NL8203228A - Inrichting voor het meten van een spierkracht. - Google Patents

Description

Hw/HM/1 R.C.de Buck.

f »

Inrichting voor het meten van een spierkracht.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het meten van een door spieren van een lichaamsdeel, zoals arm-, been-, rug- of buikspieren, uitgeoefende kracht.

5 Het doel van de uitvinding is om een inrich ting te verschaffen waarmee elke spier afzonderlijk nauwkeurig kan worden gemeten door het elimineren van storende invloeden.

De inrichting volgens de uitvinding onder-10 scheidt zich door een gestel,een door het gestel gedragen steunvlak voor het steunen van de te meten persoon, een sub-frame met op afstand van het steunvlak aangebracht reactie-vlak, welk subframe via een meetelement met het gestel is verbonden. Door de te meten persoon een kracht tussen het 15 steunvlak en het reactievlak te laten uitoefenen met het te meten lichaamsdeel, kan de spierkracht van dat lichaamsdeel doeltreffend worden gemeten.

Teneinde een verplaatsing van het reactievlak ten opzichte van het steunvlak tijdens de meting minimaal te 20 houden, hetgeen een verandering van het lichaam van de te meten persoon voorkomt, is het meetelement voorzien van tenminste een in een electrische keten opgenomen rekstrook.

Bij voorkeur bestaat het meetelement uit een rechthoekig blok met twee parallelle bevestigingseindvlakken, 25 waarbij tussen de eindvlakken rekstroken symetrisch ten opzichte van het middenlangsvlak van het blok zijn aangebracht. Hiermee kan worden verzekerd dat slechts vervormingen ten gevolge van een zuivere druk- of afschuifkracht kunnen worden gemeten en de vervormingsinvloeden ten gevolge van buiging 30 kunnen worden geelimineerd. Dit verzekert een reproduceerbare meting.

8203228 4' » 4 -2-

In de voorkeursuitvoeringsvorm is het blok' voorzien van een zich tussen de eindvlakken uitstrekkende sleufvormige ruimte, waarin een loodrecht op de eindvlakken staand wanddeel voor het opbrengen van de rekstroken vast is 5 aangebracht. Hiermee kan de ruimtelijke oriëntatie van de rekstroken ten opzichte van de krachtrichting en het gestel respectievelijk subframe gemakkelijk worden bepaald, waardoor de optimale positie voor de meting is verzekerd.

Teneinde de inrichting aan te passen aan de 10 verschillende lengtes van de proefpersonen is het steunvlak en/of het reactievlak instelbaar aangebracht.

Bovengenoemde en andere kenmerken van de uitvinding worden nader toegelicht aan de hand van de hieronder-staande figuurbeschrijving, waarvan een tweetal uitvoerings-15 voorbeelden. In de tekening toont: figuur 1 een perspectivisch aanzicht van een eerste uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding, figuur 2 een perspectivisch aanzicht van een 20 tweede uitvoeringsvorm van de inrichting, figuur 3 een perspectivisch aanzicht van een in de voornoemde uitvoeringen toegepast meetelement.

In figuur 1 is met het referentiecijfer 1 een uit buis en profielmateriaal vervaardigd gestel aangegeven.

25 Bovenop het gestel 1 zijn een tweetal parallelle geleidings-staven 2 aangebracht, waarlangs een slede 3, door middel van glijlagers 4 heen en weer verschuifbaar is. De stand van de slede is instelbaar door middel van een in het gestel 1 gelagerde schroefspil 5, die door middel van een handwiel 6 30 draaibaar is. Een aan de onderzijde van de slede 3 aangebracht, niet zichtbaar moerorgaan werkt samen met de schroefdraad van spil 5.

Op de slede is een steun in de vorm van een stoel 7 aangebracht voor het opnemen van de te meten persoon. 35 De slede 3 is tevens voorzien van een in hoog te verstelbaar hulpframe 8, waarbij de verstelling kan 8203228 -3- * ·* plaatsvinden door middel van een met een handwiel 9 verdraaibare schroef spil 10. Het hulpframe 10 bestaat uit een tweetal parallelle, boven elkaar aangebrachte buisprofielen, waarin telescopisch buisprofielen 11 dwars op het frame 1 verplaats-5 baar zijn. De verplaatsing komt tot stand door middel van een in de buizen opgenomen door een handwiel 12 bediende schroef-spil 13. Het hulpframe is voorzien van een bevestigingsplaat 14 voor het aanbrengen van een meetorgaan 15, aan de andere zijde waarvan een subframe 16 is aangebracht in de vorm van 10 een u. De plaats in de lengte van het u-vormige subframe 16 is zodanig dat deze zich als armleuningen aan weerszijden naast de stoel 7 uitstrekken.

