DE102016008588A1 - The plantar foot form three-dimensional grasping apparatus, which is used within different load gradations and under purely mechanical conditions. The manual influence on both position and shape of the foot but also the expression of the impression are given. - Google Patents
The plantar foot form three-dimensional grasping apparatus, which is used within different load gradations and under purely mechanical conditions. The manual influence on both position and shape of the foot but also the expression of the impression are given. Download PDFInfo
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Abstract
Ein flexibler, weicher und luftdichter Hohlkörper beinhaltet einen in sich verschiebbaren Doppelrahmen, in dessen Innenraum sich wiederum eine grosse Anzahl gleichlanger und gleichdicker Stäbchen befinden. Diese untereinender vertikalverschiebaren Stäbchen können in ihrer Masseneigenschaft der Plantaren Fussform angepasst werden. Durch das Absaugen der Luft über ein Ventil- und Leitungssystem wird die Reibung zwischen den Stäbchen erhöht und die festgelegte Form stabilisiert. Dem erreichten Negativabbild steht ein Positivabbild auf der unteren Seite der Abformeinheit gegenüber. Orthopädiesche Einlagen können umgehend angeformt werden. Die Abformeinheit ist stabil aber 380 Grad rotierbar auf einem Zweiarmigen Basisgestell einklinkbar auf dem auch die Schlauch/Ventilverbindungen installiert sind. Die separate Überziehhaube mit eigenem Vakuumanschluss und Absperrventil erlaubt sofortige Anformung von orthopädischen Schuheinlagen.A flexible, soft and airtight hollow body includes a self-displaceable double frame, in the interior of which in turn are a large number of equal and gleichdicker rods. These subdivisions of vertically displaceable rods can be adapted in their mass property to the plantar foot form. By sucking the air through a valve and pipe system, the friction between the rods is increased and stabilizes the specified shape. The negative image obtained is compared with a positive image on the lower side of the impression unit. Orthopedic insoles can be molded immediately. The impression unit is stable but rotatable 380 degrees on a two-armed base frame on which also the hose / valve connections are installed. The separate hood with its own vacuum connection and shut-off valve allows immediate formation of orthopedic shoe inserts.
Description
In der Orthopädieschuhtechnik werden versucht Körperliche Gebrechen beim Menschen mittels einer Vielzahl von Funktionselementen deren Träger die Fussbekleidung ist, im Sinne von statischen und dynamischen Funktionen positiv zu beeinflussen. Die Sohlenbestandteile eines Schuhes, deren Konsistenz und Ausformung, haben einen wesentlichen Einfluss auf Gang- und Bewegungsparameter. Ebenso spielen die Form und Struktur der oberen Bauteile, sprich Schäfte, eine nicht unerhebliche Rolle für den Erfolg einer Orthopädieschuhtechnischen Versorgung. Eines der wichtigsten Elemente eines orthopädischen Schuhes sind die darin enthaltenen Kopieenlagen der plantaren Fußform. Diese Einheit trägt die Hauptverantwortung im Bezug auf Eigenschaften wie Passform, Fussformkorrekur, Schmerzreduktion aber auch bei oben genannter Steuerung von Gangbild und Ganzkörperbewegungen. All diese Formgebungen bilden die Basis fur die angestrebte Optimierung der Sensomotorik und damit einhergehend dem erstrebten Wohlbefinden des Patienten. Diese Erkenntnis macht die vorangestellten Untersuchungen und darin eingeschlossene Formerfassung des Fusses elementar.In orthopedic shoe technology, physical disorders in humans are being positively influenced in the sense of static and dynamic functions by means of a multitude of functional elements whose wearer is the footwear. The sole components of a shoe, its consistency and shape, have a significant influence on gait and movement parameters. Likewise, the shape and structure of the upper components, ie shanks, play a not inconsiderable role in the success of an orthopedic shoe technical supply. One of the most important elements of an orthopedic shoe is the replica layers of the plantar foot form. This unit bears the main responsibility in terms of characteristics such as fit, Fußformkorrekur, pain reduction but also in the above-mentioned control of gait and whole-body movements. All these forms form the basis for the desired optimization of sensorimotor function and, as a result, the desired well-being of the patient. This realization makes the preceding investigations and the form detection of the foot included therein elementary.
