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Vorrichtung zum Messen von Längen an
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orthopädischen Schuhen, Schuheinbauten, Innenschuhen und.dergleichen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen von Längen an orthopädischen
Schuhen, Schuheinbauten, Innenschuhen und dgl., mit wenigstens einem Meßteil.
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Beispielsweise bei orthopädischen Schuhen kommt es vor, daß die beiden
Schuhe eines Schuhpaares unterschiedlich hohe Absätze aufweisen sollen. Auch ist
es mitunter notwendig, Schuheinlagen in unterschiedlicher Dicke herzustellen. Um
nun die Höhen der Absätze oder der Schuhen lagen zu messern, verwendet der Orthopädiefachmann
üblicherweise ein Maßband oder eine Schieblehre. Eine solche Messung ist jedoch
umständlich und ungenau.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßvorrichtung zu schaffen,
mit der in einfacher Weise Längenmessungen an orthopädischen Schuhen, an Schuheinbauten,
Innenschuhen und ähnlichen orthopädischen Teilen vorgenommen werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem kennzeichnenden Teil des
Anspruches 1 gelöst.
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Mit der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung kann der Orthopädiefachmann
in einfacher Weise Längen- bzw. Höhenmessungen sehr genau durchführen. Zur Höhenmessung
beispielsweise des Absatzes eines orthopädischen Schuhes ist es nur notwendig, den
Meßfühler so weit in den Halter zu schieben, bis der zu bearbeitende Schuh unter
den Meßfühler gestellt werden kann. Anschließend wird der Meßfühler wieder so weit
aus dem Halter geschoben, bis er an der gewünschten Meßstelle des Schuhes aufliegt.
Mittels des Meßfühlers kann dann exakt die Höhe gemessen werden. Da der Halter für
den Meßfühler am Ständer befestigt ist, ist eine genaue Relativlage des Meßfühlers
zur jeweiligen Bezugsebene gewährleistet.
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Dadurch ist sichergestellt, daß auch bei einer Vielzahl von Messungen
stets die gleiche Meßgenauigkeit erreicht wird.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen,
der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Die Erfindung wird anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 in perspektivischer Darstellung
eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 die Vorrichtung
gem. Fig. 1 in Vorderansicht, Fig. 3 die Vorrichtung gem. Fig. 1 in Seitenansicht,
Fig. 4 teilweise in Vorderansicht und teilweise im Schnitt eine zweite Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 5 in Seitenansicht die Vorrichtung gem.
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Fig. 4.
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Die Vorrichtung dient zur Messung von Längen an orthopädischen Schuhen,
an Schuheinbauten9 an Innenschuhen und ähnlichen orthopädischen Teilen Bei derAusführu=ngsform
nach den Fig. 1 bis 3 ist die Längenmeßvorrichtung mit zwei Meßfühlern 1, 2 ausgestattet>
die als Stangen ausgebildet und in jeweils einem Halter 3, 4 verschiebbar sind.
Die Halter sind als Hohlzylinder ausgebildet und durchsetzen ein Gehäuse 5, das
auf einem4StEnder 6 befestigt ist. Das Gehäuse 5 ist quaderförmig mit verhältnismäßig
geringer Höhe ausgebildet und liegt perallel zu einer Meßunterlage 7, die eine rechteckige
Platte ist> mit der die Meßvorrichtung auf einer Unterlage steht Der Ständer
6 hat rechteckigen Umriß und ist mittig auf der Meßunterlage 7 befestigt. Wie die
Fig. 2 und 3 zeigen, ist der Ständer 6 in halber Länge des Gehäuses sowie in der
hinteren Hälfte des Gehäuses mit diesem verbunden Die beiden Halter 3, 4 liegen
mit Abstand vor und seitlich neben dem Ständer 6, so daß dieser beim Messen mittels
der Meßfühler 1, 2 nicht stört Die Halter 32 4 ragen nach oben und unten über das
Gehäuse 5, in dem sie gehaltert sindOIn dem oberhalb des Gehäuses 5 liegenden Teil
ist jeder Halter 3, 4 mit einem Längsschlitz 8 versehen der sich annähernd über
die gesamte Länge des oberhalb des Gehäuses befindli chen Halterteiles erstreckt.
Durch den Längsschlitz 8 ragt jeweils ein zapfenförmiger Griffteil 9» lo nach außen9
der nahe dem freien, innerhalb des Halters liegenden Ende des Meßfühlers 1, 2 befestigt
ist. Mit den Griffteilen 9> lo läßt sich der Meßfühler 1, 2 bequem im Halter
3, 4 verschieben.
