DE4006579A1 - Orthopaedische einlegestuetzsohle mit strukturierter oberflaeche und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine orthopädische Einlegestütz­ sohle zum Unterstützen eines Fußes in einem Schuh und betrifft im besonderen eine orthopädische Einlegestütz­ sohle mit einer nicht rutschenden Oberfläche und ein Verfahren zu deren Herstellung.

Orthopädische Einlegestützsohlen werden im allgemeinen angepaßt, um die Stellung des Fußes eines Patienten in einem Schuh zu korrigieren. Die Wirksamkeit einer spe­ ziellen orthopädischen Einlegestützsohle hängt davon ab, wieviel Kontrolle über den zu unterstützenden Fuß aufgebracht wird. Diese Kontrolle ist abhängig von der Wirksamkeit der orthopädischen Einlegestützsohle in be­ zug auf Halt und Unterstützung des Fußes und all seiner Komponenten, oftmals bei speziellen Winkeln unter ver­ schiedenartigen Phasen des Schrittzyklus. Ziel der Fuß­ kontrolle ist es, die Abweichung des Fußes von den ge­ wünschten Winkeln und Stellungen einzuschränken, und je effektiver diese Bewegungen eingeschränkt werden, desto größer ist der therapeutische Effekt. Ein weiteres Ziel ist es, das Fußgewölbe in einer als bequem empfundenen Stellung abzustützen. Die Verwendung einer orthopädischen Einlegestützsohle kann dazu führen, daß ein Patient eine bessere Körperhaltung einnimmt und/oder Schmerzen in verschiedenen Teilen des Körpers gelindert werden. Die Kontrolle, die durch eine orthopädische Einlegestützsohle erzielt wird, wird dadurch gesteigert, daß ein Rutschen begrenzt wird, speziell ein seitliches Rutschen sowohl des Fußes relativ zu der orthopädischen Einlegestützsohle wie auch der orthopädischen Einlege­ stützsohle relativ zu der Innensohle des Schuhs. Diesem Belang wurde nach dem Stand der Technik dadurch Rech­ nung getragen, daß ein strukturiertes Material an der Ober- und Unterseite der orthopädischen Einlegestütz­ sohle befestigt wird. Die zu diesem Zweck eingesetzten Materialien verfügen typischerweise über ein beliebiges Strukturmuster und sind normalerweise auf die Ober­ flächen der orthopädischen Einlegestützsohle geklebt.

Diese orthopädischen Vorrichtungen nach dem Stand der Technik, die versuchen, eine Bewegung des Fußes oder der orthopädischen Einlegestützsohle innerhalb des Schuhs zu kontrollieren, weisen eine Reihe von Nach­ teilen auf. Die von diesen Vorrichtungen ausgeübte Kontrolle ist von begrenzter Wirksamkeit, die Herstel­ lung dieser Vorrichtungen ist teuer, da sie ein Anein­ anderfügen in mehreren Schritten beinhaltet, und die Brauchbarkeit ist weiterhin dadurch beeinträchtigt, daß die Möglichkeit einer Ablösung besteht. Zudem ist es höchst wünschenswert, das mit einer orthopädischen Einlegestützsohle verbundene volumenmäßige Auftragen zu minimieren. Das Hinzufügen eines Reibungsoberflächen­ materials auf der Ober- und Unterseite einer orthopä­ dischen Einlegestützsohle erhöht zusätzlich das Volumen und erfordert daher oft den Gebrauch eines übergroßen Schuhs, was aus ästhetischer und wirtschaftlicher Sicht nicht wünschenswert ist. Weiterhin nimmt die Wirksamkeit des bekannten Reibungsoberflächenmaterials im Laufe der Zeit wesentlich ab, so daß.seine Brauchbarkeit nur in seltenen Fällen über die Lebensdauer der orthopädischen Einlegestützsohle selbst erhalten bleibt.

