EP0198951A2 - Orthopädisches Stützteil, insbesondere orthopädische Schuheinlage, sowie Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Orthopädisches Stützteil, insbesondere orthopädische Schuheinlage, sowie Verfahren zu seiner Herstellung Download PDF

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EP0198951A2
EP0198951A2 EP85112695A EP85112695A EP0198951A2 EP 0198951 A2 EP0198951 A2 EP 0198951A2 EP 85112695 A EP85112695 A EP 85112695A EP 85112695 A EP85112695 A EP 85112695A EP 0198951 A2 EP0198951 A2 EP 0198951A2
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EP
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orthopedic support
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orthopedic
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EP0198951B1 (de
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Jürgen Kremendahl
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Globus Fussstuetzenfabrik Karl Kremendahl
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    • A43B7/22—Footwear with health or hygienic arrangements with foot-supporting parts with fixed flat-foot insertions, metatarsal supports, ankle flaps or the like

Definitions

  • the invention relates to an orthopedic support part, in particular an orthopedic support insert made of plastic.
  • the invention also relates to a method for producing the orthopedic support part.
  • Support parts are required in orthopedics, which must have different zonal properties.
  • an orthopedic shoe insert with a support area for the midfoot and a heel area is required that the heel area is elastically flexible and the support area is relatively stiff, but also still elastic, and is also re-deformable to adapt to individual foot shapes.
  • Other orthopedic support parts must also meet these requirements, e.g. Cervical orthoses, peroneus splints, etc.
  • Orthopedic support parts in particular orthopedic shoe inserts made of thermoplastic material, are already known and can be deformed. Particularly in the case of orthopedic shoe inserts with a heel area, a material thickness must be selected to ensure sufficient support rigidity, which causes an unpleasant, so-called application in the shoe and makes it uncomfortable to wear. The products become heavy and rigid and possibly also expensive due to the required amount or thickness of material. Zones of different properties that meet the requirements are almost not realizable. You already have zones e.g. ground thinner in the heel area of an orthopedic shoe insert to achieve different properties. However, the thin zones break too easily, especially in the transition area to the midfoot area, on which the person's weight rests.
  • an orthopedic shoe insert which consists of a thermoplastic plastic that maintains its given, anatomically designed shape elastically resilient at normal use temperature and is plastically deformable at elevated temperature and maintains this forced shape after cooling.
  • the plastic is a casting resin, in particular a glass fiber reinforced acrylic casting resin, with several layers of a tubular jersey fabric serving as reinforcement. Between 10 and 14 layers of tubular jersey fabric are used.
  • the various intermediate layers of Glass fabric material placed in steps, whereby the heel tread area can be very thin with only a few layers. This ensures that the heel contact surface is less stiff than the other parts of the shoe insert.
  • the process for producing the known shoe insert is extremely complex. Different stiffnesses are caused by different thicknesses of the plastic material and by the number of fabric inserts. In addition, only one blank can be produced, which must then be processed by grinding or milling.
  • the object of the invention is to provide one-piece orthopedic support parts, in particular one-piece orthopedic shoe inserts made of plastic, which can be easily and repeatedly deformed, can be made very thin and yet provide the required support force without risk of breakage and are inexpensive and simple with zones of different properties are producible.
  • the orthopedic support part in particular the orthopedic shoe insert, consists of one thermoplastic linear polyester (polyalkylene terephthalate), namely from polyethylene terephthalate, hereinafter referred to with the internationally known abbreviation PETP.
  • polyalkylene terephthalate polyethylene terephthalate
  • a shoe insert made of glass fiber reinforced PETP is already known, but has no heel area.
  • the support insert is extremely stiff and has therefore not been able to assert itself.
  • this plastic By selecting this plastic, it has been possible to create orthopedic support parts, in particular orthopedic shoe inserts, which can be optimized in terms of their properties. With this plastic, it is possible to create zones of different thickness and regardless of the thickness of different elasticity and rigidity or support strength and to choose dimensions in which such properties do not occur with other plastics.
  • the heel area in the material is thinner than the support area and resiliently flexible, while the support area is so stiff that it remains dimensionally stable when loaded by the body weight transferred from the foot and at the temperatures occurring in the shoe.
  • the thickness in Heel area is, for example, 0.8 to 1.1 mm, while the thickness in the support area is 3.2 to 3.6 mm.
  • the different properties (elasticity - rigidity) of these areas do not result essentially from the different thickness, but rather from different material structures, which will be explained further below.
