EP3154388B1

EP3154388B1 - Messwerkzeug

Info

Publication number: EP3154388B1
Application number: EP15733639.7A
Authority: EP
Inventors: Robert Stocker
Original assignee: Schuhvision GmbH
Current assignee: Schuhvision GmbH
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2019-08-07
Anticipated expiration: 2035-06-09
Also published as: WO2015189222A2; DE102014108302A1; EP3154388A2; DE102014108302B4; WO2015189222A3

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Messwerkzeug zur Vermessung des Innenraums von Bekleidungsstücken gemäß Anspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Messwerkzeugs gemäß Anspruchs 9 und ein Verfahren zur Vermessung des Innenraums eines Schuhs gemäß des Anspruchs 11.

Stand der Technik

Eine der größten Herausforderungen im Handel mit Bekleidungsartikeln betrifft die Problematik der Passform ("Fit"). Der Begriff der Passform ist nur unzureichend definiert und kaum quantifiziert. Im Allgemeinen versteht man unter der Passform eines Bekleidungsstücks (einschließlich der Fußbekleidung) die Anpassung der Form desselben an den menschlichen Körper. Eine gute Passform trägt bei jeglicher Bekleidung zum Tragekomfort bei. Da jeder Mensch neben unterschiedlichen Körperabmessungen auch unterschiedliche Körperproportionen hat, ermöglicht im Falle der Körperbekleidung die Konfektionsgröße allein noch keine Aussage darüber hinaus, ob die Kleidung optimal an den Körper angepasst ist. Gleiches gilt im Bereich der Fußbekleidung: die Schuhgröße allein ermöglicht keine verlässliche Aussage über die tatsächliche Passform des Schuhs im Hinblick auf den entsprechenden, individuellen Fuß. Denn bei Schuhen besteht das Problem der Passform bezüglich von der Norm abweichender Fußformen (z. B. breiter Fuß, hoher Fußrist) oder bei krankhaft veränderten Füßen (z. B. Senk- und Spreizfuß). Auch bei modischen Schuhformen mit z.B. enger Schuhspitze weicht die tatsächliche Anpassung an die fußmorphologischen Gegebenheiten des Trägers von der optimalen Passform ab. Eine optimale Passform wird im Allgemeinen mittels Maßanfertigung durch einen Schneider bzw. Schuhmacher erzielt.
Der Passform von Bekleidung wird generell viel Aufmerksamkeit geschenkt, da sowohl der physische Komfort des Trägers als auch dessen soziale Perzeption von ihr abhängt: die Frage, wie der bekleidete Körper des Trägers von dessen sozialem Umfeld wahrgenommen wird, beeinflusst das Körperbewusstsein und das Selbstwertgefühl des Trägers (Kim and Damhorst 2013). Trotz der generellen Beachtung treten Probleme im Hinblick auf Passform und Größe von Bekleidungsstücken unter Konsumenten (Frauen und Männer) sehr häufig auf, was insbesondere darauf zurückzuführen ist, dass Hersteller verschiedene, nicht einheitlich standardisierte Größensysteme verwenden (Clifford, 2011). Insbesondere beim online-Erwerb von Bekleidung hat der Mangel an Zugang des Käufers zu Passform- und Größeninformation der betreffenden Bekleidungsstücke zu einer Explosion der Rücklaufraten geführt.
Der Passform von Schuhen wird im Vergleich dazu relativ wenig Aufmerksamkeit geschenkt, obwohl sich durch zahlreiche Studien belegen lässt, dass Schuhe mit ungenügender Passform hauptursächlich für das überaus häufige Auftreten von Fußbeschwerden sind (Marr and Quine 1993). Die aus zahlreichen Fußanthropometrischen Untersuchungen gewonnenen Kenntnisse über die Vielfalt nationaler, geschlechtsspezifischer und individueller Unterschiede in der Fußform bestätigen letztlich die Individualität der jeweiligen Fußform, lassen aber das Problem der unzureichenden Passform industriell gefertigter Schuhe (Konfektionsschuhe) unberührt. Denn die Passform von Fußbekleidung umfasst nicht nur den tatsächlichen "best-fit", sondern auch den jeweiligen Komfort, den der Träger subjektiv beschreibt und der maßgeblich auch von den verwendeten Materialien abhängt. Ferner hängt die Passform entscheidend vom Bewegungszustand des Trägers ab: der sogenannte "statische" Fit (Ruhe) unterscheidet sich oftmals erheblich vom "funktionalen" Fit (Laufen, Springen, Hüpfen).
Bei der Herstellung von Konfektionsschuhen bedienen sich die Hersteller größennormierter, dreidimensionaler Schuhformen. Diese Form, der sogenannte Leisten, bestimmt Größe, Form und Absatzhöhe des darauf gebauten Schuhs und entspricht einem Abbild des Fußes in einer normalen Haltung bei mittlerer Belastung. Die Qualität der Passform des Schuhs ergibt sich zum größten Teil aus der Qualität der verwendeten Leisten (Clarks 1989). Diese werden mittels Datenbanken menschlicher Fußabmessungen (Chen und Perng 1999) unter Berücksichtigung von Erfahrungswerten (Reinschmidt und Nigg 2000) hergestellt. Im Gegensatz dazu fertigen Maßschuhmacher nach den Maßen des jeweiligen Kundenfußes und des gewünschten Schuhmodells den sogenannten Maßleisten aus Holz an. Während mittels maßgefertigter Schuhe das Problem individueller Passform für den Kunden weitgehend zufriedenstellend berücksichtigt werden kann, ist das Passform-Problem industriell angefertigter Schuhe nach wie vor weitgehend ungelöst.
Für den Kunden stellt es daher oft ein Problem dar, Bekleidungsstücke, insbesondere Schuhe, mit optimaler Passform zu finden. Die Problematik verschärft sich im Bereich des online-Handels, da der Kunde die Passform der ihn interessierenden Waren nicht durch Anprobieren feststellen kann. Für den Kunden ist es in diesem Zusammenhang oftmals unmöglich, mittels der vom Hersteller/Vertreiber angegebenen Information die Qualität der Passform zu beurteilen.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Lösungsansätze zur Ermittlung der Passform von Bekleidungsstücken bekannt, welche entweder auf der Vermessung des jeweiligen Bekleidungsstücks oder auf der Vermessung des Trägers oder einer Kombination davon beruhen. Insbesondere im Hinblick auf Schuhe wurden verschiedene Möglichkeiten zur Vermessung des Schuhinnenraums entwickelt.
Die EP 2164355 offenbart eine Tastvorrichtung und ein Verfahren zum Erfassen der 3-D Raumform eines Körpers, wobei mittels eines Tastendes eine Fläche des Körpers abgetastet wird. Das Tastende ist über eine Verbindungsvorrichtung starr mit einer Kamera verbunden, so dass bei einer Bewegung des Tastendes die Kamera immer mitbewegt wird. Die Kamera ist dabei so angeordnet, dass sie eine mit photogrammmetrisch auswertbaren Marken versehene Fläche erfassen kann, auf der der abzutastende Körper steht, während das Tastende verschiedene Punkte der abzutastenden Fläche des Körpers abtastet.
