DE202005005521U1 - force gauge - Google Patents

force gauge

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DE202005005521U1 DE200520005521 DE202005005521U DE202005005521U1 DE 202005005521 U1 DE202005005521 U1 DE 202005005521U1 DE 200520005521 DE200520005521 DE 200520005521 DE 202005005521 U DE202005005521 U DE 202005005521U DE 202005005521 U1 DE202005005521 U1 DE 202005005521U1
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Abstract

Kraftmessgerät zur Messung von einer auf einen Fuß wirkenden Körperkraft mit mindestens einer unter dem Fuß anbringbaren Kraftmesseinrichtung (12), wobei die Kraftmesseinrichtung (12) aus mindestens einem in einem sohlenartigen Element (14) angeordneten Biegekörper (16) und mindestens einem auf dem Biegekörper (16) befestigten Dehnungsmess-Streifen (18), wobei der oder die Dehnungsmess-Streifen (18) mit einer in dem sohlenartigen Element (14) angeordneten Mess-Schaltung (20) verbunden ist bzw. sind und einer mit der Mess-Schaltung (20) verbundenen Auswerteeinheit zur Bestimmung der absoluten Krafteinwirkung, dadurch gekennzeichnet, dass das sohlenartige Element (14) einen zumindest zweiteiligen Aufbau bestehend aus einem Sohlenkörper (24) mit mindestens einer Aufnahmeöffnung (26) für den Biegekörper (16) und einem bodenseitig angeordneten Auftrittelement (28), wobei der Biegekörper (16) mittels erster und zweiter Befestigungsvorrichtungen (30, 32) einerseits mit dem Auftritt Force measuring device for measuring force acting on a foot body force having at least one under the foot attachable force-measuring device (12), wherein the force measuring device (12) at least arranged in a in a sole-like element (14) bending body (16) and at least one (from to the bending body 16) mounted strain gauges (18), wherein the one or more strain gauges (18) disposed with one (in the sole-like element 14) measurement circuit (20) are respectively and one (with the measuring circuit 20 ) evaluation unit connected to determine the absolute force, characterized in that the sole-like element (14) has an at least two-part construction consisting of a sole body (24) with at least one receiving opening (26) for the bending body (16) and a ground-side tread element (28 ), wherein said flexure body (16) by first and second fastening devices (30, 32) on the one hand with the appearance of element (28) und andererseits mit dem Sohlenkörper (24) verbunden ist. is element (28) and secondly to the sole body (24).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftmessgerät zur Messung von einer auf einen Fuß wirkenden Körperkraft mit mindestens einer unter dem Fuß anbringbaren Kraftmesseinrichtung, wobei die Kraftmesseinrichtung aus mindestens einem in einem sohlenartigen Element angeordneten Biegekörper und mindestens einem auf dem Biegekörper befestigten Dehnungsmess-Streifen, wobei der oder die Dehnungsmess-Streifen mit einer in dem sohlenartigen Element angeordneten Mess-Schaltung verbunden ist bzw. sind und einer mit der Mess-Schaltung verbundenen Auswerteeinheit zur Bestimmung der absoluten Krafteinwirkung. The present invention relates to a force measuring device for measuring force acting on a foot body force having at least one under the foot attachable force-measuring device, wherein the force measuring device comprises at least one arranged in a sole-like element bending body and at least one fixed to the flexure strain gauges, wherein the or the strain gauge is connected to an arranged in the sole-like element measuring circuit and are connected to the measuring and evaluation circuit for determining the absolute force.
