Die Erfindung betrifft ein Schuhwerk mit einer Innensohle und einer Elektrodenanordnung zur Ausbildung einer dielektrisch behinderten Plasmaentladung.

Schuhe, auch Fußbekleidung oder Schuhwerk genannt, haben primär die Aufgabe, die Fußsohle einer das Schuhwerk tragenden Person beim Gehen bzw. Laufen zu schützen. Schuhe weisen hierfür zwei Hauptbestandteile auf, nämlich zum einen den Schuhschaft (kurz Schaft), der den oberen Teil des Schuhs bildet, und zum anderen den Schuhboden, der mit einer festen Unterlage, der Schuhsohle, mit dem oberen Teil, dem Schuhschaft, verbunden ist. Die Schuhsohle bildet somit eine Unterlage, welche die Fußsohle gegenüber der zu begehenden Fläche schützt.

Eine gattungsgemäße Schuhsohle enthält dabei in der Regel wenigstens zwei Schichten in Form einer Innensohle und dem übrigen Teil der Schuhsohle, die auch die Außensohle umfasst. Die Innensohle (fest oder auswechselbar) bildet dabei eine zur Stützung der Fußsohle vorgesehene Schicht der Schuhsohle, auf der sich die Fußsohle des Fußes beim Gehen direkt abstützt. Die Innensohle liegt dabei in der Regel innerhalb des Schuhs und dient als Auflage für die Fußsohle (mit oder ohne zwischenliegenden Textilen wie bspw. Strümpfe). Eine solche Innensohle der Schuhsohle kann dabei auch eine Einlage sein, die beispielsweise einer orthopädischen Indikation folgt und bestimmte Eigenschaften besitzt, um den Fuß zu stützen.

Der übrige Teil der Schuhsohle mit der Außensohle, auch Laufsohle genannt, bildet dabei den zum Boden hin weisenden Teil der Schuhsohle, der mit der Lauffläche bzw. dem Untergrund, auf dem die das Schuhwerk tragenden Person geht, in Berührung kommt. Die Außensohle dient primär dazu, die Innensohle und die Fußsohle zu schützen und kann auf der zum Untergrund hinweisenden Fläche eine Profilierung aufweisen. Die Außensohle als Teil der gesamten Schuhsohle ist dabei in der Regel ein fester Bestandteil des Schuhwerks und ist insbesondere mit diesem nicht-lösbar verbunden. Die Innensohle kann dabei lösbar mit dem Schuhwerk verbunden sein und ist insbesondere eine dünne Schicht, welche die Fußsohle kontaktiert.

Je nach Art und Anwendungszweck des Schuhs sind noch weitere Zwischenschichten zwischen der Innensohle und der Außensohle denkbar, wie beispielsweise eine Ausballung. Diese dient oftmals dazu, eine dämpfende bzw. fehlende Eigenschaft dem Schuh beim Laufen zu verleihen, um den Tragekomfort zu erhöhen.

Im Alltag werden Schuhe oftmals über einen längeren Zeitraum, meist für mehrere Stunden, getragen, ohne dass die Schuhe ausgezogen werden. Zwar werden die Füße in der Regel durch zusätzliche Textilien, wie beispielsweise Strümpfe oder Socken, zusätzlich geschützt. Allerdings kann das Tragen von Schuhen über einen längeren Zeitraum hygienisch problematisch sein. So können sich Pilze und Bakterien nicht nur in den zusätzlichen Textilien ansiedeln, sondern auch auf der Haut des Fußes bzw. der Fußsohle. Gerade bei Arbeitsschuhen, die täglich, oft mehrere Tage hintereinander von der betreffenden Person über einen langen Zeitraum getragen werden müssen, können sich ernsthafte hygienische Nachteile für die Fußgesundheit der betreffenden Person ergeben. Denn Arbeitsschuhe könne nicht, wie beispielsweise die schützende Textilschicht, täglich gewechselt und gewaschen werden, um die Fußhygiene zu verbessern. Selbiges gilt auch für Sportschuhe und orthopädische Schuhe.

Es besteht daher ein Bedürfnis, insbesondere bei langen Tragezeiten von Schuhwerken die Fußhygiene der das Schuhwerk tragenden Person zu verbessern.

Aus der DE 102020 115 532 A1 ist eine Vorrichtung und Verfahren zur Reinigung und Desinfektion von Kleidungsstücken, insbesondere von Schuhen, bekannt. Die Vorrichtung weist eine ein Gehäuse umgebende Kammer auf, in die die zu reinigen und zu desinfizierenden Kleidungsstücke eingelegt und dann mittels einer UV- Strahlungsquelle mit UV-Licht bestrahlt werden, um organische Materialien abzutöten. Nachteil hierbei ist, dass das Schuhwerk für den Reinigungsprozess ausgezogen und in die dafür vorgesehene Kammer eingelegt werden muss. Der Reinigungsprozess ist daher ortsgebunden und wenig praktikabel. Außerdem kann bei langen Tragezeiten des Schuhwerkes die Fußhygiene über den gesamten Zeitraum hinweg nicht optimal sichergestellt werden. Außerdem ist es hiermit nicht möglich, die Fußgesundheit bzw. Fußhygiene des Fußes beim Tragen zu verbessern.

Aus der DE 10 2016 118 569 A1 ist eine Elektrodenanordnung zur Ausbildung einer dielektrisch behinderten Plasmaentladung bekannt, wobei die Elektrodenanordnung zwei nebeneinander angeordnete und durch ein Dielektrikum voneinander isolierte Teilelektroden hat, die mittels einer Steuereinrichtung mit bezüglich der Wellenform der Spannungshöhe gegengleichen, sich kompensierenden Wechselhochspannungen gespeist werden, wobei die zu behandelnde Oberfläche als Masseelektrode dient. Dadurch bildet sich in der Luftschicht, die zwischen der zu behandelnden Oberfläche und dem Dielektrikum vorgesehen ist, ein Plasma aus. Dabei fördert die Plasmabehandlung nicht nur die Wundheilung, sondern dient insbesondere auch der Desinfektion der Haut von menschlichen oder tierischen Körpern.