Die WO 2005/111539 beschreibt ein Verfahren zur zerstörungsfreien Ermittlung von Innen- und/oder Ausmaßen eines Schuhs oder Stiefels. Dabei wird eine die Innenfläche des Schuhs in drei Dimensionen erfassende Messanordnung verwendet, mit welcher durch ein radiologisches, computertomographisches, kernspintomographisches oder sonstiges bildgebendes Messverfahren schichtweise Querschnittsbilder ermittelt und gespeichert werden. Nach der Datenerfassung werden auf die Gestalt des Fußes bezogene Fixpunkte oder virtuelle Punkte und zwischen diesen sich erstreckende Verbindungslinien ermittelt. Alternativ kann auch ein röntgenlogisches Aufnahmeverfahren herangezogen werden, bei dem über ein Röntgenkontrast-gebendes Kalibrierelement die Ausmessung der interessierenden Punkte erfolgt.
Die DE 10 2005 039632 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vermessen von Schuhen aller Art. Die Messung wird durch den Einsatz von Laserstrahlen vorgenommen. Die DE 10 2012 004064 A9 bezieht sich auf ein computertomographisches Verfahren und eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Ermittlung der Innenmaße von Schuhen.
In der DE 10 2004 045858 A1 wird eine Vorrichtung zum Vermessen des Innenraums eines Schuhs beschrieben, welche mit einem Schaftteil und einem sich an das Schaftteil anschließenden Fußteil ausgebildet ist, wobei das Fußteil über das Schaftteil im Sinne einer Lehre an die Länge des Innenraums des Schuhs anpassbar ist. Das Fußteil ist dabei derartig dimensioniert und konstruiert, dass es von einem in Schuhe beliebiger Größe passenden kurzen Einsteckzustand in einen der Länge des Innenraums in etwa angepassten Messzustand verstellbar ist. Ein vom Prinzip her gleichartiges Verfahren beinhaltet die US 6,19 2,593 B1 . Hier wird ein pneumatisch aktivierter Messfühler offenbart, welcher sich in axialer Richtung innerhalb eines Schuhs bewegen und zerstörungsfrei die inneren Abmessungen des Schuhs erfassen kann. Ausgehend von der Ferse des Schuhs fährt ein computergesteuertes, lineares pneumatisches Getriebe einen Messfühler so lange aus, bis dieser den Zehenabschnitt des Schuhs berührt. Mittels eines Potentiometers wird daraufhin die Lineardistanz gemessen, welche der Messfühler zurückgelegt hat.
In der WO 2012052044A1 ist offenbart, dass über eine Maßanpassung des Fußbettes die Passform insgesamt wesentlich verbessert werden kann, da das Fußbett eine mindestens ebenso wesentliche Rolle bezüglich der Passform und Funktionsweise eines Schuhs übernimmt wie die Passung des Oberschuhs; eine weitere Verbesserung lässt sich erzielen, indem über einen 3-D Fußscanner gleichzeitig die von oben und von der Seite sichtbaren Partien des menschlichen Fußes vollautomatisch digitalisiert werden und damit bei der Passform ebenfalls berücksichtigt werden können. Über einen in den Fußscanner eingebauten örtlich auflösenden Drucksensor kann zusätzlich das Druckbild der Fußsohle gemessen werden ( US 7,489,813 ). Die über Scanner gewonnenen Daten können nun entweder bei der Herstellung individualisierter Leisten genutzt werden oder aber zur Anpassung von in der industriellen Schuhfertigung genutzten Leisten dienen. Ferner können die Daten mit Datensätzen betreffend digitalisierte Schuhinnenräume von Konfektionsschuhen abgeglichen werden.
Die Druckschriften DE 2007 032 609 und US 7,446,884 offenbaren jeweils ein Verfahren, womit ein numerisches 3D-Modell des Innenraumes eines gefertigten Schuhs erstellt werden kann. Dieses numerische 3D-Modell des Innenraumes soll eine verbesserte Anpassung der digitalisierten 3D Fußform des Trägers an die nicht ausreichend den Innenschuh repräsentierenden Leistenformen aus einer Leisten-Datenbank ermöglichen, resultierend in einer verbesserten Passform.
In der US 6,975,232 B1 wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Sichtbarmachung eines Fußes im Inneren eines Schuhs zur Bestimmung der Passform des Schuhs beschrieben. Vorrichtung und Verfahren erreichen dies mittels der Infrarot-Thermographie, wobei die Vorrichtung ein oder mehrere auf eine Grundfläche gerichtete Thermographieinstrument/e umfasst, welche zur Erfassung eines oder mehrerer Wärmebilder der auf der Grundfläche stehenden Schuh-Fußkombination oder entsprechender Ausschnitte davon dienen. Ausgehend von dem Wärmebild kann die auf der Grundfläche stehende Person mittels eines über der Grundfläche angeordneten Monitors die Passform des Schuhs bestimmen.
Bei der Ermittlung der Passform von Kleidungsstücken, wie zum Beispiel Blusen, Jacken und Hosen, beruht die überwiegende Anzahl der Lösungen auf einer Vermessung des Körpers/von Körperteilen des Trägers, beispielsweise mittels konventioneller Vermessung ( US 2,159,035 ), mittels fotografischer Vermessung ( US 5956525 A ) oder mittels eines 3-D Körperscanners (Ashdown, et al., NTC Project: S08-CR03, 2008) und der anschließenden Abgleichung der erhobenen Daten mit am Kleidungsstück gemessenen, einzelnen Parametern, wie beispielsweise Brustumfang, Taillenumfang und Länge.
Die WO2012075298 offenbart ein Verfahren zur Kategorisierung der Körperformen, wobei ein Satz Messdaten des jeweils interessierenden Körperteils (in Front- und Seitenansicht) einer Vielzahl von Subjekten einer Hauptkomponentenanalyse (principal component analysis) unterzogen wird. Die Messdaten werden dabei generiert durch konventionelle Vermessung oder durch 3-D Scanning. Die berechneten Hauptkomponenten gehen in die nachfolgende Clusteranalyse ein; deren Ergebnisse dienen letztlich der Etablierung von Form-Kategorien, wodurch Körperformen der Vielzahl von Subjekten effizient kategorisiert werden können.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Verfahren berücksichtigen meist überhaupt nicht oder nur unzureichend textilphysikalische Eigenschaften des Bekleidungsstücks/Schuhs, beispielsweise die Elastizität der verwendeten Materialien. Im Falle des Schuhs wird mittels der vorgenannten Scanner-gestützten Abgleichverfahren versucht, die Passform anhand des Missverhältnisses von Schuh bzw. Leisten und Fuß zu quantifizieren - mit ausschließlicher Beschränkung auf die Fußanthropometrie und ohne adäquate Berücksichtigung der Materialeigenschaften. Diese Eigenschaften haben aber wesentlichen Einfluss auf die Anpassung der Schuhform an den menschlichen Fuß, sowie auf die Bewertung dieser Anpassung der Schuhform, also der Passform, durch den Träger.
Nachteilig sind die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Verfahren zudem im Hinblick auf einfache Anwendbarkeit und Kostenintensität. Beispielsweise wird von Seiten des Trägers der Einsatz komplexer Scanning-Technologie verlangt, um ein digitalisiertes Abbild des Körpers/Körperteils bzw. Fußes zu erzeugen. Auch erfordert das Verfahren des Einscannens des jeweiligen Körperteils/Fußes eine gewisse technische Expertise, da bestimmte Orientierungspunkte zur Erkennung der Knochenstrukturen und der Orientierung des zu vermessenden Körpers im Raum markiert werden müssen. Die entsprechenden Nachteile gelten ebenso im Hinblick auf mittels Scanning-Technologie erfasste Innenräume von Bekleidungsstücken, insbesondere von Schuhen.

Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile

Ausgehend von den vorgenannten Vorrichtungen und Verfahren des Standes der Technik lag der vorliegenden Erfindung deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Messwerkzeug und ein Verfahren zur Vermessung des Innenraums eines Bekleidungsstückes, insbesondere eines Schuhs, bereitzustellen, welches die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist. Sowohl das Messwerkzeug als auch das Verfahren sollen einfach zu verwenden sein, um damit eine genaue, zeitsparende, effektive Vermessung einer großen Anzahl verschiedener Innenräume von Bekleidungsstücken zu ermöglichen. Im Hinblick auf den zunehmenden Vertrieb von Bekleidungsstücken, insbesondere von Schuhen, im online-handel ergibt sich infolge der im großen Maßstab durchführbaren, akkuraten Vermessung der Verkaufsobjekte zudem ein ökologischer Vorteil, da sich die Retourquote wegen mangelhafter Passform erheblich reduzieren lässt - wodurch die Umwelt deutlich weniger belastet wird.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch das in den Ansprüchen definierte Messwerkzeug gelöst, wie sich auch aus den beiliegenden Ausführungsbeispielen ergibt. Die erfindungsgemäße Lösung beruht dabei auf einem thermographischen Messverfahren.
In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung daher ein Messwerkzeug (1) zur Vermessung des Innenraums eines Bekleidungsstückes, umfassend mindestens ein innenliegendes Stützelement (2). Das Messwerkzeug (1) umfasst weiterhin mindestens eine, in einer ersten Ebene (21) des Messwerkzeugs (1) angeordnete, in das Stützelement (2) hineinführende Eingangsöffnung (4), sowie mindestens eine, in einer zweiten Ebene (22) des Messwerkzeugs (1) angeordnete, aus dem Stützelement (2) hinausführende Ausgangsöffnung (5). Die mindestens eine Ausgangsöffnung ist dabei mit der mindestens einen Eingangsöffnung (4) über mindestens einen Verbindungsgang (6) verbunden. Das Messwerkzeug (1) umfasst weiterhin mindestens ein Hüllelement (7). Zwischen dem mindestens einen Stützelement (2) und dem mindestens einen Hüllelement (7) ist ein Hohlraum (8) angeordnet, welcher mit der mindestens einen Ausgangsöffnung (5) fluidisch verbunden ist. Ein in dieser Weise beschaffenes Messwerkzeug (1) ist demnach durch einen dreischichtigen Aufbau gekennzeichnet, umfassend mindestens ein Stützelement (2), mindestens ein Hüllelement (7) und einen Hohlraum (8).
Erfindungsgemäß bezeichnet ein Stützelement (2) ein Bauteil, welches aufgrund der Festigkeit des gewählten Materials, sowie seiner geometrischen Abmessungen (z. B. Querschnittsgeometrie, Länge) in der Lage ist, Lasten aufzunehmen, insbesondere Lasten in Richtung seiner Längsachse. Hinsichtlich der Beschaffenheit seines Materials unterliegt das Stützelement (2) zusätzlich lediglich der Beschränkung, dass das Material eine möglichst geringe Wärmeleitfähigkeit aufweisen sollte. Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Stützelement (2) aus einem thermo -oder duroplastischen Polymer oder einer Kombination davon bestehen, beispielsweise aus Polypropylen oder Polyethylen. Demgegenüber wird unter einem Hüllelement (7) erfindungsgemäß ein Element verstanden, welches sich hinsichtlich seiner Materialeigenschaften vom Stützelement (2) unterscheidet. Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Hüllelement (7) aus einem elastomeren Polymer bestehen. Insbesondere ist ein Hüllelement (7) aus einem Material mit einer im Vergleich zum Material des Stützelements (2) geringeren Festigkeit und einem kleineren Elastizitätsmodul ausgebildet. Dabei kann das Stützelement (2) aus einem Material mit einem Elastizitätsmodul > 1 kN/mm² ausgebildet sein, während das Hüllelement (7) aus einem Material mit einem Elastizitätsmodul zwischen 0,0001 - 0,1 kN/mm² bestehen kann.
Das Messwerkzeug (1) kann besonders vorteilhaft in einer Messvorrichtung zur Vermessung des Innenraums eines Schuhs zum Einsatz kommen. Die Messvorrichtung ist dabei in Bezug auf die Erdoberfläche bevorzugt so ausgerichtet, dass eine Grundplatte der Messvorrichtung, auf welcher der zu vermessende Schuh mit dem darin eingesetzten Messwerkzeug (1) angeordnet ist, parallel zur Erdoberfläche zu liegen kommt.
In Bezug auf die räumliche Orientierung der mindestens einen Eingangsöffnung (4) und der mindestens einen Ausgangsöffnung (5) des Messwerkzeugs (1) zueinander sind die verschiedensten Anordnungen möglich. Bevorzugt können die mindestens eine Eingangsöffnung (4) und die mindestens eine Ausgangsöffnung (5) in Bezug auf zwei weitgehend parallel zur Erdoberfläche verlaufende Horizontalebenen so angeordnet sein, dass die Eingangsöffnung (4) in einer horizontalen Ebene oberhalb derjenigen Horizontalebene zu liegen kommt, in welcher die mindestens eine Ausgangsöffnung (5) angeordnet ist oder welche die mindestens eine Ausgangsöffnung (5) schneidet. Auf ein in einer Messvorrichtung für Schuhe ausgerichtetes Messwerkzeug (1) bezogen liegt somit die mindestens eine Eingangsöffnung (4) oberhalb der mindestens einen Ausgangsöffnung (5). Prinzipiell sind jedoch auch andere geometrischen Ausgestaltungen möglich, z.B. in umgekehrter Reihenfolge, bei der die mindestens eine Ausgangsöffnung (5) von einer horizontalen Ebene geschnitten wird oder in einer horizontalen Ebene zu liegen kommt, welche oberhalb derjenigen Horizontalebene lokalisiert ist, in welcher die mindestens eine Eingangsöffnung (4) angeordnet ist oder welche die mindestens eine Eingangsöffnung (4) schneidet.
Das derart ausgebildete Messwerkzeug (1) zeichnet sich durch eine einfache Anwendung aus. Es kann ohne Schwierigkeiten in den zu vermessenden Innenraum eines Bekleidungsstücks, beispielsweise eines Schuhs, eingeführt werden. Soll der Innenraum eines auf der Grundplatte der Messvorrichtung angeordneten Schuhs mittels des darin eingesetzten Messwerkzeugs (1) thermographisch vermessen werden, strömt zunächst in die mindestens eine Eingangsöffnung (4) eingeleitetes, wärmetragendes Medium, beispielsweise warme Luft, durch die mindestens eine Ausgangsöffnung (5) in den Hohlraum (8). Dieser füllt sich mit Medium, solange der Einleitungsdruck den durch das Hüllelement (7) erzeugten Gegendruck übersteigt. Alternativ füllt sich der Hohlraum (8) mit Medium, bis der Einleitungsdruck geringer ist als der durch das den Innenraum des Bekleidungsstücks/des Schuhinnenraums umgebende Material erzeugte Gegendruck. Vorteilhaft kann dabei das eingeleitete Medium den Hohlraum (8) über die mindestens eine Eingangsöffnung (4), den mindestens einen Verbindungsgang (6) und die mindestens eine Ausgangsöffnung (5) erreichen; alternativ kann das Medium aber auch direkt in den zwischen dem Stützelement (2) und dem Hüllelement (7) angeordneten Hohlraum (8) eingeleitet werden. Das erfindungsgemäße Messwerkzeug (1) ist infolge seines nur dreischichtigen Aufbaus einfach und kostengünstig herzustellen.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Messwerkzeug (1) weiterhin mindestens ein, zwischen dem mindestens einen Stützelement (2) und dem mindestens einen Hüllelement (7) angeordnetes Formelement (3) umfassen. Dabei kann die mindestens eine, in einer ersten Ebene (21) des Messwerkzeugs (1) angeordnete Eingangsöffnung (4) über das Formelement (3) in das Stützelement (2) hineinführen und die mindestens eine, in einer zweiten Ebene (22) des Messwerkzeugs (1) angeordnete Ausgangsöffnung (5) über das Formelement (3) aus dem Stützelement (2) hinausführen.
Erfindungsgemäß bezeichnet ein Formelement (3) ein Element, dessen Material eine Festigkeit aufweist, die zwischen der des Stützelements (2) und der des Hüllelements (7) liegt. Die Festigkeit bezeichnet dabei die mechanische Werkstoffkenngröße, die das Widerstandsverhalten eines Werkstoffes gegen - elastische oder plastische - Verformung charakterisiert. Nach dem Einsetzen in den zu vermessenden Gegenstand kann sich das somit mindestens vierschichtig aufgebaute Messwerkzeug (1) in ausgezeichneter Weise an den Innenraum des Bekleidungsstücks bzw. des Schuhs anpassen. Aufgrund seiner Materialeigenschaften kann mit dem Messwerkzeug (1) die im Innenraum von Bekleidungsstücken/Schuhen auftretende Verformung des entsprechenden Körperteils hervorragend simuliert werden.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messwerkzeugs (1) kann das mindestens eine Stützelement (2) mit einem ersten Stützkörper (9) und mindestens einem weiteren Stützkörper (10) ausgebildet sein, wobei der erste Stützkörper (9) und der mindestens eine weitere Stützkörper (10) über eine Gelenkverbindung (11) miteinander verbunden sind. Verschiedene räumliche Anordnungen des ersten (9) und des mindestens einen weiteren Stützkörpers (10) zueinander sind möglich. Bevorzugt sind der erste Stützkörper (9) und der mindestens eine weitere Stützkörper (10) in Bezug auf zwei weitgehend parallel zur Erdoberfläche verlaufende Horizontalebenen so angeordnet, dass der erste Stützkörper (9) von einer horizontalen Ebene geschnitten wird, welche oberhalb derjenigen Horizontalebene liegt, in welcher der mindestens eine weitere Stützkörper (10) angeordnet ist oder welche den mindestens einen weiteren Stützkörper (10) schneidet.