Diese Formerfassung stellt somit die erste grosse Herausforderung dar, auf dem Weg zu einer erfolgreichen Orthopädieschuhtechnischen Versorgung. Dem Handwerker stehen mehrere Methoden zur Verfügung um die plantare Fussform dreidimensional abzuformen. Jede Methode hat Ihre Vor- und Nachteile. Gipsbinden: mit Gips oder heutzutage auch mit Kunststoff getränkte Textil Verbände werden durch Zugabe von Wasser aktiviert und an die Konturen des Fusses angelegt. Dazu befindet sich der Fuss im allgemeinen bis zum Aushärten in einer locker hängenden, also von der Unterseite unbelasteten Situation. Alternativ kann der umwickelte Fuss auch auf eine Unterlage gestellt und dann je nach Bedarf unterschiedlich belastet werden. Die Formerfassung ist, eine gewisse Übung und Routine vorausgesetzt, zufriedenstellend. Beabsichtigte Stellungs und Formkorrekturen können bei diesem Prozess relativ zuverlässig erreicht werden. Man erhält eine physische Negativform der Fusskonturen. Nachteile sind die relativ aufwendige Vor- und Nachbearbeitung, Hygieneproblematik denen begegnet werden muss und Reinigungsmassnahmen. Der Zeitaufwand ist verhaltnismässig gross. Man erhält nur eine Negativform. Die Negativform muss üblicherweise durch weitere Prozesse zur Endnutzung aufbereitet werden.This form detection is thus the first major challenge on the way to a successful orthopedic shoe technical supply. The craftsman has several methods available to shape the plantar foot shape three-dimensionally. Each method has its advantages and disadvantages. Gypsum bandages: Textile dressings soaked in gypsum or plastic today are activated by the addition of water and applied to the contours of the foot. For this, the foot is generally until curing in a loose-hanging, so unloaded from the bottom situation. Alternatively, the wrapped foot can also be placed on a base and then loaded differently as needed. The form detection is, assuming a certain amount of practice and routine, satisfactory. Intended position and shape corrections can be achieved relatively reliably in this process. This gives a physical negative form of the foot contours. Disadvantages are the relatively complex pre- and post-processing, hygiene problems which must be met and cleaning measures. The time required is relatively large. One receives only a negative form. The negative mold usually has to be prepared by further processes for end use.
Plastilin-Knetmasse: eine weichplastische Masse mit möglichst geringer Rückstellkraft wird zuerst plan vorbereitet. Der Fuss wird anschliessend manuell in diese Masse gedrückt oder sinkt durch die Vollbelastung durch das Körpergewicht des Patienten selbständig ein. Die Kontrolle dieses Vorganges muss vom Anwender sichergestellt sein. Korrekturmöglichkeiten bestehen bis zu einem gewissen Grad in allen Dimensionen. Die Formabnahme ist ausgezeichnet, bei ausreichender Übung und Routine der Anwenders. Als Ergebnis bleibt ein Negativabdruck des Fusses erhalten. Die Methode gilt als sauber, einfach und nachbearbeitbar. Nachteile sind, dass pro Knetmasseneinheit jeweils nur ein Abdruck genommen werden kann. Somit ist das Element bis zur Weiterverabeitung gebunden. Üblich ist das Befüllen mit Gipsmasse oder vergleichbaren aushärtenden Materialien zur Herstellung einer Positivform zu einem späteren Zeitpunkt. Bei hoher Patientenfrequenz bedeutet das eine Bedarf einr grossen Menge an Knetmasseelementen. Das anschliessende planmachen, also die Vorbereitung für den nächsten Abdruck bedeutet einen beträchtlichen Aufwand.Plasticine plasticine: a soft plastic compound with the lowest possible restoring force is first prepared flat. The foot is then manually pressed into this mass or automatically falls through the full load by the body weight of the patient. The control of this process must be ensured by the user. Correction options exist to some extent in all dimensions. The decrease in shape is excellent, with sufficient exercise and routine of the user. As a result, a negative impression of the foot is maintained. The method is considered clean, easy and post-processable. Disadvantages are that only one print can be taken per kneading mass unit. Thus, the element is bound until further processing. It is customary to fill with gypsum compound or comparable hardening materials for producing a positive mold at a later time. At high patient frequency, this means a need for a large amount of Knetmasseelementen. The subsequent plan making, so the preparation for the next impression means a considerable effort.