  • the polyalkylene terephthalates are engineering plastics and are generally used where good dimensional stability and high creep resistance are required, but especially the good sliding and wear behavior is emphasized.
  • the following properties of the PETP are known. Depending on the processing conditions and the type of material, it can be in the amorphous-transparent or partially crystalline state (30% to 40 °. Crystallinity) because of the low crystallization rate. An amorphous structure occurs at tool temperatures up to a maximum of 40 ° C, and semi-crystalline structure occurs at higher tool temperatures. The degree of crystallization can be increased by nucleating agents.
  • PETPs on the market with fillers and reinforcing materials, such as with glass fibers and glass balls; Minerals, talc.
  • PETP is transparent in the amorphous state and opaque white in the semi-crystalline state.
  • Partially crystalline PETP has high hardness, rigidity and strength with good toughness down to -40 ° C. It exhibits good creep rupture behavior and low abrasion with favorable sliding properties.
  • PETP is provided with up to 30% glass fibers to increase strength, modulus of elasticity and creep rupture strength.
  • PETP semi-crystalline is very good heat resistant, can be used from -40 ° C to 100 ° C. In the amorphous Condition is the dimensional stability in the heat less.
  • the crystallite melting range of PETP is between 255 0 C to 258 ° C.
  • PETP is offered on the market as granules. It can be processed by injection molding.
  • melt temperatures from 260 ° C to 290 ° C and injection pressures from 1000 to 1700 bar. With glass fiber reinforcement, more favorable conditions can be set.
  • the tool temperatures should be from 30 ° C to 140 ° C, whereby amorphous types are to be processed at lower and semi-crystalline types at higher tool temperatures.
  • the orthopedic support parts according to the invention are produced by injection molding.
  • a glass fiber reinforced PETP is preferably used, which is produced by a mixture of a commercially available glass fiber-containing granulate with a commercially available glass fiber-free granulate. It is advantageous if the granules have grain sizes in the range from 1 to 5 mm, preferably from 2 to 3 mm.
  • the glass fiber content of the one granulate is 10 to 20% by weight, preferably about 15 wt .-%, the randomly arranged glass fibers should have a short length of 200 to 500 microns and a thickness of 1 to 2 microns.
  • a mixture of 2: 1 to 3: 1 glass fiber reinforced to unfilled PETP granules is preferably used.
  • a homogeneous melt is produced from the granulate mixture in an injection molding machine at 300 ° C to 360 ° C, which is pressed into the injection molding mold at over 1800, in particular about 1800 to 2200 bar.
  • the temperatures and pressures chosen according to the invention are therefore higher than normal.
  • the plastic melt is pressed into the injection mold through an opening from the midfoot head side.
  • the plastic mass that enters a cavity of relatively large cross-section flows very quickly into the narrowed zone of the heel area.
  • Different temp Materials in the heel and midfoot area of the injection mold result in different properties. This ensures that the material solidifies amorphously in the heel area and more or less crystallizes in the midfoot area, so that the desired elastic properties in the heel area and the desired rigidity in the midfoot area are established.
  • glass fiber-reinforced plastic material is used, care is taken to ensure that a considerable amount of filler material, namely glass fibers, does not penetrate into the heel region, so that a plastic with a lower glass fiber content is present in this zone.
  • the "glass fiber filtration" does not result from the narrowing of the heel area in the injection mold.
  • it is controlled by the different temperatures. For example, temperatures of 40 ° C. to 80 ° C. in the heel area and in the midfoot area of 80 ° C. to 110 ° C. are set in the injection molding tool during injection molding.
  • the properties of unreinforced PETP, as well as of reinforced PETP are achieved through the selection of certain melting temperatures and injection pressures and through the selection of certain zonal different solidification temperatures in the injection mold to provide the plastic in a one-piece support part, which are required there.
  • the properties range from resilient properties, e.g. in the thin heel area of a shoe insert, to dimensionally stable rigidity in the midfoot area, e.g. due to the thickness of the material and / or the solidification structure of the plastic and / or the degree of filling with glass fibers and / or the crystallinity of the plastic.
  • the one-piece shoe insert 1 shown is designed for insertion into the left shoe. It has a curved support area 2 for the midfoot and an integrally connected heel area 5.
  • the support area 2 is intended to support the outer longitudinal vault with its outer area 3 and the inner longitudinal vault of a foot with its inner area 4.