Het subframe 16 is voorzien van een daarlangs verschuifbare mof 17.

15 Tegenover de stoel 7 is een reactievlak in de vorm van een voetplaat 18 aangebracht, welke plaat is bevestigd op een tweede subframe 19. Het tweede subframe 19 is via meetelementen 15 draaibaar verbonden met een lager 20 op het uiteinde van de glijstaven 2. De voetplaat 18 respectievelijk 20 het subframe 19 is derhalve draaibaar om de as A-A verbonden met het gestel 1.

De meetelementen 15, welke hieronder nog nader worden toegelicht, zijn voorzien van rekstroken welke zijn opgenomein in een electrische meetketen voor het waarnemen en 25 verwerken van de te meten spierkracht, hetwelk door een niet getoonde afleeseenheid direct aan de gebruiker kan worden doorgegeven.

De instelling en werking van de inrichting is als volgt.

30 De te meten persoon neemt plaats in de stoel 7, en stelt voor het meten van de spierkracht in de benen de voeten tegen de voetplaat 18. De afstand tussen stoel 7 en voetplaat 18 kan vervolgens worden ingesteld teneinde de gewenste hoek tussen onder en bovenbeen te verkrijgen. De te 35 meten persoon drukt vervolgens met beide benen krachtig tegen de voetplaat 18, waardoor de meetelementen 15 een bepaalde 8203228 -4- * t vervorming ondergaan hetgeen wordt geregistreerd in de elec-trische verwerkingsketen.

Voor het meten van de linker of rechter armspieren, kan de persoon de onderarm onder de huls 17 voeren 5 en vervolgens deze krachtig omhoogtrekken. De instelling wat betreft de juiste hoogte en breedte van de subframes 16 ten opzichte van de stoel 7 worden daarbij vooraf ingesteld door middel van de handwielen 9 respectievelijk 12. De huls 17 kan vrij over het subframe 16 worden verschoven teneinde de in-10 richting aan te passen aan de lengte van de onderarm. De op elk subframe uitgeoefende kracht wordt waargenomen door het meetelement 15.

Figuur 2 toont een tweede uitvoeringsvorm geschikt voor het meten van de rug- respectievelijk buikspier-15 krachten van de te meten persoon. De inrichting bestaat ook hier uit een buisvormig gestel 25 dat aan de onderzijde is voorzien door middel van de cylinder 26 in hoogte verstelbare . voetplaat 27, waarop de persoon staande kan plaatsnemen. Het gestel is tevens voorzien van een verticaal steunvlak 28, 20 terwijl aan de bovenzijde een om de as B-B zwenkbaar subframe 29 is aangebracht. Het subframe bestaat uit twee parallelle tandheugels 30, waarlangs een van een reactievlak 31 voorziene staaf 32 door middel van een handwiel 33 verschuifbaar is. Het subframe is via meetelementen 15 aan het gestel gekoppeld 25 welke meetelementen zich symetrisch ter weerszijden van het steunvlak 28 bevinden. Het subframe 29 is om de as B-B omhoog zwenkbaar teneinde de toegankelijkheid van de inrichting mogelijk te maken. In de getekende stand steunt de de staven 30 verbindende dwarsstaaf op een uitstekende steunarm 34 van het 30 gestel 25. Het gewicht van het subframe 29 wordt gecompenseerd door een stel gasveren 35 tussen het gestel 25 en het subframe 29.

De bovenbescheven inrichting werkt als volgt. Na het plaatsnemen van de persoon op de voetplaat 27 wordt 35 deze zover omhoog bewogen dat bijvoorbeeld de borst zich tegenover de reactieplaat 31 bevindt. De rugzijde steunt tegen 8203228 -.--5- i > de verticale steunplaat 28. Door de reactieplaat 31 tegen de borst te plaatsen kan de te meten persoon met de borst de plaat 31 wegdrukken, waardoor de meetelementen 15 worden belast via het subframe 29. Op deze wijze zijn de buikspieren 5 van de persoon te meten. Door 180°te draaien kunnen van de persoon de rugspieren worden gemeten.

