WO2018228721A1

WO2018228721A1 - Messvorrichtung zur untersuchung von gleitbrettern

Info

Publication number: WO2018228721A1
Application number: PCT/EP2018/000309
Authority: WO
Inventors: Jens HOLLENBACHER
Original assignee: Molibso Entwicklungs- Und Vertriebs Gmbh
Priority date: 2017-06-14
Filing date: 2018-06-14
Publication date: 2018-12-20
Also published as: DE102017005662A1

Abstract

Messvorrichtung (1 ) zur Untersuchung von Gleitbrettern (2), mit einer Sensorfläche (3) auf die zumindest ein Gleitbrett (2) auflegbar ist und einer Sensorschicht (4), die in eine Vielzahl von Sensorflächenabschnitten (5) in Längs- und Querrichtung zumindest überwiegend aufgeteilt ist, wobei die Sensorflächenabschnitte (5) jeweils zumindest einen Kraftsensor aufweisen, der die auf den Sensorflächenabschnitt (5) wirkende Kraft als ein elektrisches Signal ausgibt, die Messvorrichtung (1 ) auf der zum Kontakt mit dem Gleitbrett (2) vorgesehenen Seite eine äußere Gleitschicht (6) aufweist, die dafür vorgesehen ist ein Gleiten des Gleitbretts (2) auf der Sensorfläche (3) zu ermöglichen.

Description

Messvorrichtung zur Untersuchung von Gleitbrettern

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur Untersuchung von Gleitbrettern, mit einer Sensorfläche auf die zumindest ein Gleitbrett auflegbar ist und einer Sensorschicht, die in eine Vielzahl von Sensorflächenabschnitten in Längs- und Querrichtung zumindest überwiegend aufgeteilt ist, wobei die

Sensorflächenabschnitte jeweils zumindest einen Kraftsensor aufweisen, der die auf den Sensorflächenabschnitt wirkende Kraft als ein elektrisches Signal ausgibt.

Die Fahreigenschaften von Gleitbrettern sind unter anderem davon abhängig, wie der Druck, der von einer Person auf das Gleitbrett ausgeübt wird, auf die Gleitfläche des Gleitbrettes verteilt ist. Es kann beispielsweise bei Langlaufskiern von Vorteil sein, wenn das Gewicht des Langläufers gleichmäßig über die gesamte Gleitfläche des Langlaufskis verteilt ist. Die Druckverteilung ist nicht nur von der Beschaffenheit des Gleitbrettes abhängig, sondern ergibt sich vielmehr durch die Kombination aus Gleitbrett, Ski-Schuh und individuellen

physiologischen Merkmalen des Fahrers. Deshalb ist es insbesondere für Sport- und Skiverkaufsgeschäfte interessant, ein Gleitbrett vor Ort individuell für den jeweiligen Kunden zu untersuchen, um auf Grundlage einer Messung ein optimales Gleitbrett für einen Kunden zur Verfügung zu stellen.

Für die Messung der Druckverteilung von Gleitbrettern können Sensorschichten verwendet werden, die in eine Vielzahl von Sensorflächenabschnitten aufgeteilt werden, die jeweils zumindest einen Kraftsensor aufweisen, der ein elektrisches Signal ausgibt. Eine Rechnereinheit wertet die elektrischen Signale der einzelnen Sensorflächenabschnitte aus, so dass durch die Rechnereinheit eine

1

BESTÄTIGUNGSKOPIE ortsaufgelöste Kraftflächenverteilung bestimmbar ist. Aus der

Kraftflächenverteilung lässt sich unter Berücksichtigung der Fläche eines

Sensorflächenabschnittes eine Druckverteilung für die gesamte Sensorfläche bestimmen. Derartige Druckmessplatten verfügen auf der äußeren mit dem Gleitbrett belasteten Oberfläche typischerweise über gummiartige Materialien, die für Gleitflächen von Gleitbrettern eine hohe Reibung aufweisen. In

Kombination mit der großen Auflagefläche von Gleitbrettern führt dies dazu, sich die Position der Gleitbretter gegenüber der Sensorfläche nur schwer ändern lässt, so dass die Gleitbretter nur statisch -an einer Position- vermessbar sind.

Für die Beurteilung des Gleitbretts sowie der Position und/oder des

Bewegungsablaufs der Person, die das Gleitbrett belastet, ist es von Vorteil nicht nur den statischen Fall zu bewerten, sondern auch eine dynamische Messung durchzuführen, bei der das Gleitbrett über die Sensorfläche bewegt und die Druckverteilung zeitaufgelöst gemessen wird. So kann es bei der Beurteilung eines Skis von Interesse sein die Druckverteilung des Skis zu messen, wenn die Person mit dem Ski läuft oder abfährt. Insbesondere kann es beim Skisprung von Interesse sein die Druckverteilung der Gleitfläche zum Zeitpunkt des Absprungs genau zu bestimmen und mit Hilfe dieser Informationen das Gleitbrett optimal auf den Sportler anzupassen. Beziehungsweise den Bewegungsablauf des Sportlers so zu optimieren, dass dieser einen möglichst weiten Sprung erzielt.