  • Eine Vielzahl von Kraftmessgeräten zur Messung von einer auf einen Fuß wirkenden Körperkraft sind bekannt. A plurality of force-measuring devices for measuring force acting on a foot body strength are known. Derartige Kraftmessgeräte werden insbesondere bei Personen, die Knochenbrüche erlitten haben, im Rahmen der Rekonvaleszenz verwendet. Such force gauges are particularly at those fractures have suffered, used in the convalescence. Dabei sollen die gebrochenen Knochen zunächst mit geringen Kräften und sodann ansteigend bis hin zu den normalerweise aufgenommenen Körperkräften belaset werden. The broken bones are to be initially belaset with low forces and then rising to the normally absorbed body forces. Dabei soll zum Beispiel bei einem Beinbruch das verletzte Bein zunächst nicht mit dem vollen Körpergewicht, sondern beispielsweise mit 30 kg (ca. 300 N) belastet werden. The aim is for example a broken leg the injured leg initially not be charged with the full body weight, but for example with 30 kg (300 N). Um dem Patienten anzuzeigen, dass die vorgegebene maximale Belastung überschritten wird, weisen bekannte Kraftmessgeräte akustische und/oder optische Signaleinrichtungen auf, die ein entsprechendes Warnsignal abgeben. To indicate to the patient that the predetermined maximum load is exceeded, known force measuring devices comprise acoustic and / or optical signaling means, which emit a corresponding warning signal. Es ist aus der It is from the DE 196 12 334 A1 DE 196 12 334 A1 ein tragbares Fuß-Belastungs-Warngerät für bein- und hüftoperierte Patienten bekannt, welches einen unter dem Fuß des Patienten anzubringenden Drucksensor, einen mit diesem funktionsverbundenen Druck-Strom/Spannungs-Wandler, einen elektronischen Vergleichsmesser, der bei Überschreitung eines voreinstellbaren Strom- bzw. Spannungs-Grenzwertes ein optisches oder akustisches Signal erzeugt, einen Regler zur manuellen Einstellung dieses Grenzwertes und einer Stromquelle zur Versorgung der elektrischen Elemente aufweist. a portable foot load warning unit for legs and hüftoperierte patients known that a to be applied under the foot of the patient pressure sensor, an With this function associated pressure-current / voltage converter, an electronic comparison diameter which on exceeding a preset current or voltage limit value produces an optical or acoustic signal, comprising a controller for manually setting this threshold value and a current source for supplying the electrical elements. Dabei kann der Drucksensor ein eingespannter Biegestab mit auf diesem aufgebrachten Dehnungsmess-Streifen sein. The pressure sensor may be a clamped bending rod applied to this strain gauges. Auch die Also the DE 37 32 891 A1 DE 37 32 891 A1 beschreibt einen Schuh mit einer Messvorrichtung, wobei die Messvorrichtung die Kraft anzeigt, die auf den Schuh ausgeübt wird. describes a shoe with a measuring device, the measuring device indicates the force exerted on the shoe. Dabei kann die Messvorrichtung einen Dehnungsmess-Streifen aufweisen. The measuring device may comprise a strain gauge. Zudem ist die Messvorrichtung wiederum mit einem Signalgeber ausgestattet, der bei Überschreiten eines vorgebbaren Kraftwertes ein optisches oder akustisches Signal abgibt. In addition, the measuring apparatus is in turn equipped with a signal transmitter which emits a visual or audible signal when a predefined force value. Aus der From the DE 37 14 218 A1 DE 37 14 218 A1 ist zudem eine so genannte Fußsohlenwaage bekannt, die aus einer Einlegesohle oder dergleichen mit integrierter Kraftmessvorrichtung und einem an die Kraftmessvorrichtung angeschlossenen tragbaren, batteriebetriebenen Elektronikteil mit einem Einstellsystem zur Einstellung eines gewünschten Belastungsbereichs besteht. is also known as a plantar scale known which consists of an insole or the like with integrated force-measuring device and a device connected to the force measuring device portable, battery-powered electronic part with a setting system for setting a desired load range. Zudem weist die Kraftmessvorrichtung ein Anzeigesystem zur akustischen Anzeige von Überschreitungen des eingestellten Belastungsbereichs auf. In addition, the force-measuring device to a display system for acoustic display of exceedances of the set load range. Für die Kraftmessvorrichtung werden unter anderem Drucksensoren mit Dehnungsmess-Streifen verwendet, die einerseits im Ballenbereich und andererseits im Fersenbereich der Einlegesohle angeordnet sind. For the force measuring device, among other pressure sensors having strain gauges are used, on the one hand in the ball area and the other arranged in the heel area of ​​the insole.
  • Nachteilig an den bekannten Kraftmessgeräten ist jedoch, dass diese das tatsächlich wirkende Gesamtgewicht bzw. die tatsächlich wirkende Gesamtkraft bzw. -belastung auf den Fuß nur unzureichend wiedergeben. A disadvantage of the known force measuring devices, however, is that these reflect the total weight or actually acting the total force or -load actually acting adequately on the foot. Aufgrund unterschiedlicher Fußgrößen bzw. der daraus resultierenden Auflageflächen auf die Messvorrichtung ergeben sich bei gleicher Gewichtsbelastung unterschiedliche Messergebnisse. Due to different foot sizes or the resulting bearing surfaces on the measuring device different measurement results are obtained with the same weight loading. Des Weiteren werden die tatsächlichen Belastungsverhältnisse durch zum Beispiel eine leichte Schrägstellung des Fußes innerhalb des Kraftmessgerätes verfälscht. Furthermore, the actual loading conditions distorted by, for example, a slight inclination of the foot inside the power meter.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kraftmessgerät der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches eine auf einen Fuß wirkende Körperkraft bzw. Gesamtbelastung unabhängig von der jeweiligen Fußform oder anderen Auflageflächen möglichst genau wiedergibt. It is therefore to provide a force measuring device of the type mentioned, which represents a force acting on a foot body force or total load regardless of the shape of the foot or other support surfaces as accurately as possible object of the present invention.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein gattungsgemäßes Kraftmessgerät mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. This object is achieved by a generic power meter with the features of independent claim 1.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kraftmessgerätes sind in den Unteransprüchen beschrieben. Advantageous embodiments of the force measuring device according to the invention are described in the dependent claims.
