Aus der DE 39 04 603 A1 ist eine beheizbare Schuhsoh- le bekannt, die aus mehreren Schichten aufgebaut ist, wobei eine zur Wärmeerzeugung dienende Schicht von einer leitfähigen Kunststofffolie mit aufgetragenen Leiterbahnen gebildet ist. Im Mittelfußbereich der Sohle ist auf der Unterseite der Heizfolie ein Kalt- leiter-Schaltelement vorgesehen, das die tatsächliche vorliegende Temperatur registriert und bei einer vor- bestimmten Temperatur die Heizung einschaltet und bei Erreichen einer weiteren vorbestimmten Temperatur wieder ausschaltet. Im Bereich der Ferse ist eine aufladbare Batterie mit induktiver Aufladspule und Gleichrichter vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine el. ekt-

risch beheizbare Einlegesohle zu schaffen, die fle- xible Einsatzmöglichkeiten vorsieht und einfach zu bedienen ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich- nenden Merkmale des Hauptanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst.

Dadurch, dass die in der Sohle angeordnete Steuer- schaltung eine Fernsteuervorrichtung zum Ein-und Ausschalten bzw. Steuern des Heizvorgangs aufweist, kann der Heizvorgang unabhängig von der erlangten Temperatur vom Benutzer in flexibler Weise eingesetzt und nach seinen Wünschen. in einfacher Weise ein-und ausgeschaltet werden. Durch Vorsehen einer Schutz- schaltung zum Abschalten der aufladbaren Batterie vom übrigen Stromkreis wird vermieden, dass bei Kurz- schluss oder dergleichen eine zu große Hitzeentwick- lung stattfindet, die gefährlich für den Benutzer werden kann.

Insbesondere kann die Heizelektrode durch pulsförmige Spannung angesteuert werden. Die Frequenz dieser Pul- se ist so abgestimmt, dass die Blutzirkulation zu- sätzlich angeregt wird. Da übliche Batterien bei tie- fen Temperaturen an Leistung verlieren, besitzt diese Art des Heizvorgangs einen zweiten Vorteil : Die Bat- terien werden kurz belastet. Anschließend wird ihnen eine kurze Regenerierphase gegönnt, in der sich erho- len können. Dies erhöht im hohen Maße die Leistungs- fähigkeit bei tiefen Temperaturen sowie die Lebens- dauer dieser Zellen.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnah- men sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesse- rungen möglich.

Besonders vorteilhaft ist, dass die aufladbare Batte- rie ein Lithiumakkumulator ist, da die Akkus beson- ders flach sind und die Belastung durch den Fersen- druck aushalten. Vorzugsweise können LI-Ionen-oder LI-Polymerakkus eingesetzt werden, da sie die notwen- dige Leistung bei kleiner, vor allem flacher Bauweise abgeben.

Der Auswahl der verwendeten Batterien kommt besondere Bedeutung zu : Einerseits müssen diese über eine ent-r sprechend hohe Kapazität verfügen um annehmbare Heiz- zeiten und Temperaturen zu realisieren, andererseits müssen sie klein und leicht sein, um den Bewegungs- komfort nicht einzuschränken. Dies erfordert eine ho- he Energiedichte, wie sie beispielsweise mit herkömm- lichen Nickelakkumulatoren nicht zu erreichen ist.

Wiederaufladbare Lithium Ionen Zellen besitzen eine geeignete hohe Energiedichte. Aufgrund der hohen E- nergiedichte stellen solche Batterien aber ein Gefah- renpotential dar. Ein Kurzschluss würde zu einer Exp- losion der Zellen führen. Des Weiteren müssen. die Zellen auch vor Überströmen und vor Tiefentladung ge- schützt werden, beides Ereignisse, die zu einer voll- ständigen Zerstörung der Zellen führen. Erst das er- findungsgemäße Merkmal einer Schutzschaltung erlaubt die sinnvolle Verwendung solcher Zellen in einer Soh- le.

'Das schon mit normaler Luftfeuchtigkeit chemisch ex- trem reagierende Lithium muss auch gegen mechanische Beschädigung (Tritt auf Nagel) geschützt werden. Ein mechanischer Schutz wird durch einen Metallkäfig, der die Batterie umgibt, gewährleistet.