Die Aufgabe der zugrundeliegenden Erfindung ist es, eine Messvorrichtung zur Untersuchung von Gleitbrettern zur Verfügung zu stellen, die es auf einfache Weise ermöglicht, eine Kraftflächenverteilung und/oder Druckverteilung eines belasteten Gleitbrettes unter möglichst realen Bedingungen dynamisch zu bestimmen, um insbesondere ein Gleitbrett auf eine Person anzupassen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels einer Messanordnung mit den technischen Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.

Die Messvorrichtung zur Lösung der Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass auf die zum Kontakt mit dem Gleitbrett vorgesehenen Seite eine äußere Gleitschicht aufweist, die dafür vorgesehen ist ein Gleiten des Gleitbretts auf der Sensorfläche zu ermöglichen.

Das Vorsehen einer äußeren Gleitschicht ermöglicht es mit dem Gleitbrett auf der Sensorfläche zu gleiten und somit die Druckverteilung bei einer Bewegung des Gleitbretts zu messen. Die Bewegung der Gleitbretter kann dabei

vorzugsweise durch die Person verursacht sein, die das Gleitbrett trägt. Mit Hilfe einer Sensorfläche mit der Gleitschicht und einer Sensorschicht mit einer Vielzahl in Längs- und Querrichtung verteilten Sensorflächenabschnitten ist eine

ortsaufgelöste dynamische Messung der Druckverteilung unter möglichst realen Bedingungen möglich. Vorteilhafterweise lassen sich so Verformungen des Gleitbrettes bei einer dynamischen Belastung zweidimensional vermessen.

Die Sensorfläche der Messvorrichtung weist eine Längsrichtung und eine

Querrichtung auf, wobei das Gleitbrett bevorzugt mit seiner Längsrichtung in Längsrichtung der Sensorfläche auflegbar ist. Der Bereich über der Sensorfläche ist dabei vorzugsweise frei, so dass eine Person mit Gleitbrett Platz findet und die Sensorfläche ohne Hindernis betreten und befahren kann. Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine individuelle Vermessung eines Gleitbrettes in Abhängigkeit von der Person, die das Gleitbrett belastet, unter möglichst realen

Einsatzbedingungen.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Gleitbrett ein Ski, insbesondere ein Alpinski, ein Langlaufski, ein Snowboard oder ein Sprungski. Die erfindungsgemäße Messanordnung ermöglicht auf diese Weise eine

Vermessung von Skibrettern, deren Fahreigenschaft entscheidend von der Druckverteilung abhängt und die zur Untersuchung beim bestimmungsgemäßem Gebrauch eine gleitende Oberfläche benötigen. Die Messanordnung ist

vorzugsweise in Sport- und Ski-Verkaufsgeschäften einsetzbar, um eine

individuelle Gleitbrettauswahl vornehmen oder das Gleitbrett an die Person anpassen zu können. Insbesondere ermöglicht die Messanordnung auch unmittelbar die Anpassung und Präparierung von Gleitbrettern in

Wettkampfsituationen. Sowie die Optimierung von Bewegungsabläufen, insbesondere in Wettkampfsituationen. Eine Variante der Erfindung, die bevorzugt für Skibretter verwendbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorfläche in Längsrichtung eine Länge von 75 cm bis 300 cm und in Querrichtung eine Breite von 40 bis 150 cm aufweist. Derartige Abmessungen der Sensorfläche ermöglichen es, handelsübliche Skibretter in voller Länge entweder einzeln oder parallel zu vermessen. Zur besseren Simulation von realen Bedingungen können mehrere

erfindungsgemäße Messvorrichtungen in Längs- und/oder Querrichtung aneinandergereiht werden.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist die Gleitschicht der

Messvorrichtung auf ihrer äußeren Oberfläche eine Struktur von Erhebungen auf. Diese Erhebungen sind vorzugsweise noppenförmig ausgeführt. Durch das Vorsehen von noppenartigen Erhebungen wird die Kontaktfläche zwischen der Gleitfläche des Gleitbretts und der Gleitschicht reduziert, da im Wesentlichen die Erhebungen mit der Gleitschicht des Gleitbretts in Kontakt kommen.

Noppenartige Erhebungen, die typischerweise eine gewölbte Oberfläche aufweisen, reduzieren dabei zusätzlich die Reibung zwischen den beiden

Oberflächen. Vorteilhafterweise wird so der Reibungswiderstand des Gleitbretts auf der Sensorfläche reduziert und so ein Gleiten auf der Sensorfläche

ermöglicht.