  • Ein erfindungsgemäßes Kraftmessgerät zur Messung von einer auf einen Fuß wirkenden Körperkraft weist mindestens eine unter dem Fuß anbringbare Kraftmesseinrichtung auf, wobei die Kraftmesseinrichtung aus mindestens einem in einem sohlenartigen Element angeordneten Biegekörper und mindestens einem auf dem Biegekörper befestigten Dehnungsmess-Streifen besteht. An inventive power meter for measuring force acting on a foot body force comprises at least one attachable under the foot force measuring device, wherein the force measuring device comprises at least one arranged in a sole-like element bending body and at least one fixed to the flexure strain gauges. Dabei ist der oder die Dehnungsmess-Streifen mit einer in dem sohlenartigen Element angeordneten Mess-Schaltung verbunden, wobei die Mess-Schaltung mit einer Auswerteeinheit zur Bestimmung der absoluten Krafteinwirkung verbunden ist. In this case, the or each strain gauge is connected to an arranged in the sole-like element measuring circuit, the measuring circuit is connected with an evaluation unit for determining the absolute force. Erfindungsgemäß weist das sohlenartige Element einen zumindest zweiteiligen Aufbau bestehend aus einem Sohlenkörper und mindestens einer Aufnahmeöffnung für den Biegekörper sowie einem bodenseitig angeordneten Auftrittelement auf, wobei der Biegekörper mittels erster und zweiter Befestigungsvorrichtung einerseits mit dem Auftrittelement und andererseits mit dem Sohlenkörper verbunden ist. According to the invention, the sole-like element has an at least two-part construction consisting of a sole body and at least one receiving opening for the flexure body as well as a ground-side tread element, wherein the flexure body by first and second attachment device is on the other hand connected to the sole body on the one hand with the tread element and. Durch die Verbindung des Biegekörpers einerseits mit dem bodenseitigen Auftrittelement und andererseits mit dem Sohlenkörper wird bei einer Belastung des Kraftmessgerätes durch eine auf den Fuß wirkende Körperkraft die relative Dehnung des Biegekörpers zwischen dem Auftrittelement und dem Sohlenkörper mittels der Dehnungsmess-Streifen gemessen. The connection of the flexure body on the one hand with the bottom side tread element and the other hand with the sole body is the relative elongation of the bending body between the tread member and the sole body is measured by the strain gauge at a load of the force measuring device by a force acting on the foot body strength. Dadurch ist gewährleistet, dass unabhängig von der Fußform oder einer anderen Auflagefläche auf die Kraftmesseinrichtung, wie zum Beispiel einen den Fuß umgebenden Gips, immer eine Messung der Gesamtbelastung über die gesamte Fläche des Auftrittelements relativ zur gesamten Fläche des Sohlenkörpers erfolgt. This ensures that independently of the shape of the foot or other supporting surface on the force measuring device, such as a surrounding the foot gypsum, always a measure of the total load over the entire area of ​​the tread element relative to the entire surface of the sole body. Dadurch wird erfindungsgemäß vermieden, dass es nur zu einer punktuellen oder Teilflächen-Messung von Kraftverhältnissen – wie dies durch die bekannten Kraftmessgeräte erfolgt – kommt. This will inventively avoided that only a selective or partial surface measuring force ratios - comes - as is done by the known force measuring devices. Vielmehr wird durch die zweiteilige Ausführung des sohlenartigen Elementes immer die auftretende Gesamtbelastung bzw. das Gesamtgewicht und die tatsächlich wirkende Körperkraft gemessen. Rather, the apparent total load and the total weight and the force actually acting body is always measured by the two-piece design of the sole-like element.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Auftrittelement zweigeteilt ausgebildet, wobei ein fersenseitig angeordnetes erstes Teilelement und ein ballenseitig angeordnetes zweites Teilelement jeweils mittels der ersten Befestigungsvorrichtung mit dem Biegekörper verbunden sind. In an advantageous embodiment of the invention, the tread element is formed in two parts, wherein a heel-side arranged first part element and a ball mutually disposed second partial element are connected by means of the first fastening device with the bending body. Diese Ausgestaltungsform ist insbesondere bei Patienten mit einem Gipsfuß vorteilhaft, da in diesem Fall der Fuß nicht abgewinkelt werden kann und die Belastung des Fußes hier über eine große Fläche erfolgt und dementsprechend gemessen werden muss. This embodiment is particularly in patients with a Gipsfuß advantageous because it can not be angled in this case the foot, and is carried out the loading of the foot here over a large area and must be measured accordingly.