Allerdings sieht die dort beschriebene Elektrodenanordnung vor, dass die für die Einspeisung der Wechselhochspannung erforderliche Steuereinrichtung eine neben der Elektrode notwendige Gehäuseeinrichtung aufweist, in der die Steuereinrichtung untergebracht ist. Ein weiterer Aspekt der Plasmabehandlung menschlicher oder tierischer Hautbereiche besteht in der sicheren Handhabung der Elektrodenanordnung und der Vermeidung eines Funkenschlags auf die Haut. Hierfür muss die elektrische Kontaktierung der Elektrode mit dem Wechselhochspannungsgenerator so ausgestaltet sein, dass ein versehentliches Berühren elektrisch leitender Elemente oder ein Überschlag auf die Haut vermieden wird.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Vorrichtung anzugeben, mit der die Fußhygiene insbesondere beim Tragen des Schuhwerkes, verbessert werden kann.

Die Aufgabe wird mit dem Schuhwerk gemäß Anspruch 1 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den entsprechenden Unteransprüchen.

Gemäß Anspruch 1 wird ein Schuhwerk vorgeschlagen, das eine Elektrodenanordnung zur Ausbildung einer dielektrisch behinderten Plasmaentladung zwischen mindestens einer Elektrode und einer zu behandelnden Fußsohle hat, wobei ein als zu- mindest einen Teil einer Innensohle ausgebildetes Dielektrikum die mindestens eine Elektrode zur zu behandelnden Fußsohle hin vollständig abdeckt und eine zur zu behandelnden Fußsohle zeigende Anlageseite bildet, und wobei die Elektrodenanordnung mit einer Steuereinrichtung verbunden oder verbindbar ist, die zum Speisen der mindestens einen verbundenen Elektrode mit einer Wechselhochspannung zur Erzeugung der dielektrisch behinderten Plasmaentladung ausgebildet ist, um die Fußsohle mit einem dielektrisch behinderten Plasma zu behandeln. Die Steuereinrichtung umfasst hierfür mindestens eine Hochspannungsstufe (Hochspannungsgenerator) sowie eine Steuerungselektronik, die ausgebildet ist, die Hochspannungsstufe zum Erzeugen der Wechselhochspannung entsprechend anzusteuern. Die Steuereinrichtung kann dabei teilweise oder vollständig in der Schuhsohle des Schuhwerkes untergebracht sein, wobei Hochspannungsstufe und Steuerungselektronik nicht zwangsläufig ein gemeinsames Bauteil bilden müssen. Ebenfalls ist denkbar, dass die Hochspannungsstufe in der Schuhsohle untergebracht ist, während die Steuerungselektronik im oberen Teil des Schuhwerkes, beispielsweise im Schuhschaft, angeordnet ist.

Das Dielektrikum, welches die mindestens eine Elektrode der Elektrodenanordnung einbettet, bildet zumindest einen Teil einer Innensohle, die die Fußsohle beim Tragen eines Schuhs mit einer solchen Schuhsohle stützt. Die Fußsohle setzt somit beim Tragen des Schuhwerkes direkt auf zumindest einen Teil des Dielektrikums als Innensohle auf (ggf. unter Verwendung eines Fußtextils, beispielsweise in Form einer Socke oder eines Abstandsgewebes) auf. Damit übernimmt die Innensohle des erfindungsgemäßen Schuhwerkes nicht nur die Aufgabe, die Fußsohle beim Tragen des Schuhs entsprechend zu stützen, sondern auch die Aufgabe eines Dielektrikums einer Elektrodenanordnung, um in einem Luftraum zwischen der Anlageseite des Dielektrikums und der Fußsohle ein Plasma ausbilden zu können. Dieser Luftraum kann beispielsweise durch das Tragen eines Fußtextils oder durch eine profilierte Oberfläche der Anlageseite des Dielektrikums gebildet werden, bei der zwischen Erhebungen (Abstandselementen) der Anlageseite entsprechende Lufträume bei Kontakt mit der Fußsohle gebildet werden, in denen sich das Plasma ausbilden kann.

Das Schuhwerk kann dabei auf dem Prinzip beruhen, dass die zu behandelnde Fußsohle des elektrisch leitfähigen Körpers als Masseelektrode verwendet wird, sodass prinzipiell für die Ausbildung eines Plasmafeldes nur eine einzige Elektrode benötigt wird, die mit der zu behandelnden Fußsohle als Masseelektrode zur Ausbildung des Plasmas zusammenwirkt. Dabei entsteht über die Fläche der Elektrode weitgehend ein idealerweise homogenes elektrisches Feld, in dem die Feldlinien parallel zueinander verlaufen. Lediglich am Rand der Elektrode können bekannterweise gekrümmte oder schräg verlaufende Feldlinien entstehen.

Es wurde hierbei erkannt, dass sich durch die Verwendung eines Dielektrikums als Innensohle eines Schuhwerkes eine Elektrodenanordnung zur Ausbildung einer dielektrisch behinderten Plasmaentladung realisieren lässt, die geeignet ist, ein Plasma in einem oder mehreren Lufträumen zwischen der Anlageseite des Dielektrikums und der Fußsohle der den Schuh tragenden Person auszubilden, wodurch die Fußhygiene deutlich verbessert werden kann. Es hat sich gezeigt, dass Pilze, Bakterien und Keime im Schuh und auf der Hautoberfläche der Fußsohle beim längeren Tragen der Schuhe deutlich reduziert und die Fußhygiene verbessert werden kann. Durch die Plasmabehandlung wird darüber hinaus die Mikrozirkulation in den Blutgefäßen deutlich verbessert, so dass die Erfindung insbesondere bei Menschen mit Diabetes oder Neuropathien Vorteile erbringt.