Vorzugsweise kann der erste Stützkörper (9) als quaderförmiger oder zylindrischer Körper ausgebildet sein; seine geometrische Ausgestaltung unterliegt keinen besonderen Beschränkungen und richtet sich weitgehend nach der Geometrie des zu vermessenden Innenraums des jeweiligen Bekleidungsstücks. Soll das erfindungsgemäße Messwerkzeug (1) zur Vermessung des Innenraums von Schuhen eingesetzt werden, ist es besonders bevorzugt, wenn der erste Stützkörper (9) in Bezug auf seine Abmessungen ungefähr einem menschlichen Schienenbein entspricht, mit einem in Bezug auf die Erdoberfläche oberen Ende und einem unteren Ende. In diesem Zusammenhang ist es insbesondere vorteilhaft, wenn das untere Ende, welches an den mindestens einen weiteren Stützkörper (10) angrenzt, mit einer konvexen Abrundung (19) ausgebildet ist.
Im Falle der Vermessung des Innenraums von Schuhen ist es besonders bevorzugt, wenn der mindestens eine weitere Stützkörper (10) in einer dem menschlichen Fußskelett entsprechenden Form ausgebildet ist, d.h. er umfasst Ferse, Mittelfuß, und Zehen. Besonders bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Messwerkzeug (1) in diesem Fall insgesamt drei Stützkörper, nämlich den ersten Stützkörper (9) und zwei weitere Stützkörper (10). Insbesondere kann der erste weitere Stützkörper (10) in der Form einer menschlichen Ferse und eines menschlichen Mittelfußes ausgebildet sein und der zweite weitere Stützkörper (10) in der Form von menschlichen Zehen. Vorteilhaft können der erste Stützkörper (9) und der weitere Stützkörper (10) über eine gelenkige Verbindung miteinander verbunden sein. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der an den ersten Stützkörper (9) angrenzende Abschnitt des mindestens einen weiteren Stützkörpers (10) mit einer die konvexe Abrundung (19) des unteren Endes des ersten Stützkörpers (9) wenigstens zum Teil aufnehmenden konkaven Ausnehmung (20) ausgebildet ist.
Der erste Stützkörper (9) und der mindestens eine weitere Stützkörper (10) können mittels einer Vielzahl der aus dem Stand der Technik bekannten Gelenkverbindungen miteinander verbunden sein, beispielsweise über ein Dreh-, ein Schub-, oder ein Kugelgelenk. Vorzugsweise kann die Gelenkverbindung (11) derart ausgebildet sein, dass die Freiheitsgrade möglicher Gelenkverbindungen denen des korrespondierenden menschlichen Gelenks entsprechen. Im Falle eines zur Vermessung des Innenraums von Schuhen geeigneten Messwerkzeugs (1) kann die Gelenkverbindung (11) in der Form eines in Relation zur Erdoberfläche vorwiegend nach oben und unten beweglichen (Scharnier)gelenks ausgebildet sein. Grundsätzlich unterliegt die Gelenkverbindung (11) im Hinblick auf die Materialeigenschaften der Verbindung keinen besonderen Einschränkungen; es ist insbesondere bevorzugt, wenn die Gelenkverbindung (11) als Federstahlgelenk ausgeführt ist. Zusätzlich ist es bevorzugt, dass zwischen den zu verbindenden Teilen ein definierter Abstand, z. B. ein Spielraum von ca. 3-4mm, besteht. Durch Verwendung von Federstahlverbindern mit einer definierten Breite und die Einhaltung des definierten Abstandes sind die Gelenke entsprechend nur nach oben und unten beweglich und gleichzeitig gegen Verdrehen gesichert. Eine Ausführung der Gelenkverbindung (11) mit Federstahlverbindern zeichnet sich durch besonders geringe Herstellungskosten aus.
Das so ausgebildete Messwerkzeug (1) zeichnet sich vorteilhaft durch eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Anordnung der einzelnen Bestandteile aus. Beispielsweise kann der erste Stützkörper (9) mit dem mindestens einen weiteren Stützkörper (10) so verbunden sein, dass nach Einsetzen in den Innenraum des Bekleidungsstücks die relativen Bewegungen der entsprechenden menschlichen Körperteile im Kleidungsstück simuliert werden können. Wird das erfindungsgemäße Messwerkzeug (1) beispielsweise in einen flachen Schuh eingesetzt, kann - bei Vorliegen nur einer gelenkigen Verbindung zwischen dem ersten Stützkörper (9) und dem weiteren Stützkörper (10) - der der menschlichen Ferse entsprechende Teil des weiteren Stützkörpers (10) im Fersenabschnitt des Schuhs und der den Zehen entsprechende Teil des weiteren Stützkörpers (10) Fußkörpers im vorderen Bereich des Schuhs zu liegen kommen. Dagegen kann es beim Einsetzen in Damenschuhe mit Absatz hingegen vorteilhaft sein, wenn eine gelenkige Verbindung in dem Bereich ausgebildet ist, in dem beim menschlichen Fuß der Mittelfuß an die Zehen grenzt. Somit kommt der den Zehen entsprechende Teil des weiteren Stützkörpers (10) in der Schuhspitze zu liegen. Am vorteilhaftesten ist eine Anordnung mit zwei Gelenkverbindungen, nämlich zwischen dem ersten Stützkörper (9) und dem ersten weiteren Stützkörper (10) sowie zwischen dem ersten weiteren Stützkörper (10) und dem zweiten weiteren Stützkörper (10). Diese Anordnung erlaubt das bequeme Einsetzen in eine Vielzahl unterschiedlicher Innenräume von Bekleidungsstücken, insbesondere in eine Vielzahl unterschiedlicher Schuhformen.
In einer weiteren Implementierung des erfindungsgemäßen Messwerkzeugs (1) kann die Gelenkverbindung mit einer Vergussmasse (12) thermisch isoliert sein. Erfindungsgemäß wird dabei unter einer Vergussmasse (12) eine zumeist aus einem Polymer bestehende Masse verstanden, welche zur Abdeckung, mechanischen Verstärkung und Schutz von Baugruppen verwendet werden kann, z. B. um Hohlräume zu verfüllen und/oder Komponenten vor Umwelteinflüssen zu schützen. Vorteilhaft kann die Vergussmasse (12) aus einem leichten, nicht druckstabilen Silikon mit geringer Wärmeleitfähigkeit oder aus einem anderen Polymer mit vergleichbaren Materialeigenschaften bestehen. Die Vergussmasse (12) kann nach dem Aushärten einen vergleichsweise gelförmigen Materialzustand aufweisen. Ähnlich einem echten Gelenk übernimmt die eingetragene Vergussmasse (12), beispielsweise eine Silikonschicht, die Funktion einer Gelenkmasse. Vorteilhaft kann die thermisch isolierende Vergussmasse (12) durch einen vollflächigen Einschluss einer mit einem Federstahlverbinder ausgebildeten Gelenkverbindung (11) eine Wärmeaufnahme des Federstahlverbinders während des Messvorganges deutlich reduzieren.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Messwerkzeugs (1) kann der Verbindungsgang (6) mindestens eine von der Eingangsöffnung (4) ausgehende, im Messwerkzeug (1) weitgehend zentral angeordnete Längsbohrung (13) umfassen. Dabei kann die mindestens eine Ausgangsöffnung (5) mit dem von der Eingangsöffnung (4) entfernten Ende (15) der mindestens einen Längsbohrung (13) durch mindestens eine weitgehend rechtwinklig zu der Längsbohrung (13) angeordnete Querbohrung (14) fluidisch verbunden sein. Vorteilhaft ist es, wenn der in einer länglichen, zylindrischen Form ausgebildete erste Stützkörper (9) eine mittig angeordnete Längsbohrung (13) mit einem Durchmesser zwischen 5-15 mm aufweist, wobei die Längsbohrung (13) vorteilhaft in dem während der Messung der Grundplatte der Messvorrichtung zugewandten ersten Viertel des ersten Stützkörpers (9) endet. Die sich an das Ende (15) der Längsbohrung (13) vorzugsweise rechtwinklig anschließende, mindestens eine Querbohrung (14) kann die mindestens eine Eingangsöffnung (4) mit der mindestens einen Ausgangsöffnung (5) fluidisch verbinden. Vorteilhaft kann das Messwerkzeug (1) mit vier, im rechten Winkel zueinander und zu der Längsbohrung (13) angeordneten Querbohrungen (14) ausgebildet sein. Ein derartig ausgebildeter Verbindungsgang (6) ermöglicht eine schnelle und gleichmäßige Verteilung des über die Eingangsöffnung (4) eingeleiteten Mediums definierter Temperatur im Hohlraum (8) während der Messung, wodurch die Messung äußerst zeit- und kosteneffektiv durchgeführt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Messwerkzeug (1) ein in dem mindestens einen Verbindungsgang (6) angeordnetes Heizelement aufweisen. Dabei wird erfindungsgemäß unter einem Heizelement ein technisches Bauteil verstanden, mit dem einem Stoff (wie z. B. einem Gas oder einer Flüssigkeit) Wärmeenergie zugeführt werden kann. Vorzugsweise kann das Heizelement aus einem im Verbindungsgang (6) angeordneten elektrischen Heizelement aus Metall oder Keramik bestehen. Alternativ kann dem Heizelement über entsprechende Zuleitungen ein Wärmeträger zu geführt werden, zum Beispiel Heißwasser oder Wasserdampf. Vorteilhaft kann über das Heizelement die Temperatur des zugeleiteten wärmetragenden Mediums über einen längeren Zeitraum auf einfache Art und Weise konstant gehalten werden. Längere Messzeiten können beispielsweise bei komplex gestalteten Innenräumen von Bekleidungsstücken erforderlich sein, wie zum Beispiel bei der Vermessung des Innenraums von Handschuhen.