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Um eine genaue Längen bzw. Höhenmessung vornehmen zu können, ist das
freie Ende 11, 12 jedes Meßfühlers 1, 2 verjüngt ausgebildet.
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In der Ausgangsstellung liegen die beiden Meßfühler 1, 2 auf einer
Meßplatte 13, 14 auf, die auf der Meßunterlage 7 befestigt sind und rechteckförmigen
Umriß haben. Sie liegen beiderseits des Ständers 6 und sind jeweils mit einem Koordinatenkreuz
versehen. Die einander zugewandten Ränder 15, 16 der beiden Meßplatten 13, 14 liegen
parallel zueinander und mit geringem Abstand vom Ständer 6.
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In der Ausgangslage liegen die Meßfühler 1, 2 auf der Meßplatte 13,
14 auf. In dieser Ausgangslage haben die Griffteile 9, 1o vorzugsweise geringen
Abstand vom unteren Ende des Längsschlitzes 8, so daß sichergestellt ist, daß die
Meßfühler auf den Meßplatten aufliegen. Um die Höhe beispielsweise eines Absatzes
eines Schuhes zu messen, wird der jeweilige Meßfühler 1, 2 mit dem Griffteil 9,
lo so weit hochgezogen, bis der Schuh unter den Meßfühler auf die jeweilige Meßplatte
13, 14 gestellt werden kann. Anschließend wird der Meßfühler so.weit nach unten
verschoben, bis sein freies Ende auf dem zu vermessenden Schuhabsatz aufliegt.
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Um den Abstand zwischen dem freien Ende des Meßfühlers und der Meßplatte
13, 14 genau und sicher messen zu können, ist im Gehäuse 5 für jeden Meßfühler 1,
2 ein Längenmeßwandler 17, 18 untergebracht, mit dem die Axialverschiebung des Meßfühlers
digital soAumgewandelt wird, daß der Verschiebeweg bzw. der Abstand zwischen dem
freien Ende des Meßfühlers und der Meßplatte in einer an der Vorderseite des Gehäuses
5 für jeden Meßfühler vorgesehenen Digitalanzeige 19, 20 angezeigt wird.Jeder Längenmeßwandler
17, 18 hat ein Zahnrad 21, 22, das drehfest auf einer Welle 23, 24 sitzt. Sie ragt
in den Halter 3, 4, und das zugehörige Zahnrad 21, 22 greift in einen Zahnstangenabschnitt
25, 26 des Meßfühlers 1, 2 ein. Der als Zahnstange ausgebildete Teil jedes Meßfühlers
liegt in der in den Fig. 2;:und 3 dargestellten Ausgangslage
des
Meßfühlers innerhalb des zugehörigen Halters 3, 4. Die Zahnstangenabschnitte 25,
26 sind so ng, daß das Zahnrad 21, 22 auch in der am weitesten zurückgeschobenen
Stellung des Meßfühlers (strichpunktierte Linien in Fig. 2) noch mit dem Zahnstangenabschnitt
in Eingriff ist.Dadurch ist sichergestellt, daß in jeder Lage des Meßfühlers 1,
2 das Zahnrad 21, 22 infolge des Eingriffes in den Zahnstangenabschnitt 25, 26 gedreht
wird.
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Die Welle 23, 24 des Längenmeßwandlers 17, 18 ist mit einem (nicht
dargestellten) Potentiometer verbunden. Wenn der Meßfühler 1, 2 beim Meßvorgang
axial verschoben wird, wird die Welle 23, 24 über das Zahnrad 21, 22 gedreht und
dadurch eine Spannungsänderung des Potentiometers bewirkt. Das Spannungsausgangssignal
des Potentiometers wird einem (nicht dargestellten) Analog-Digital-Umwandler zugeführt
der dieses Signal digital umwandelt. In der Digitalanzeige 19, 20 wird dann die
gemessene Länge digital angezeigt.
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Mit der Vorrichtung können die Absolutwerte von Längen bzw.