Es wurde darüber hinaus auch erkannt, dass trotz der bei der Verwendung der Schuhsohle entstehenden Stützkraft, die durch die Fußsohle auf die als Dielektrikum ausgebildete Innensohle wirkt, ein derartiger Luftraum zwischen Fußsohle und Anlageseite des Dielektrikums gebildet werden kann, der geeignet ist, ein Plasma zwischen Fußsohle und Anlageseite des Dielektrikums auszubilden, wenn die in dem Dielektrikum eingebetteten Elektrode mit einer Wechselhochspannung durch die Steuereinheit beaufschlagt wird.

Die Elektrodenanordnung und insbesondere die darin enthaltene mindestens eine Elektrode ist mit der Hochspannungsstufe der Steuereinrichtung verbunden bzw. verbindbar, sodass die durch die Hochspannungsstufe generierte Wechselhochspannung an die Elektrode übertragen werden kann, um so eine dielektrisch behinderte Plasmaentladung zu erzeugen. Erfindungsgemäß ist nun eine Kontaktvorrichtung zum elektrischen Verbinden der Elektrode mit der Steuereinrichtung, insbesondere der Hochspannungsstufe der Steuereinrichtung, vorgesehen, wobei die Kontaktvorrichtung ein erstes mit der Elektrode verbundenes Kontaktelement umfasst, welches mit einem in einer Schuhsohle des Schuhwerkes vorgesehenen zweiten Kontaktelement zur elektrischen Verbindung derart zusammenwirkt, dass die Elektrode mit einer in der Schuhsohle angeordneten Hochspannungsstufe zur Übertragung der Wechselhochspannung an die Elektrode elektrisch verbunden oder verbindbar ist.

Die Kontaktvorrichtung des dabei ausgebildet, mithilfe der Kontaktelemente eine Hochspannung von der Hochspannungsstufe an die Elektrode zu übertragen. Die Hochspannungsstufe ist dabei in der Schuhsohle, vorzugsweise im Absatz, des Schuhwerkes untergebracht und kann durch entsprechende Ansteuerung durch die Steuerungselektronik der Steuereinrichtung eine entsprechende Wechselhochspannung generieren und diese an die Elektrode zur Erzeugung des dielektrisch behinderten Plasmas übertragen.

Die Kontaktelemente der Kontaktvorrichtung können dabei so ausgebildet sein, dass sie eine lösbare elektrische Verbindung herstellen, wobei für einen sicheren Betrieb zur Übertragung des Hochspannungspotentials an die Elektrode eine insbesondere formschlüssige, kraftschlüssige und/oder magnetische Verbindung vorgesehen sein kann. So ist es insbesondere denkbar, dass die Kontaktelemente der Kontaktvorrichtung eine Steckverbindung darstellen, die beim Einlegen der Innensohle (Dielektrikum mit Elektrode) ineinander gesteckt werden und so zur Übertragung des Hochspannungspotentials im Eingriff stehen. Ferner ist beispielsweise eine magnetische Verbindung denkbar, bei der die elektrische Kontaktierung durch eine magnetische Kraft gehalten wird. Denkbar ist aber auch eine Steckverbindung mit einem Kontaktstift und einer Kontaktbuchse, die ineinander eingreifen. Auch eine stirnseitige Kontaktierung eines mit einem Dielektrikum ummantelten Kontaktstiftes ist denkbar. Denkbar ist sicherlich auch, dass eine feste, nicht lösbare elektrische Verbindung hergestellt wird.

Das Dielektrikum kann dabei vollständig die Innensohle bilden, sodass die Anlageseite des die Innensohle ausbildenden Dielektrikums die Fußsohle des Trägers vollständig abdeckt. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass die gesamte Fußsohle mit einem Plasma behandelt werden kann.

Denkbar ist aber auch, dass das Dielektrikum nur einen Teil der Innensohle bildet und dadurch die Fußsohle durch die Anlageseite nicht vollständig abgedeckt wird. Hierbei wird nur ein Teil der Fußsohle mit einem Plasma behandelt, wenn die in dem Dielektrikum eingebettete Elektrode mit einer Wechselhochspannung durch die Steuereinheit beaufschlagt wird. So kann das Dielektrikum bspw. nur im Bereich der Ferse der Fußsohle vorgesehen sein. Denkbar ist dabei, dass sich das Dielektrikum von dem Fersenbereich bis in den Bereich des Fußbogens erstreckt, bspw. bis vor den Fußballen. Denkbar sicherlich aber auch, dass das Dielektrikum nur den Bereich des Fußbogens und/oder dem Bereich des Fußballens abdeckt.

Die durch das Dielektrikum teilweise oder vollständig gebildete Innensohle kann bspw. integraler Bestandteil der Schuhsohle sein und ist dabei insbesondere fest und nicht lösbar mit den übrigen Bestandteilen der Schuhsohle bzw. des Schuhwerkes verbunden. Hierdurch wird die Kontaktierung der in dem Dielektrikum eingebetteten Elektrode mit der Steuereinrichtung vereinfacht, indem diese Kontaktierung fest und nicht lösbar ausgebildet ist. Die in dem Dielektrikum eingebettete Elektrode ist somit über eine feste nicht lösbare Verbindung mit der Hochspannungsstufe verbunden bzw. elektrisch kontaktiert.