  • the support area 2 ends at the front behind the midfoot head of the foot, so that the insert does not support the entire foot, but only the midfoot and the heel.
  • the heel area 5 is thinner in material than the support area 2.
  • the plastic in the heel area is amorphous.
  • Another embodiment provides that e.g. 2 to 8 mm wide edge 6 is arranged in the outer edge region of the support part 2, which likewise consists of amorphous PETP, while the core region 7 is more or less crystalline. These differences are clearly recognizable, since the core area 7 is opaque and the core area 6, like the heel area 5, is glassy transparent.
  • a further embodiment of the invention provides that the crystalline core region 7 is coated on all sides by amorphous plastic, so that the surface of the shoe insert consists entirely of amorphous plastic.
  • the thickness of the casing is e.g. 0.5 to 2 mm.
  • the support area 2, in particular the core area 7, is glass-fiber reinforced, while the heel area 5 is glass-fiber-free or less glass-fiber.
  • the heel area has a glass fiber content that is up to 20% less by weight.
  • the heel area generally remaining unchanged.
  • the support area is heated up in its entirety or zonally and, for example, deformed by hand. After ver Forming and cooling, the support area 2 retains the new spatial shape.
  • the stiffness can remain unchanged. However, it can also be increased by the selected post-forming temperature by post-forming at relatively high temperatures, so that the crystallinity and, as a result, the rigidity are increased. It is particularly favorable that PETP, but in particular also glass fiber-reinforced PETP, can be deformed as often as desired without the required properties suffering.
  • the invention also makes it possible to mold a pad 8 in the midfoot arch region.
  • the orthopedic support part according to the invention in particular the shoe insert according to the invention, can be produced in one operation using the injection molding process. Because of the advantageous selection of materials, a combination of rigidity and elasticity in wide Be despite the one-piece design is - ensures rich. For subsequent adaptation of the support part to the body part to be supported, it is possible to change the shape and possibly also the rigidity by heating without losing the properties. Typed parts can thus be produced because any deformation is possible afterwards. This considerably simplifies production and warehousing.
  • PETP is also commercially available as a colored plastic. Support parts of different colors can therefore be produced.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein orthopädisches Stützteil aus Kunststoff, das aus Polyethylenterephthalat besteht und vorzugsweise Zonen unterschiedlicher Steifigkeit aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines orthopädischen Stützteils durch Spritzgießen von Polyethylenterephthalat, wobei zur Erzeugung von Zonen unterschiedlicher Festigkeitseigenschaften unterschiedliche Temperaturen im Werkzeug bereichsweise eingestellt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein orthopädisches Stützteil, insbesondere eine orthopädische Stützeinlage aus Kunststoff. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung des orthopädischen Stützteils.
  • In der Orthopädie werden Stützteile benötigt, die zonal unterschiedliche Eigenschaften aufweisen müssen. Beispielsweise wird von einer orthopädischen Schuheinlage mit einem Stützbereich für den Mittelfuß und einem Fersenbereich verlangt, daß der Fersenbereich elastisch flexibel und der Stützbereich relativ steif, aber auch noch elastisch und außerdem zur Anpassung an individuelle Fußformen nachverformbar ist. Diesen Anforderungen müssen auch andere orthopädische Stützteile genügen, wie z.B. Cervical-Orthesen, Peroneus-Schienen usw.
  • Es sind bereits orthopädische Stützteile, insbesondere orthopädische Schuheinlagen aus thermoplastischem Kunststoff bekannt, die nachverformbar sind. Insbesondere im Falle der orthopädischen Schuheinlagen mit Fersenbereich muß aber zur Gewährleistung einer ausreichenden Stützsteifigkeit eine Materialdicke gewählt werden, die ein unangenehmes, sogenanntes Auftragen im Schuh verursacht und das Tragen unbequem macht. Die Produkte werden bedingt durch die erforderliche Materialmenge bzw. -dicke schwer und starr sowie gegebenenfalls auch teuer. Zonen unterschiedlicher, den Anforderungen genügender Eigenschaften, sind fast nicht realisierbar. Man hat zwar schon Zonen z.B. im Fersenbereich einer orthopädischen Schuheinlage dünner geschliffen, um unterschiedliche Eigenschaften zu bewirken. Die dünnen Zonen brechen aber zu leicht, insbesondere im Übergangsbereich zum Mittelfußbereich, auf dem das Personengewicht lastet.