In einer weiterführenden Ausführung haben zwei zueinander benachbarte

Erhebungen einen Abstand, der kleiner ist als ein Abstand zwischen zwei

Mittelpunkten benachbarter Sensorflächenabschnitte. Unter Abstand ist hier der Abstand in Längs- oder Querrichtung der Sensorfläche gemeint. Es wird damit erreicht, dass jedem Sensorflächenabschnitt der Sensorschicht zumindest eine Erhebung zugeordnet ist. Dadurch wird bei Belastung der Gleitschicht der auf die Erhebungen ausgeübte Druck gleichmäßig auf die Sensorflächenabschnitte weitergeleitet, wobei verhindert wird, dass nur die Sensorflächenabschnitte der Sensorschicht belastet werden, denen eine Erhebung gegenüberliegt. Wären die Abstände von benachbarten Erhebungen größer als der Abstand der

Mittelpunkte zweier benachbarter Sensorflächenabschnitte, würden nicht mehr alle Sensorflächenanschnitte mit einem Druck belastet werden, so dass die gemessene Druckverteilung Minima aufweisen würde, die beispielsweise in einer Falschfarbendarstellung als Dunkelstellen wahrgenommen werden würden. Die Anpassung des Abstandes der Erhebungen mit der Position und Größe der Sensorflächenabschnitte hat somit den Vorteil, dass eine lückenlose

Druckverteilung gemessen wird und alles Sensorflächenabschnitte bei der Bestimmung der Druckverteilung herangezogen werden können.

Eine darauf aufbauende Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die

Erhebungen der Gleitschicht Kunststoff, Keramik oder Kohlenstoff aufweisen. Diese Materialien weisen für die typischen Gleitflächen-Materialien von

Gleitbrettern, insbesondere den Materialien von Skibrettern, einen geringen Reibungswiderstand auf, so dass ein Gleiten erleichtert wird. Zudem handelt es sich um relativ weiche Materialien, so dass eine Veränderung der Gleitfläche der Gleitbretter, beispielsweise durch Abrieb, verhindert oder zumindest vermindert ist.

In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Gleitschicht durch eine Textilie gebildet ist. Unter einer Textilie sind im Sinne der Erfindung Geflechte, Gewebe oder Gewirke zu verstehen. Der Vorteil von Textilien liegt darin, dass diese typischerweise über eine Oberflächenstruktur verfügen, die über die Fläche verteilt Vertiefungen und Erhebungen aufweist. Insbesondere bei Geweben und Gewirken liegt eine periodische über die Fläche verteilte

Oberflächenstruktur vor. Dies ermöglicht eine einfache Überlappung mit den Sensorflächenabschitten der Sensorschicht. Zudem sind Textilien typischerweise in der Fläche dehnbar, so dass sie einem auf die Fläche der Texilie ausgeübten Druck nachgeben. Gleichzeitig können die Fasern selbst weniger elastisch sein, beispielsweise bei Kohle-Fasern, so dass der Druck des Gleitbretts auf die Sensorschicht der Messvorrichtung weitergeben wird.

Eine weiterbildende Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die textile

Gleitschicht Knoten aufweist, wobei der Abstand zweier benachbarter Knoten kleiner ist als ein Abstand zwischen zwei Mittelpunkten benachbarter

Sensorflächenabschnitte. Unter Knoten der Textilie sind im Sinne der Erfindung Erhebungen zu verstehen, die bei einer flächigen Belastung auf der Sensorfläche einen Druckpunkt erzeugen. Die Anpassung des Abstandes der Knoten, respektive Erhebungen, mit der Position und Größe der Sensorflächenabschnitte hat den Vorteil, dass eine homogene Druckverteilung gemessen wird und alle Sensorflächenabschnitte bei der Bestimmung der Druckverteilung herangezogen werden können.

Vorzugsweise ist die textile Gleitschicht der Messvorrichtung durch Fasern gebildet, die Kohlenstoff oder Kunststoff aufweisen. Diese Materialien weisen für typische Materialien der Gleitflächen von Gleitbrettern einen reduzierten

Reibungswiederstand auf. Als Fasermaterial ist besonderes Kohlenstoff bevorzugt, da dieses Material einen vergleichsweise geringen

Reibungswiderstand aufweist. Zudem wird durch Kohlenstofffasern eine

Veränderung der Gleitfläche der Gleitbretter, beispielsweise durch Abrieb, verhindert oder zumindest vermindert. Für die praktische Umsetzung einer textilen Gleitschicht mit Kohlenstofffasern sind insbesondere Carbon-Matten geeignet, da diese für den Leichtbau in den unterschiedlichsten Ausführungen in hoher Stückzahl, respektive Quadratmeterzahl, hergestellt werden und somit kostengünstig sind. Zudem sind Carbon-Matten in der Fläche dehnbar, so dass sie bei einer Belastung, die normal zu Fläche gerichtet ist, nachgeben.