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Höhen gemessen und angezeigt werden. Die Vorrichtung ist so eingestellt,
daß in der Ausgangslage, in der die Meßfühler 1, 2 auf der Meßplatte 13, 14 aufliegen,
in der Digitalanzeige 19> 20 der Wert Null angezeigt wird. Die Oberseite der
Meßplatte 13, 14 bildet also die Meßbezugsebene. Zur Höhenmessung, beispielsweise
des Absatzes eines orthopädischen Schuhes, wird der jeweile Meßfühler 1, 2 mittels
des Griffteiles 9, 1o hochgeschoben und der zu messende Absatz des Schuhes unter
den Meßfühler gestellt. Anschließend wird der Meßfühler wieder nach unten geschoben,
bis sein freies Ende 11, 12 auf der Innenseite des Schuhes im Bereich des Absatzes
aufliegt. DaiXieser Meßlage der Meßfühler Abstand von der Bezugsebene 13, 14 hat,
ist auch die Welle 23, 24 des Längenmeßwandlers 17, 18 in bezug auf ihre Ausgangslage
um ein bestimmtes Maß verdreht worden, so daß +und auch in den anderen Lagen
sich
am Potentiometer eine bestimmte Spannung eingestellt hat, die ein Maß für die Dicke
bzw. Höhe des Absatzes ist.
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In der beschriebenen Weise kann dieser Wert direkt an der Digitalanzeige
19, 20 abgelesen werden. Da die Vorrichtung zwei Meßzylinder 1, 2 aufweist, können
in einfacher Weise die Absolutwerte von zwei Höhenmessungen der Schuhe angezeigt
werden. Selbstverständlich kann auch nur der eine der beiden Meßfühler benutzt werden.
Die jeweilige Digitalanzeige 19, 20 kann mit jeweils einem Schalter 27, 28 ein-
und ausgeschaltet werden, der vorzugsweise im Bereich oberhalb der zugehörigen Digitalanzeige
an einer Schrägfläche 29 an der Vorderseite des Gehäuses 5 vorgesehen ist.
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Mit der Vorrichtung können also Höhen bzw. Längen in einfacher Weise
sehr genau absolut gemessen werden. Solche Absolutmessungen sind beispielsweise
bei der Einzelanfertigung eines Verkürzungsausgleichs, einer Ferseneinlage oder
dgl. erforderlich. Häufig müssen aber auf dem Orthopädiesektor auch Differenzmessungen
durchgeführt werden.
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Sie sind beispielsweise bei der Anfertigung von orthopädischen Schuhen
bei Beinlängendifferenzen notwendig. Hierbei dient der eine Schuh als Bezugsschuh,
gegenüber dem der andere Schuh entsprechend der Beinlängendifferenz erhöht werden
muß. Mit der Vorrichtung können solche Differenzinessungen sehr einfach durchgeführt
werden. In diesem Fall müssen beide Meßfühler 1, 2 verwendet werden. Der als Bezugsgröße
zu verwendende Schuh wird beispielsweise unter den Meßfühler 1 gestellt und der
andere Schuh mit dem anderen Meßfühler 2 bei der Bearbeitung gemessen. Im Gehäuse
5 ist eine Differenzmeßeinrichtung untergebracht, der die von den beiden Meßfühlern
ermittelten Absolutwerte über die Längenmeßwandler 17, 18 als Spannungssignale zugeführt
werden. In der Differenzmeßeinrichtung wird dann aus den beiden Absolutwerten die
Differenz
gemessen und an einer weiteren Digitalanzeige 30 zur Anzeige gebracht, die mittig
zwischen den beiden anderen Digitalanzeigen 19, 20 an der Voderseite des Gehäuses
vorgesehen ist. Der Orthopädiefachmann kann nach dieser Digitaladzeige sehr einfach
Und genau den an den Bezugsschuh anzupassenden Schuh bearbeiten.
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Der maximale Verschiebeweg 31 der Meßfühler 1, 2 beträgt am beispielsweise
etwa 150 mm. In seinerKweitesten in den Halter 3, 4 zurückgeschobenen Lage ist der
Meßfühler 1 2 über den Griffteil 9, lo anschlagbegrenzt, der dann:am oberen Ende
des Längsschlitzes 8 anschlägt. Die Halter 3s 4 sind so lang, daß der Meßfühler
in dieser oberen Endlage noch mit seinem Zahnstangenabschnitt 25, 26 innerhalb des
Halters liegt, so daß die Gefahr einer Verschmut zung oder gar Beschädigung des
Zahnstangenabschnittes vermieden ist. Die Vorrichtung steht mit an der Unterseite
der Meßunterlage 7 vorgesehenen Füßen 32 sicher auf der jeweiligen Unterlage.