In einer weiteren Implementierung des Messwerkzeugs (1) kann das mindestens eine Formelement (3) aus einem druckstabilen Polymer bestehen. Der für das Formelement (3) verwendete Polymer ist im Vergleich zu dem für die Vergussmasse (12) verwendeten Polymer durch eine deutlich höhere Druckstabilität gekennzeichnet, insbesondere bevorzugt kann für das Formelement (3) ein druckstabiler Silikonpolymer verwendet werden. Das für das Formelement (3) verwendete Silikon ist jedoch zur gleichen Zeit so beschaffen, dass beim Einsetzen in den Innenraum des zu vermessenden Bekleidungsstücks eine Kompression möglich ist, so dass die Materialverdrängung weit gehend der des menschlichen Körpers entspricht. Ferner ist das verwendete Material durch sehr gute wärmeisolierende Eigenschaften gekennzeichnet, so dass der thermographische Vermessungsvorgang nur geringstmöglich durch Störsignale behindert wird.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform des Messwerkzeugs (1) kann das mindestens eine Hüllelement (7) aus einem elastomeren Polymer mit einem Elastizitätsmodul von 0,1 - 100 N/mm², bevorzugt von 0,3 - 30 N/mm² bestehen. Unter einem elastomeren Polymer wird erfindungsgemäß ein formfester, aber elastisch verformbarer Kunststoff verstanden, dessen Glasübergangspunkt sich unterhalb der Einsatztemperatur befindet. Elastomere können sich bei Zug- und Druckbelastung elastisch verformen, finden aber danach wieder in ihre ursprüngliche, unverformte Gestalt zurück. Bevorzugte Elastomere im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Naturkautschuk, Polyethylen, Polyurethan oder Polyisopren. Das Hüllelement (7) ist dazu ausgebildet, während des Messvorgangs dem durch das in den Hohlraum (8) eingeleitete Wärmemedium ausgeübten Druck entgegenzuwirken und gleichzeitig die zwischen dem Messwerkzeug (1) im Ruhezustand und der Innenkontur des Bekleidungsstückes möglicherweise bestehenden Hohlräume auszufüllen. Insofern erfüllt das Material des Hüllelements (7) vorzugsweise die Dichtheitsanforderungen, wie sie beispielsweise an Latex- Handschuhe im medizinischen Bereich (DIN EN 455/1) oder an Kondome (ISO 4074) gestellt werden. Das mit einem derartigen Hüllelement (7) ausgebildete Messwerkzeug (1) kann vorteilhaft die effiziente Messung einer Vielzahl von Innenräumen von Bekleidungsstücken, insbesondere von Schuhen, ermöglichen. Das in den Hohlraum (8) eingeleitete wärmetragende Medium kann infolge des geringen Elastizitätsmoduls des Hüllelements (7) die zwischen dem Messwerkzeug (1) im Ruhezustand und der Innenkontur des Bekleidungsstückes möglicherweise bestehenden Hohlräume rasch und vollständig ausfüllen. Ferner kann das Hüllelement (7) durch einfaches Überstreifen über das Stützelement (2) bzw. das Formelement (3) ohne größere Schwierigkeiten am erfindungsgemäßen Messwerkzeug (1) angebracht werden, so dass es zwischen verschiedenen Messvorgängen, welche möglicherweise unterschiedliche Materialanforderungen an das Hüllelement (7) stellen, einfach ausgetauscht werden kann. Beispielsweise kann zur Vermessung eines Innenraums eines Bekleidungsstücks, welcher von einem sehr flexiblen Material begrenzt ist oder welcher Durchbrüche zur Außenseite des Bekleidungsstückes aufweist, ein Hüllelement (7) mit einem relativ hohen Elastizitätsmodul verwendet werden, während bei Innenräumen, welche von einem steifen Material begrenzt werden, ein Hüllelement (7) mit einem geringeren Elastizitätsmodul zum Einsatz kommen kann.
In einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Messwerkzeugs (1) gemäß Anspruch 1, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: in einem ersten Schritt erfolgt die Bereitstellung mindestens eines Stützelements (2), auf welchem in einem zweiten Schritt mindestens ein, das mindestens eine Stützelement (2) umgebende Formelement (3) angebracht wird. In einem dritten Schritt wird in einer ersten Ebene (21) des Messwerkzeugs (1) mindestens eine Eingangsöffnung (4) eingebracht, welche in das Stützelement (2) und/oder das Formelement (3) hineinführt, gefolgt von dem Einbringen in einer zweiten Ebene (22) des Messwerkzeugs (1) mindestens einer Ausgangsöffnung (5), welche aus dem Stützelement (2) und/oder dem Formelement (3) hinausführt. In einem nächsten Arbeitsschritt wird zwischen der mindestens einen Eingangs (4) - und der mindestens einen Ausgangsöffnung (5) mindestens ein Verbindungsgang (6) zur Verbindung der vorgenannten Öffnungen angefertigt. In einem letzten Arbeitsschritt erfolgt das Anbringen mindestens eines Hüllelements (7) auf einer vom Stützelement (2) abgewandten Seite des mindestens einen Formelements (3). Das Verfahren zur Herstellung des Messwerkzeugs (1) umfasst nur wenige Arbeitsschritte, so dass die Herstellung im Hinblick auf die erforderliche Zeit und die notwendigen Kosten effektiv durchgeführt werden kann. Insbesondere bei der Verwendung handelsüblicher Polymermaterialien können erfindungsgemäße Messwerkzeuge (1) in hoher Stückzahl in kurzer Zeit hergestellt werden, beispielsweise mittels Spritzgussverfahren. Bei einem Messwerkzeug (1), welches mit einem Stützelement (2) bestehend aus mehreren Stützkörpern (9, 10) ausgebildet ist, umfasst das erfindungsgemäße Verfahren den weiteren Arbeitsschritt des Anbringens der notwendigen Anzahl von Gelenkverbindungen (11) zwischen beispielsweise dem ersten Stützkörper (9) und dem weiteren Stützkörper (10) sowie zwischen den weiteren Stützkörpern (10) untereinander. Auch dieser Arbeitsschritt ist durch einfache Ausführbarkeit gekennzeichnet, da bevorzugt handelsübliche Federstahlbleche zur Herstellung der gelenkigen Verbindung zum Einsatz kommen können.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des Messwerkzeugs (1) kann der Verbindungsgang (6), von der mindestens einen Eingangsöffnung (4) ausgehend, in der Form einer weitgehend zentral angeordneten Längsbohrung (13) ausgebildet sein. Dabei kann der Verbindungsgang (6), von der mindestens einen Ausgangsöffnung (5) ausgehend, an dem von der mindestens einen Eingangsöffnung (4) entfernten Ende (15) der Längsbohrung (13) in der Form mindestens einer, weitgehend rechtwinklig zu der Längsbohrung (13) angeordneten Querbohrung (14) ausgebildet sein. Vorteilhaft werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren am Ende (15) der Längsbohrung (13) vier rechtwinklig zueinander angeordnete Querbohrungen (14) eingebracht. Mittels dieser Querbohrungen (14) kann das mindestens eine Stützelement (2) zum Anbringen des mindestens einen, bevorzugt aus einer Polymerverbindung bestehenden Formelements (3) einfach in einer Gießform positioniert werden, indem über die jeweiligen Ausgangsöffnungen (5) Abstandshalter eingeführt werden, welche exakt das Maß der Querbohrungen (14) des Stützelements (2) aufweisen. Vorteilhaft ist dabei Gießform so dimensioniert, dass das Stützelement (2) vollständig mit dem Material bedeckt wird, aus dem das mindestens eine Formelement (3) besteht. Während des Gießens ist die mindestens eine Eingangsöffnung (4) zweckmäßigerweise mittels eines entsprechenden Verschlussmittels, zum Beispiel eines Stöpsels, vor dem Eindringen des Materials des Formelements (3) geschützt.
In einem dritten Aspekt umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur thermographischen Vermessung des Innenraums eines Schuhs in einer Messvorrichtung unter Verwendung des erfindungsgemäßen Messwerkzeugs (1). Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich aber auch allgemein zur thermographischen Vermessung von Innenräumen von Bekleidungsstücken, beispielsweise von Blusen, T-Shirts, Hosen, Röcken und Handschuhen, mittels des erfindungsgemäßen Messwerkzeugs (1). Die dabei im Hinblick auf die Messvorrichtung und das Messwerkzeug (1) vorzunehmenden Veränderungen liegen im Kenntnisstand des Fachmanns. Im Bereich von Schuhen eignet sich das erfindungsgemäße Messwerkzeug (1) für die Vermessung von Damen- und Herren-, sowie von Kinderschuhen.