  • Aus der DE-OS 33 04 537 ist eine orthopädische Schuheinlage bekannt, die aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht, der bei normaler Gebrauchstemperatur seine gegebene, anatomisch gestaltete Form elastisch federnd beibehält und bei erhöhter Temperatur plastisch verformbar ist und diese aufgezwungene Form nach dem Erkalten beibehält. Der Kunststoff ist ein Gießharz, insbesondere ein glasfaserverstärktes Acryl-Gießharz, wobei als Verstärkung mehrere Lagen eines Schlauchtrikotsgewebes dienen. Verwendet werden etwa zwischen 10 und 14 Schlauchtrikotgewebelagen. Bei der Herstellung dieser bekannten Schuheinlage werden die verschiedenen Zwischenlagen von Glasgewebematerial stufenförmig aufgelegt, wobei die Fersenauftrittsfläche sehr dünn mir nur wenigen Lagen belegt sein kann. Dadurch wird erreicht, daß die Fersenauftrittsfläche weniger steif ist als die anderen Teile der Schuheinlage. Das Verfahren zur Herstellung der bekannten Schuheinlage ist außerordentlich aufwendig. Unterschiedliche Steifigkeiten werden durch unterschiedliche Dicken des Kunststoffmaterials und durch die Anzahl der Gewebeeinlagen bewirkt. Außerdem kann nur ein Rohling hergestellt werden, der anschließend durch Schleifen oder Fräsen bearbeitet werden muß.
  • Aufgabe der Erfindung ist, einstückige orthopädische Stützteile, insbesondere einstückige orthopädische Schuheinlagen aus Kunststoff zu schaffen, die gut und wiederholbar nachverformbar sind, sehr dünn ausgeführt sein können und dennoch die erforderliche Stützkraft ohne Bruchgefahr zur Verfügung stellen und preisgünstig und auf einfache Weise mit Zonen unterschiedlicher Eigenschaften herstellbar sind.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs und des Anspruchs 19 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden in den zu diesen Ansprüchen formulierten Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Nach der Erfindung besteht das orthopädische Stützteil, insbesondere die orthopädische Schuheinlage, aus einem thermoplastischen linearen Polyester (Polyalkylenterephthalat), und zwar aus Polyethylenterephthalat, im folgenden mit der international bekannten Abkürzung PETP genannt.
  • Es ist zwar schon eine Schuheinlage aus glasfaserverstärkten PETP bekannt, die aber keinen Fersenbereich aufweist. Die Stützeinlage ist außerordentlich steif und hat sich aus diesem Grunde nicht durchsetzen können. Außerdem war es nicht gelungen, eine Schuheinlage mit einem einstückig daran angeordneten Fersenbereich mit diesem Kunststoff auszubilden. Insofern konnte keineswegs erwartet werden, daß dieser Kunststoff sich dennoch eignet, eine Schuheinlage mit einstückig angeformtem Fersenbereich zu schaffen.
  • Durch die Auswahl dieses Kunststoffs ist es gelungen, orthopädische Stützteile, insbesondere orthopädische Schuheinlagen zu schaffen, die bezüglich ihrer Eigenschaften optimiert werden können. Es ist mit diesem Kunststoff möglich, Zonen unterschiedlicher Dicke und unabhängig von der Dicke unterschiedlicher Elastizität und Steifigkeit bzw. Stützfestigkeit zu schaffen und dabei Abmessungen zu wählen, bei denen sich bei anderen Kunststoffen nicht derartige Eigenschaften einstellen.
  • Bei der erfindungsgemäßen orthopädischen Schuheinlage ist der Fersenbereich im Material dünner als der Stützbereich und elastisch biegsam, während der Stützbereich so stützsteif ist, daß er bei Belastung durch das vom Fuß übertragene Körpergewicht und bei den im Schuh auftretenden Temperaturen formstabil bleibt. Die Dicke im Fersenbereich beträgt z.B. 0,8 bis 1,1 mm, während die Dicke im Stützbereich 3,2 bis 3,6 mm beträgt. Dabei ergeben sich die unterschiedlichen Eigenschaften (Elastizität - Steifigkeit) dieser Bereiche im wesentlichen nicht durch die unterschiedliche Dicke, sondern vielmehr durch unterschiedliche Materialstrukturen, die weiter unten noch erläutert werden.