Trittschaum: ein sehr weich eingestellter, kaum rückstellfähiger Hartschaum wird dazu benutzt die plantare Fussform vergleichbar mit einem dreidimensionalen Fussabdruck als Negativform zu erhalten. Auch hier wird der Fuss kontrolliert vom Anwender entweder manuell in den Schaum gedrückt oder durch den Patienten selbständig eingetreten. Nachkorrekturen sind nur sehr beschränkt möglich. Die positiven Eigenschaften wie relative Sauberkeit, geringe Vorbereitungszeit, die Einmalnutzung und die damit wegfallende Wiederaufbereitung, das geringe Gewicht und die günstigen Anschaffungskosten haben diese Methode zu einem gewissen Standardstatus verholfen. Die Nachteile sind wie auch bei den vorherigen, dass es sich nur um ein Zwischenstadium handelt auf dem Weg zu einer mechanisch belastbaren Positivform oder zu wie in den folgenden Methoden verfolgten Digitalen Datenerfassung. Es entsteht also auch hier wieder nur eine Negativform. Auch die laufenden Anschaffungskosten der Wegwerftrittschäume sowie die anfallenden Abfälle sind als Nachteil zu betrachten.Foot Foam: A very soft, hard-to-set hard foam is used to make the plantar foot shape comparable to a three-dimensional footprint as a negative mold. Again, the foot is controlled by the user either manually pressed into the foam or entered by the patient independently. Corrections are only very limited possible. The positive characteristics such as relative cleanliness, short preparation time, the one-time use and the resulting remanufacturing, the low weight and the low acquisition costs have made this method to a certain standard status. The disadvantages, as in the previous ones, are that it is only an intermediate stage on the way to a mechanically loadable positive form or to digital data acquisition as pursued in the following methods. So again, there is only one negative form. The current acquisition costs of disposable foams and the resulting waste are to be regarded as a disadvantage.
Absaugkissen-Sandbefüllt: Ein locker mit Präzisionssand befüllter, höchstflexibles und weiches Kissen, das aus einem Latexmaterial, aus Silikonelastomer oder einem anderen vergleichbaren Werkstoff gefertigt ist. Dieses Kissen ist mit mindestens einer Öffnung versehen und über Leitungen und Ventile mit einer Vakumpumpe verbunden. Ansonsten ist das Kissen hermetisch verschlossen. Durch das Absaugen der im Kissen enthaltenen Luft werden die Sandkörner verdichtet und die bestehende Form wird stabilisiert. Der Fuss kann manuell in das lockere Kissen gesetzt werden. Eine Positions und Haltungskorrektur ist zum teil möglich. Nachdem diese Position des Fusses erreicht ist kann über ein Steuerventil die Luft abgesaugt werden und zwar auch graduell. Dadurch werden plastische Zwischenstufen erreicht, in denen noch Anpassungen vorgenommen werden können. Bei Maximalem Unterdruck gilt die Position als fixiert und relativ belastbar. Eine Negativform des plantaren Fusses ist das Ergebnis. In der Weiterverarbeitung kann mit einem Niedertemperatur Thermoplast eine Schuheinlage sofort und direkt dem Fuss angeformt werden, indem das erwärmte Werkstück zwischen Negativform und Fuss eingelegt und nach Bedarf belastet wird. Dieses System ist sauber, einfach handhabbar, langlebig. Nachteilig ist, dass die Korrigierbarkeit eingeschränkt ist und dass kein Positivabbild zu Stande kommt.Absorbent Pad - Sandfilled: A supple, highly flexible and soft pad filled with precision sand, made from a latex material, silicone elastomer or other similar material. This cushion is provided with at least one opening and connected via lines and valves with a vacuum pump. Otherwise, the pillow is hermetically sealed. By sucking off the air contained in the pillow, the grains of sand are compacted and the existing shape is stabilized. The foot can be placed manually in the loose cushion. A position and posture correction is partly possible. After this position of the foot is reached can be sucked through a control valve, the air and also gradually. As a result, plastic intermediate stages are reached, in which adjustments can still be made. At maximum negative pressure, the position applies as fixed and relatively resilient. A negative form of the plantar foot is the result. In further processing, a shoe insert can be immediately and directly molded onto the foot with a low-temperature thermoplastic by placing the heated workpiece between the negative mold and the foot and loading it as required. This system is clean, easy to handle, durable. The disadvantage is that the correctability is limited and that no positive image comes to pass.
