Alternativ bietet sich hierfür jedoch auch die Verwendung von Kunststoff oder Holz an.
Figur 5 zeigt das Zusammenwirken des Formenunterteils 42 und des Zwischenrahmens 44. In Figur 5 ist eine perspektivische Ansicht von schräg oben auf das Formenunterteil 42 mit eingesetztem Leisten 60 und aufgeschwenktem Zwischenrahmen 44 dargestellt. Auch der Zwischenrahmen 44 weist an seiner Oberseite ebenso wie an der hier nicht sichtbaren Unterseite im Außenbereich eine im Wesentlichen glatte Anlage- und Dichtfläche 70 mit Positioniermitteln 72 auf. Die Positioniermittel 72 an der Oberseite dienen der seitlichen Positionierung und Fixierung des aufgesetzten Formenoberteils 46, das über entsprechende korrespondierende Positioniermittel 74 verfügt (vgl. Figur 4).
Der Bereich des Leistens 60 ist bei dem Zwischenrahmen 44 ausgespart, wobei der Zwischenrahmen 44 an der Unterseite entlang des Umfangs der Aussparung komplementär zu dem hervorstehenden Rand 58 des Formenunterteils konturiert ist. An seiner Oberseite ist der Zwischenrahmen 44 an dem inneren umlaufenden Rand 76 mit nach unten und innen schräg verlaufenden Seitenflächen versehen.
Das Formenoberteil 46 weist wiederum im Außenbereich eine glatte Auflage- und Dichtfläche 80 auf, die auf der oberen Dichtfläche 70 des Zwischenrahmens 44 aufliegt. Im mittleren Bereich ist bei dem Formenoberteil 46 eine hervorstehende Sohlenkontur 82 mit schrägen Seitenflanken 84 ausgebildet. Die schrägen Seitenflanken 84 des Formenoberteils 46 liegen bei geschlossener Form auf dem ebenfalls abgeschrägten inneren umlaufenden Rand 76 des Zwischenrahmens 44 auf. In der schrägen Seitenflanke 84 und der Dichtfläche 80 sind entlang des Umfangs mehrere Entlüftungskanäle 86 ausgebildet.
Die in den Figuren 4 und 5 dargestellte Form ist erfindungsgemäß insbesondere zur Herstellung von geschäumten Schuheinlagen 10 mit eingebetteter Federstahlplatte 18 geeignet, bei denen orthopädische Funktionselemente 28, 30 zwischen einer Decklage 26 und der Kunststoffschaumschicht 20 der Schuheinlage 10 angeordnet sind. Ein Herstellungsverfahren für eine derartige Schuheinlage 10 mit der in den Figuren 4 und 5 gezeigten Form wird nachfolgend detaillierter beschrieben. Figur 6 zeigt dazu ein schematisches Abbild eines Formenunterteils 42 mit aufgeschwenktem Zwischenrahmen 44 in gleicher Weise wie Figur 5 in einem Zwischenschritt der Herstellung einer Schuheinlage 10.
Zur Herstellung der Einlage wird eine Decklage 26 bei zunächst hochgeschwenktem Zwischenrahmen 44 auf den Leisten 60 aufgelegt. Durch Herunterschwenken des Zwischenrahmens 44 wird die Decklage 26 zwischen dem Zwischenrahmen 44 und dem hervorstehenden Rand 58 des Formenunterteils 42 fixiert. Durch Öffnen des Ventils 64 wird der Vakuumanschluss 62 mit einer Unterdruckpumpe verbunden und die Decklage 26 auf den Leisten 60 tiefgezogen. Als Decklage 26 können z.B. bekannte Materialien wie textile Gewebe aus Natur oder Kunstfasern, Leder oder Filz verwendet werden.
Bedingt durch die Anordnung des Leistens 60 im Formenunterteil 42 mit nach oben weisender Fußkontur bietet sich nun die Möglichkeit, orthopädische Funktionselemente 90, beispielsweise Dämpfungs- und/oder Stützelemente wie Pelotten oder Stützrollen, individuell ausgewählt und individuell positioniert auf der Decklage 26 anzuordnen. Zur Fixierung der Funktionselemente 90 wird dabei vorzugsweise ein Kleber verwendet, beispielsweise ein Neoprenkleber. Diese Vorgehensweise, nämlich das Aufbringen von orthopädischen Funktionselementen auf die spätere Innenseite einer Decklage 26 entspricht dabei im Wesentlichen der Vorgehensweise beim manuellen Aufbau einer orthopädischen Schuheinlage bei handwerklicher Fertigung. Die Anordnung erlaubt ein ergonomisches Arbeiten, durch das die Funktionselemente 90 mit der notwendigen Genauigkeit und Flexibilität angeordnet werden können. Dieses ist nur möglich, weil die Unterseite des Leistens 60 erfindungsgemäß nach oben weist, so dass die Funktionselemente 90 aufgelegt werden können und durch die Schwerkraft zunächst in Position bleiben, bis der verwendete Kleber seine Klebwirkung entfaltet.
Zudem ist der Leisten 60 aus dem Formenunterteil 42 entnehmbar und damit austauschbar. Dadurch können unterschiedlich geformte Leisten 60 vorgehalten werden, die verschiedene, typische Fußgrundformen (Hohlfuß, Spreizfuß usw.) wiedergeben. Ein Formenunterteil 42 ist damit für eine bestimmte Schuhgröße oder einem bestimmten Schuhgrößenbereich geeignet, kann ansonsten jedoch für unterschiedlichste Fußformen verwendet werden.