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die ersten und zweiten Befestigungsvorrichtungen jeweils an den jeweiligen Dehnungsmess-Streifen gegenüberliegenden Enden des Biegekörpers angeordnet. In a further advantageous embodiment of the invention, the first and second fastening devices are respectively arranged at the respective strain gauges opposite ends of the bending body. Durch diese Anordnung der Befestigungsvorrichtungen ist gewährleistet, dass die auftretenden Kraftverhältnisse sehr exakt wiedergegeben werden, da der Biegekörper mehr oder weniger „frei schwingend" zwischen dem Auftrittselement und dem Sohlenkörper befestigt ist. Dabei können die ersten und zweiten Befestigungsvorrichtungen schrauben- oder bolzenartig ausgebildet sein. This arrangement of fastening devices is ensured that the force ratios that occur are reproduced very accurately, since the bending body is more or less "free swinging" mounted between the tread member and the sole body. In this case, the first and second fastening devices helical or be designed bolt-like.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Mess-Schaltung und/oder die Auswerteeinheit mit einem akustischen und/oder optischen Signalgeber verbunden. In a further advantageous embodiment of the invention, the measuring circuit and / or the evaluation unit is connected to an acoustic and / or optical signal transmitter. Bei Überschreiten einer vorgegebenen Belastungsgrenze kann vorteilhafterweise dem Patienten ein Warnsignal übermittelt werden. When a predetermined load limit advantageously the patient a warning signal can be transmitted. Zudem ist es möglich, dass die Auswerteeinheit mit einer Anzeigeeinheit zur Anzeige der tatsächlichen Gewichtsbelastung bzw. zur Darstellung der absoluten Kraftwerte verbunden sein. It is also possible that the evaluation unit be connected to a display unit for displaying the actual load or weight for representing the absolute force values. Die Mess-Schaltung und/oder die Auswerteeinheit kann zudem eine Einstellvorrichtung zur Einstellung des gewünschten Belastungsbereichs aufweisen. The measurement circuit and / or the evaluation unit can further comprise a setting device for setting the desired load range.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Mess-Schaltung auf einer in dem sohlenartigen Element angeordneten Leiterplatte angeordnet. In a further advantageous embodiment of the invention, the measuring circuit is arranged on one arranged in the sole-like element board. Dabei kann auf der Leiterplatte die Mess-Schaltung, die Einstellvorrichtung, der akustische und/oder optische Signalgeber sowie eine Stromversorgungseinheit angeordnet sein. The measuring circuit, the adjusting device, the acoustic and / or optical signal generator and a power supply unit may be disposed on the circuit board.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Mess-Schaltung und/oder die Auswerteeinheit einen Sender und/oder Empfänger zur drahtlosen Übertragung von Messdaten oder anderen Daten auf. In a further advantageous embodiment of the invention, the measuring circuit and / or the evaluation unit to a transmitter and / or receiver for wireless transmission of measurement data or other data. Zudem können die von der Kraftmesseinrichtung gelieferten Messdaten einem Datenspeicher zuführbar sein. In addition, the measurement data delivered by the force measuring device can be supplied to a data store. Dadurch ist es einerseits möglich, die gemessenen Daten auf einem tragbaren Display anzuzeigen. Thus, it is both possible to display the measured data on a portable display. Andererseits können durch die Speicherung der Messdaten Therapieverläufe und Therapieerfolge wie auch entsprechende Misserfolge nachvollzogen werden. On the other hand, courses of therapy and treatment successes and corresponding failures can be traced through the storage of measurement data.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kraftgerätes weist der Biegekörper im Bereich unter dem oder den Dehnungs-Messstreifen einen Hohlraum auf. In a further advantageous embodiment of the motor apparatus of the invention, the flexural body in the area under the, or the strain gauges on a cavity. Der Hohlraum kann dabei als eine durch den Biegekörper verlaufende Bohrung ausgebildet sein. The cavity may be designed as an axis extending through the flexure body bore. Durch die Ausbildung des Hohlraums ist gewährleistet, dass auch bei kleinen Verbiegungen bzw. Verformungen des Biegekörpers eine entsprechende Widerstandsveränderung im Dehnungsmess-Streifen erfolgt. By forming the cavity is ensured that even with small deflections or deformations of the bending body, a corresponding change in resistance in the strain gauges is effected. Damit können auch geringe Krafteinwirkungen züverlässig gemessen werden. Therefore low force effects can be measured züverlässig.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgend beschriebenen und zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Further details, features and advantages of the invention are further illustrated in the hereinafter described and illustrated in the drawings embodiments. Es zeigen: Show it:
  • 1 1 eine Explosionszeichnung eines erfindungsgemäßen Kraftmessgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform; an exploded view of a force measuring device according to a first embodiment;