  • Die Polyalkylenterephthalate zählen zu den Konstruktionskunststoffen und werden in der Regel dort eingesetzt wo gute Maßhaltigkeit und hohe Zeitstandfestigkeit gefordert werden, besonders aber wird das gute Gleit- und Verschleißverhalten hervorgehoben. Bekannt sind die folgenden Eigenschaften des PETP. Es kann wegen geringer Kristallisationsgeschwindigkeit je nach Verarbeitungsbedingungen und Werkstofftyp im amorph-transparenten oder teilkristallinen Zustand (30% bis 40°. Kristallinität) vorliegen. Bei Werkzeugtemperaturen bis maximal 40° C tritt amorphe Struktur, bei höheren Werkzeugtemperaturen teilkristallines Gefüge auf. Der Kristallisationsgrad kann durch Nukleierungsmittel erhöht werden. Auf dem Markt gibt es PETP mit Füll- und Verstärkungsstoffen, wie z.B. mit Glasfasern, Glaskugeln; Mineralien, Talkum. PETP ist im amorphen Zustand transparent, im teilkristallinen Zustand opak weiß. PETP teilkristallin hat hohe Härte, Steifigkeit und Festigkeit bei guter Zähigkeit auch bis -40° C. Es weist ein gutes Zeitstandverhalten und geringen Abrieb bei günstigen Gleiteigenschaften auf. PETP wird zur Erhöhung von Festigkeit,E-Modul und Zeitstandfestigkeit mit bis 30% Glasfasern versehen. PETP teilkristallin ist sehr gut wärmebeständig, einsetzbar von -40° C bis 100° C. Im amorphen Zustand ist die Formbeständigkeit in der Wärme geringer. Der Kristallitschmelzbereich von PETP liegt zwischen 2550 C bis 258° C. PETP wird als Granulat auf dem Markt angeboten. Es kann im Spritzgußverfahren verarbeitet werden. Empfohlen werden Massetemperaturen von 260° C bis 290° C und Spritzdrücke von 1000 bis 1700 bar. Bei einer Glasfaserverstärkung können günstigere Bedingungen eingestellt werden. Die Werkzeugtemperaturen sollen von 30° C bis 140° C betragen, wobei amorphe Typen bei niedrigeren und teilkristalline Typen bei höheren Werkzeugtemperaturen verarbeitet werden sollen.
  • Einige dieser bekannten Eigenschaften stehen der Verwendung für den erfindungsgemäßen Zweck nicht entgegen. Die hohen Spritzdrücke beim Spritzgießen aber und insbesondere die Gefahr der Lunkerbildung, wie auch die Forderung nach großen Angußquerschnitten legen die Verwendung nicht nahe. Insbesondere bei der relativ dünnen orthopädischen Schuheinlage können keine großen Angußquerschnitte gewährleistet werden. Außerdem war nicht bekannt, daß an einem einstückigen Stützteil Zonen extrem unterschiedlicher Eigenschaften (Elastizität - Steifigkeit) erzielt werden können.
  • Die erfindungsgemäßen orthopädischen Stützteile werden im Spritzgußverfahren hergestellt. Verwendet wird vorzugsweise ein mit Glasfasern verstärktes PETP, das durch eine Mischung aus einem handelsüblichen glasfaserenthaltenden Granulat mit einem handelsüblichen glasfaserfreien Granulat erzeugt wird. Günstig ist,wenn die Granulate Körnungen im Bereich von 1 bis 5 mm, vorzugsweise von 2 bis 3 mm aufweisen. Der Glasfaseranteil des einen Granulats beträgt 10 bis 20 Gew."0, vorzugsweise etwa 15 Gew.-%, wobei die regellos angeordneten Glasfasern eine Kurzlänge von 200 bis 500 µm und eine Dicke von 1 bis 2 µm aufweisen sollen. Es wird bevorzugt eine Mischung von 2 : 1 bis 3 : 1 glasfaserverstärktes zu ungefülltem PETP Granulat verwendet. Aus dem Granulatgemisch wird in einer Spritzgießmaschine bei 300°C bis 360°C eine homgene Schmelze erzeugt, die mit über 1800, insbesondere etwa 1800 bis 2200 bar in die Spritzgußteilform gepreßt wird. Die erfindungsgemäß gewählten Temperaturen und Drücke liegen somit höher als normal.