Gleichzeitig sind die Fasern vergleichsweise hart, so dass der auf die Carbon- Matte ausgeübte Druck effektiv auf die Sensorschicht übertragen wird.

Eine alternative Ausführung der Erfindung sieht vor, das die Gleitschicht durch ein Metallblech gebildet ist. Besonders bevorzugt ist dabei ein Aluminiumblech oder ein Edelstahlblech. Metallbleche weisen, im Vergleich zu den üblichen

gummiartigen Sensoroberflächen von Druckplatten, einen geringeren

Reibungswiderstand auf. Zudem sind Metallbleche gegenüber mechanischer Belastung robust, so dass sie auch bei geringen Dicken einen effektiven Schutz für die Sensorschicht bieten.

Vorzugsweise hat die Gleitschicht eine Dicke von 0,1 mm bis 20 mm, besonders bevorzugt 0,2 mm bis 5 mm. Die Gleitschicht darf zum einen nicht zu dünn sein, so dass sie selber einer mechanischen Belastung durch das Gleitbrett Stand hält. Zum anderen darf die Gleitschicht nicht zu Dick sein, damit sie den von dem Gleitbrett ausgeübten Druck möglichst direkt zur Sensorschicht weitergibt. Eine zu dicke Gleitschicht hätte nicht nur den Nachteil, dass ein Bruchteil der von dem Gleitbrett erzeugten Kraft auf die Sensorschicht weitergegeben würde, sondern auch, dass eine punktuell auf die Gleitfläche ausgeübte Kraft auf eine größere Fläche der Sensorschicht verteilt würde. Als Folge würde sich die Auflösung der Messvorrichtung verschlechtern. Die angegebene bevorzugte Dicke der

Gleitschicht stellt einen Kompromiss dar.

Für die Gleitschicht der Erfindung ist es bevorzugt, dass diese für Gleitbretter mit einer vorzugsweise Polyethylen aufweisenden Gleitfläche eine Gleitreibungszahl von weniger als 0,1 aufweist, besonders bevorzugt weniger als 0,05. Mit einer derartigen Gleitreibungszahl ist es möglich, dass eine Person ein Gleitbrett auf der Sensorfläche fahren kann und auf diese Weise das Druckverhalten unter möglichst realistischen Bedingungen untersuchbar ist.

Eine ergänzende Ausführung der Erfindung sieht vor, dass auf die Gleitschicht ein zusätzlicher Flüssigkeitsfilm aufgetragen wird, der die Reibung des Gleitbretts auf der Gleitfläche zusätzlich reduziert.

In einer alternativen Ausführung der Erfindung ist die Gleitschicht selber eine Fluidschicht. Diese wird vorzugsweise vor der Messung als oberste Schicht aufgetragen, so dass das Gleitbrett auf dem Fluidfilm gleiten kann.

Eine Ausführung der Erfindung sieht vor, dass zwischen der Gleitschicht und der Sensorschicht eine Schutzschicht angeordnet ist. Diese Schutzschicht ist dafür vorgesehen die Sensorschicht, die typischerweise gegenüber punktueller mechanischer Belastung relativ empfindlich, ist zu schützen. Dies ist

insbesondere notwendig, wenn die Gleitschicht selber nur einen geringen Schutz bietet, was beispielsweise bei vergleichsweise dünnen in der Fläche dehnbaren Textilien der Fall sein kann. Vorzugsweise weist die Schutzschicht ein

gummiartiges Material auf, insbesondere Kautschuk, da dieses wegen seiner Elastizität den Druck zur Sensorschicht weiterleitet und gleichzeitig gegenüber mechanischen Belastungen widerstandsfähig ist. Alternativ sieht die Erfindung vor, dass die Gleitschicht unmittelbar auf der Sensorschicht angeordnet ist. Dadurch entfällt das Aufbringen einer zusätzlichen Schutzschicht, was insbesondere eine einfachere und kostengünstigere

Produktion der Messvorrichtung ermöglicht. In diesem Fall wird die

Schutzfunktion der Schutzschicht von der Gleitschicht übernommen, die deshalb robust bezüglich mechanischer Belastungen sein muss. Dies kann beispielsweise durch einen elastischen Festkörper erzielt werden, der eine noppenartige

Oberflächenstruktur aufweist.

In einer Variante der Erfindung ist die Messvorrichtung im bestimmungsgemäßem Gebrauch gegenüber einer Horizontalen geneigt. Dadurch, dass die

Messvorrichtung gegenüber der Horizontalen geneigt ist, lassen sich bestimmte Neigungen einer Ski-Strecke simulieren, so dass auch die Druckverteilung des Skis bei realistischen Bedingungen messbar ist. Insbesondere lässt sich die Neigung in Abhängigkeit des untersuchenden Gleitbretts variieren. Beispielsweise wird ein Langlaufski typischerweise bei geringen Neigung verwendet, wohingegen ein Sprungski bei einer großen Neigung verwendet wird.