  • 2 2 eine Schnittdarstellung des Kraftmessgeräts gemäß a sectional view of the force measuring apparatus according to 1 1 ; ;
  • 3 3 eine Explosionszeichnung eines erfindungsgemäßen Kraftmessgeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform; an exploded view of a force measuring device according to a second embodiment; und and
  • 4 4 eine Schnittdarstellung des Kraftmessgeräts gemäß a sectional view of the force measuring apparatus according to 3 3 . ,
  • 1 1 zeigt eine Explosionszeichnung eines Kraftmessgerätes shows an exploded view of a force measuring device 10 10 gemäß einer ersten Ausführungsform. according to a first embodiment. Man erkennt, dass das Kraftmessgerät It is apparent that the force gauge 10 10 die Form eines am Fuß zu befestigenden Schuhs the shape of a shoe to be fastened at the foot 58 58 aufweist. having. In der dargestellten ersten Ausführungsform handelt es sich um ein Kraftmessgerät In the illustrated first embodiment, there is a force gauge 10 10 , das insbesondere bei Patienten mit einem Gipsfuß zur Anwendung kommt. That comes with a particular Gipsfuß for use in patients. Das Kraftmessgerät This instrument 10 10 dient dabei zur Messung von einer auf einen Fuß wirkenden Körperkraft und weist eine Kraftmesseinrichtung serves for measuring force acting on a foot body strength, and has a force measuring device 12 12 auf. on. Die Kraftmesseinrichtung The force measuring device 12 12 besteht aus einem sohlenartigen Element consists of a sole-like element 14 14 mit einer Öffnung with an opening 26 26 , in der ein Biegekörper In which a flexure 16 16 angeordnet ist. is arranged. Auf dem Biegekörper On the flexure 16 16 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt vier Dehnungsmess-Streifen are in the illustrated embodiment, a total of four strain gauges 18 18 angeordnet. arranged. Die Dehnungsmess-Streifen The strain gauges 18 18 können dabei mit dem Biegekörper can be mixed with the flexure 16 16 verklebt sein. be glued. Der Biegekörper The bending body 16 16 besteht dabei aus einem biegefähigen Material, insbesondere aus Metall, einer Metall-Legierung, aus Kunststoff oder Keramik. consists of a bendable material, particularly of metal, metal alloy, plastic or ceramic. Der Biegekörper The bending body 16 16 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel länglich ausgebildet. is elongated in the illustrated embodiment. Es ist aber auch möglich, dass der Biegekörper but it is also possible that the bending body 16 16 eine andere Form aufweist. has a different shape. Bei den verwendeten Dehnungsmess-Streifen The used strain gauges 18 18 kann es sich zum Beispiel um so genannte „Draht-DMS" oder „Folien-DMS" handeln. it may be, for example so-called "wire-DMS" or "foil strain gauge" act. Durch die Verformung des Biegekörpers The deformation of the flexure body 16 16 erfolgt eine Dehnung des Dehnungsmess-Streifens occurs an elongation of the strain gauge strip 18 18 , wobei dies zu einer messbaren relativen Widerstandsänderung führt, die mit einer in dem sohlenartigen Element , Leading to a measurable relative resistance change with a sole-like in the element 14 14 angeordneten Mess-Schaltung arranged measuring circuit 20 20 darstellbar ist. can be displayed. Die Mess-Schaltung The measurement circuit 20 20 ist dabei mit einer Auswerteeinheit zur Bestimmung der absoluten Krafteinwirkung verbunden. is connected with an evaluation unit for determining the absolute force.
  • Des Weiteren erkennt man, dass das sohlenartige Element in dem dargestellten ersten Ausführungsbeispiel einen dreiteiligen Aufbau, bestehend aus einem Sohlenkörper Further, one recognizes that the sole-shaped element in the illustrated first embodiment, a three-part design, consisting of a sole body 24 24 mit der Aufnahmeöffnung with the receiving opening 26 26 für den Biegekörper for the bending body 16 16 und einem bodenseitig angeordneten Auftrittelement and a ground-side tread element 28 28 , bestehend aus einem fersenseitig angeordneten ersten Teilelement Consisting of a heel-side first sub-element 34 34 und einem ballenseitig angeordneten zweiten Teilelement and a ball mutually disposed second subelement 36 36 , besitzt. Possesses. Die beiden Teilelemente The two partial elements 34 34 , . 36 36 sind dabei jeweils mittels erster Befestigungsvorrichtungen are each by means of first fastening means 30 30 mit dem Biegekörper with the bending body 16 16 verbunden. connected. Mittels zweiter Befestigungsvorrichtungen By means of second fastening devices 32 32 ist der Biegekörper the bending body 16 16 mit dem Sohlenkörper with the sole body 24 24 verbunden. connected. Man erkennt, dass in der Aufnahmeöffnung It is evident that in the receiving opening 26 26 eine Auflagefläche a support surface 48 48 zur Auflage des Biegekörpers for supporting the flexible body 16 16 ausgebildet ist. is trained. Die Befestigungsvorrichtungen The attachment devices 32 32 werden durch entsprechende Öffnungen (nicht dargestellt) der Auflagefläche (not shown) through corresponding openings of the support surface 48 48 hindurchgeführt und in entsprechenden Aufnahmeöffnungen and passed in corresponding receiving openings 40 40 des Biegekörpers the flexible body 16 16 befestigt. attached. Die ersten Befestigungsvorrichtungen The first fastening devices 30 30 werden durch Öffnungen are openings 38 38 des Biegekörpers the flexible body 16 16 hindurchgeführt und in entsprechenden Aufnahmen passed and in corresponding receptacles 42 42 des Auftrittelementes the tread element 28 28 bzw. des ersten und zweiten Teilelementes and the first and second partial element 34 34 , . 