  • Wesentlich ist, daß im Werkzeug, das als Hohlraum die Raumform des Stützteils aufweist, in die die heiße Kunststoffschmelze eingepreßt wird, zonal unterschiedliche Temperaturen vorherrschen, so daß in den kälteren Zonen der Kunststoff amorph und in den wärmeren Zonen in Abhängigkeit von der Temperatur mehr oder weniger kristallin erhärtet. Man kann daher mit den folgenden Parametern zonal alle gewünschten Eigenschaften des Stützteils realisieren:
    • Mischungsverhältnis der Granulate,
    • Schmelztemperatur,
    • Preßdruck,
    • Temperatur im Spritzgußwerkzeug.
  • Im Falle der orthopädischen Schuheinlage hat sich gezeigt, daß es am günstigsten ist, wenn die Kunststoffschmelze in die Spritzgußform durch eine Öffnung von der Mittelfußköpfchen-Seite eingedrückt wird. Die Kunststoffmasse, die in einen Hohlraum relativ großen Querschnitts eintritt, fließt sehr schnell bis in die verengte Zone des Fersenbereichs ein. Unterschiedlich eingestellte Temperaturen im Fersen- und Mittelfußbereich der Spritzgußform ergeben materialmäßig unterschiedliche Eigenschaften. Dabei wird dafür gesorgt, daß das Material im Fersenbereich amorph und im Mittelfußbereich mehr oder weniger kristallin erstarrt, so daß sich die gewünschten elastischen Eigenschaften im Fersenbereich und die gewünschte Steifigkeit im Mittelfußbereich einstellen. Wenn glasfaserverstärktes Kunststoffmaterial verwendet wird, wird dafür gesorgt, daß nach Art eines Filters eine beachtliche Menge an Füllmaterial, nämlich an Glasfasern, nicht in den Fersenbereich eindringt, so daß in dieser Zone ein Kunststoff geringeren Glasfaseranteils vorliegt.
  • In der anderen Zone ist dagegen ein entsprechend höherer Glasfaseranteil vorhanden,als die Ausgangsschmelze aufwies. Aus diesen Unterschieden in der Zusammensetzung resultieren optimale Eigenschaften des Kunststoffs in den entsprechenden Bereichen.
  • Die "Glasfaserfiltration" resultiert nicht aus der Verengung des Fersenbereichs in der Spritzgußform. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird sie durch die unterschiedlichen Temperaturen gesteuert. Beispielsweise werden im Spritzgußwerkzeug während des Spritzgießens im Fersenbereich Temperaturen von 40° C bis 80° C und im Mittelfußbereich von 80° C bis 110° C eingestellt.
  • Mit der Erfindung gelingt es,aus unverstärktem PETP, ebenso wie aus verstärktem PETP,durch die Wahl bestimmter Schmelztemperaturen und Spritzdrücke sowie durch die Wahl bestimmter zonal unterschiedlicher Erstarrungstemperaturen in der Spritzgußform die Eigenschaften des Kunststoffs bei einem einstückigen Stützteil zur Verfügung zu stellen, die dort erforderlich sind. Die Eigenschaften reichen von federelastischen Eigenschaften, z.B. im dünnen Fersenbereich einer Schuheinlage, bis zur formstabilen Steifigkeit im Mittelfußbereich, die z.B. durch die Dicke des Materials und/oder durch die Erstarrungskonstitution des Kunststoffs und/oder durch den Füllungsgrad mit Glasfasern und/oder durch die Kristallinität des Kunststoffs bewirkt werden.
  • Anhand der Zeichnung wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Dabei wird als Beispiel eine orthopädische Schuheinlage beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Draufsicht auf die Schuheinlage,
    • Fig. 2 eine Seitenansicht der Schuheinlage.
  • Die dargestellte einstückige Schuheinlage 1 ist für das Einlegen in den linken Schuh ausgebildet. Sie weist einen gewölbten Stützbereich 2 für den Mittelfuß und einen sich einstückig anschließenden Fersenbereich 5 auf.
  • Der Stützbereich 2 soll mit seinem Außenbereich 3 das Außenlängsgewölbe und mit seinem Innenbereich 4 das Innenlängsgewölbe eines Fußes stützen. Der Stützbereich 2 endet vorne hinter den Mittelfußköpfchen des Fußes, so daß die Einlage nicht den gesamten Fuß,sondern nur den Mittelfuß und die Ferse unterlegt.