Die Herstellung der bekannten orthopädischen Einlege­ sohlen beinhaltet üblicherweise das Formen und Abgraten bzw. Nacharbeiten eines relativ starren Kunststoffes wie etwa Acryl, Polyethylen oder Polypropylen, um so die gewünschte Oberflächenkontur zu erhalten. Wird eine nicht rutschende Oberfläche gewünscht, so wird zusätz­ liches Material, z. B. ein Bespannstoff, auf eine oder beide Oberflächen aufgeklebt. Dieser arbeitsintensive Vorgang führt zu einem relativ teuren Produkt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine orthopädische Einlege­ stützsohle mit einer strukturierten Oberfläche zu schaffen, die widerstandsfähig gegen Verschleiß und Ab­ nutzung ist und ein seitliches Rutschen sowohl des Fußes relativ zu der Einlegesohle als auch der Einlege­ sohle relativ zum Schuh kontrolliert. Ziel der Erfin­ dung ist weiterhin ein Verfahren, mit dem eine solche orthopädische Einlegestützsohle relativ kostengünstig gefertigt werden kann. Hierzu sieht die Erfindung eine orthopädische Einlegestützsohle vor, die eine Vielzahl im wesentlichen paralleler Kerben aufweist, die direkt in der konturierten Oberfläche der orthopädischen Ein­ legestützsohle angeordnet sind. Die Kerben können bei­ spielsweise entlang der Längsachse der orthopädischen Einlegestützsohle angeordnet sein oder alternativ der Oberflächenkontur der orthopädischen Einlegestützsohle entsprechend den topographischen Linien einer Landkarte folgen. Die orthopädische Vorrichtung wird aus einem einzelnen, einteiligen Werkstück herausgearbeitet und weist dadurch eine relativ starke und verschleißfeste Struktur auf. Die Herstellungskosten werden reduziert, da die Notwendigkeit jedweder Zusammenfügung wegfällt. Ein kugelförmiger Fingerfräser wird eingesetzt, um im wesentlichen parallele Reihen durch einen Block aus Polypropylen in dem gewünschten Muster zu schneiden. Die Höhe des Fräswerkzeugs in bezug auf das Werkstück wird ständig variiert, um somit die gewünschte Ober­ flächenkontur zu erhalten. Die aufeinanderfolgenden Reihen sind in einem solchen Abstand zueinander ange­ ordnet, daß klar erkennbare Kerben in der konturierten Oberfläche der orthopädischen Einlegestützsohle ge­ formt werden.

Eine gekerbte Oberseite kontrolliert das seitliche Rutschen des Fußes relativ zu der orthopädischen Ein­ legestützsohle, während eine gekerbte Unterseite das Rutschen der orthopädischen Einlegesohle relativ zu der Innensohle des Schuhs kontrolliert. Da die Kerben di­ rekt in die orthopädische Einlegesohle geformt sind, kann kein Ablösen zwischen der orthopädischen Einlege­ sohle und ihrer strukturierten Oberfläche stattfinden, wie dies bei den bekannten Vorrichtungen der Fall ist, bei denen die strukturierte Oberfläche hinzugefügt ist. Darüber hinaus ist das strukturierte Material der orthopädischen Schale wesentlich haltbarer und ver­ schleißfester.

In einem besonders effektiven Verfahren zur Herstellung einer solchen orthopädischen Vorrichtung mit gekerbter Oberflächenstruktur wird eine computergesteuerte Stirn­ fräsmaschine eingesetzt. Es werden Daten erzeugt, die die gewünschten Oberflächenkonturen der Ober- und Un­ terseite geometrisch beschreiben, und so formatiert, daß die Höhe eines Bearbeitungswerkzeugs automatisch für jede gegebene Seiten- und Längsposition entlang der Oberfläche eines Werkstücks auf eine vorbestimmte Stel­ lung justiert werden kann. Das Bearbeitungswerkzeug wird nacheinander entlang im wesentlichen parallelen Wegen durch das Werkstück geführt. Durch das Führen und Steuern eines Bearbeitungswerkzeugs in dieser Weise erhält man sowohl die gewünschte Oberflächenkontur als auch die gekerbte Oberflächenstruktur in einem einzigen Arbeitsvorgang, wodurch ein hocheffizienter Herstel­ lungsprozeß geschaffen wird.

Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungs­ form der Erfindung,

Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt eines Teils der orthopädischen Einlegestützsohle nach Fig. 1 entlang der Linie 2-2, und

Fig. 3 eine orthopädische Einlegestützsohle, die nach einem erfindungsgemäßen Verfahren bear­ beitet wird.