36 36 befestigt. attached. Die Aufnahmen the recordings 42 42 sind dabei von einem rahmenartigen Element are of a frame-like element 56 56 umgeben, welches jeweils zur Positionierung des Auftrittelementes surrounded, each of which for positioning the tread element 28 28 bzw. des ersten und zweiten Teilelementes and the first and second partial element 34 34 , . 36 36 in der Aufnahmeöffnung in the receiving opening 26 26 des Sohlenkörpers the sole body 24 24 dient. serves. Man erkennt des Weiteren, dass die ersten und zweiten Befestigungsvorrichtungen It will be appreciated further that the first and second fastening devices 30 30 , . 32 32 jeweils an den den jeweiligen Dehnungsmess-Streifen respectively at the respective strain gauges 18 18 gegenüberliegenden Enden des Biegekörpers bending opposite ends of the body 16 16 angeordnet sind. are arranged. Der Sohlenkörper The sole body 24 24 und das Auftrittelement and the tread element 28 28 bestehen dabei üblicherweise aus nicht oder nur sehr wenig verformbarem Material, insbesondere Kunststoff. consist usually of no or very little deformable material, particularly plastic. Bodenseitig können an dem Auftrittelement A bottom-can at the tread element 28 28 bzw. an den jeweiligen Teilelementen or to the respective sub-elements 34 34 , . 36 36 Überzugelemente coating elements 52 52 , . 54 54 angeordnet sein. be disposed. Diese Überzugelemente These coating elements 52 52 , . 54 54 bestehen üblicherweise aus einem gummiartigen Material und verbessern die Bodenhaftung des Kraftmessgerätes usually consist of a rubber-like material and improve the grip of the force measuring device 10 10 . ,
  • Des Weiteren erkennt man, dass der Biegekörper Furthermore, it can be seen that the bending body 16 16 im Bereich unter den Dehnungsmess-Streifen in the area below the strain gauge 18 18 jeweils einen Hohlraum in each case a cavity 44 44 aufweist. having. Der Hohlraum the cavity 44 44 ist dabei als eine durch den Biegekörper is as a body by the bending 16 16 verlaufende Bohrung bzw. Bohrungen ausgebildet. extending bore or bores formed. Zudem wird deutlich; In addition, it is clear; dass die Mess-Schaltung that the measuring circuit 20 20 auf einer in einer Aufnahmeöffnung on a in a receiving opening 46 46 des sohlenartigen Elements the sole-like element 14 14 angeordneten Leiterplatte disposed printed circuit board 22 22 angeordnet ist. is arranged. Die Aufnahmeöffnung The receiving opening 46 46 befindet sich dabei in dem Sohlenkörper is it in the sole body 24 24 . , Auf der Leiterplatte On the board 22 22 sind zudem eine Einstellvorrichtung are also an adjustment 62 62 zur Einstellung eines gewünschten Belastungsbereichs sowie eine Stromversorgungseinheit for setting a desired load range, and a power supply unit 60 60 angeordnet. arranged. Die Stromversorgungseinheit The power supply unit 60 60 weist zudem einen abnehmbaren Deckel also has a removable lid 66 66 auf. on. Das auf der Kraftmesseinrichtung Situated on the force measuring device 12 12 aufsitzende schuhartige Element seated shoe-like element 58 58 weist eine Auflagefläche has a support surface 64 64 zur Auflage auf die Kraftmesseinrichtung auf. for bearing on the force measuring device. Die Auflage The edition 64 64 kann dabei zumindest teilweise abnehmbar ausgebildet sein. can in this case be at least partially removable.
  • 2 2 zeigt eine Schnittdarstellung des Kraftmessgerätes shows a sectional representation of the force measuring device 10 10 gemäß according to 1 1 . , Man erkennt den schuhartigen Aufbau des Kraftmessgerätes One recognizes the shoe-like structure of the force measuring device 10 10 bestehend aus dem schuhartigen Element consisting of the shoe-like element 58 58 und dem sohlenartigen Element and the sole-like element 14 14 mit der Kraftmesseinrichtung with the force measuring device 12 12 . , Insbesondere erkennt man, dass der Biegekörper In particular, the bending body recognizes 16 16 einerseits mit dem Auftrittelement one hand to the tread element 28 28 bzw. dessen erstem und zweitem Teilelement or its first and second partial element 34 34 , . 36 36 und andererseits mit dem Sohlenkörper and secondly to the sole body 24 24 über die ersten und zweiten Befestigungsvorrichtungen via the first and second fastening devices 30 30 , . 32 32 verbunden ist. connected is. Des Weiteren wird die Anordnung der Kraftmesseinrichtung Furthermore, the arrangement of the force measuring device 12 12 wie auch der Leiterplatte as well as the printed circuit board 22 22 innerhalb des sohlenartigen Elementes within the sole-like element 14 14 bzw. des Sohlenkörpers or of the sole body 24 24 deutlich. clear.