Door met de beide handen tegen de reactieplaat 31 te drukken kunnen beide armspieren worden gemeten.

Figuur 3 toont een voorkeursuitvoeringsvorm 10 van een meetelement 15, dat bestaat uit een massief blok van geschikt materiaal, bijvoorbeeld aluminium, aan welk blok een tweetal parallelle eindvlakken 40 zich bevinden maar die dienen voor het bevestigen aan enerzijds het gestel en anderzijds het subframe. Het blok is uitgevoerd met een sleufvor-15 mige opening 41, dat door middel van een vingerfrees kan worden verkregen. In het midden van de sleufvormige opening 41 is een wanddeel 42 overgebleven, zodanig dat de naar de vlakken 40 toegekeerde einden vrij van het materiaal van het blok 15 ligt. Slechts de boven- en onderrand van een wand 42 vor-20 men derhalve een hechte verbinding met het blok. Aan een of beide zijden van de wand 42 zijn rekstroken 43 aangebracht welke in een willekeurige configuratie overeenkomend met de gewenste meting zijn geplaatst.

Het getoonde blok biedt het voordeel dat bij 25 een belasting met een kracht F slechts de afschuifspanning op de wand 42 door middel van de rekstroken wordt gemeten. Alle overige storende invloeden als buigmoment of krachten dwars op de getoonde vector F worden geelimineerd. Een dergelijk blok kan derhalve in elke willekeurige plaats van beide hier-30 boven beschreven inrichtingen worden toegepast. Zo is bijvoorbeeld bij het subframe 16 het de gebruiker toegestaan om ook krachten uit te oefenen in de richting van de stoel 7,die door het getoonde blok niet worden gemeten. Slechts de zuivere verticale kracht wordt gemeten* Ook de plaats van de huls 35 17 is hierdoor niet meer belangrijk omdat de spanningen ten- 8203228 J' · o -6- gëvolge van het buigend moment zijn geelimineerd, aangezien de wand 42 nabij de neutrale lijn in het blok 15 ligt.

Bij de voetplaat 18 uit figuur 1 is dankzij de zwenkbare opstelling rond de lijn A-A altijd de zuivere 5 dwarskracht parallel aan.de wand 42 gemeten. Hetzelfde geldt voor de beide meetelementen 15 bij het subframe 29 in de uitvoeringsvorm volgens figuur 2.

De uitvinding is niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen.

10 8203228

Claims (10)

1. Inrichting voor het meten van een door spieren van een lichaamsdeel, zoals arm-, been-, rug- of buikspieren, uitgeoefende kracht, gekenmerkt door een gestel, een door het gestel gedragen steunvlak voor het steunen van 5 de te meten persoon, een subframe met op afstand van het steunvlak aangebracht reactievlak, welk subframe via een meetelement met het gestel is verbonden.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het meetelement is voorzien van tenminste een in 10 een electrische keten opgenomen rekstrook.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het meetelement bestaat uit een rechthoekig blok met twee parallelle bevestigingseindvlakken, waarbij tussen de éindvlakken rekstroken symetrisch ten opzichte van 15 een middenlangsvlak van het blok is aangebracht.

4. Inrichting volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat het blok is voorzien van zich tussen de eind- Vlakken uitstrekkende, sleufvormige ruimten, waarin een loodrecht op de eindvlakken staand wanddeel voor het opbrengen 20 van de rekstroken vast is aangebracht.

5. Inrichting volgens conclusie 1-4, met het kenmerk, dat het wanddeel samenvalt met het middenlangsvlak van het blok.

6. Inrichting volgens conclusie 1-5, met het 25 kenmerk, dat het wanddeel loodrecht of nagenoeg loodrecht staat op het reactie vlak van het subframe.

7. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het subframe als een u-vormige beugel is uitgevoerd waarlangs een, het reactievlak dragende 30 huls schuifbaar is.

8.Inrichting volgens een der voorgaande con- 8203228 -8- Ψ w clusies 1-6, met hét kenmerk, dat het subframe om een as scharnierend met het gestel is verbonden.

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de scharnieras in het de rekstroken dragende 5 wandvlak ligt.

10. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het steunvlak en/of reactievlak instelbaar zijn (is) aangebracht. 10 8203228