  • Nach der Erfindung ist der Fersenbereich 5 materialmäßig dünner als der Stützbereich 2. Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist der Kunststoff im Fersenbereich amorph. Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß ein z.B. 2 bis 8 mm breiter Rand 6 im Außenkantenbereich des Stützteils 2 angeordnet ist, der ebenfalls aus amorphem PETP besteht, während der Kernbereich 7 mehr oder weniger kristallin ist. Diese Unterschiede sind deutlich erkennbar, da der Kernbereich 7 opak und der Kernbereich 6, wie auch der Fersenbereich 5, glasig durchsichtig sind. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß der kristalline Kernbereich 7 von amorphem Kunststoff allseitig ummantelt ist, so daß die Oberfläche der Schuheinlage insgesamt aus amorphem Kunststoff besteht. Die Dicke der Ummantelung beträgt z.B. 0,5 bis 2 mm. Diese Ausbildung ist einteilig und wird erfindungsgemäß durch die Temperaturführung im Werkzeug erzeugt. Z.B. wird die Temperatur im Werkzeug während des Erstarrens des Kunststoffs verändert.
  • Vorteilhaft ist,wenn der Stützbereich 2, insbesondere der Kernbereich 7, glasfaserverstärkt, während der Fersenbereich 5 glasfaserfrei oder glasfaserärmer ist. Beispielsweise weist der'Fersenbereich einen Glasfaseranteil auf, der bis zu 20 Gew.% geringer ist.
  • Eine nachträgliche Verformung unter Anpassung an eine individuelle Fußform erfolgt im Stützbereich, wobei der Fersenbereich in der Regel unverändert bleibt. Zur Nachverformung wird der Stützbereich insgesamt oder zonal erwärmt und z.B. von Hand verformt. Nach dem Verformen und Erkalten behält der Stützbereich 2 die neue Raumform bei. Dabei kann die Steifigkeit unverändert bleiben. Sie kann aber auch durch die gewählte Nachverformtemperatur erhöht werden, indem bei relativ hohen Temperaturen nachverformt wird, so daß die Kristallinität und dadurch bedingt die Steifigkeit erhöht wird. Besonders günstig ist, daß PETP, insbesondere aber auch glasfaserverstärktes PETP, beliebig oft nachverformbar ist, ohne daß die geforderten Eigenschaften darunter leiden.
  • Die Erfindung gestattet auch, eine Pelotte 8 im Mittelfußgewölbebereich einzuformen.
  • Das erfindungsgemäße orthopädische Stützteil, insbesondere die erfindungsgemäße Schuheinlage, können in einem Arbeitsgang im Spritzgußverfahren hergestellt werden. Aufgrund der vorteilhaften Auswahl der Werkstoffe ist trotz der einstückigen Ausbildung eine Kombination von Steifigkeit und Elastizität in weiten Be- reichen gewährleistet. Zur nachträglichen Anpassung des Stützteils an das zu stützende Körperteil ist es möglich durch Erwärmung die Form und ggf. auch die Steifigkeit zu verändern, ohne die Eigenschaften zu verlieren. Man kann somit typisierte Teile herstellen, weil im Nachhinein jede Verformung möglich ist. Dies erleichtert die Herstellung und Lagerhaltung ganz beachtlich.
  • PETP ist auch als gefärbter Kunststoff im Handel. Es können daher Stützteile verschiedenster Farben erzeugt werden.

Claims (31)

1. Orthopädisches Stützteil aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Polyethylenterephthalat besteht und
Zonen unterschiedlicher Steifigkeit aufweist.
2. Orthopädisches Stützteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens eine Zone elastisch und mindestens eine andere Zone biegesteif ausgeführt ist.
3. Orthopädisches Stützteil nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens eine Zone glasfaserverstärkt ist.
4. Orthopädisches Stützteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Zonen unterschiedlicher Dicke vorhanden sind, wobei mindestens eine dünne Zone elastisch und mindestens eine dickere Zone steif ausgebildet ist.
5. Orthopädisches Stützteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Zone kristallin und mindestens eine andere Zone amorph ausgebildet ist.
6. Orthopädisches Stützteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Zone einen feinteiligen Füll- und/oder Verstärkungsstoff aufweist.
7. Orthopädisches Stützteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Zone eine Glasfaserverstärkung aufweist.
8. Orthopädisches Stützteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützteil eine orthopädische Schuheinlage (1) ist.
9. Orthopädisches Stützteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schuheinlage (1) aus dem gewölbten Stützbereich (2) für den Mittelfuß und dem sich einstückig anschließenden Fersenbereich (5) besteht.