Darüber hinaus kann auch vorgesehen sein, einen tatsächlich an einen Patienten individuell angepassten Leisten zu verwenden. Ein solcher Leisten kann beispielsweise auf herkömmliche Art und Weise mithilfe eines Fußabdruckes, der anschließend ausgegossen wird, erstellt werden. Es ist auch möglich, einen individuellen Leisten anhand von automatisch erfassten Fußkonturdaten zu fertigen, beispielsweise auf Grundlage der erfassten Konturdaten zu fräsen. Das dargestellte System ermöglicht durch die Austauschbarkeit des Leistens 60 somit eine individuelle Anpassung der Grundform der Einlagesohle an den Patienten.
Besonders vorteilhaft kann das Formenunterteil 42 von dem in Figur 4 gezeigten Gestell 48 entnommen werden, so dass ein eingelegter Leisten 60 außerhalb der dargestellten Anordnung mit der Decklage 26 belegt werden kann, die dann durch das Anlegen von Vakuum auf den Leisten 60 tiefgezogen wird. Dazu kann die Decklage 26 von Hand abdichtend auf das Formenunterteil 42 gedrückt werden, so dass Vakuum gezogen werden kann. Alternativ kann vorgesehen sein, den herunterklappbaren Zwischenrahmen 44, der gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 4 an dem Gestell 48 schwenkbar befestigt ist, stattdessen an dem Formenunterteil 42 schwenkbar zu montieren. In diesem Fall wird der Zwischenrahmen mit dem Formenunterteil 42 entnommen und kann beim Tiefziehen der Decklage 26 verwendet werden, um die Decklage 26 an ihrem Rand auf das Formenunterteil 42 zu drücken. Nach dem Tiefziehen der Decklage 26 können wiederum, wie zuvor beschrieben, Funktionselemente 90 auf der Decklage 26 angeordnet werden.
Ein derart vorbereitetes Formenunterteil 42 kann dann für die weiteren Verarbeitungsschritte auf das Gestell 48 aufgesetzt werden, wodurch das sich im Bereich der Schäumanlage befindende Gestell 48 mit hoher Auslastung und gutem Durchsatz eingesetzt werden kann.
In dem in Figur 6 gezeigten Zwischenzustand im Herstellungsverfahren ist von der mit den Funktionselementen 90 versehenen Decklage 26 und dem inneren umlaufenden Rand 76 des Zwischenrahmens 44 eine Kavität gebildet, in die nun über einen Mischkopf der Schäumanlage vorbereitete Schäummasse eingefüllt wird. Bevorzugt wird dabei eine Polyurethan-Masse verwendet, es können jedoch auch andere schäumfähige Massen eingesetzt werden. Vorteilhafterweise geschieht das Einfüllen der Schäummasse über einen Mischkopf mit integrierter Dosiereinheit, so dass eine möglichst genau abgemessene Menge an Schäummittel eingefüllt wird.
Die frisch aus der Schäumanlage zugeführte Schäummasse hat eine so niedrige Viskosität, dass sie sich gleichmäßig in der Kavität verteilt. Ist die gesamt Decklage 26, gegebenenfalls einschließlich der Funktionselemente 28, 30 bzw. 90 mit Schäummasse bedeckt, wird die Federstahlplatte 18 in die Kavität eingelegt. Gewünschtenfalls kann die Federstahlplatte 18 mittels Positionierhilfsmitteln, beispielsweise Positionierstiften, in der Kavität positioniert werden. Abschließend wird eine zweite vorbestimmte Menge Schäummasse in die Kavität eingefüllt, deren Aufgabe es ist, die Federstahlplatte 18 zu bedecken und diese somit vollständig in Schäummasse einzubetten.
Nun wird das Formenoberteil 46 auf den Zwischenrahmen 44 aufgeschwenkt und verriegelt, so dass nunmehr ein geschlossener Raum gebildet ist, in dem das reaktive Schäummittel nun expandiert und anschließend aushärtet. Im Formenunterteil 42 und/oder dem Formenoberteil 46 ist zu diesem Zweck ein Heizelement integriert, das der Temperierung der Form dient. Alternativ kann das Heizelement auch auf dem Gestell 48 in Form einer Heizplatte angeordnet sein, die das Formenunterteil 42 von unten heizt.
Sich noch in dem auszuschäumenden Volumen befindende Gase können beim Aufschäumvorgang des Schäummittels durch die Entlüftungskanäle 86 entweichen. Bei einer Überdosierung des Schäummittels kann ggf. auch überschüssiges Schäummittel hier austreten. Nach Abschluss des Aufschäumens und Aushärtens des Weichschaums wird das Formenoberteil 46 und der Zwischenrahmen 44 hochgeschwenkt und die nunmehr fast fertige Schuheinlage 10 kann entnommen werden. Bei dieser Schuheinlage 10 hat sich der geschlossenporige Weichschaum 20 mit der Decklage 26 verbunden, wodurch die auf die Decklage 26 aufgesetzten orthopädischen Funktionselemente 28, 30 bzw. 90 somit in die Schaumstoffschicht 20 eingebettet und fixiert sind. In einem nachfolgenden Herstellungsschritt ist lediglich die überstehende Decklage 26 entlang der gewünschten Umrisslinie der Schuheinlage 10 zu entfernen. Die Unterseite der Schuheinlage 10 liegt durch die Sohlenkontur 82 am Formenoberteil 46 bereits in der gewünschten Formgebung vor und bedarf keiner oder nur geringfügiger Nacharbeit.