Fig. 1 zeigt eine orthopädische Vorrichtung gemäß der Erfindung. Eine solche Vorrichtung wird zum sachge­ mäßen Unterstützen eines Fußes eines Patienten in einem Schuh eingesetzt, wobei durch Kontrolle von Fußstellung und -winkel die Körperhaltung verbessert und/oder Schmerz gelindert wird.

Die orthopädische Einlegestützsohle 15 hat, wie in Fig. 1 abgebildet, einen Fersenbereich 19 und einen an­ gehobenen Fußgewölbebereich 17. Die Oberseite 23 der orthopädischen Einlegestützsohle ist zum Kontakt mit einem individuellen Patientenfuß konturiert, während bestimmte Flächen der Unterseite 21 der orthopädischen Einlegestützsohle 15 zum Kontakt mit einer Innensohle eines Schuhs bestimmt sind. Die gesamte Oberfläche der orthopädischen Einlegestützsohle 15 hat eine Vielzahl nahe beieinander angeordneter, im wesentlichen paralleler Kerben 25, die in dieser speziellen Ausführungsform entlang der Längsachse der orthopädischen Einlegestütz­ sohle ausgerichtet sind.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt einer orthopädischen Einlegestützsohle entlang der Linie 2-2 von Fig. 1. Die parallelen Kerben 25 sind sowohl auf der Oberseite 23 als auch auf der Unterseite 21 der orthopädischen Ein­ legestützsohle 15 angeordnet. Die parallelen Kerben 25 befinden sich in einem solchen Abstand zueinander, daß ein Grat 27 zwischen zwei einander benachbarten Kerben 25 verbleibt. Die bevorzugten Materialien, aus denen solche orthopädischen Einlegestützsohlen gefertigt werden, sind Polyolefinkunststoffe. Diese Materialien be­ sitzen eine ausreichende Gesamtsteifheit, um die vor­ gesehenen Lasten abzustützen, sind relativ kostengün­ stig, einfach zu bearbeiten und brechen nicht. Es wurde herausgefunden, daß solche Kerben die bevorzugte Wir­ kung erzielen, die eine Tiefe von etwa 0,1 mm und eine Breite von etwa 2 mm aufweisen und die so angeordnet sind, daß sich etwa 12 Kerben/25,4 mm ergeben.

Zur Anwendung wird die orthopädische Einlegestützsohle in einen Patientenschuh eingelegt, um eine geeignete Abstützung für die individuellen Patientenbedürfnisse, wie vorab beschrieben, zu erhalten. Die Kerben stellen sicher, daß Rutschen zwischen dem Fuß und der ortho­ pädischen Einlegestützsohle sowie der orthopädischen Einlegestützsohle und der Innensohle des Schuhs kon­ trolliert bzw. gesteuert wird, wodurch ein standfesterer Auftritt erhalten wird. Verschiedenartige Muster oder Anordnungen der Kerben erfüllen die Zwecke der Erfin­ dung. Die Kerben können entlang der Längsachse der orthopädischen Einlegestützsohle angeordnet sein, wie in Fig. 1 gezeigt, oder können beispielsweise der Ober­ flächenkontur der orthopädischen Einlegestützsohle der­ art folgen, daß sie den Linien einer topographischen Landkarte gleichen (nicht gezeigt). Weiterhin kann mit quer oder diagonal angeordneten Kerben in gleicher Weise das Ziel der Erfindung erreicht werden, Rutschen zu kontrollieren.

Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der zuvor be­ schriebenen orthopädischen Einlegestützsohle sieht die Verwendung einer computergesteuerten Fräsmaschine vor. Die spezifische Kontur der Ober- und Unterseite einer orthopädischen Einlegestützsohle für einen speziellen Patienten wird zunächst beschrieben und gespeichert mit Hilfe von X-, Y- und Z-Koordinaten. Diese werden an­ schließend so formatiert, daß eine spezielle X-, Y- Koordinate, d. h. eine spezifische Längs- und Breiten­ position auf einem Werkstück eine spezielle Höhe (Z) zum Positionieren des Bearbeitungswerkzeugs liefert. Das Bearbeitungswerkzeug wird sodann entlang paralleler Wege durch das Werkstück geführt, wobei die Höhe des Bearbeitungswerkzeugs automatisch so eingestellt wird, daß sie mit der gewünschten Oberflächenkontur überein­ stimmt. Fig. 3 zeigt eine Stirnfräsmaschine 35, deren Höhe so gesteuert wird, daß sie sich in Übereinstimmung mit den gespeicherten Daten befindet. Ein kugelförmiges Fräswerkzeug 31, dessen Durchmesser im allgemeinen zwischen 6,35 mm und 38,1 mm bevorzugterweise 19 mm beträgt, wird in einem Spannfutter 33 gehalten. Das mit hoher Geschwindigkeit drehende Fräswerkzeug zerspant das Werkstück 29 mit Leichtigkeit, um die ge­ wünschte Kontur zu erhalten. Die resultierenden Kerben 25 sind so voneinander entfernt, daß sich Grate 27 er­ geben, die dafür sorgen, daß sich der gewünschte Wider­ stand gegenüber einer Rutschbewegung quer zu ihnen ein­ stellt.