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Die Vorrichtung nach den Fig. 4 und 5 hat ebenfalls zwei Meßfühler
1, 2, die jeweils in einem Halter 3a, 4a verschiebbar gelagert sind. Die Meßfühler
1, 2 sind gleich ausgebildet wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform. Die
beiden Halter 3a, 4a sind zylindrisch ausgebildet und nahe ihrem oberen Ende über
jeweils einen Arm 33, 34 fest mit einem Ständer 6a verbunden a der höhenverstell
bar auf dem Gehäuse 5a angeordnet ist. Das Gehäuse hat an seiner Unterseite Füße
32, mit denen die Vorrichtung auf derjeweiligen Unterlage aufliegt. Auf der Oberseite
35 des Gehäuses 5a sind zwei Meßplatten i3a, 14a vorgesehen, die gleich ausgebildet
sein können wie die Meßplatten nach den Fig. 1 bis 3. In der Ausgangslage liegen
die Meßfühler 1, 2 auf den Meßplatten 13a, 14a auf> deren Oberseite wiederum
die
Bezugsebene für die Längenmessung bildet. Die Arme 33, 34 liegen parallel zur Gehäuseoberseite
35, die an ihren freien Enden eine Durchtrittsöffnung für das obere Ende der Halter
3a, 4a aufweisen. Diese sind mit Flanschen 36, 37 an der Unterseite der Arme 33,
34 befestigt. Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, liegen die beiden Halter 3a, 4a mit Abstand
vom Ständer 6a und etwa in dessen halber Breite.
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Der Ständer 6a ist in der vorderen Hälfte mittig in bezug auf das
Gehäuse 5a vorgesehen. Das als flacher, im Umriß viereckiger Kasten ausgebildete
Gehäuse 5a ist an seiner Vorderseite mit den Digitalanzeigen 19, 20, 3o, versehen,
die gleich ausgebildet sind wie die Digitalanzeigen der vorigen Ausführungsform.
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Zur Höhenverstellung des Ständers 6a ist im Gehäuse 5a ein Elektromotor
38 untergebracht, der auf dem Gehäuseboden 39 befestigt ist. Die Antriebswelle 40
des Elektromotors 38 ragt über die Gehäuseoberseite 35 senkrecht nach oben und ist
als Stellspindel ausgebildet, die mittig in den zylindrischen Ständer 6a ragt und
am freien Ende an einer Lagerplatte 41 drehbar abgestützt ist. Sie liegt innerhalb
des Ständers 6a mit Abstand von dessen Innenwandung. Das untere, von einem elastischen
Balg 42 umgebene Ende 43 des Ständers 6a ist im Durchmesser verringert. Es ist nach
unten durch einen Boden 44 geschlossen, der mittig eine Durchgangsöffnung für eine
Spindelmutter 45 aufweist, die drehfest mit dem Boden 44 verbunden ist und auf der
Stellspindel 4o sitzt. Wenn über den Antriebsmotor 38 die Stellspindel 40 rotierend
angetrieben wird, wird die Spindelmutter 45 je nach Drehrichtung der Stellspindel
nach oben oder unten verschoben, so daß der Ständer 6a in der gewünschten Richtung
verstellt wird.
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Um bei der Höhenverstellung des Ständers 6a eine sichere Führung zu
gewährleisten, sind im Gehäuse Führungsstangen 46, im Ausführungsbeispiel drei Führungsstangen,
befestigt, die mit ihren unteren Enden am Gehäuseboden 39 befestigt sind. Die drei
Führungsstangen liegen vorteilhaft in den Ecken eines Dreieckes, so daß der Ständer
verkantungsfrei in der Höhe verstellt werden kann. Die unteren Enden der Führungsstangen
46 sind durch eine auf dem Gehäuseboden 39 befestigte Lagerplatte 47 miteinander
verbunden. Die oberen Enden der Führungsstangen 46 sind durch die Lagerplatte 41
miteinander verbunden, an der auch das obere Ende der Stellspindel 40 drehbar ab
gestützt ist. Die Führungstangen ragen durch entsprechende öffnungen in der Gehäuseoberseite
35 und im Boden 44 des Ständers 6a.
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Damit der Ständer 6a sehr feinfühlig längs der Führungsstangen 46
verschoben werden kann, ist er mit (nicht dargestellten) Wälzkörpern, vorzugsweise
Kugeln, auf den Führungsstangen 46 geführt.
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An den Haltern 3a, 4a sind Gehäuse 48, 49 befestigt, in denen die
Längenmeßwandler 17, 18 untergebracht sind. Sie sind gleich ausgebildet wie bei
der Ausführu-ngsform nach zu den Fig. 1 bis 3, so daß sie nicht näher erläutertNwerden
brauchen. Das Spannungsausgangssignal der Potentiometer der Längenmeßwandler wird
wiederum einem Analog-Digital-Umwandler zugeführt, der das Spannungssignal digital
umwandelt und an den Digitalanzeigen 19, 20 zur Anzeige bringt. Außerdem kann bei
Verwendung der beiden Meßfühler 1, 2 eine Differenzmessung durchgeführt werden.