Stifte – mechano/digital: der nächste Schritt bei der Erfassung der dreidimenionalen Fussform ist eine Kombination von Mechanik und Elektronik. Eine Anzahl (ca. 1–2/cm) einzeln angetrieben und gesteuerte Stäbchen die vertikal aus einer mit Löcher versehenen Plattform herausgeschoben werden, bis sie auf Wiederstand stossen. Die einzelnen Positionen werden dann vom Rechner erfasst und am Interface als Kontur dargestellt. Die Erfassung ist einfach, sauber und schnell. Durch die flache Basis und die nahezu Unmöglichkeit irgendwelche Korrekturen manuell zu bewerkstelligen ist das Abformergebnis sehr mangelhaft. Die Auflösung ist grob. Erst am Rechner können dann je nach Anbieter und der jeweiligen Sofwareeigenschaften die Daten bearbeitet werden. Die Weiterverabeitung hin zum Endprodukt findet digital statt. Aus Kunststoffblöcken gefrässte Einlagen fur Schuhe sind das übliche Produkt Der Kostenaufwand ist relativ hoch, besonders wenn man Fertigungsmaschinen und Rechner miteinbezieht. Obwohl der Zeitaufwand zum Formabnehmen gering ist ist der anschliessende Prozess der Formgebung am Rechner sowie der Einlagenbau zeitllich relativ aufwändig und die Fertigung sehr Materialintensiv.Pens - mechano / digital: the next step in capturing the three-dimensional foot shape is a combination of mechanics and electronics. A number (approximately 1-2 / cm) of individually driven and controlled rods are pushed out vertically from a perforated platform until they encounter resistance. The individual positions are then captured by the computer and displayed on the interface as a contour. Capturing is simple, clean and fast. Due to the flat base and the almost impossible to do any corrections manually, the impression is very poor. The resolution is rough. Only on the computer can then be processed depending on the provider and the respective Sofwareeigenschaften the data. Further processing to the final product takes place digitally. Shoes made of plastic blocks for footwear are the usual product. The cost is relatively high, especially when manufacturing machines and computers are involved. Although the time required for removal of the mold is low, the subsequent process of forming on the computer and the insert construction are relatively time-consuming and the production is very material-intensive.
Digitaler Scan: bei dieser Methode werden die plantaren Fussbereiche optomechanisch erfasst. Entweder flach auf einer Glasplatte stehend oder völlig belastungsfrei schwebend kann in Sekundenschnelle der Fuss vermessen werden. Sehr sauber und einfach und mit einer ausgezeichneten Auflösung wird ein 3-D Profil digital erfasst. Der weitere Prozess ist identisch mit dem oben genannten Stiftmessgerat.Digital scan: with this method, the plantar foot areas are detected optomechanically. Either standing flat on a glass plate or floating completely free of stress, the foot can be measured in seconds. Very clean and simple and with an excellent resolution, a 3-D profile is captured digitally. The rest of the process is identical to the above-mentioned pin gauges.
Auch die Nachteile sind quasi identisch. In diesem Fall wird weder beim flachen Auftreten auf Glas noch beim Erfassen in locker hängenden Zustand ein der tatsächlichen Form beim Gehen und Stehen in Schuhen oder gar der angestrebten Korrekturposition Rechnung getragen.The disadvantages are almost identical. In this case, neither the flat appearance on glass nor the detection in a loose hanging state, the actual shape when walking and standing in shoes or even the desired correction position is taken into account.