Alternativ kann auch Lithium-Ionen-Polymere als Bat- terien eingesetzt werden. Aufgrund ihrer Flexibilität sind diese für den Einsatz in einer Sohle besonders geeignet. Da es sich hier um trockene Batterien han- delt, besteht keine Gefahr einer Explosion. im Falle. eines Kurzschlusses oder einer mechanischen Beschädi- güng (Tritt auf Nagel). Aber auch hier ist eine Schutzschaltung sinnvoll, da auch diese Art von Bat- terien vor Überlastung bzw. Überströmen und Tiefent- ladung geschützt werden müssen, um eine vollständige Zerstörung der Batterie zu verhindern.

Aufgrund seiner Eigenschaften wäre der Einsatz von Lithium-Ionen-Polymere dem Einsatz von oben beschrie- benen Nasszellen vorzuziehen. Nachteilig aber ist, dass Lithium-Ionen-Polymere sehr teuer sind.

Vorzugsweise ist die aufladbare Batterie oder sind die aufladbaren Batterien im Fersenbereich und/oder im Fußmuldenbereich der Einlegesohle angeordnet.

Der Bereich zwischen Fußmulde und Zehen. bleibt vor- zugsweise ausgespart. Dies ist besonders vorteilhaft für die Abrollbewegung beim Gehen/Laufen. Diesbezüg- lich ist insbesondere der Einsatz von flexiblen Li- thiumakkumulatoren zu betonen : Durch die Flexibilität ist der Tragekomfort der Einlegesohle erheblich ver- bessert. Als billigere Variante können auch batterien eingesetzt werden, um die zum Schutz förm- lich ein starres Gehäuse gezogen ist.

Vorzugsweise weist die Heizelektrode Minimelf- Widerstände auf.

Minimelfs sind elektrische Miniaturwiderstände in zy- lindrischer Bauform, ca. 3mm lang und mit einem

Durchmesser von ca. 1 mm. Diese Widerstände sind in der Sohle längs zu den auftretenden Biegelinien ange- ordnet.

Entscheidend ist hier die zylindrische Bauform und die spezielle Anordnung. Würden hier prismatische SMD-Widerstände eingesetzt werden, würden diese bei Biegebeanspruchung der Platine durch die rechteckige Auflagefläche sofort brechen.

Verbunden werden diese Widerstände über Leiterbahnen.

Die Leiterbahnen sind flächenartig ausgeführt, um ei- ne gute Wärmeableitung von der Heizelektrode an den Fuß zu erreichen. Des Weiteren ist die Heizelektrode in einen Körper aus Kunststoff eingebettet oder auf diesen angeordnet. Dadurch wird die benötigte Stabi- lität erreicht.

Vorzugsweise ist die Steuerschaltung eine Steuer- schaltung zur stufenlosen Regelung der Stärke des Heizvorgangs.

Mit einem Stellschalter ist man auf eine geringe An- zahl von festen Einstellungen der Stärke des Heizvor- gangs begrenzt, die Temperatur kann nur in groben Stufen verändert werden. Erfindungsgemäß sind aber in der Steuerschaltung elektronische Komponenten und Software vorgesehen. Dadurch kann die Höhe der Stufen gegenüber einem Stellschalter erheblich feiner aufge- löst werden. Die Auflösung ist so einstellbar, dass ein Träger der Sohle die Temperaturdifferenz zwischen benachbarten Temperaturstufen (fast) nicht mehr wahr- nehmen kann. Es wird somit der Eindruck einer stufen- losen Regelung vermittelt.

Vorzugsweise weist die Fernsteuervorrichtung ein ex-

ternes Bedienteil mit einem Betätigungselement, z. B. einem Druckknopf oder-taster auf, über den mittels eines Senders, z. B. eines IR-Senders oder eines Ul- traschallsenders ein Ein-bzw. Aus-Signal an ein in der Sohle eingebautes Steuerteil der Fernsteuervor- richtung abgegeben wird, das wiederum die Heizung ak- tiviert bzw. deaktiviert.