Die von den Meßfühlern ermittelten absoluten Analogwerte werden der im Gehäuse 5a
untergebrachten Digitaldifferenzeinrichtung zugeführt, die aus diesen beiden Werten
die Differenz bildet und an der Digitalanzeige 30 anzeigt.
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In Fig. 4 befindet sich der Meßfühler 2 in seiner Ausgangslage, in
der er auf der zugehörigen Meßplatte 14a aufliegt.
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In diesem Fall wird in der Digitalanzeige 20 der Wert "Null" angezeigt.
Unter dem anderen Meßfühler 1 ist schematisch ein zu messender Gegenstand 50 dargestellt,
der auf der Meßplatte 13a aufliegt. Die Höhe dieses Gegenstandes 5, die durch den
Abstand zwischen dem Meßfühler 1 und der Oberseite der Meßplatte 13a bestimmt ist,
wird in der Digitalanzeige 19 digital angezeigt.
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Da der Ständer 6a höhenverstellbar ist, können mit der Meßvorrichtung
auch hohe Schuhe, beispielsweise Stiefel, gemessen werden. Unterhalb der mittleren
Digitalanzeige 30 sind an der Vorderseite des Gehäuses 5a drei Schalter 51 vorgesehen,
um den Ständer 6a nach oben oder nach unten zu verstellen und ihn in der gewünschten
Höhenlage anzuhalten.
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Außerdem ist an der Gehäusevorderseite ein Ein- Aus-Schalter 52 angeordnet,
mit dem die gesamte Vorrichtung in Betrieb gesetzt werden kann. Oberhalb des Ein-
Aus-Schalters befindet sich eine Kontrollampe 53, die den Betriebszustand der Vorrichtung
anzeigt. Mit dem einen Schalter 51 wird der Antriebsmotor 38 derart eingeschaltet,
daß seine Stellspindel 40 im Sinne eines Hochschiebens des Ständers 6a dreht. Wenn
die gewünschte Höhenstellung erreicht ist, wird der andere Schalter 51 betätigt
und dadurch der Antriebsmotor ausgeschaltet. Bei der Höhenverstellung werden die
Halter 3a, 4å, die über die Arme 33, 34 fest mit dem Ständer verbunden sind, in
entsprechendem Maße hochgenommen. Damit die Meßfühler 1, 2 nicht aus den Haltern
herausfallen, können sie mit einem (nicht dargestellten) Anschlag versehen sein,
der an einem Gegenanschlag innerhalb der Halter zur Anlage kommt. Da die Zahnräder
der Längenmeßwandler 17, 18 jedoch in jeder Stellung der Meßfühler 1, 2 in bezug
auf die Halter in die Zahnstangenabschnitte der Meßfühler eingreifen, wird allein
schon dadurch eine Anschlagbegrenzung der Meßfühler * über den Antriebsmotor 38
erreicht.
Ein zusätzlicher Anschlag kann noch als Sicherung vorgesehen sein. Der maximale
Verschiebeweg 54 des Ständers6a (Fig. 4) kann beispielsweise 130 mm betragen. Wenn
der Ständer 6a die in den Fig. 4 und 5 durch strichpunktierte Linien angegebene
obere Endlage einnimmt, haben die freien Enden der Meßfühler 1, 2 entsprechend diesem
maximalen Verstellweg 54 Abstand von der Meßplatte 13a, 14a. Zwischen der Ausgangslage
und dieser oberen Endlage sind sämtliche Zwischenstellungen des Ständers 6a und
damit der Meßfühler 1, 2 in bezug auf die Meßplatten 13a, 14a möglich. Die Vorrichtung
kann dadurch sehr einfach an die jeweilige Schuhhöhe angepaßt werden. Selbst Stiefel
lassen sich, wenn der Ständer 6a seine obere Endlage einnimmt, bequem unter den
jeweiligen Meßfühler 1, 2 stellen.
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Im Gegensatz zur vorigen Ausführungsform ist für die Meßfühler kein
Griffteil vorgesehen. Siewerden zu werde an ihrem aus dem Halter 3a, 4a nach unten
ragenden Teil mit der Hand gefaßt und verschoben.
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Bei den beschriebenen Ausführungsformen kann auch nur ein einziger
Meßfühler vorgesehen sein, so daß die Vorrichtung auch nur einen Längenmeßwandler
und nur eine Digitalanzeige aufweist. In diesem Fall können mit der Vorrichtung
nur Absolutmessungen Vorgenommen werden.
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