10. Orthopädisches Stützteil nach Anspruch 8 und/oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Fersenbereich (5) elastisch und dünner aufgeführt ist, während der Stützbereich (2) dicker und steifer ist.
11. Orthopädisches Stützteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff im Fersenbereich (5) amorph ist.
12. Orthopädisches Stützteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützbereich (2) von einem Rand (6) umgeben ist, der aus amorphem Kunststoff besteht, wobei der vom Rand (6) umgebene Kernbereich (7) mehr oder weniger kristallin ist.
13. Orthopädisches Stützteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der kristalline Kernbereich (7) von amorphem Kunststoff ummantelt ist.
14. Orthopädisches Stützteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung 0,5 bis 2 mm beträgt.
15. Orthopädisches Stützteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Fersenbereich (5) mindestens einen Füll- und/oder Verstärkungsstoff enthält.
16. Orthopädisches Stützteil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Fersenbereich (5) eine Glasfaserverstärkung aufweist.
17. Orthopädisches Stützteil nach Anspruch 16 und/oder 15, dadurch gekennzeichnet , daß der Füll- und/oder Verstärkungsstoffanteil des Fersenbereichs deutlich geringer ist als im Stützbereich (2).
18. Orthopädisches Stützteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch eine eingeformte Pelotte (8).
19. Verfahren, insbesondere zur Herstellung eines orthopädischen Stützteils nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18 bzw. 8 bis 18, gekennzeichnet durch Spritzgießen von Polyethylenterephthalat, wobei zur Erzeugung von Zonen unterschiedlicher Festigkeitseigenschaften unterschiedliche Temperaturen im Werkzeug bereichsweise eingestellt werden.
20. Verfahren nach Annspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß Füllstoff oder Verstärkungsstoff enthaltende, insbesondere glasfaserver- stärktes Polyethylenterephthalat verwendet wird.
21. Verfahren nach Anspruch 19 und/oder 20, dadurch gekennzeichnet , daß ein Granulatgemisch aus glasfaserfreiem Granulat und glasfaserenthaltendem Granulat verwendet wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein Granulat verwendet wird, das einen Glasfaseranteil von 10 bis 20 Gew.%, vorzugsweise von etwa 15 Gew.% aufweist, wobei die Glasfasern eine Kurzlänge von 200 bis 500 µm und eine Dicke von 1 bis 2 µm aufweisen sollen.
23. Verfahren nach Anspruch 21 und/oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Granulate im Mengenverhältnis von 1 : 2 bis 1 : 3 verwendet werden, wobei das glasfaserverstärkte Granulat den größeren Anteil ausmacht.
24. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Spritzgießmaschine eine Schmelze im Temperaturbereich von 300° C bis 360°C hergestellt wird.
25. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze mit über 1800, insbesondere 1800 bis 2200 bar, in die Spritzgußteilform gepreßt wird.
26. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 25, insbesondere zur Herstellung eines orthopädischen Stützteils nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze durch eine Öffnung von der Mittelfußköpfchen-Seite eingedrückt wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturen in der Spritzgußteilform so eingestellt werden, daß der Kunststoff im Fersenbereich amorph und mindestens teilweise im Mittelfußbereich, bzw. Stützbereich, mehr oder weniger kristallin erstarrt.
28. Verfahren nach Anspruch 26 und/oder 27, dadurch gekennzeichnet , daß die Temperaturen so eingestellt werden, daß in den Fersenbereich eine Kunststoffschmelze fließt, die weniger Füllstoffanteil, insbesondere Glasfaseranteil, aufweist.
29. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturen im Werkzeug so eingestellt werden, daß der kristalline Kernbereich des Mittelfußbereichs von amorphem Kunststoff allseitig ummantelt ist.
30. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß im Spritzgußwerkzeug während des Spritzgießens im Fersenbereich Temperaturen von 40° C bis 80° C und im Mittelfußbereich von 80° C bis 110° C eingestellt werden.
31. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß beim Spritzgießen eine einheitliche Temperatur eingestellt wird und zur Erzeugung von Zonen unterschiedlicher Eigenschaften bzw. Steifigkeit, bestimmte Zonen mit bestimmten Temperaturen wieder erwärmt und vorzugsweise auch nachverformt werden, wonach die erwärmten Bereiche zur Erzielung der gewünschten Steifigkeit wieder abgekühlt werden.
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