CZ303334B6 - Zarízení pro merení obvodové deformace stlacitelných teles, zejména chodidel, v závislosti na zatížení - Google Patents

Abstract

Zarízení je tvoreno zkušebním stolem (1) uchyceným na základové plošine (2) a opatreným šterbinou (3) s mericí páskou (4), vycnívající ve tvaru smycky ze šterbiny (3) nad plochu zkušebního stolu (1), pricemž mericí páska (4) je dále vedena pres horní kladky (5) otocne uchycené ve šterbine (3) zkušebního stolu (1) a pres dolní kladku (6) otocne uchycenou na základové plošine (2). Zde je mericí páska (4) spojena s korekcním mechanismem (7), napojeným na snímac (8) síly, pohyblive uložený na kolejnici (9), odkud je vedeno lanko (10) na navíjecí válecek (11) otocne uchycený k základové plošine (2) prostrednictvím nosných konzol (12) a hrídele (13). Ke hrídeli (13) je v kolmém smeru k ose hrídele (13) uchycena napínací páka (14). Ve výhodném provedení zarízení podle vynálezu jsou hodnoty deformace i napetí odecítány elektronicky pomocí digitální kamery (15) a interaktivního snímace (16) síly, propojených s pocítacem (17).

Description

Zařízení pro měření obvodové deformace stlačitelných těles, zejména chodidel, v závislosti na zatížení

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení schopného měřit obvodovou deformaci chodidel a jiných stlačitelných těles v závislosti na zatížení. Toto zařízení je určeno především pro obuvnický průmysl.

Dosavadní stav techniky

Většina prostředků pro měření deformace chodidel, které jsou užívány v obuvnickém průmyslu, je založena na principu ručního měření. Vychází z klasického měření nohou pomocí plátěného obuvnického měřidla (analogie krejčovského měřidla). Všechny tyto prostředky a zařízení měří skutečný obvodový rozměr nohy v odlehčení i zatížení.

Podstata měření je následující: plátěné obuvnické měřidlo je přiloženo tak, že tvoří uzavřený okruh kolem měřeného tělesa - chodidla - při zatížení vlastní vahou stojící osoby. Číselná hodnota obvodu chodidla je odečtena z vyznačených dílků dle překrytí s počátkem měřidla. Při tomto měření není záměrem, aby na chodidlo byla měřidlem vyvíjena tahová nebo tlaková síla. Presto se výsledky při jednotlivých měřeních téhož chodidla, zejména prováděných různými osobami, od sebe poněkud liší. Je to způsobeno lidským faktorem - těsné přiložení měřidla je někdy spojeno s mírným utažením, které však není žádným způsobem snímání. Tak vznikají těžko odstranitelné nepřesnosti v hodnotách obvodu chodidla. Navíc zde není možno aktivně působit na chodidlo například danou tahovou silou a měřit deformaci chodidla v závislosti na tomto přídavném zatížení. Na druhé straně právě tento faktor je velmi důležitý z hlediska obuvnického průmyslu.

Podobně jako právě uvedené měření je prováděno měření obvodu chodidla pomocí svinovacího metru. Svinovací, v tomto případě samonavíjecí metr je vyroben z textilního pásku s navinovacím zařízením v transportní krabičce. Číselná hodnota je opět odečtena z dílků vyznačených na pásce. Při tomto měření působí páska na chodidlo velmi malou, téměř nulovou tahovou silou, kterou vyvozuje pružina uvnitř transportní krabičky. Tahová sílaje tedy konstantní a navíc téměř zanedbatelná. Proto je vznik nepřesností oproti předchozí technice měření podstatně omezen, ani zde však není zcela vyloučen. Aretace měřicí pásky stejně jako u předchozího provedení zcela chybí. Především však ani zde není možno cíleně působit na obvod chodidla definovanou tahovou silou měřicí pásky a stanovit tak závislost deformace chodidla na tomto působení.

Z patentovaných řešení na toto téma lze uvést patent US 4 974 331, který popisuje zařízení k měření obvodu tělesa, vybavené sadou měřicích pásek, které při měření přiléhají k obrysu tělesa díky mírnému tahu navíjecí pružiny. Jde tedy o vícenásobnou aplikaci právě uvedeného principu měření s tím, že obvod je měřen v několika místech současně a přesnost měření je v relaci s možnostmi tohoto zařízení. Ani zde však není vybavení k tomu, aby byla intenzívním působením měřicí pásky vyvolána deformace a sledována její závislost na působící síle.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody a nedostatky dosud známých systémů pro měření obvodového rozměru chodidel při zatížení do značné míry odstraňuje zařízení pro měření obvodové deformace stlačitelných těles, zejména chodidel, v závislosti na zatížení, podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že zařízení je tvořeno zkušebním stolem uchyceným na základové plošině a opatřeným štěrbinou s měřicí páskou, vyčnívající ve tvaru smyčky ze štěrbiny nad plochu zkušebního

- 1 CZ 303334 B6 stolu. Měřicí páska je dále vedena přes horní kladky otočně uchycené ve štěrbině zkušebního stolu a pres dolní kladku otočně uchycenou na základové plošině, kde je měřicí páska spojena s korekčním mechanismem, napojeným na snímač síly, pohyblivě uložený na kolejnici. Odtud je vedeno lanko na navíjecí váleček otočně uchycený k základové plošině prostřednictvím nosných konzol nesoucích hřídel, k němuž je v kolmém směru k ose hřídele uchycena napínací páka.