Eine weitere Ausführung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung auf ihrer Außenseite in Längsrichtung Führungsnuten für die Gleitbretter aufweist, wobei zumindest die mit den Gleitbrettern in Kontakt kommenden Abschnitte eine Gleitschicht aufweisen. Auf diese Weise wird eine Führung der Gleitbretter in Längsrichtung erzielt, was insbesondere bei Langlauf- Skiern oder Sprung-Skiern von Vorteil ist, da diese so unter

Anwendungsbedingungen dynamisch untersucht werden können. Beispielsweise könnet die Messvorrichtung an der Absprungstelle einer Sprungschanze positioniert werden, um auf diese Weise die Druckverteilung zum Zeitpunkt des Absprungs zu erkennen. Diese Daten könnten dann dazu verwendet werden das Absprungverhalten des Ski-Springers zu verbessern oder den Zuschauern eine weitere Information zum Absprung zu liefern.

Bevorzugt weist die Sensorschicht 8 bis 1000 insbesondere 20 bis 500

Sensorflächenabschnitte pro dm² aufweist. Eine derartige Anzahl von

Sensorflächenabschnitten pro dm² ermöglicht eine ausreichende Ortsauflösung der Kraftflächenverteilung und/oder Druckverteilung. Insbesondere lassen sich bei einer derartigen Auflösung Druckverteilungsunterschiede in Querrichtung des Gleitbrettes detektieren. Dadurch lassen sich individuelle physiologische

Unterschiede von Personen messtechnisch erfassen. Insbesondere ist eine derartige Ortsauflösung auch ausreichend um produktionsbedingte Verformungen eines Gleitbrettes zu messen. Die Sensorflächenabschnitte können beliebige Geometrien aufweisen, wobei kreisförmige, elliptische oder vieleckige

Sensorflächenabschnitte vorgesehen sein können. Es hat sich jedoch

herausgestellt, dass Sensorflächenabschnitte bevorzugt rechteckig oder

quadratisch auszuführen sind und insbesondere eine Breite von 1 mm bis 30 mm aufweisen. Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die

Sensorfläche einen Druckmessbereich von 0 bis 80 N/cm² besonders bevorzugt 0 bis 40 N/cm² auflöst. Durch einen solchen Druckmessbereich sind Drücke messbar, die typischerweise von Gleitbrettern, die mit Durchschnittsmenschen belastet sind, auf den Gleitflächen erzeugt werden. Der Druckmessbereich von 0 bis 80 N/cm² ist insbesondere auch ausreichend, um dynamische Belastungen der Gleitflächen zu detektieren.

In einer bevorzugten Ausführung sind die Kraftsensoren als Kapazitätssensoren, Resistivsensoren, Piezosensoren und/oder Dünnfilmsensoren ausgeführt.

Derartige Sensoren sind flächig ausführbar, so dass eine erfindungsgemäße Sensorschicht aus diesen Sensoren realisierbar ist. Es hat sich herausgestellt, dass insbesondere Kapazitätssensoren im Hinblick auf Sensitivität, Robustheit und großflächige Anwendbarkeit bevorzugt als Kraftsensoren zu verwenden sind. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Signale der

Sensorflächenabschnitte mittels einer Rechnereinheit ausgewertet werden, wobei Kraftsensoren, die auf die Sensorflächenabschnitte wirkende Kraft in definierten Zeitabständen messen, so dass von der Rechnereinheit eine

dynamische Messung durchführbar ist. Vorteilhafterweise liegen die Zeitabstände in einem Bereich von 0,1 ms bis 100 ms, beziehungsweise bei einer

Messfrequenz von 10 Hz bis 10 kHz, um eine Sprungdynamik oder Laufdynamik mit der erfindungsgemäßen Messanordnung zu detektieren. Besonders

bevorzugt ist eine Messfrequenz von 100 Hz bis 10 kHz. Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass die äußere Gleitschicht über die

Sensorfläche gespannt befestigt ist, insbesondere an einem äußeren zwei-, drei- oder vierseitigen Rahmen mit ihrem äußeren Rand befestigt ist. Dies führt zu einer konstruktiv einfachen, sicheren Befestigung bei einfacher Montage und Auswechslung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand von Figuren näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine skizzenartige Seitenansicht der Messvorrichtung, und