Es ist ebenfalls vom Erfindungsgedanken umfasst, dass die durch das Dielektrikum zumindest teilweise gebildete Innensohle lösbar mit der Schuhsohle verbunden ist und somit insbesondere auswechselbar ausgestaltet ist. Hierdurch lässt sich die Innensohle mit der Elektrode und dem die Elektrode einbettenden Dielektrikum nach Bedarf auswechseln, um so beispielsweise höhere hygienische Anforderungen zu erfüllen oder bei einem Defekt der Elektrode oder des Dielektrikums einen Austausch vornehmen zu können, ohne hierfür den gesamten Schuh auszusondern. Die aus dem Dielektrikum und der wenigstens einen Elektrode gebildete Innensohle kann dabei auch eine Einlegesohle sein, die bei Bedarf ausgewechselt bzw. ausgetauscht werden kann.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen dass die Elektrodenanordnung mindestens zwei durch das Dielektrikum voneinander isolierte und nebeneinander angeordnete Elektroden aufweist, wobei die Kontaktvorrichtung für jede Elektrode jeweils ein erstes Kontaktelement und ein zweites Kontaktelement derart umfasst, dass die Elektroden getrennt voneinander mit der Steuereinrichtung verbunden oder verbindbar sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung nur eine einzige Hochspannungsstufe enthält, die zur Speisung der Wechselhochspannung für die einzelnen Elektroden vorgesehen ist. Denkbar ist aber auch, dass für jede Elektrode eine einzelne separate Hochspannungsstufe vorgesehen ist, wodurch jede Elektrode separat und unabhängig von den anderen Elektroden mit einer Wechselhochspannung versorgt werden kann. Nebeneinander angeordnet meint hierbei, dass die Elektroden in Laufrichtung nebeneinander in dem Dielektrikum angeordnet sind und dabei in einer gemeinsamen Ebene ausgerichtet sind, die im Wesentlichen parallel zu der durch die Schuhsohle aufgespannten Ebene liegt. Die beiden in Laufrichtung nebeneinander angeordneten Elektroden weisen somit im Wesentlichen den gleichen Abstand zu der gemeinsamen Anlagenseite des Dielektrikums auf.

Bei dieser Ausführungsform sind die Elektroden vorzugsweise in einer solchen Flächengröße ausgebildet, dass die Ausdehnung des elektrischen Feldes und der idealerweise parallelen Feldlinien mehr als 50 %, vorzugsweise mehr als 65 % und weiter bevorzugt mehr als 80 % der Fläche der Innensohle beträgt. Die Elektroden sind dabei flächig ausgedehnt und parallel zur Anlageseite des Dielektrikums positioniert und vorzugsweise so in dem Dielektrikum eingebettet, dass die Elektroden im gleichen Abstand zur Anlageseite nebeneinander angeordnet und durch das Dielektrikum voneinander isoliert sind. Die Elektroden sind dabei getrennt voneinander mit der Steuereinrichtung verbunden und können so separat von der Steuereinrichtung mit der Wechselhochspannung versorgt werden.

Dabei ist es denkbar, dass mehr als zwei Elektroden vorgesehen sind. So lassen sich beispielsweise mehrere Elektrodenpaare realisieren, wobei die Elektroden eines Elektrodenpaares benachbart und elektrisch isoliert nebeneinander in dem Dielektrikum angeordnet sind. Jeder Elektrode eines Elektrodenpaares kann dabei getrennt von der anderen mit der Steuereinrichtung verbunden sein und separat mit einer Wechselhochspannung gespeist werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung eingerichtet ist, benachbarte Elektroden mit bezüglich der Wellenform und der Spannungshöhe gegengleichen, sich kompensierenden Teil-Wechselhochspannungen zu speisen. Hierdurch ergibt sich bei gleicher Spitzenspannung der Teil- Wechselhochspannungen eine vergrößerte wirksame Spannung für die Bildung des Plasmas gegenüber nur einer Elektrode. Ferner wird kein Bezug zum Erdpotential benötigt, sodass auch eine erdpotentialunabhängige Spannungsversorgung, beispielsweise aus Batterien, möglich ist.

Die Elektrodenanordnung mit ihren wenigstens zwei benachbarten Elektroden ist daher so ausgelegt, dass die Elektroden über ihre nahezu gesamte Fläche mit der zu behandelnden Fußsohle idealerweise ein im Wesentlichen homogenes Feld ausbilden, das idealerweise ein gleichmäßiges Plasma erzeugt. Dabei können die Halbwellen in Größe und Form identisch sein, so dass sich in dem Trenngebiet ein konstantes, sich über die Periode der Wechselspannung nicht ändern des Mittenpotential einstellt, das ein Massepotential bildet. In der Praxis kann die Identität der gegengleichen Halbwelle nur angenähert vorliegen, sodass ein konstantes Summenpotential im Trenngebiet auch dann vorliegt, wenn noch eine geringe Schwankung des Summenpotentials vorliegt, die beispielsweise weniger als 5 % der Scheitelspannungen beträgt.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens zwei Elektroden in Längsrichtung der Schuhsohle nebeneinander benachbart angeordnet sind. Die Längsrichtung meint hierbei die gewöhnliche Laufrichtung.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung die Wechselhochspannung in Form von Einzelimpulsen, in Form von Impulszügen und/oder in Form von gedämpften Schwingungen erzeugt und an die jeweilige Elektrode abgibt. Bei einem Impulszug mit gedämpfter Schwingung weist die Anfangshalbwelle die höchste Amplitude auf, sodass die Polarität dieses Impulssignales in erster Linie durch Polarität der Anfangshalbwelle bestimmt wird.

Die Impulssignale können dabei um eine Neutrallinie bzw. Nulllinie oszillieren, sodass ausgehend von dieser Neutrallinie auf eine positive Halbwelle anschließend eine negative Halbwelle folgt, auf die dann beispielsweise wieder eine positive Halbwelle folgen kann.

Das Verhältnis zwischen Impulsdauer eines einzelnen Impulssignals und dem Impulsabstand zweier Impulssignale ist vorzugsweise kleiner als 1 :10, vorzugsweise kleiner als 1 :20. Die Impulsdauer ist demnach deutlich kleiner als der Impulsabstand zwischen zwei Impulssignalen. Der Tastgrad (auch Ansteuergrad genannt) als Ver- hältnis zwischen Impulsdauer und Periodendauer beträgt dabei weniger als 10 %, vorzugsweise weniger als 5 %.