Zařízení podle vynálezu je s výhodou vybaveno digitální kamerou a interaktivním snímačem síly, propojenými s počítačem.

Hlavní předností zařízení podle vynálezu oproti dosud známým technikám a prostředkům, zejména určeným pro měření chodidel, je skutečnost, že toto zařízení umožňuje nejen pouhé studium rozměrů chodidla, ale i studium deformační odezvy chodidla nebo jiného předmětu na proměnné zatížení.

Přehled obrázků na výkresech

Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněno na přiložených výkresech, představujících toto zařízení v prostorovém pohledu s viditelnými všemi funkčními částmi.

Na obr. I je základní provedení zařízení, na obr. 2 pak je znázorněno výhodné provedení, které navíc obsahuje členy umožňující elektronický a kontinuální odečet hodnot obou sledovaných veličin.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Z přiloženého výkresu - obr. 1 - lze vidět, že pracovní částí zařízení je zkušební stůl 1, instalovaný na základové plošině 2 a opatřený štěrbinou 3, z níž ve tvaru smyčky vyčnívá měřicí páska 4 nad plochu zkušebního stolu L Měřicí páska 4 je dále vedena přes horní kladky 5 otočně uchycené ve štěrbině 3 zkušebního stolu I a přes dolní kladku 6 otočně uchycenou na základové plošině 2. Zde je měřicí páska 4 spojena s korekčním mechanismem 7, napojeným na snímač 8 síly, který je pohyblivě uložen na kolejnici 9. Odtud je vedeno lanko Π) na navíjecí váleček JH otočně uchycený k základové plošině 2 prostřednictvím nosných konzol 12 nesoucích hřídel 13. Ke hřídeli 13 je v kolmém směru k ose hřídele 13 uchycena napínací páka _Í4.

Toto zařízení pracuje tak, že proband se postaví na zkušební stůl 2 a jeho chodidlo je v oblasti kloubu palce a malíku vsunuto do smyčky měřicí pásky 4 s metrickou stupnicí tak, aby měřicí páska 4 těsně, ale bez napětí přilehla k obvodu chodidla. Měřicí páska 4 je pak přes horní kladky 5 a přes dolní kladku 6, dále přes korekční mechanismus 7 se snímačem 8 síly a dále prostřednictvím lanka 10 tažena směrem na navíjecí váleček 11 nesený hřídelem 13, Napínací páka 14 otáčí hřídelem 13 a navíjením lanka 10 vyvolá tahovou sílu na navazující měřicí pásku 4, čímž dochází k utahování smyčky kolem chodidla probanda a vyvolání deformace chodidla. Zároveň se ale tahová síla odpovídající deformaci zobrazuje na snímači 8 síly. Tak je možno obdržet závislost deformace chodidla na zatížení tahem měřicí pásky.

Zařízení podle vynálezu takto umožňuje studium odezvy chodidla na proměnlivé zatížení. Cílem experimentu je vyhodnotit odezvu nohy na jednotlivá zatížení, tj. o kolik mm se zmenšil obvod chodidla oproti počáteční hodnotě například při zatížení 5, 10, 20,... N. Zařízení je koncipováno tak, aby obsluha měla v každém okamžiku volné ruce a mohla si zaznamenávat údaje z přístroje utažení měřicí pásky 4 a zatěžující sílu zobrazenou na snímači 8 síly.

-2CZ 303334 B6

Příklad 2

Na obr. 2 je znázorněno výhodné provedení zařízení podle vynálezu, které je oproti příkladu 1 5 navíc vybaveno digitální kamerou 15 a interaktivním snímačem 16 síly, přičemž obě tyto součásti jsou propojeny s počítačem 17. Vizuální odečet sledovaných hodnot deformace a působící síly je tak nahrazen přesnějším odečtem elektronickým s možností kontinuálního zachycení korelace síla - deformace. Tím se značně zvyšuje dosažitelná přesnost, ale i komfort měření.

Průmyslová využitelnost

Zařízení, určené pro měření obvodové deformace stlačitelných těles, zejména chodidel, podle vynálezu, je využitelné v prvé řadě při navrhování a konstrukci běžné i speciální obuvi. Altema15 tivní využití pak nalezne všude tam, kde je třeba měřit deformaci resp. zmenšení obvodového rozměru předmětu při daných hodnotách zatížení.

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení pro měření obvodové deformace stlačitelných těles, zejména chodidel v závislosti

   25 na zatížení, vyznačující se tím, že je tvořeno zkušebním stolem (1) uchyceným na základové plošině (2) a opatřeným štěrbinou (3) s měřicí páskou (4), vyčnívající ve tvaru smyčky ze štěrbiny (3) nad plochu zkušebního stolu (1), přičemž měřicí páska (4) je dále vedena přes horní kladky (5) otočně uchycené ve štěrbině (3) zkušebního stolu (1) a přes dolní kladku (6) otočně uchycenou na základové plošině (2), kde je měřicí páska (4) spojena s korekčním mecha30 nismem (7), napojeným na snímač (8) síly, pohyblivě uložený na kolejnici (9), odkud je vedeno lanko (10) na navíjecí váleček (11) otočně uchycený k základové plošině (2) prostřednictvím nosných konzol (12) a hřídele (13), k němuž je v kolmém směru k ose hřídele (13) uchycena napínací páka (14).

   35 2. Zařízení pro měření deformace podle nároku 1, vyznačující se tím, že je vybaveno digitální kamerou (15) a interaktivním snímačem (16) síly, propojenými s počítačem (17).