Zur Vermessung des Innenraums von Schuhen in einer Messvorrichtung wird in einem ersten Schritt das Messwerkzeug (1) bereitgestellt, gefolgt von der Befestigung des zu vermessenden Schuhs auf einer Grundplatte der Messvorrichtung. Anschließend wird das Messwerkzeug (1) in den zu vermessenden Schuh eingesetzt und ein Medium-Einleitungsschlauch (16) an der mindestens einen Eingangsöffnung (4) befestigt. Im nächsten Schritt erfolgt die Befestigung eines Klemmrings (17) am Messwerkzeug (1) derart, dass der Klemmring (17) in der Nähe der mindestens einen Ausgangsöffnung (5) zu liegen kommt. Der Klemmring (17) ist dabei so in Relation zur Ausgangsöffnung (5) angeordnet, dass der zwischen dem Stützelement (2)/ respektive dem Formelement (3) und dem Hüllelement (7) ausgebildete Hohlraum (8) gegenüber der Umgebungsluft während der Dauer des Messevorgangs abgeschlossen wird. Beispielsweise ist bei einer Messanordnung mit einer parallel zur Erdoberfläche angeordneten Grundplatte und darin befestigtem Schuh (18) der Klemmring (17) vorteilhaft oberhalb der mindestens einen Ausgangsöffnung (5) angebracht. Das in einem weiteren Schritt über die mindestens eine Eingangsöffnung (4) via Verbindungsgang (6) und die mindestens eine Ausgangsöffnung (5) in den Hohlraum (8) eingeleitete, wärmetragende Medium (zum Beispiel Warmluft) kann so bis zum Abschluss der Messung im Hohlraum (8) verbleiben. Die Einleitung des wärmetragenden Mediums kann dabei bis zum Erreichen eines vorgegebenen Druckwertes erfolgen, welcher beispielsweise über einen am Klemmring (17) angeordneten Drucksensor erfasst werden kann. Der maximal zu erreichende Druckwert bestimmt sich dabei einerseits durch die elastischen Eigenschaften des Materials des Hüllelements (7), andererseits wird der Druckwert begrenzt durch den der Ausdehnung des Hüllelements (7) entgegenwirkenden Gegendruck, welchen das den Innenraum des Bekleidungsstücks/des Schuhinnenraums umgebende Material erzeugt. In einem nächsten Schritt erfolgt die Erfassung der Wärmeverteilung im in den Schuhinnenraum eingesetzten Messwerkzeug (1) mittels mindestens eines Wärmesensors. Vorzugsweise wird über mehrere Wärmesensoren die Wärmeverteilung im erfindungsgemäßen Messwerkzeug ermittelt; aus den Sensordaten kann mittels eines Auswerteprogramms einer Recheneinheit die Dimensionierung des Schuhinnenraums akkurat berechnet werden. Alternativ kann die Wärmeverteilung zum Beispiel auch mithilfe von handelsüblichen Wärmebildkameras erfasst werden, aus welchen nachfolgend über eine entsprechende Bildanalyse der Schuhinnenraum rekonstruiert werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine einfach durchzuführende, effektive Vermessung von Innenräumen von Schuhen oder gegebenenfalls von anderen Bekleidungsstücken, wobei durch das erfindungsgemäße Messwerkzeug (1) eine Wechselwirkung zwischen dem dem entsprechenden menschlichen Körperteil "nachgebildeten" Messwerkzeug (1) und dem Innenraum des vermessenen Bekleidungsstücks erreicht wird, die derjenigen zwischen einem tatsächlichen Träger und dem betreffenden Bekleidungsstück weitgehend entspricht. Dies ist insbesondere der Fall bei Bekleidungsstücken mit enger Passform, denn durch die Auswahl der das Messwerkzeug (1) ausbildenden Materialien kann eine den realen Bedingungen entsprechende Kompression des Messwerkzeugs (1) erreicht werden. Bei dem wärmetragenden Medium handelt es sich vorzugsweise um Warmluft oder andere Gase mit definierter Wärmekapazität; alternativ können aber auch flüssige Medien, wie zum Beispiel Warmwasser, oder feste Medien, wie zum Beispiel ein feinkörniges Granulat oder Sand, zum Einsatz kommen.
Erfindungsgemäß wird die Wärmeverteilung des in den Hohlraum (8) zwischen Hüllelement (7) und Stützelement (2)/Formelement (3) eingebrachten wärmetragenden Mediums in dem Innenraum des Bekleidungsstücks erfasst, wobei durch die Verwendung des Klemmrings (17) ein während des Messvorgangs abgeschlossener Hohlraum (8) erzeugt wird. Bei der Vermessung von Bekleidungsstücks-Innenräumen mit gegenüber der Umgebung weitgehender Dichtheit im Hinblick auf das wärmetragende Medium (17) ist es möglich, ohne die Verwendung des Hüllelements (7) eine Wärmeverteilung des wärmetragenden Mediums zwischen dem Stützelement (2)/dem Formelement (3) und der Innenseite des Bekleidungsstücks zu erfassen. Allerdings müssen Störsignale, welche beispielsweise infolge mangelnder Dichtheit des Bekleidungsstücks-Innenraums auftreten können, entsprechend berücksichtigt werden. Die für den Verwender am einfachsten durchzuführende und die am wenigsten störanfällige Vermessung von Innenräumen von Bekleidungsstücken umfasst daher vorzugsweise die Verwendung eines an die spezifischen Eigenschaften des wärmetragenden Mediums angepassten Hüllelements (7).
In einer bevorzugten Implementierung des erfindungsgemäßen Vermessungsverfahrens kann überdies das wärmetragende Medium im Verbindungsgang (6) mittels eines Heizmittels gewärmt werden. Vorteilhaft kann so die Temperatur des wärmetragenden Mediums auch über einen längeren Messvorgang konstant aufrechterhalten werden, wie er bei komplex gestalteten Innenräumen von Bekleidungsstücken, beispielsweise von Handschuhen, erforderlich sein kann.
In einem vierten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Vermessung des Innenraums von Bekleidungsstücken mittels Infrarot-Thermographie. Die Thermographie ist ein bildgebendes Verfahren zur Anzeige der Oberflächentemperatur von Objekten. Dabei wird die Intensität der Infrarotstrahlung, die von einem Punkt ausgeht, als Maß für dessen Temperatur gedeutet. Eine Wärmebildkamera wandelt die für das menschliche Auge unsichtbare Infrarotstrahlung in elektrische Signale um. Daraus erzeugt die Kamera ein Bild in Falschfarben bzw. ein monochromes Graustufenbild.
Das zu vermessende Objekt stellt sich dabei für einen gegebenen Infrarotsensor individuell und spezifisch dar, was auf seinen material- und oberflächenspezifischen Gegebenheiten beruht. Beispielsweise lassen sich viele organische Produkte und Flüssigkeiten ohne besondere Maßnahmen messen, wohingegen Metalle, insbesondere solche mit spiegelnden Oberflächen, einer besonderen Betrachtung bedürfen. Die meisten realen Körper entsprechen nicht dem Ideal des sogenannten "schwarzen Strahlers", welcher alle auf ihn fallende Strahlung absorbiert, so dass an ihm weder Reflexion noch Transmission auftreten. Ein schwarzer Strahler strahlt bei jeder Wellenlänge die für alle möglichen Strahler maximal mögliche Energie ab, sein Emissionsvermögen E entspricht E = 1. Viele reale Körper sind sogenannte "graue Strahler", d.h. sie emittieren bei der gleichen Temperatur weniger Strahlung als der schwarze Strahler. Der Emissionsgrad ε gibt das Verhältnis aus dem realen Abstrahlwert und dem des schwarzen Strahlers an; er liegt zwischen null und eins. Ein Infrarotsensor empfängt neben der von einer Objektoberfläche abgegebenen Strahlung auch reflektierte Strahlung aus der Umgebung und unter Umständen durch den Körper hindurchgelassene Infrarotstrahlung. Es gilt: ε + ρ + τ = 1, wobei ε= Emissionsgrad, ρ= Reflexionsgrad und τ= Transmissionsgrad. Die meisten Körper haben keine Transmission im Infrarotbereich, wodurch sich die Formel in ε + ρ = 1 vereinfacht. Dies ist im Hinblick auf tatsächliche Messungen vorteilhaft, da es oft einfacher ist, die Reflexion zu messen als den Emissionsgrad zu bestimmen. Helle Nicht-Metalle, dunkle Nicht-Metalle, Kunststoffe, Keramik, Gips, Holz, Gummi, dunkles Holz, Gestein, dunkle Farben und Lacke usw. haben bei Wellenlängen größer 8 µm einen Emissionsgrad von ca. 0,95. Die meisten organischen Stoffe haben einen Emissionsgrad von ca. 0,95. Deshalb wird dieser Wert in vielen Wärmebildgeräten fest eingegeben, um Messfehler durch falsch eingestellte Emissionsgrade zu vermeiden.
Für eine genaue Ermittlung des Innenraums von Bekleidungsstücken muss eine Wärmequelle nah am zu vermessenden Objekt angebracht werden. In den entsprechenden Innenraum des Bekleidungsstücks kann beispielsweise ein Stab eingebracht werden, welcher sich in eine Richtung bewegt, und sich der Form des Innenraums, insbesondere der Schuhform, anpasst. Damit lässt sich eine konstante Temperatur im entsprechenden Innenraum einstellen. Durch spezielle Wärmebildsensoren lassen sich die Flächen sichtbar machen; durch die Auflösung der von den Wärmebildsensoren gelieferten Daten können Bereiche festgelegt und Ausdehnungsmessungen durchgeführt werden. Um für die Messung eine konstante Umgebungstemperatur zu gewährleisten, werden im erfindungsgemäßen Verfahren die Messeobjekte in eine Box, beispielsweise aus Glas, eingebracht und die Messungen darin durchgeführt. Durch die so erreichten Temperaturunterschiede lassen sich die Objekt-Grenzen für die Auswertung gut darstellen.