Die Scheitelspannungen der verwendeten Wechselhochspannungen kann ±1 kV bis ±100 kV liegen, vorzugsweise zwischen ±2 kV und ±25 kV liegen. Die Wechselfrequenzen der Wechselhochspannungen liegen dabei zweckmäßigerweise zwischen einigen 100 Hz und etwa 100 MHz. Die elektrische Leistung der dielektrisch behinderten Plasmaentladung beträgt vorzugsweise weniger als 10 W, besonders vorzugsweise weniger als 5 W. Die elektrische Leistung kann aber auch bei 1 W oder noch darunter liegen. Die Wechselhochspannung der wenigstens einen Elektrode kann in Form einzelner, bipolare Spannungsimpulse erzeugt werden, die bspw. eine Größenordnung von 1 kV aufweisen. Dies ist mit handelsüblichen elektronischen Halbleiterbaustein möglich.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mindestens eine Elektrode als flächige, flexible Elektrode ausgebildet ist, die eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, wobei das die mindestens eine Elektrode einbettende Dielektrikum sich durch diese Öffnungen hindurch erstreckt. Eine erfindungsgemäße Elektrode kann beispielsweise aus Federstahl gebildet sein, sodass der Innensohle hierdurch eine gewisse Stabilität (Biegesteifigkeit) verliehen wird. Das sich in die Öffnungen hineinerstreckende Dielektrikum gewährleistet dabei einen sicheren Halt der Elektrode innerhalb des Dielektrikums und verhindert bei stetiger Belastung ein Verrutschen der Elektrode innerhalb des Dielektrikums und somit einen Defekt. Die Elektrode wird aufgrund ihrer Öffnungen und dem sich dahinein erstreckenden Dielektrikum in Art eines Formschlusses in dem Dielektrikum gehalten.

Die in dem Dielektrikum eingebettete Elektrode weist ebenfalls flexible Eigenschaften auf, um so das Abrollen des Fußes bei der Verwendung der Schuhsohle nicht zu behindern. Dielektrikum und Elektrode sind insbesondere derart flexibel ausgebildet, dass ein Abrollen des Fußes ermöglicht wird und Dielektrikum und Elektrode während des Gehens oder Laufens in Längsrichtung biegbar sind.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erste Kontaktelement der Kontaktvorrichtung ein Kontaktstecker ist, der mit dem einen Ende mit der jeweiligen Elektrode verbunden und sich mit dem gegenüberliegenden Ende aus dem Dielektri- kum erstreckt, wobei der Kontaktstecker in eine in der Schuhsohle als zweites Kontaktelement vorgesehene Kontaktbuchse form- und/oder kraftschlüssig eingreift oder in Eingriff bringbar ist.

Sind mehrere Elektroden vorgesehen, so weist jeder Elektrode mindestens einen Kontaktstift auf, der in eine entsprechende Kontaktbuchse form- und/oder kraftschlüssig eingreift, um die jeweilige Elektrode separat mit der Steuereinrichtung zu verbinden und mit einer Wechselhochspannung ansteuern zu können.

Die Kontaktstifte sind dabei vorzugsweise in einem Bereich vorgesehen, der in unmittelbarer Nähe zu der Hochspannungsstufe liegt, sodass eine Verbindung zwischen den Elektroden und der Hochspannungsstufe auf möglichst kurzem Wege erfolgt. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Hochspannungsstufe in den übrigen Schichten der Schuhsohle, insbesondere in dem die Ferste abstützenden Absatz, angeordnet ist. Die Hochspannungsstufe kann aber auch in der Innensohle der Schuhsohle angeordnet sein und somit integraler Bestandteil der Innensohle werden, was eine kompakte Handhabung und Integration der Elektrodenanordnung in einen Schuh ermöglicht.

Die Kontaktstifte ragen aus der der Anlageseite abgewandten Seite des Dielektrikums heraus, wobei die Kontaktbuchsen im Wesentlichen vollständig in der Schuhsohle angeordnet sind. Hierdurch wird eine versehentliche Berührung der zweiten Kontaktelemente, welche das Hochspannungspotential tragen, verhindert. Hierdurch kann zum einen ein sicherer Betrieb der Elektrodenanordnung realisiert werden, ohne die Gefahr eines Spannungsüberschlages befürchten zu müssen. Außerdem kann so beim Auswechseln der Innensohle der Kontakt mit der Hochspannungsquelle in der Schuhsohle vermieden werden. Hierfür kann bevorzugt weiterhin vorgesehen sein, dass eine elektrische Kontaktierung erst am Grund der Steckbuchse erfolgt, sodass die Kontaktstifte des Dielektrikums erst ab einer gewissen Eindringtiefe mit der Steuereinrichtung elektrisch kontaktiert sind, die geeignet ist, ein versehentliches Berühren der Hochspannungsquelle zu vermeiden.

Mittels dieser Steckverbindung bestehend aus Kontaktstecker und Kontaktbuchse kann darüber hinaus nicht nur das elektrische Verbinden der Elektrode mit dem Hochspannungspotential realisiert werden, sondern auch das Fixieren der Innensoh- le innerhalb des Schuhwerkes. Denn die Steckverbindung realisiert einen Formschluss, der die Innensohle an der gewünschten Position hält. Dieses besonders vorteilhaft, wenn die Innensohle auswechselbar ist, beispielsweise bei einer auswechselbaren Einlegesohle.

Dabei kann eine selbstverschließende Öffnung über den Kontaktaufnahmen vorgesehen sein, um ein versehentliches Berühren der Kontakte der Kontaktaufnahme zu vermeiden. Eine solche selbstverschließende Öffnung kann beispielsweise durch aneinander angrenzenden Gummilippen realisiert werden.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Dielektrikum aus Silikon besteht oder daraus gebildet ist. In einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Dielektrikum aus einem flexiblen und/oder gelartigen Material gebildet ist. Ein derartiges gelartiges Material kann beispielsweise ein Solgel (bspw. hergestellt in einem Sol-Gel-Prozess) sein. Das gelartige Material kann bspw. ein po- lyurethan-basiertes Gel insbesondere ohne Weichmacher sein und weist die Formstabilität eines Festkörpers mit elastischen Eigenschaften auf. Es kann sich dabei insbesondere nicht um ein Hydrogel handeln. Es handelt sich hierbei insbesondere um ein gegossenes Material, welches im Herstellungsprozess annähernd flüssig ist und insbesondere die in der Elektrode vorgesehenen Öffnungen ausfüllen kann. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass ein solches Polyurethan-Gel als Dielektrikum geeignet ist.