  • 3 3 zeigt eine Explosionszeichnung eines Kraftmessgerätes shows an exploded view of a force measuring device 10 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform. according to a second embodiment. Man erkennt wiederum den schuhartigen Aufbau des Kraftmessgeräts again one can see the shoe-like structure of the force measuring device 10 10 bestehend aus dem schuhartigen Element consisting of the shoe-like element 58 58 mit der Auflage with the condition 64 64 sowie dem sohlenartigen Element and the sole-like element 14 14 bestehend aus dem Sohlenkörper consisting of the sole body 24 24 und dem in diesem Ausführungsbeispiel einteilig ausgebildeten Auftrittelement and the integrally formed in this embodiment, tread element 28 28 . , In diesem Ausführungsbeispiel weist der Biegekörper In this embodiment, the bending body 16 16 insgesamt drei Dehnungsmess-Streifen a total of three strain gauges 18 18 auf, die über einem Hohlraum in that over a cavity 44 44 des Biegekörpers the flexible body 16 16 angeordnet sind. are arranged. An den sich gegenüberliegenden Enden der Dehnungsmess-Streifen At the opposite ends of the strain gauges 18 18 ist der Biegekörper the bending body 16 16 wiederum einerseits mit dem Auftrittelement turn on one side to the tread element 28 28 und andererseits mit dem Sohlenkörper and secondly to the sole body 24 24 verbunden. connected. Die dargestellte Ausführungsform ist insbesondere zur direkten Belastung durch einen Fuß, dh ohne eine mögliche Gipsummantelung, ausgebildet. The illustrated embodiment is particularly suited for direct loading by a foot, ie without a possible gypsum sheathing is formed.
  • In der in In the in 4 4 gezeigten Schnittdarstellung des Kraftmessgerätes Sectional view of the force gauge shown 10 10 ist erkennbar, dass der Sohlenkörper can be seen that the sole body 24 24 in seinem Ballenbereich eine Verjüngung in his ball area rejuvenation 68 68 aufweist, wodurch die Möglichkeit eines Abrollens des Fußes bei einer Gehbewegung ermöglicht wird. , whereby there is a rolling of the foot is made possible at a walking motion.

Claims (16)

  1. Kraftmessgerät zur Messung von einer auf einen Fuß wirkenden Körperkraft mit mindestens einer unter dem Fuß anbringbaren Kraftmesseinrichtung ( Force measuring device for measuring force acting on a foot body force having at least one under the foot attachable force-measuring device ( 12 12 ), wobei die Kraftmesseinrichtung ( ), Wherein the force measuring device ( 12 12 ) aus mindestens einem in einem sohlenartigen Element ( ) Of at least one (in a sole-like element 14 14 ) angeordneten Biegekörper ( ) Arranged bending body ( 16 16 ) und mindestens einem auf dem Biegekörper ( ) And at least one of the bending body ( 16 16 ) befestigten Dehnungsmess-Streifen ( ) Fixed strain gauges ( 18 18 ), wobei der oder die Dehnungsmess-Streifen ( ), Wherein the one or more strain gauges ( 18 18 ) mit einer in dem sohlenartigen Element ( ) With one (in the sole-like element 14 14 ) angeordneten Mess-Schaltung ( ) Arranged measuring circuit ( 20 20 ) verbunden ist bzw. sind und einer mit der Mess-Schaltung ( ) Is connected or is and one (with the measuring circuit 20 20 ) verbundenen Auswerteeinheit zur Bestimmung der absoluten Krafteinwirkung, dadurch gekennzeichnet , dass das sohlenartige Element ( ) Associated evaluation unit for determining the absolute force, characterized in that the sole-like element ( 14 14 ) einen zumindest zweiteiligen Aufbau bestehend aus einem Sohlenkörper ( ) An at least two-part construction consisting (from a sole body 24 24 ) mit mindestens einer Aufnahmeöffnung ( ) (With at least one receiving opening 26 26 ) für den Biegekörper ( ) (For the bending body 16 16 ) und einem bodenseitig angeordneten Auftrittelement ( ) And a ground-side tread element ( 28 28 ), wobei der Biegekörper ( ), Wherein said flexure body ( 16 16 ) mittels erster und zweiter Befestigungsvorrichtungen ( ) (By means of first and second fastening devices 30 30 , . 32 32 ) einerseits mit dem Auftrittelement ( ) On the one hand (with the tread element 28 28 ) und andererseits mit dem Sohlenkörper ( (), And on the other hand with the sole body 24 24 ) verbunden ist. ) connected is.