Fig. 2 eine skizzenartige Hinteransicht der Messvorrichtung mit

Führungsnuten.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messvorrichtung 1 zur Untersuchung von Gleitbrettern 2 in einer Seitenansicht schematisch dargestellt. Die Messvorrichtung 1 umfasst eine Sensorfläche 3 auf die ein Gleitbrett 2 auflegbar ist. Zudem umfasst die Messanordnung 1 eine Sensorschicht 4, die in eine Vielzahl von Sensorflächenabschnitten 5 in Längs- und in Querrichtung aufgeteilt ist. Die Seitenansicht aus Fig. 1 zeigt dabei die Aufteilung in

Längsrichtung. Jeder Sensorflächenabschnitt 5 weist zumindest einen

Kraftsensor auf, der die auf den Sensorflächenabschnitt 5 wirkende Kraft bestimmt und als elektrisches Signal ausgibt. Die Sensorfläche 3 der

Messvorrichtung 1 ist abschnittsweise mit einem Druck belastbar, wobei dieser im dargestellten Fall von einer Person 10, einer Fußaufnahmeeinheit 9 und dem Gleitbrett 2 auf die Sensorfläche ausgeübt wird. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Gleitbrett 2, wie skizziert, um einen Ski und bei der Fußaufnahmeeinheit 9 um einen Ski-Schuh. Durch die Kraftsensoren der flächig verteilten

Sensorflächenabschnitte 5 der Sensorschicht 4 wird unter Berücksichtigung der Größe der Sensorflächenabschnitte 5 eine Druckverteilung bestimmt. Auf

Grundlage der gemessenen Druckverteilung ist individuell für die Person 10 eine optimale Kombination aus Gleitbrett 2 und Fußaufnahmeelement 9 bestimmbar. Eine Messvorrichtung 1 , wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, ist deshalb

vorteilhafterweise in einem Sport- oder Ski-Verkaufsgeschäft einsetzbar, wobei unmittelbar vor Ort eine optimale Lösung für den Kunden messtechnisch bestimmbar ist. Die gemessene Druckverteilung kann auch herangezogen werden, um das Gleitbrett 2 und/oder das Fußaufnahmeelement 7 auf die Person anzupassen.

Zur Erzielung einer zeitaufgelösten, respektive dynamischen, Messung werden die Signale in definierten Zeitabständen ausgelesen. Vorzugsweise liegt das Zeitintervall in einem Bereich von 0,1 ms bis 100 ms, beziehungsweise bei einer Messfrequenz von 10 Hz bis 10 kHz, um eine Laufdynamik mit der

erfindungsgemäßen Messanordnung zu detektieren. Besonders bevorzugt ist eine Messfrequenz von 00 Hz bis 0 kHz.

Für die Bestimmung einer Druckverteilung unter realen Einsatzbedingungen gilt es die Oberfläche an die tatsächlichen Bedingungen anzupassen. Dafür verfügt die Messvorrichtung, wie in Fig. 1 dargestellt erfindungsgemäß über eine äußere Gleitschicht 6 auf der das Gleitbrett 2 gleiten kann. Dadurch ist es der Person 10 möglich auf der Gleitschicht 2 der Messvorrichtung zu gleiten und damit die Druckverteilung bei einem für das Gleitbrett 2 typischen Bewegungsablauf zu bestimmen. Aus diese Weise ist es möglich das Material, also das Gleitbrett 2 und die Fußaufnahmen 9, zu optimieren oder gezielt auszuwählen oder den Bewegungsablauf der Person 10 im Hinblick auf die Druckverteilung zu

optimieren. Dies kann für diverse Gleitbretter 2 von Interesses sein, besonders bevorzugt sind hier allerdings Gleitbretter 2 die überwiegend flächig aufliegen, insbesondere Langlauf-Ski oder Sprung-Ski.

Die Gleitschicht 6 weist in einer bevorzugten Ausführungsvariante, wie in den Figuren nicht dargestellt, auf ihrer äußeren Oberfläche eine Struktur mit einer Vielzahl von noppenartigen Erhebungen auf. Diese sind dafür vorgesehen die Kontaktfläche zum Gleitbrett 2 zu reduzieren und somit eine verringerte Reibung, insbesondere Gleitreibung zu erzielen. Vorzugsweise ist der Abstand von zwei benachbarten Noppen kleiner als der Abstand zwischen zwei Mittelpunkten benachbarter Sensorflächenabschnitte 5. Auf diese Weise wird eine Messung der Druckverteilung erreicht, bei der der Druck von der Sensorfläche 3 auf alle Sensorflächenabschnitte 5 übertragbar ist. Die Noppen weisen als bevorzugte Materialien Kunststoff, Keramik oder Kohlenstoff auf, um eine geringe Reibung mit den typischen Materialien von Gleitflächen der Gleitbretter 2 zu erzielen.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist die Gleitschicht 6 eine Textilie. Dies hat den Vorteil, dass Textilien in der Regel eine Oberflächenstruktur mit Erhebungen und Vertiefungen aufweisen, so dass die Kontaktfläche zwischen der textilen Gleitschicht 6 zum Gleitbrett 2 reduziert ist. Die Erhebungen der Textilien, hier Knoten genannt, sind periodisch über die Fläche der Textilie verteilt. Vorzugsweise weisen benachbarte Konten der Textilie einen Abstand auf, der kleiner ist als der Abstand zweier Mittelpunkte benachbarter