Claims (10)

1. Orthopädische Vorrichtung zur sachgemäßen Abstützung bzw. Unterstützung eines Patientenfußes in einem Schuh mit einer Oberseite zum Kontakt mit dem Fuß und einer Unterseite zum Kontakt mit einer Schuh­ innensohle, dadurch gekennzeichnet, daß eine ortho­ pädisch geformte, einteilige und aus einem Material bestehende Einlegestützsohle (15) an ihrer Ober­ seite (23) mit einer Vielzahl nahe beieinander ange­ ordneter, im wesentlichen paralleler Kerben (25) versehen ist, wodurch ein Rutschen des Fußes relativ zu der orthopädischen Vorrichtung kontrolliert wird.

2. Orthopädische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einteilige, orthopädisch gestaltete Einlegestützsohle (15) zusätzlich auf ihrer Unterseite (21) eine Vielzahl nahe beieinander angeordneter, im wesentlichen paralleler Kerben (25) aufweist, wodurch ein Rutschen der orthopädischen Vorrichtung relativ zu der Schuhinnensohle kontrolliert wird.

3. Orthopädische Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerben (25) entlang der Längsachse der orthopädischen Einlegestützsohle (15) angeordnet sind.

4. Orthopädische Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerben (25) so angeordnet sind, daß sie topographisch der Oberflächenkontur folgen.

5. Orthopädische Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerben (25) etwa 2 mm breit, 0,1 mm tief und mit einem solchen Abstand zueinander angeordnet sind, daß sie etwa 12 Kerben (25) pro 25,4 mm ergeben.

6. Verfahren zum Produzieren einer orthopädischen Vor­ richtung zum sachgemäßen Unterstützen bzw. Abstützen eines Patientenfußes in einem Schuh aus einem bear­ beitbaren Werkstück, so daß die orthopädische Vor­ richtung eine Oberseite zum Kontakt mit dem Fuß und eine Unterseite zum Kontakt mit einer Schuhinnen­ sohle hat, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Erzeugen von Daten, die die gewünschten Konturen der Ober- und Unterseite dieser orthopädischen Vor­ richtung geometrisch beschreiben,
Speichern der Daten in einer geeigneten Form, so daß für jede Längs- und Breitenposition auf einem solchen Werkstück eine Höhenposition für ein Bear­ beitungswerkzeug gegeben ist,
und Führen eines Bearbeitungswerkzeugs, mit auto­ matischer Höhenanpassung entsprechend den gespeicher­ ten Daten, entlang aufeinanderfolgender Wege durch das Werkstück, so daß eine orthopädische Vorrichtung die gewünschte Oberflächenkontur erhält und die Wege räumlich so zueinander angeordnet (beabstandet) sind, daß im wesentlichen parallele Kerben in der konturierten Oberfläche gebildet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungswerkzeug entlang aufeinander­ folgender Wege geführt wird, die sich entlang der Längsachse der orthopädischen Einlegestützsohle er­ strecken.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungswerkzeug so geführt wird, daß es in topographischer Art und Weise der Oberflächen­ kontur der orthopädischen Einlegestützsohle folgt.

9. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Bearbeitungswerkzeug mit einem kugelförmigen Fräser, der einen festgelegten Durchmesser hat.

10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser festgelegt ist und aufeinander­ folgende Wege räumlich so angeordnet (beabstandet) sind, daß die Kerben eine Breite von 2 mm und eine Tiefe von 0,1 mm haben und so angeordnet sind, daß sich etwa 12 Kerben pro 25,4 mm ergeben.