Die Auflagefläche des Dielektrikums kann durch Hautbildung des Polyurethangels oder bevorzugt durch das Aufbringen einer Folie, die aus Silikon oder bevorzugt aus Polyurethan bestehen kann, auf das Gel während eines Gießvorgangs zur Formgebung des Dielektrikums erzeugt werden. Das weiche und anschmiegsame Polyurethangel kann aus der Reaktion wenigstens eines Polyols mit wenigstens einem geeigneten Isocyanat hergestellt werden, wobei die immobilisierte disperse (flüssige) Phase des Gels durch das wenigstens eine Polyol gebildet wird und nicht - wie etwa bei einem Hydrogel - durch Wasser. Vielmehr liegt der Wassergehalt des Polyurethan-Gels vorzugsweise durch Aufnahme von Feuchte nach der Herstellung unter 5 Gew.%, vorzugsweise unter 3 Gew.%. Die Haut, die das Polyurethan-Gel vollständig einschließen kann, weist eine Stärke von weniger als 1 mm, vorzugsweise weniger als 0,5 mm, besonders bevorzugt weniger als 0,2 mm, auf und ist so flexibel ausgebildet, dass die vorteilhaften mechanischen Eigenschaften des Gels (Weichheit, Anpassbarkeit an gekrümmte Oberflächen, angenehmes Kontaktgefühl) nicht beeinträchtigt werden.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Innensohle vollständig aus dem Dielektrikum und der darin eingebetteten mindestens einen Elektrode gebildet ist.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Schuhwerk einen - insbesondere aufladbaren - elektrischen Energiespeicher aufweist, der mit der Steuereinrichtung verbunden ist und diese mit elektrischer Energie versorgt. Sowohl die Steuereinrichtung als auch die mindestens eine Elektrode der Elektrodenanordnung werden dabei mit elektrischer Energie aus dem elektrischen Energiespeicher gespeist. Ist ein aufladbaren Energiespeicher vorgesehen, so ist es vorteilhaft, wenn eine Kontaktierungsschnittstelle in der Schuhsohle vorgesehen ist, um den elektrischen Energiespeicher aufzuladen, indem er mit einer externen elektrischen Energiequelle über die Kontaktierungsschnittstelle kontaktiert wird. Eine solche Kontaktierungsschnittstelle kann beispielsweise dem USB (beispielsweise USB-C) Standard entsprechen.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mittels eines Wandlerelementes (beispielsweise basierend auf dem piezoelektrischen Effekt) die beim Gehen oder Laufen aufgebrachte mechanische Kraft in elektrische Energie umgewandelt wird. So kann beispielsweise mithilfe eines hierzu geeigneten Generators die beim Gehen oder Laufen auf die Schuhsohle einwirkende Kraft in elektrische Energie umgewandelt werden, die entweder den aufladbaren Energiespeicher speist oder direkt zum Speisen einer Wechselhochspannung genutzt wird.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, sowohl die Steuerungselektronik als auch die mindestens eine Hochspannungsstufe der Steuereinrichtung in der Schuhsohle, insbesondere im Absatz, des Schuhwerkes angeordnet ist.

Da insbesondere bei Arbeitsschutz- oder orthopädischen Schuhen in der Regel ein recht voluminöser Absatz der Schuhsohle vorhanden ist, eignet sich dieser für die Unterbringung der Steuereinrichtung einschließlich einer eventuellen autarken elektrischen Energiequelle besonders. In dieser Ausführungsform sind die Kontakte- lemente der Kontaktvorrichtung der jeweiligen Elektrode im Bereich des Absatzes vorgesehen, um so eine möglichst kurzen Verbindungsweg zu realisieren. Aber es ist denkbar, dass die Steuereinrichtung mit einer externen Energiequelle verbindbar ist, umso beispielsweise einen im Absatz vorgesehenen elektrischen Energiespeicher aufzuladen. Hierdurch kann ein autarker Betrieb über einen gewissen Zeitraum realisiert werden. Denkbar ist aber auch, dass der Steuereinrichtung eine externe Hochspannung zugeführt wird, um so auf Energiespeicher im Schuhwerk verzichten zu können.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Dielektrikum an der Anlageseite strukturiert ist, um in Zusammenwirkung mit der zu behandelnden Fußsohle eine Mehrzahl von Hohlräumen zu bilden, oder glatt ist. Das strukturierte Dielektrikum ist an der Anlagenseite reliefartig ausgebildet, wobei sich dabei Erhöhungen und Vertiefungen abwechseln. Dies kann beispielsweise durch eine Gitter- oder Noppenstruktur realisiert werden. Aufgrund der sich abwechselnden Erhöhungen und Vertiefungen bildet sich ein Luftraum, wenn die Fußsohle das Dielektrikum der Innensohle kontaktiert. In dem so gebildeten Luftraum kann sich dann das Plasma ausbilden. Derartige in der Anlageseite des Dielektrikums vorgesehene Abstandselemente bilden dabei in Zusammenwirkung mit der Fußsohle Hohlräume, in denen sich das Plasma ausbilden kann. Denkbar ist aber auch, dass eine glatte Anlageseite vorgesehen ist, wobei die Ausbildung der Hohlräume dann durch das Tragen eines Fuß- textils (bspw. Socken) oder eines Abstandsgewirk realisiert wird, das für einen Abstand der Fußhaut bzw. der Fußsohle zu dem Dielektrikum sorgt.