In vorteilhafter Weise kann die Fernsteuervorrichtung auch einen berührungslosen Schalter aufweisen, wobei in dem Bedienteil ein Schaltelement und in dem Steu- erteil. ein zweites Schaltelement. angeordnet sind.

In vorteilhafter Weise kann das Bedienteil (10) einen Empfänger aufweisen und die Fernsteuervorrichtung ei- ne bidirektionale Fernsteuerung sein.

Bei einer Fernsteuerung muss damit gerechnet werden, dass die Signalübertragung teilweise gestört ist. Die dieser Weiterbildung zugrunde liegende Aufgabe ist somit, zu gewährleisten, dass Betriebszustand der je- weiligen Sohle mit den Einstellungen am Bedienteil oder mit der Anzeige am Bedienteil übereinstimmt. In. anderen Worten : Fehler in der Signalübertragung sol- len möglichst ohne Wirkung. bleiben.

Die erfindungsgemäße Steuerung löst diese Aufgabe auf folgende Weise : Die Fernsteuervorrichtung und das Be- dienteil sind beide mit Sende-und Empfangseinheiten ausgestattet. Die Fernsteuervorrichtung der jeweili- gen Sohle kann mit dem Bedienteil kommunizieren. Über das Bedienteil stellt der Träger der Sohle den ge- wünschten Parameter, beispielsweise die Heizleistung, ein. Diese wird vom Bedienteil an die Fernsteuervor- richtung der jeweiligen Sohle weitergegeben.

Um zu gewährleisten, dass die Signale des Bedienteils die Sohle erreicht haben, d. h., dass beispielsweise die am Bedienteil gewählte Heizleistung auch tatsäch- lich von der Sohle eingestellt wird, ist eine Quit- tierung des Sendesignals vorgesehen : Die Fernsteuer- vorrichtung der jeweiligen Sohle bestätigt den Erhalt des Signals vom Bedienteil. Empfängt das Bedienteil von beiden Sohlen die Quittierung, so ist sichere- stellt, dass in beiden Sohlen die gewählte Heizleis- tung anliegt.

Weitere Parameter, die auf diese Weise korrekt über- mittelt. werden können, sind Akkuspannung, Temperatur der jeweiligen Sohle und der Zustand der Heizelektro- de bzw. des Heizelements, um einige Beispiele aufzu- zählen.

Auch die Funktionstüchtigkeit des Bedienteils'kann mit einer bidirektionalen Fernsteuerung überwacht werden : Fällt die Fernbedienung beispielsweise aus, so erkennt dies die Fernsteuervorrichtung darüber, dass ausgesendete Signale nicht mehr quittiert wer- den. Darauf hin kann entsprechende Reaktion. folgen, wie beispielsweise ein Senken der Heizleistung.

Des Weiteren ist eine Identifikation der jeweiligen Empfangs-und Sendeeinheiten vorgesehen. Damit wird gewährleistet, dass für den Fall, dass sich mehrere Systeme auf engem Raum befinden, keine gegenseitige Störung dieser Systeme eintritt.

Besonders vorteilhaft ist, dass in dem Sohlengrund- körper ein Steckkontakt eingearbeitet ist, an dem ein Netzgerät zur Aufladung der Akkus anschließbar ist.

Es kann aber auch eine berührungslose Aufladung der Akkus, z. B. durch Induktion, erfolgen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine Aussicht auf die erfindungsgemäße Ein- legesohle, wobei Teile der Abdeckungsschicht ausgeschnitten sind, Fig. 2 eine schematische Ansicht auf das Bedienteil der Fernsteuerung, Fig. 3 eine Seitenansicht auf den hinteren Teil ei- ner Einlegesohle, und Fig. 4 eine schematische Ansicht auf eine Heiz- elektrode.

Die in Fig. 1 und Fig. 3 dargestellte Einlegesohle umfasst einen Sohlengrundkörper 2, der beispielsweise einer orthopädischen Sporteinlage entspricht und. aus einem Formkörper oder aus mehreren. Schichten bestehen kann, und eine Abdeckschicht 3, die dem Fuß des Be- nutzers zugewandt ist.