  2. Kraftmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftrittelement ( Force measuring device according to claim 1, characterized in that the tread member ( 28 28 ) zweigeteilt ausgebildet ist, wobei ein fersenseitig angeordnetes erstes Teilelement ( ) Is formed in two parts, wherein a heel-side arranged first partial element ( 34 34 ) und ein ballenseitig angeordnetes zweites Teilelement ( ) And a ball mutually disposed second part element ( 36 36 ) jeweils mittels der ersten Befestigungsvorrichtungen ( ) (In each case by the first fastening devices 30 30 ) mit dem Biegekörper ( ) (With the bending body 16 16 ) verbunden sind. ) are connected.
  3. Kraftmessgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Befestigungsvorrichtungen ( Force measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the first and second fastening devices ( 30 30 , . 32 32 ) jeweils an den jeweiligen Dehnungsmess-Streifen ( () Respectively to the respective strain gauges 18 18 ) gegenüberliegenden Enden des Biegekörpers ( ) Opposite ends of the flexure body ( 16 16 ) angeordnet sind. ) Are arranged.
  4. Kraftmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Befestigungsvorrichtungen ( Force measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second fastening devices ( 30 30 , . 32 32 ) schrauben- oder bolzenartig ausgebildet sind. ) Screw or bolt-like are formed.
  5. Kraftmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess-Schaltung ( Force measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring circuit ( 20 20 ) und/oder die Auswerteeinheit mit einem akustischen und/oder optischen Signalgeber verbunden ist. ) And / or the evaluation unit with an acoustic and / or visual signal transmitter is connected.
  6. Kraftmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit mit einer Anzeigeeinheit verbunden ist. Force measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit is connected to a display unit.
  7. Kraftmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess-Schaltung ( Force measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring circuit ( 20 20 ) und/oder die Auswerteeinheit einen Sender und/oder Empfänger zur drahtlosen Übertragung von Messdaten oder anderen Daten aufweist. ) And / or the evaluation unit has a transmitter and / or receiver for wireless transmission of measurement data or other data.
  8. Kraftmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Kraftmesseinrichtung ( Force measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the (of the force measuring device 12 12 ) gelieferten Messdaten einem Datenspeicher zuführbar sind. ) Measurement data to a data memory provided can be fed.
  9. Kraftmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegekörper ( Force measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the bending body ( 16 16 ) aus einem verformbaren Metall, einer Metall-Legierung, aus Kunststoff oder aus Keramik besteht. ) Consists of a deformable metal, a metal alloy, plastic or ceramic.
  10. Kraftmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegekörper ( Force measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the bending body ( 16 16 ) im Bereich unter dem oder den Dehnungsmess-Streifen ( () In the area below the one or more strain gauges 18 18 ) einen Hohlraum ( ) Has a cavity ( 44 44 ) aufweist. ) having.
  11. Kraftmessgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum ( Force measuring device according to claim 10, characterized in that the cavity ( 44 44 ) als eine durch den Biegekörper ( ) As a (by the bending body 16 16 ) verlaufende Bohrung ausgebildet ist. ) Extending bore is formed.
  12. Kraftmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Dehnungsmess-Streifen ( Force measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the one or more strain gauges ( 18 18 ) mit dem Biegekörper ( ) (With the bending body 16 16 ) verklebt sind. ) Are bonded.
  13. Kraftmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess-Schaltung ( Force measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring circuit ( 20 20 ) auf einer in dem sohlenartigen Element ( ) On one (in the sole-like element 14 14 ) angeordneten Leiterplatte ( ) Disposed printed circuit board ( 22 22 ) angeordnet ist. ) Is arranged.
  14. Kraftmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess-Schaltung ( Force measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring circuit ( 20 20 ) und/oder die Auswerteeinheit eine Einstellvorrichtung ( ) And / or the evaluation unit an adjusting device ( 62 62 ) zur Einstellung eines gewünschten Belastungsbereichs aufweist. ) For setting a desired load range.
  15. Kraftmessgerät nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Leiterplatte ( Force measuring device according to claim 13 or 14, characterized in that (on the circuit board 22 22 ) die Mess-Schaltung ( ), The measuring circuit ( 20 20 ), die Einstellvorrichtung ( (), The adjustment device 62 62 ), der akustische und/oder optische Signalgeber sowie eine Stromversorgungseinheit ( ), The audible and / or optical signal generator and a power supply unit ( 60 60 ) angeordnet sind. ) Are arranged.
  16. Kraftmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftmessgerät ( Force measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the force measuring device ( 10 10 ) die Form eines am Fuß zu befestigen Schuhs ( ) (The shape of a shoe for securing the foot 58 58 ) aufweist. ) having.
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