Sensorflächenabschnitte 5. Auf diese Weise wird eine lückenlose Bestimmung der Druckverteilung erzielt. Die Fasern der textilen Gleitschicht 6 weisen bevorzugt Kunststoff oder Kohlenstoff auf. Besonders bevorzugt sind Carbon- Matten, da der Kohlenstoff eine geringe Reibung aufweist, die Matten in der Fläche dehnbar sind und die Fasern selber relativ hart sind.

Die Gleitschicht 6 hat bevorzugt eine Dicke von 0,1 mm bis 20 mm, besonders bevorzugt 0,2 mm bis 5 mm. Bei einer derartigen Materialstärke ist gewährleistet, dass die Gleitschicht 6 den mechanischen Anforderungen durch die Auflage eines Gleitbretts 2 Stand hält. Zudem darf die Dicke der Gleitschicht 6 nicht zu groß sein, damit der auf die Gleitschicht 6 ausgeübte Druck zur Sensorschicht 4 übertragen und nicht absorbiert wird.

Vorzugsweise weist die Gleitschicht 6 für Gleitbretter 2, die bevorzugt

Polyethylen aufweisen, eine Gleitreibungszahl von weniger als 0,1 auf.

Besonders bevorzugt ist eine Gleitreibungszahl von weniger als 0,05. Damit ist zumindest ein Gleiten auf der Sensorfläche 3 möglich.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist zwischen der Gleitschicht 6 und der Sensorschicht 4 eine Schutzschicht 7 angeordnet. Die Schutzschicht 7 ist dafür vorgesehen die Sensorschicht 4 vor äußeren Einflüssen zu schützen. Insbesondere vor einer abrupten mechanischen Belastung. Hierfür weist die Schutzschicht vorzugsweise ein gummiartiges Material auf, insbesondere Kautschuk, da dieses

strapazierfähig ist und mechanische Einwirkungen dämpft. In einer nicht dargestellten Ausführung der Erfindung, ist die Messvorrichtung 1 in bestimmungsgemäßen Gebrauch gegenüber einer Horizontalen geneigt.

Damit lassen sich bestimmte Einsatzbedingungen der Gleitbretter 2 simulieren. Dies gilt insbesondere für Skier die in Abfahrt und/oder Auffahrt benutzt werden.

Fig. 2 zeigt die schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung 1 in der Hinteransicht. Die Sensorschicht 4 ist in Längs- und Querrichtung in eine Vielzahl von Sensorflächenabschnitten 5 aufgeteilt, wobei in Fig. 2 die Aufteilung in Querrichtung dargestellt ist. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsvariante weist die Messvorrichtung 1 auf ihrer äußeren, im bestimmungsgemäßen

Gebrauch oberen, Seite in Längsrichtung Führungsnuten 8 für die Gleitbretter 2 auf. Die Führungsnuten 8 sind dafür vorgesehen Bedingungen zu schaffen, wie sie beim normalen Gebrauch vorliegen. Die Führungsnuten 8 sind insbesondere für die Vermessung von Langlauf-Skiern oder Sprung-Skiern vorgesehen. Die Gleitschicht 6 befindet sich zumindest in dem Abschnitt der Sensorfläche 3, der mit den Gleitbrettern 2 in Kontakt kommt.

Vorzugsweise hat die Sensorfläche 3 in Längsrichtung eine Länge von 75 cm bis 300 cm und in Querrichtung eine Breite von 40 bis 150 cm. Eine derartige

Sensorfläche ermöglicht es, typische Gleitbretter 2 aufzulegen und zu

vermessen. Zur dynamischen Messung der Druckverteilung über eine größere Distanz können eine Mehrzahl von Messvorrichtungen 1 aneinandergereiht werden.

Die Sensorschicht 4 weist bevorzugt 8 bis 500 Sensorflächenabschnitte 4 pro dm² auf, wobei sich herausgestellt hat, dass 20 bis 200 Flächensegmente pro dm² besonders bevorzugt sind. Eine derartige Sensorflächenabschnitts-Dichte ermöglicht eine ausreichende Ortsauflösung der Kraftflächenverteilung in Längsund Querrichtung. Die Sensorflächenabschnitte 5 sind bevorzugt rechteckig oder quadratisch ausgeführt und weisen eine Breite von 1 mm bis 30 mm auf. Jeder Sensorflächenabschnitt 5 weist zumindest einen Kraftsensor auf, der als

Kapazitätssensor, Resistivsensor, Piezosensor und/oder Dünnfilmsensor ausgeführt ist. Derartige Sensoren ermöglichen eine zuverlässige Ausführung der Kraftsensoren mit einer Empfindlichkeit, die ausreicht, um typische Drücke, die auf die Gleitfläche des Gleitbrettes 2 ausgeübt werden, zu messen.