Vorteilhafterweise füllt die als Einlegesohle ausgebildete Innensohle die Länge des Schuhinnenraumes teilweise oder vollständig aus und weist insbesondere eine an eine Fußform angepasste Breite über die Länge auf. Die in der Innensohle durch das Dielektrikum eingebettete Elektrode oder eingebetteten Elektroden sind dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass sie ebenfalls an die Fußform angepasst sind und insbesondere im Ballenbereich eine größere Breite aufweisen als im Fersenbereich.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Elektrodenanordnung eine oder mehrere Durchgangsöffnungen (Durchgangslöcher) für einen Luftaustausch aufweist. Die Durchgangsöffnungen erstrecken sich dabei durch die Elektroden und das Dielektrikum. Die Durchgangsöffnungen der Elektrode weisen dabei eine große- re Öffnungsbreite auf als die hierzu korrespondierenden Durchgangsöffnungen des Dielektrikums, so dass die Elektrode im Bereich der Durchgangsöffnung ebenfalls vollständig von dem Dielektrikum abgedeckt wird.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 Schematische Darstellung eines Schuhwerkes mit erfindungsgemäßer Schuhsohle in einer seitlichen Schnittdarstellung;

Figur 2 Darstellung des Längsschnittes A-A;

Figur 3a, 3b Darstellung des Längsschnittes D-D in zwei Ausführungsformen;

Figur 4 Darstellung des Querschnittes C-C.

Figur 1 zeigt ein Schuhwerk 10, das eine Schuhsohle 11 und einen sich an der Schuhsohle 11 im oberen Teil anschließenden Schuhschaft 12 hat. Die Schuhsohle 11 und der Schuhschaft 12 bilden dabei einen Hohlraum 13, in den durch eine Öffnung 14 eingegriffen werden kann. Der Hohlraum 13 dient dabei zur Aufnahme eines Fußes.

Die Schuhsohle 11 weist eine Innensohle 15 auf die mit einer Anlageseite 16 in Richtung des Hohlraumes 13 ausgerichtet ist. Die Anlageseite 16 der Innensohle 15 ist dabei so ausgebildet, dass sie zur Aufnahme der Fußsohle des sich um Hohlraumes 13 befindlichen Fußes vorgesehen ist. Die Innensohle 15 und insbesondere die Anlageseite 16 sind dabei entsprechend geformt, um die Fußsohle des Fußes entsprechend aufzunehmen und zu stützen.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die Innensohle 15 ein Dielektrikum 20 bildet, in das mindestens eine Elektrode 21 eingebettet ist. Das Dielektrikum 20 und die mindestens eine darin eingebettete Elektrode 21 sind dabei flexibel ausgebildet und können beim Abrollen des Fußes bei einer Gehbewegung oder Laufbewegung die dabei entstehende Formveränderung des Schuhwerkes 10 nachvollziehen.

Im Absatz 17 der Schuhsohle 11 befindet sich des Weiteren eine Steuereinrichtung 22, die eine Hochspannungsstufe 23 und eine Steuerelektronik 24 zur Ansteuerung der Hochspannungsstufe 23 umfasst (Fig. 2). Sowohl die Hochspannungsstufe 23 als auch die Steuerelektronik 24 sind dabei im Absatz des Schuhwerkes 10 angeordnet. Die Elektrode 21 ist dabei mittels einer Kontaktvorrichtung 25 mit der Steuereinrichtung 22, insbesondere mit der Hochspannungsstufe 23, elektrisch verbunden, sodass die durch die Hochspannungsstufe 23 generierte Wechselhochspannung an die Elektrode 21 abgegeben werden kann. Hierfür weist die Kontaktvorrichtung 25 einen Kontaktstift 26 als 1. Kontaktelement auf, der in eine Kontaktbuchse 27 als 2. Kontaktelement formschlüssig eingreift. Der Kontaktstift 26 ist dabei mit der Elektrode 21 elektrisch verbunden und führt an der Stelle der Kontaktierung aus dem Dielektrikum 20 heraus. Die Kontaktbuchse 27 befindet sich im Absatz 17 der Schuhsohle 11 und ist hier insbesondere integraler Bestandteil des Schuhwerkes 10. Die Kontaktbuchse 27 steht dann in elektrische Verbindung mit der Hochspannungsstufe 23 der Steuereinrichtung 22 und kann so das Hochspannungspotential an die Elektrode 21 übertragen.

Die Steuereinrichtung 22 kann dabei durch eine autarke elektrische Energiequelle versorgt werden, beispielsweise eine Batterie oder einen Akkumulator. Das Aufladen eines Akkumulators kann dabei über eine externe Energiequelle 28 erfolgen, die mit der Steuereinrichtung 22 bedarfsweise kontaktiert werden kann. Hierfür weist die Schuhsohle 11 im hinteren Bereich des Absatzes 17 eine Kontaktierungschnittstelle 29 auf, die ausgebildet ist, mit einer externen Energiequelle 28 kontaktiert zu werden. Eine solche Kontaktierungschnittstelle 29 kann dabei beispielsweise einem Steckerstandard folgen, wie beispielsweise dem USB-Standard.

Figur 2 zeigt eine Draufsicht durch den Längsschnitt A-A, wir in Figur 1 dargestellt ist, wobei in Figur 3a die Anordnung aus Dielektrikum 20 und Elektroden 21 a, 21 b detaillierter dargestellt ist. Die Innensohle 15 mit dem Dielektrikum 20 erstreckt sich dabei von dem vorderen Teil des Schuhwerkes 10 bis zum hinteren Bereich des Schuhwerkes 10, wo die Ferse der Fußsohle ist. Das Dielektrikum 20 bettet im Ausführungsbeispiel der Figur 2 dabei zwei nebeneinander angeordnete, benachbarte Elektroden 21a und 21 b ein, die in Längsrichtung des Schuhwerkes nebeneinander angeordnet sind und im Mittel einem gleichen Abstand zur Anlageseite 16 haben. Jede der beiden Elektroden 21 a und 21 b hat dabei einen Kontaktstift 26a bzw. 26b, die jeweils in eine nicht dargestellte Kontaktbuchse eingreifen und die jeweilige Elektrode mit der Steuereinrichtung 22 getrennt und separat von der jeweils anderen Elektrode verbinden. Hierdurch ist sowohl die erste Elektrode 21 a als auch die zweite Elektrode 21 b separat und getrennt von der jeweils anderen mit einer Wechselhochspannung beaufschlagbar.