Das bedeutet, dass trotz der Vorteile der Genauigkeit durch die digitalen Prozesse, der Möglichkeit der semindustriellen Weiterverarbeitung, sowie der Datenspeicherung auf kleinsten Raum, diese vorher aufgeführten Ausgangsdefizite als überwältigender Nachteil, die beiden letztgenannten Methoden als die ungünstigsten aufscheinen.This means that, despite the advantages of accuracy by digital processes, the possibility of semi-industrial processing, as well as the data storage in the smallest space, these previously listed output deficiencies as an overwhelming disadvantage, the latter two methods appear as the most unfavorable.
Zusammenfassend können bei all diesen Systemen folgende Defizite erkannt und beschrieben werden.
- 1. Die Form des plantaren Fusses kann nicht oder nur bedingt in der für die Versorgungsplanung gewollten Sollposition erfasst werden.
- 2. Diese Position ist nicht oder nur bedingt veränderbar oder im orthopadiesschuhtechnischen Sinn korrigierbar
- 3. Dadurch ist auch eine unmittelbare Überprüfung der Wirkung dieser geplanten Sollposition nicht möglich.
- 4. Es entsteht keine Positivform. Weder der Rohabdruck noch eine bearbeitete Sollform werden in einer physisch belastbaren Definition plastisch abgebildet.
- 5. Mit Ausnahme des Absaugkissens ist bei keinem der genannten Systeme eine direkte Herstellung eines orthopädieschuhtechnischen Produktes möglich. In jedem Fall sind weitere Zwischenstufen im Prozess notwendig um zum Beispiel eine individuelle Schuheinlage zu fertigen.
- 1. The shape of the plantar foot can not or only partially be recorded in the desired position for the supply planning.
- 2. This position is not or only partially changeable or correctable orthopadiesschuhtechnischen sense
- 3. As a result, an immediate review of the effect of this planned target position is not possible.
- 4. There is no positive form. Neither the raw print nor a processed nominal shape are depicted plastically in a physically robust definition.
- 5. With the exception of the Absaugkissens is not possible for any of the systems mentioned a direct production of a orthopedic footwear product. In any case, additional intermediate stages in the process are necessary in order, for example, to manufacture an individual shoe insert.
Bei den mechanischen Systemen kann die Form nur durch einen Positivabguss erreicht werden. Die digitalen Systeme bilden keine physischen Negativformen. Hier gilt zwar Negativ = Positiv aber beide sind nur virtuell.In the case of mechanical systems, the mold can only be achieved by means of a positive casting. The digital systems do not form physical negative forms. Negative = positive but both are only virtual.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Maximal akkurate Formerfassung durch eine hohe AuflösungMaximum accurate shape detection through a high resolution
- 22
- Manuelle Kontrollierbarkeit beim AbdruckprozessManual controllability during the impression process
- 33
- Möglichkeit der Formveränderung – Korriegierbarkeit in jedem Bereich und jeder DimensionPossibility of change of shape - Corrobability in every area and every dimension
- 44
- Wiederholbarkeit des ProzessesRepeatability of the process
- 55
- Unmittelbare Überprüfbarkeit der SollformImmediate verifiability of the nominal shape
- 66
- Erlangen einer belastbaren Negativ- und gleichzeitig PositivformAchieving a resilient negative and positive form
- 77
- Ermöglichung einer unmittelbaren Herstellung orthopädischer Orthesen aus multiplen thermoplastischen MaterialienEnabling the immediate production of orthopedic orthotics made of multiple thermoplastic materials
- 88th
- Schaffung von variablem WeiterbearbeitungspotentialCreation of variable further processing potential
- 99
- Hygienisch unbedenkliche Systemaufbau.Hygienically safe system structure.
- 1010
- Einfache Reinigung möglichEasy cleaning possible
- 1111
- Preislich erschwingliche PrimärkonfigurationAffordable primary configuration
- 1212
- Erweiterbarkeit durch ZusatzgeräteExpandability through additional devices
- 1313
- Evolutionsfähigkeitevolution ability
- 1414
- Unaufwendige Transportierbarkeit des SystemsUnmatched transportability of the system
- 1515
- International einsetzbarInternationally applicable
- 1616
- Primär RechnerungebundenPrimary bills
Claims (4)
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2016
- 2016-07-19 DE DE102016008588.6A patent/DE102016008588A1/en not_active Ceased
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