Die zugrundliegende Erfindung ermöglicht es eine dynamische Messung der Druckverteilung von Gleitbrettern auf einfache Weise durchzuführen, so dass auf Grundlage dieser Daten das Material oder der Bewegungsablauf des Fahrers optimierbar ist.

In einer zeichnerisch nicht dargestellten Ausführung ist die Sensorfläche zwei-, drei- oder vierseitig von einem Rahmen umgeben, an der die Gleitschicht 6 gespannt befestigt ist.

Bezugszeichenliste

1. Messvorrichtung

2. Gleitbrett

3. Sensorfläche

4. Sensorschicht

5. Sensorflächenabschnitt

6. Gleitschicht

7. Schutzschicht

8. Führungsnuten

9. Fußaufnahmeeinheit

10. Person

Claims

Ansprüche

Messvorrichtung (1 ) zur Untersuchung von Gleitbrettern

(2), mit einer

Sensorfläche

(3) auf die zumindest ein Gleitbrett (2) auflegbar ist und einer Sensorschicht

(4), die in eine Vielzahl von Sensorflächenabschnitten (5) in Längs- und Querrichtung zumindest überwiegend aufgeteilt ist, wobei die Sensorflächenabschnitte (5) jeweils zumindest einen Kraftsensor aufweisen, der die auf den Sensorflächenabschnitt (5) wirkende Kraft als ein elektrisches Signal ausgibt,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Messvorrichtung (1 ) auf der zum Kontakt mit dem Gleitbrett (2)

vorgesehenen Seite eine äußere Gleitschicht (6) aufweist, die dafür

vorgesehen ist ein Gleiten des Gleitbretts (2) auf der Sensorfläche (3) zu ermöglichen.

Messvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die

Gleitschicht (6) auf ihrer äußeren Oberfläche eine Struktur von Erhebungen aufweist, die insbesondere noppenförmig sind.

Messvorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei zueinander benachbarte Erhebungen einen Abstand aufweisen, der kleiner ist als ein Abstand zwischen zwei Mittelpunkten benachbarter

Sensorflächenabschnitte

(5).

Messvorrichtung (1 ) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen Kunststoff, Keramik oder Kohlenstoff aufweisen.

Messvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

gekennzeichnet, dass die Gleitschicht (6) eine Textilie ist.

6. Messvorrichtung (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die textile Gleitschicht (6) Knoten als Erhebungen aufweist, wobei der Abstand zweier benachbarter Knoten kleiner ist als ein Abstand zwischen zwei

Mittelpunkten benachbarter Sensorflächenabschnitte (5).

7. Messvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch

gekennzeichnet, dass die textile Gleitschicht (6) Fasern aus Kohlenstoff oder Kunststoff aufweist, insbesondere aus Kohlenstoff.

8. Messvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die

Gleitschicht (6) ein Metall-Blech ist, insbesondere ein Aluminiumblech oder ein Edelstahlblech.

9. Messvorrichtung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Gleitschicht (6) eine Dicke von 0,1 mm bis 20 mm aufweist, bevorzugt 0,2 mm bis 5 mm.

10. Messvorrichtung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Gleitschicht (6) für Gleitbretter (2) mit einer, vorzugsweise Polyethylen aufweisenden Gleitfläche ein Gleitreibungszahl von weniger als 0,1 aufweist, bevorzugt weniger als 0,05.

11.Messvorrichtung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass zwischen der Gleitschicht (6) und der Sensorschicht (4) eine Schutzschicht (7) angeordnet ist, insbesondere wobei die

Schutzschicht Kautschuk aufweist.

12. Messvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch

gekennzeichnet, dass die Gleitschicht (6) unmittelbar auf der Sensorschicht (4) angeordnet ist, insbesondere aufgeklebt ist.

13. Messvorrichtung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass diese im bestimmungsgemäßem Gebrauch gegenüber einer Horizontalen geneigt ist.

14. Messvorrichtung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese auf ihrer Außenseite in Längsrichtung

Führungsnuten (8) für die Gleitbretter (2) aufweist, wobei zumindest die mit den Gleitbrettern (2) in Kontakt kommenden Abschnitte eine Gleitschicht (6) aufweisen.

15. Messvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die äußere Gleitschicht (6) über die Sensorfläche gespannt befestigt ist, insbesondere an einem äußeren zwei-, drei- oder vierseitigen Rahmen mit ihrem äußeren Rand befestigt ist.