In den Sohlengrundkörper 2 sind elektronische Bauele- mente eingebettet, wobei im Fersenbereich Vertiefun- gen für zwei Lithiumakkus 4,5 vorgesehen sind, die als LI-Ionen-oder LI-Polymerakkuzellen ausgebildet sein können. Weiterhin ist eine vorzugsweise verkap- selte Schutz-und Ladeschaltung 6 in den Grundkörper 2 eingesetzt, wobei die Schutzschaltung bei großer Hitzeentwicklung die Akkus von der. übrigen. Schaltung trennt. Nicht in der Figur zu sehen sind die Heiz- elektroden, die insbesondere im vorderen Fußbereich unter der Abdeckschicht 3 großflächig angeordnet. sind

und die aus Widerstandsflächen bestehen. Die Heiz- elektroden sind über die Schutzschaltung 6 mit den Akkus 4,5 verbunden. Die Schutzschaltung weist Tem- peratur-und Stromsensoren und eine intelligente Lo- gik auf, die die Steuerung bzw. Abschaltung der Heiz- elektroden übernimmt. Zusätzlich sind die Lithiumak- kus in ein Schutzgehäuse eingebaut, damit der Benut- zer im Fall einer Explosion der Batterie keinen Scha- den erleidet. Es wird in diesem Fall die Druckwelle absorbiert und die Hitze in dem Schuh nach unten ab- geleitet.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die La- deschaltung 6 mit einem Steckkontakt 7 verbunden, der gleichfalls in dem Sohlengrundkörper 2 eingebaut ist und seine Steckelemente nach außen freigibt. An die- sen Steckkontakt kann ein Netzgerät zum Laden ange- schlossen werden.

Weiterhin ist in den Grundkörper 2 eine Fernsteuerung 8 in Form einer bestückten Leiterplatte eingesetzt, die mit der Schutz-und Ladeschaltung 6 und den nicht dargestellten Heizungselektroden verbunden ist, und die die Ein-und Abschaltung der Heizelektroden steu- ert. Die Anschlussleitüngen 9 sind hier oberhalb der Abdeckschicht 3 gezeigt. Selbstverständlich sind sie gleichfalls unterhalb der Abdeckschicht in dem Soh- lengrundkörper eingesetzt. Die Fernsteuerung weist üblicherweise eine Sende-und Empfangseinrichtung auf, die mit Infrarotstrahlen oder Ultraschall oder sonstigen modulierten Funksignalen arbeitet. Die Fre- quenzbereiche können im Langwellen-, Mikrowellen-, HF-oder UHF-Bereich liegen.

Weiterhin sind elektronische Schaltelemente vorgese- hen, die die Spannungsversorgung zwischen Akkus 4, 5

und Heizelementen steuern. Außerdem können Tempera- tursensoren vorgesehen sein, die gleichfalls zur Steuerung der Heizelemente dienen.

Das Bedienteil 10 für die Fernsteuerung, das bei- spielsweise als Schlüsselanhänger oder dergleichen ausgebildet sein kann und schematisch in Fig. 2 dar- gestellt ist, weist gleichfalls eine Sende-und Emp- fangsvorrichtung auf, die Signale zu dem Fernsteuer- teil 8 in der Sohle liefert und von diesem empfängt.

Weiterhin sind mehrere Anzeigeelemente 11 vorgesehen, die als LEDs ausgebildet sein können, und die den Einschaltzustand und/oder Temperaturen anzeigen. Wei- terhin weist das Bedienteil 10 einen Druckknopf oder Drucktaster 12 auf, der ein Einschalt-bzw. Aus- schaltsignal oder Wählsignale für die Temperaturstu- fen erzeugt, das über die Sende-und Empfangseinrich- tung zu dem Fernsteuerteil 8 in der Sohle 1 übertra- gen wird.

Des Weiteren ist die Steuerschaltung als"stufenlose" Regelung ausgebildet. Notwendige Elektronik und Soft- ware sind in der Steuerschaltung integriert. Der Trä- ger kann über das Bedienteil 10 die für ihn ange- nehmste Temperatur einstellen. Die Einstellung wird über den Drucktaster 12 getätigt.