Kurze Beschreibung der Figuren

Im Folgenden werden beispielhaft und nicht abschließend einige besondere Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren beschrieben.
Die besonderen Ausführungsformen dienen nur zur Erläuterung des allgemeinen erfinderischen Gedankens, jedoch beschränken sie die Erfindung nicht.

Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Messwerkzeug (1), welches zur Vermessung des Innenraums eines Schuhs (18) ausgebildet ist.
Figur 2 zeigt die Seitenansicht eines Messwerkzeugs (1) in entspannter Position zur Vermessung des Innenraums von Schuhen.
Figur 3 zeigt die Seitenansicht eines Messwerkzeugs (1) zur Vermessung des Innenraums von Schuhen mit mittlerer Absatzhöhe.
Figur 4 zeigt die Seitenansicht eines Messwerkzeugs (1) zur Vermessung des Innenraums von Schuhen ohne Absatz.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Figur 1 zeigt ein zur Vermessung des Innenraumes eines Schuhs (18) ausgebildetes, erfindungsgemäßes Messwerkzeug (1). Das Messwerkzeug (1) umfasst ein dreigliedriges Stützelement (2), welches sich in einen ersten Stützkörper (9) und zwei weitere Stützkörper (10) unterteilt. Der erste Stützkörper (9) entspricht dabei hinsichtlich seiner Formgebung weitgehend der Form des menschlichen Schienbeins. Der erste der zwei weiteren Stützkörper (10) ist dementsprechend in seiner Form weitgehend dem menschlichen Fersenbein und dem Mittelfuß angepasst, während der zweite, weitere Stützkörper (10) die Zehenglieder verkörpert. Die Stützkörper (9, 10) sind über zwei Gelenkverbindungen (11) aus Federstahlblech nach Art eines Scharniergelenks miteinander verbunden, wobei der Bewegungsgrad der Gelenke den realen physiologischen Gegebenheiten des menschlichen oberen Sprunggelenks und der Zehengrundgelenke entsprechend eingeschränkt ist. Bewegungen der Stützkörper gegeneinander sind somit nach oben und nach unten möglich (in Bezug auf die Erdoberfläche), entsprechend der Senkung (Plantarflexion) und dem Heben des Fußes (Dorsalflexion bzw. Dorsalextension). Die dem ersten weiteren Stützkörper (10) benachbarte Fläche des ersten Stützkörpers (9) ist mit einer konvexen Abrundung (19) ausgebildet; korrespondierend dazu ist der erste weitere Stützkörper (10) mit einer konkaven Ausnehmung (20) ausgebildet. Durch die korrespondierenden Flächen lässt sich ein realitätsgetreues Beugungsverhalten der ersten Gelenkverbindung (11) erzielen, welche das Beugungsverhalten des menschlichen oberen Sprunggelenks nachempfinden soll. Die Gelenkverbindungen (11) sind mittels einer Vergussmasse (12) thermisch isoliert (der Bereich, in dem die Vergussmasse angeordnet ist, ist für die erste Gelenkverbindung durch zwei, die äußere Begrenzung der Vergussmasse repräsentierende Querstriche angedeutet).
Das Messwerkzeug (1) ist weiterhin mit einem das Stützelement (2) umgebenden Formelelement (3) ausgebildet. Das Formelement (3) ist dabei mit einer definierten Dicke derartig ausgebildet, dass die Dimensionierung des Messwerkzeugs (1) der einer menschlichen Wade bzw. einer menschlichen Ferse usw. weitgehend entspricht. Auf der von dem Stützelement (2) abgewandten Seite des Formelements (3) ist ein Hüllelement (7) angeordnet. Zwischen dem Hüllelement (7) und dem Formelement (3) ist der Hohlraum (8) als dünne schwarze Linie dargestellt. Insbesondere an der Schuhspitze, welche durch die Spitze des Formelements (3) nicht vollständig ausgefüllt ist, weist der Hohlraum (8) nach Einleitung des wärmetragenden Mediums eine Vergrößerung auf, welche die Schuhspitze vollkommen ausfüllt. Dadurch kann der Schuhinnenraum in seiner Gesamtheit auf eine einfache Weise akkurat vermessen werden.
Eine erste Ebene (21) des Messwerkzeugs (1) ist mit einer Eingangsöffnung (4) ausgebildet, welche in das Stützelement (2)/Formelement (3) hineinführt. An die Eingangsöffnung (4) schließt sich eine als Verbindungsgang (6; schraffiert dargestellt ist das Verbindungsgangssystem) ausgebildete Längsbohrung (13) an, welche mittig in dem ersten Stützkörper (9) angeordnet ist und welche ca. 20 mm vor dem simulierten Gelenk endet (15). Der erste Stützkörper (9) weist ferner vier Ausgangsöffnungen (5) in einer zweiten Ebene (22) des Messwerkzeugs auf, welche über vier rechtwinklig zu der Längsbohrung (13) und rechtwinklig zueinander angeordnete Querbohrungen (14) mit der Eingangsöffnung (4) fluidisch verbunden sind. Im vorliegenden, vierschichtig aufgebauten Messwerkzeug (1), umfassend ein Stützelement (2), ein Formelement (3), ein Hüllelement (7) und einen Hohlraum (8), führen sowohl die Eingangsöffnung (4) als auch die vier Ausgangsöffnungen (5) durch das Formelement (3). Die Ausgangsöffnungen (4) sind mit dem Hohlraum (8) fluidisch verbunden.
Zum Vermessen des Innenraums des Schuhs (18) wird zunächst oberhalb der vier Ausgangsöffnungen (5) ein Klemmring (17) am Formelement (3) angebracht, um den zwischen dem Formelement (3) und dem Hüllelement (7) angeordneten Hohlraum (8) gegenüber der Umgebung zu verschließen. Der Klemmring (17) ist dabei mittels eines Federzuges in der Messvorrichtung befestigt, um somit einen auf der Grundplatte in der entsprechenden Position eingesetzten Schuh (18) mit leichtem Druck auf die Grundplatte zu drücken. Der Klemmring (17) hat einen Schnellverschluss und kann problemlos auf die unterschiedlichen Dimensionierungen des Formelements (3) bzw. bei Stiefeln auf unterschiedliche Schaftweiten voreingestellt werden.
Wird nun über den Medium-Einleitungsschlauch (16) wärmetragendes Medium, vorzugsweise Warmluft, mit einer vorteilhaft über der Umgebungstemperatur liegenden, konstanten Temperatur, beispielsweise von 30 °C, in den Verbindungsgang (6) eingeleitet, dehnt die eingeleitete Warmluft das Hüllelement (7) so lange aus, bis sich das Hüllelement (7) infolge der Begrenzung des Schuhinnenraums durch das Schuhmaterial nicht weiter ausdehnen kann, also ein definierter Druckwert erreicht ist. Dieser Druckwert lässt sich beispielsweise über einen Drucksensor bestimmen und voreinstellen. Im Falle von Schuhen mit lückenhafter Begrenzung des Innenraums, zum Beispiel bei Sandalen oder Schuhen mit offener Schuhspitze ("peep toe"), kann beispielsweise so lange Warmluft in den Hohlraum (8) eingeleiteten werden, bis der durch die elastischen Eigenschaften des Hüllelements (7) bedingte Gegendruck den Einleitungsdruck übersteigt. Ein in der Längsbohrung (13) des ersten Stützkörpers (9) angeordnetes Heizmittel kann die Temperatur des wärmetragenden Mediums auch über länger dauernde Messungen auf einer konstanten Temperatur zu halten.
Die eigentliche Messung wird mittels mehrerer Wärmesensoren durchgeführt. Eine definierte Anzahl von Sensoren erfasst dabei die Wärmeverteilung in definierten Bereichen des Schuhs. Vorzugsweise wird die Wärmeverteilung oberhalb des Schuhs, auf dessen Seite, sowie auf der Unterseite, der Rückseite und der Vorderseite bestimmt. Die Wärmesensoren liefern dabei exakte Umrisse des tatsächlichen Innenraums aller Messobjekte; mittels der Recheneinheit werden die Wärmebilder nach definierten Kriterien ausgewertet.
Mit der so ausgebildeten Messvorrichtung (1) kann eine Vielzahl von Innenräumen von Bekleidungsstücken, insbesondere von Schuhinnenräumen, innerhalb kurzer Zeit effektiv vermessen werden.
In Figur 2 ist ein Messwerkzeug (1) zur Vermessung des Innenraums von Schuhen in entspannter Position dargestellt. Für das Einführen des Messwerkzeugs (1) in Stiefeletten und Stiefel ist eine überdehnte Gelenkstellung der dem oberen Sprunggelenk entsprechenden, ersten Gelenkverbindung (11) von Bedeutung. Dies kann durch die Auswahl von geeigneten Federstahlblechen bereits bei der Herstellung des Messwerkzeugs (1) berücksichtigt werden.
Figur 3 zeigt ein Messwerkzeug (1) zur Vermessung des Innenraums von Schuhen mit mittlerer Absatzhöhe, mit einer im Vergleich zu dem in Figur 2 dargestellten Messwerkzeug (1) wesentlich geringer ausgebildeten Überdehnung der ersten Gelenkverbindung (11).
Figur 4 zeigt ein Messwerkzeug (1) zur Vermessung des Innenraums von Schuhen ohne Absatz; entsprechend findet eine Überdehnung der ersten Gelenkverbindung (11) im Vergleich zu dem in Figur 2 dargestellten Messwerkzeug (1) in eine entgegengesetzte Richtung statt.
Im Folgenden sollen einige Voraussetzungen für die Vermessung des Innenraums von Schuhen hinsichtlich der Ausbildung des Messwerkzeugs (1) kurz dargestellt werden. Für eine akkurate Vermessung des Innenraums von Schuhen werden in Fußform ausgebildete Messvorrichtungen (1) grundsätzlich in der kleinsten möglichen Ausführung produziert. Beispielsweise wird für die Vermessung eines Schuhs einer deutschen Größe 36 daher eine Messvorrichtung (1) mit der Länge einer deutschen Größe 35 verwendet. Ähnlich verhält es sich für die entsprechenden Fußbreiten, Schaftweiten und die Risthöhen; die Schaftweite bezeichnet dabei den Maximalumfang der Wade, während die Risthöhe ein Maß für die Wölbung des Mittelfußes im Verhältnis zu den am Boden aufliegenden Teilen der Fußsohle ist. Durch die Verwendung kleinerer Messvorrichtungen soll sichergestellt werden, dass Modelle, welche eine halbe bis eine ganze Schuhgröße kleiner ausfallen, ebenfalls gemessen werden können.
Messvorrichtungen mit nachfolgend aufgeführten Dimensionierungen werden verwendet:

Fußlänge Damen

Deutsche Größe 35 = 219 mm, Größe 38 = 239 mm, Größe 41 = 259 mm

Fußlänge Herren

Deutsche Größe 38 = 239 mm, Größe 42 = 265 mm, Größe 47 = 299 mm

Fußweite Damen (Ballenumfang)

Deutsche Größe 35 = 207 mm, Größe 38 = 219 mm, Größe 41 = 231 mm

Fußweite Herren (Ballenumfang)

Deutsche Größe 38 = 219 mm, Größe 42 = 235 mm, Größe 47 = 255 mm

Schaftweite Damen (Wadenumfang)

Deutsche Größe 35 = 290 mm, Größe 38 = 314 mm, Größe 41 = 334 mm Schaftweite Herren (Wadenumfang)
Deutsche Größe 38 = 314 mm, Größe 42 = 340 mm, Größe 47 = 370 mm
Zudem werden die Messvorrichtungen für Damen und Herren mit einer sehr flachen Risthöhe gefertigt.
Für ein zu prüfendes Schuhmodell (umfassend Schuhe des gleichen Modells in verschiedenen Größen) stehen insgesamt 3 in Fußform ausgebildete Messvorrichtungen (1), sogenannte "Messfüße", bereit. Dabei wird zwischen den Messfüßen für Damen und denen für Herren unterschieden. Die Messfüße für Damen haben die Abmessungen einer deutschen Größe 35, 38 und 41, während die Messfüße für Herren die Größen 37, 42 und 47 aufweisen. Demzufolge beginnt der Messbereich für Damenschuhe mit der deutschen Größe 36 und endet mit Größe 44; Herrenschuhe können im Bereich der Größen 38 und 50 vermessen werden. Pro Schuhmode werden 3 Messungen durchgeführt: mit dem Messfuß Damen 1 = wird die Größe 36 gemessen, mit dem Messfuß Damen 2 die Größe 39 und mit dem Messfuß Damen 3 die Größe 42. Die für die drei Größen erhaltenen Messergebnisse dienen als Basis für die Interpolation der Messwerte im Hinblick auf die dazwischenliegenden Größen.

Bezugszeichenliste

1: Messwerkzeug
2: Stützelement
3: Formelement
4: Eingangsöffnung
5: Ausgangsöffnung
6: Verbindungsgang
7: Hüllelement
8: Hohlraum
9: erster Stützkörper
10: weiterer Stützkörper
11: Gelenkverbindung
12: Vergussmasse
13: Längsbohrung
14: Querbohrung
15: Ende Längsbohrung
16: Medium-Einleitungsschlauch
17: Klemmring
18: Schuh
19: konvexe Abrundung, erster Stützkörper
20: konkave Ausnehmung, weiterer Stützkörper
21: erste Ebene, Messwerkzeug
22: zweite Ebene, Messwerkzeug

Claims

Messwerkzeug (1) zur Vermessung des Innenraums eines Bekleidungsstücks, umfassend mindestens ein innenliegendes Stützelement (2),
mindestens eine, in einer ersten Ebene (21) des Messwerkzeugs (1) angeordnete, in das Stützelement (2) hineinführende Eingangsöffnung (4), mindestens eine, in einer zweiten Ebene (22) des Messwerkzeugs (1) angeordnete, aus dem Stützelement (2) hinausführende Ausgangsöffnung (5), wobei die mindestens eine Ausgangsöffnung (5) mit der mindestens einen Eingangsöffnung (4) über mindestens einen Verbindungsgang (6) verbunden ist,
weiterhin umfassend mindestens ein das Stützelement (2) umgebendes Hüllelement (7), und
einen zwischen dem mindestens einen Stützelement (2) und dem mindestens einen Hüllelement (7) angeordneten Hohlraum (8), welcher mit der mindestens einen Ausgangsöffnung (5) fluidisch verbunden ist.
Messwerkzeug (1) gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend mindestens ein, zwischen dem mindestens einen Stützelement (2) und dem mindestens einen Hüllelement angeordnetes Formelement (3),
wobei die mindestens eine, in der ersten Ebene (21) des Messwerkzeugs (1) angeordnete Eingangsöffnung (4) über das Formelement (3) in das Stützelement (2) hineinführt, und
wobei die mindestens eine, in einer zweiten Ebene (22) des Messwerkzeugs (1) angeordnete, Ausgangsöffnung (5) über das Formelement (3) aus dem Stützelement (2) hinausführt.
Messwerkzeug (1) gemäß Anspruch 2, wobei das mindestens eine Stützelement (2) mit einem ersten Stützkörper (9) und mindestens einem weiteren Stützkörper (10) ausgebildet ist, und wobei der erste Stützkörper (9) und der mindestens eine weitere Stützkörper (10) über eine Gelenkverbindung (11) miteinander verbunden sind.
Messwerkzeug gemäß Anspruch 3, wobei die Gelenkverbindung (11) mit einer Vergussmasse (12) thermisch isoliert ist.
Messwerkzeug (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbindungsgang (6) mindestens eine von der Eingangsöffnung (4) ausgehende, im Messwerkzeug (1) weitgehend zentral angeordnete Längsbohrung (13) umfasst und wobei die mindestens eine Ausgangsöffnung mit dem von der Eingangsöffnung entfernten Ende der Längsbohrung (13) durch mindestens eine weitgehend rechtwinklig zu der Längsbohrung (13) angeordnete Querbohrung (14) fluidisch verbunden ist.
Messwerkzeug (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem mindestens einen Verbindungsgang (6) ein Heizelement angeordnet ist.
Messwerkzeug (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Formelement aus einem druckstabilen Polymer besteht.
Messwerkzeug (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Hüllelement (7) aus einem elastomeren Polymer mit einem Elastizitätsmodul von 0,1 - 100 N/mm2, bevorzugt von 0,3 - 30 N/mm2 besteht.
Verfahren zur Herstellung eines Messwerkzeugs (1), umfassend die Schritte
(a) Bereitstellung mindestens eines Stützelements (2)

(b) Anbringen mindestens eines das Stützelement (2) umgebenden Formelements (3);

(c) Einbringen in einer ersten Ebene (21) des Messwerkzeugs (1) mindestens einer Eingangsöffnung (4), welche in das Stützelement (2) und/oder das Formelement (3) hineinführt;

(d) Einbringen in einer zweiten Ebene (22) des Messwerkzeugs (1) mindestens einer Ausgangsöffnung (5), welche aus dem Stützelement (2) und/oder dem Formelement (3) hinausführt;

(e) Einbringen mindestens eines Verbindungsgangs (6) zur Verbindung der mindestens einen Eingangsöffnung (4) mit der mindestens einen Ausgangsöffnung (5);

(f) Anbringen mindestens eines Hüllelements (7) auf einer von dem mindestens einen Stützelement (2) abgewandten Seite des mindestens einen Formelements (3).
Verfahren zur Herstellung des Messwerkzeugs (1) gemäß Anspruch 9, wobei der Verbindungsgang (6), von der mindestens einen Eingangsöffnung (4) ausgehend, in der Form einer weitgehend zentral angeordneten Längsbohrung (13) ausgebildet ist und wobei der Verbindungsgang (6), von der mindestens einen Ausgangsöffnung (5) ausgehend, an dem von der Eingangsöffnung (4) entfernten Ende (15) der Längsbohrung (13) in der Form mindestens einer, weitgehend rechtwinklig zu der Längsbohrung (13) angeordneten Querbohrung (14) ausgebildet ist.
Verfahren zur Vermessung des Innenraums eines Schuhs, umfassend die Schritte
(a) Bereitstellen des Messwerkzeugs (1) gemäß Anspruch 1;

(b) Befestigung des zu vermessenden Schuhs auf einer Grundplatte in einer Messvorrichtung;

(c) Einsetzen des Messwerkzeugs (1) in den zu vermessenden Schuh (18);

(d) Befestigung eines Medium-Einleitungsschlauches (16) an der mindestens einen Eingangsöffnung (4);

(e) Befestigung eines Klemmrings (17) am Messwerkzeug (1), so dass der Klemmring (17) in Nähe der mindestens einen Ausgangsöffnung (5) zu liegen kommt;

(f) Einleiten eines wärmetragenden Mediums über die Eingangsöffnung (4) in den Hohlraum (8);

(g) Erfassung der Wärmeverteilung mittels mindestens eines Wärmesensors;

(h) Aufnehmen einer Mehrzahl von Wärmebildern;

(i) Auswerten der Aufnahmen durch ein Auswerteprogramm auf einer Recheneinheit.
Verfahren zur Vermessung des Innenraums eines Schuhs gemäß Anspruch 11, zusätzlich umfassend den Schritt
Anwärmen des wärmetragenden Mediums im Verbindungsgang mittels eines Heizmittels.