Claims

Schuheinlage (10), umfassend:
- eine sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Schuheinlage (10) erstreckende Federstahlplatte (18), welche in Längsrichtung (L) der Schuheinlage (10) zumindest abschnittsweise ein Querprofil (32) aufweist, so dass die Federstahlplatte (18) in Profillängsrichtung (Q) biegesteif, in Profilquerrichtung (quer zu Q) hingegen biegeweich ist, und welche sich nach Belastung elastisch rückstellt, und

- eine Kunststoffschicht (20), in welche die Federstahlplatte (18) eingebettet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschicht (20) aus einem geschlossenporigen Schaumstoff mit einer Shore A-Härte von zwischen etwa 5 und etwa 25, vorzugsweise von zwischen etwa 10 und etwa 15, gebildet ist, welcher das gesamte Querprofil (32) der Federstahlplatte (18) sowohl an deren Oberseite als auch an deren Unterseite ausfüllt und an der Federstahlplatte haftet.
Schuheinlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite der Kunststoffschicht (20) ein, vorzugsweise individuell angepasstes, Fußbett (24) ausgebildet ist.
Schuheinlage nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite der Kunststoffschicht (20) mit einer für den Schaumstoff undurchlässigen Decklage (26) versehen ist, wobei vorzugsweise zwischen der Oberseite der Kunststoffschicht (20) und der Decklage (26) wenigstens ein orthopädisch wirksames Funktionselement (28, 30; 90) angeordnet ist.
Schuheinlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossenporige Schaumstoff ein Polyurethan-Schaumstoff ist.
Schuheinlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Federstahlplatte (18) eine zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, aufgerauhte, beispielsweise angeätzte, Oberfläche aufweist oder/und durchbrechungsfrei ausgebildet ist oder/und sich sowohl in den Vorderfußbereich (12) als auch in den Fersenbereich (16) hinein erstreckt.
Schuheinlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Querprofil (32) lediglich im Vorderfußbereich (12) und im Fersenbereich (16) über den gesamten jeweiligen Bereich erstreckt.
Schuheinlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (s1) der Kunststoffschicht (22) oberhalb der Federstahlplatte mindestens 1,0 mm, vorzugsweise mindestens 2,0 mm, beträgt, oder/und die Dicke (s2) der Kunststoffschicht (36) unterhalb der Federstahlplatte (18) höchstens 1,0 mm, vorzugsweise höchstens 0,5 mm, beträgt oder/und die Gesamthöhe (H) der Federstahlplatte (18) zwischen etwa 0,5 mm und etwa 2 mm beträgt, vorzugsweise zwischen zwischen etwa 1,3 mm und etwa 1,6 mm.
Schuheinlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Periodenlänge (P) des Querprofils (32) zwischen etwa 3 mm und etwa 15 mm beträgt, vorzugsweise zwischen etwa 7 mm und etwa 12 mm, noch bevorzugter etwa 10 mm, oder/und dass das Querprofil (32) eine Sinus-, eine Rillen-, Riefen-, Rippen-, Rinnen-, Riffel- oder Sickenform aufweist.
Schuheinlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d) der Federstahlplatte (18) zwischen etwa 0,1 mm und etwa 0,6 mm beträgt, vorzugweise zwischen etwa 0,2 mm und etwa 0,4 mm, noch bevorzugter zwischen etwa 0,25 mm und etwa 0,35 mm.
Schuheinlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Profillängsrichtung (Q) und die Einlagenlängsrichtung (L) miteinander einen Winkel (a) von zwischen etwa 70° und etwa 90°, vorteilhafterweise zwischen etwa 75° und etwa 80°, einschließen.
Verfahren zur Herstellung einer Schuheinlage (10) mit den folgenden Schritten:
- Bereitstellen einer über einen Leisten (60) gezogenen Decklage (26), wobei der Leisten (60) mit einer Fußsohlenkontur nach oben weisend in einem Formenunterteil (42) einer Aufschäumform (40) angeordnet ist;