Die Steuerschaltung ist eine Steuerschaltung für ei- nen pulsförmigen Heizvorgang, d. h., es werden Heiz- pulse mit einer auf die Blutzirkulation abgestimmten Frequenz ausgesendet. Alternativ kann auch ein kon- stanter Heizvorgang vorgesehen sein.

Die Fernsteuerung dieses Systems Sohlen-Bedienteil ist bidirektional ausgestaltet. Die jeweiligen emp- fangenen Signale werden über ein Antwortsignal quit-

tiert. Damit ist gewährleistet, dass der Empfänger das Signal erhalten hat, dass beispielsweise die am Bedienteil 10 gewählte Temperatur auch tatsächlich an die Fernsteuervorrichtung in den Sohlen weitergegeben wurde.

Die Figur 4 zeigt eine schematische Ansicht einer er- findungsgemäßen Heizelektrode.

Gezeigt ist eine Platine 13. Die Platine ist im vor- deren Bereich in der Sohle eingebettet. Sie deckt diesen vorderen Bereich großflächig ab. Die Platine besteht aus Epoxid-Harz und ist flexibel. Dadurch bleibt auch die Flexibilität der Sohle erhalten. Al- ternativ sind aber auch andere flexible Kunststoffe bzw. Kunstharze einsetzbar.

Die Platine ist nahezu vollständig mit Kupfer be- schichtet. Dabei ist diese Kupferschicht galvanisch in einen ersten Bereich 14 und in einen zweiten Be- reich 15 getrennt. Diese beiden Bereiche werden mit zwei Elektroden 16 kontaktiert. Über Kabel 18 und ei- rien Stecker 19 sind die Elektroden 16 mit der Steuer- schaltung,. in dieser Figur nicht dargestellt, verbun- den.

Die elektrische Verbindung zwischen den ersten Be- reich 14 und den zweiten Bereich 15 wird über drei parallel geschaltete zylindrische Minimelf- Widerstände 17 mit einem Widerstand von 27 Ohm herge- stellt. Diese Widerstände sind direkt auf die Kupfer- schicht gelötet. Sie sind in Längsrichtung nach den Biegelinien der Sohle ausgerichtet.

Die Widerstände sind so auf der Platine angeordnet, dass sie jeweils einen möglichst großen Bereich der

Platine abdecken, der sich mit dem Bereich eines an- deren Widerstands nicht überschneidet.

Alternativ kann auch eine andere Anzahl von Wider- ständen eingesetzt werden. Dies ist unter anderem ab- hängig von der Größe der Fläche, die man Erwärmen möchte.

Wird nun an die Elektroden 16 eine Spannung angelegt, so erhitzen sich die Widerstände 17. Da diese Wider- stände direkt auf die Bereiche 14 und 15 der Kupfer- schicht gelötet sind, geben diese Widerstände ihre Wärme unmittelbar an die Kupferschicht ab. Durch die Anordnung der Widerstände werden große Wärmevertei- lungen oder Temperaturgradienten auf der Kupfer- schicht verhindert. Die Kupferschicht verteilt die Wärme schnell und großflächig.

In einem anderen Ausführungsbeispiel kann zum Ein- und Ausschalten ein berührungsloser Schalter verwen- det werden, der beispielsweise als Magnetschalter, Näherungsschalter oder dergleichen ausgebildet ist und bei dem ein erstes Schaltelement'anstelle, des.

Druckknopfes 12 in dem Bedienteil 10 vorgesehen ist und ein zweites Schaltelement in der so genannten.

"Fernsteuerung"in der Sohle angeordnet ist. In die- sem Fall kann gleichfalls in der Sohle ein Sender vorgesehen sein. und im Bedienteil 10 ein Empfänger, um Informationen über den Einschaltzustand und gege- benenfalls Temperaturen an die Anzeigeelemente 11 zu senden.

In noch einem anderen Ausführungsbeispiel können die- se Anzeigeelemente weggelassen werden und das Bedien- teil 10 besteht lediglich aus dem ersten Schaltele- ment.