Figur 2 zeigt dabei die Steuereinrichtung 22 mit einer Steuerelektronik 24, die eine mikroprozessorgesteuerten oder mikrocontrollergesteuerten oder auch FPGA- gesteuerte Recheneinheit 30 sowie dem aufladbaren Energiespeicher 31 umfasst.

Im oberen Teil der Figur 2 ist dabei eine Steuereinrichtung 22 gezeigt, bei der zwei Transformatoren 23a und 23b als Hochspannungsstufen vorgesehen sind. Der erste Transformator 23a speist dabei die erste Elektrode 21 a mit einer ersten Wechselhochspannung, während der zweite Transformator 23b die zweite Elektrode 21 b mit einer zweiten Wechselhochspannung speist. Damit kann jede Elektrode unabhängig und separat voneinander mit einer entsprechenden Wechselhochspannung beaufschlagt werden. Diese können vorzugsweise bezüglich der Wellenform und der Spannungshöhe gegengleich sein.

Die erste, rechte Elektrode 21a kann dabei mit einer bezüglich der Wellenform und Größe charakteristischen ersten Wechselhochspannung beaufschlagt, die zu der Wellenform und -große der zweiten Wechselhochspannung der zweiten, linken Elektrode 21 b gegengleich ist.

In Figur 2 wird in der unteren Darstellung eine Steuereinrichtung 22 gezeigt, die lediglich einen einzigen Transformator 23 aufweist, um die Elektroden mit einer entsprechenden Wechselhochspannung zu speisen. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Elektroden mit den beiden Anschlüssen einer Wechselhochspannung verbunden werden. Denkbar ist aber auch, dass die beiden Elektroden als quasi eine Elektrode gleichzeitig mit der Phase der Wechselhochspannung gespeist werden.

Figur 3b zeigt eine Ausführungsform, bei der nur eine Elektrode 21 in dem Dielektrikum 20 angeordnet ist. Auch hier befindet sich im Fersenbereich ein Kontaktstift 26, der aus der Betrachtungsebene heraus aus dem Dielektrikum 20 ragt. Des Weiteren ist zu erkennen, dass die Elektrode 21 , wie auch schon die Teilelektroden 21 a und 21 b eine Mehrzahl von Öffnungen 35 hat, sodass eine Art Perforation entsteht. Diese Öffnungen 35 sind dabei durch das Material des Dielektrikums 20 besetzt und fixieren somit die Elektrode 21 formschlüssig in dem Dielektrikum 20. Figur 4 zeigt einen Querschnitt C-C durch den hinteren Absatzbereich des Schuhwerkes 10. Zu erkennen ist das als Innensohle. 15 ausgebildete Dielektrikum 20, in das die erste und zweite Elektrode eingebettet ist. Von den beiden Elektroden erstreckt sich jeweils ein Kontaktstift 26a, 26b in Richtung der Steuereinrichtung 22. In der unter der Innensohle 15 liegenden Schicht der Schuhsohle 11 befinden sich Kontaktbuchsen 27a, 27b für den jeweiligen Kontaktstift 26a, 26b der jeweiligen Elektrode, in die die Kontaktstifte jeweils eingesetzt sind und ihre jeweilige Elektrode mit der Steuereinrichtung 22 elektrisch verbindet. Die Kontaktbuchsen 27a, 27b bilden zusammen mit den Kontaktstiften 26a, 26b eine Art Stecker-Buchsen-System bzw. Steckverbindung, um die jeweilige Elektrode der Steuereinrichtung 22 verbinden zu können und die insbesondere lösbar ausgebildet sein kann. Hierdurch lässt sich eine austauschbare Innensohle 15 realisieren, die bedarfsweise ausgewechselt und entsprechend sicher mit der Steuereinrichtung 22 zur Beaufschlagung der Elektroden mit einer Wechselhochspannung verbunden werden kann. Durch die Anordnung der Kontaktbuchsen 27a, 27b im Bereich der Steuereinrichtung 22 wird sichergestellt, dass die elektrische Verbindung zwischen den Elektroden 21a, 21 b und der Steuereinrichtung 22 so kurz wie möglich gehalten wird.

Im Ausführungsbeispiel der Figur 4 gezeigt, dass die Steuereinrichtung 22 in einem speziellen Hohlraum 33 der Schuhsohle 11 unter der Innensohle 15 angeordnet ist. Die Steuereinrichtung 22 kann so sicher in der Schuhsohle 11 untergebracht werden, ohne befürchten zu müssen, dass unbeabsichtigt die Hochspannungsquelle berührt werden kann. Zwischen dem Hohlraum 33 und der Innensohle 15 befindet sich dabei ein schmaler Steg 34, der den Hohlraum 33 abdeckt. Bei einer Gehbewegung oder Laufbewegung wird dabei durch die Ferse des Fußes eine Kraft auf die Innensohle 15 in Richtung der Steuereinrichtung 22 aufgebracht, die zu einer Verformung der Innensohle 15 und des Steges 34 führen kann. Hierdurch verkürzt sich der Abstand zwischen den Kontaktstiften 26a, 26b und der Steuereinrichtung 22, was durch eine flexible Verbindung zwischen Kontaktbuchse und Steuereinrichtung kompensiert werden muss.

Dabei ist es denkbar, dass der Hohlraum 33 mit einem weichen bzw. flexiblen Material ausgefüllt wird, wodurch die Steuereinrichtung 22 vollständig in die Schuhsohle 11 Eingebettet wird. Hierdurch lässt sich realisieren, dass die Innensohle beispielsweise in Form einer Einlegesohle ausgewechselt werden kann.

Schuhwerk Schuhsohle Schuhschaft Hohlraum des Schuhwerkes Öffnung des Schuhwerkes Innensohle Anlageseite Absatz der Schuhsohle Dielektrikum Elektrode Steuereinrichtung Hochspannungsstufe/Transformator Steuerelektronik Kontaktvorrichtung Kontaktstift Kontaktbuchse externe Energiequelle Kontaktierungsschnittstelle Recheneinheit aufladbaren Energiespeicher Trenngebiet Hohlraum der Schuhsohle Steg Öffnungen der Elektrode