- Aufsetzen eines Zwischenrahmens (44) auf das Formenunterteil (42), wobei in dem Zwischenrahmen (44) der Bereich des Leistens ausgespart ist, so dass eine Kavität gebildet wird;

- Einfüllen einer ersten vorbestimmten Menge an flüssiger Schäummasse in die von der Decklage (26) und einem innerem Rand des Rahmens begrenzte Kavität;

- Einlegen einer Federstahlplatte (18) in die Kavität,
wobei die Federstahlplatte (18) in Längsrichtung (L) der Schuheinlage (10) zumindest abschnittsweise ein Querprofil (32) aufweist, so dass die Federstahlplatte (18) in Profillängsrichtung (Q) biegesteif, in Profilquerrichtung (quer zu Q) hingegen biegeweich ist, und welche sich nach Belastung elastisch rückstellt,

- Aufbringen einer zweiten vorbestimmten Menge an flüssiger Schäummasse auf die Federstahlplatte (18); und

- Aufsetzen eines Formenoberteils (46) auf den Zwischenrahmen (44) zum Schließen der Aufschäumform und Aushärtenlassen der Schäummasse in der geschlossenen Aufschäumform,
wobei der durch das Aushärtenlassen der Schäummasse gebildete Schaumstoff ein geschlossenporiger Schaumstoff mit einer Shore A-Härte von zwischen etwa 5 und etwa 25, vorzugsweise von zwischen etwa 10 und etwa 15, ist, welcher das gesamte Querprofil (32) der Federstahlplatte (18) sowohl an deren Oberseite als auch an deren Unterseite ausfüllt und an der Federstahlplatte haftet.
Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass auf die Decklage (26) wenigstens ein orthopädisch wirksames Funktionselement (28, 30; 90) aufgesetzt wird, insbesondere aufgeklebt wird, bevor die Schäummasse eingefüllt wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Decklage (26) durch ein Vakuum auf den Leisten (60) tiefgezogen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass eine vorbereitete Einheit aus Formenunterteil (42) mit eingesetztem Leisten (60), tiefgezogener Decklage (26), wenigstens einem aufgebrachten Funktionselement (28, 30; 90) und optional dem aufgesetztem Zwischenrahmen (44) in eine Anordnung (40) eingesetzt wird, in der die Schäummasse eingefüllt wird und die das Formenoberteil (46) zum Aufsetzen auf die vorbereitete Einheit bereitstellt.
Schuh, dessen Sohle umfasst:
- eine sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Schuhsohle erstreckende Federstahlplatte (18), welche in Längsrichtung (L) der Schuhsohle zumindest abschnittsweise ein Querprofil (32) aufweist, so dass die Federstahlplatte (18) in Profillängsrichtung (Q) biegesteif, in Profilquerrichtung (quer zu Q) hingegen biegeweich ist, und welche sich nach Belastung elastisch rückstellt, und

- eine Kunststoffschicht (20), in welche die Federstahlplatte (18) eingebettet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschicht (18) aus einem geschlossenporigen Schaumstoff mit einer Shore A-Härte von zwischen etwa 5 und etwa 25, vorzugsweise von zwischen etwa 10 und etwa 15, gebildet ist, welcher das gesamte Querprofil (32) der Federstahlplatte (18) sowohl an deren Oberseite als auch an deren Unterseite ausfüllt und an der Federstahlplatte (18) haftet.