DE102017005662A1 - Measuring device for the examination of sliding boards - Google Patents
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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.Measuring device (1) for inspecting sliding boards (2), with a sensor surface (3) on which at least one sliding board (2) can be placed and a sensor layer (4) in a plurality of sensor surface portions (5) in the longitudinal and transverse directions at least is predominantly divided, wherein the sensor surface portions (5) each have at least one force sensor that outputs the force acting on the sensor surface portion (5) force as an electrical signal, the measuring device (1) on the provided for contact with the sliding board (2) side outer sliding layer (6), which is intended to allow sliding of the sliding board (2) on the sensor surface (3).
Description
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.The invention relates to a measuring device for the examination of sliding boards, with a sensor surface on the at least one sliding board can be placed and a sensor layer which is at least predominantly divided into a plurality of sensor surface sections in the longitudinal and transverse directions, wherein the sensor surface portions each have at least one force sensor the force acting on the sensor surface portion outputs as an electrical signal.
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.The driving characteristics of gliding boards depend, among other things, on how the pressure exerted by a person on the gliding board is distributed over the sliding surface of the gliding board. For example, cross-country skis may benefit when the cross-country skier's weight is evenly distributed over the entire cross-country skiing surface. The pressure distribution is not only dependent on the nature of the sliding board, but rather results from the combination of gliding board, ski shoe and individual physiological characteristics of the driver. Therefore, it is particularly interesting for sports and Skiverkaufsgeschäfte to examine a sliding board on the spot individually for each customer in order to provide based on a measurement an optimal sliding board for a customer.
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 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.For measuring the pressure distribution of sliding boards, sensor layers may be used, which are divided into a plurality of sensor surface sections, each having at least one force sensor which outputs an electrical signal. A computer unit evaluates the electrical signals of the individual sensor surface sections, so that a spatially resolved force surface distribution can be determined by the computer unit. From the force surface distribution can be determined taking into account the surface of a sensor surface section, a pressure distribution for the entire sensor surface. Such pressure measuring plates typically have rubber-like materials on the outer surface which is loaded with the sliding board, which have a high degree of friction for sliding surfaces of sliding boards. In combination with the large bearing surface of gliding boards, this means that the position of the gliding boards with respect to the sensor surface is difficult to change, so that the gliding boards can only be measured statically - at one position.
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.For the assessment of the gliding board as well as the position and / or the movement of the person loading the gliding board, it is advantageous not only to evaluate the static case but also to perform a dynamic measurement in which the gliding board moves over the sensor surface and the Pressure distribution is measured time-resolved. Thus, when assessing a ski, it may be of interest to measure the pressure distribution of the ski as the person skis or descends. In particular, it may be of interest during ski jumping to precisely determine the pressure distribution of the sliding surface at the time of take-off and, with the aid of this information, to optimally adapt the sliding board to the athlete. Respectively to optimize the movement of the athlete so that it achieves the widest possible jump.
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.The object of the underlying invention is to provide a measuring device for examining gliding boards, which makes it possible in a simple way to dynamically determine a force surface distribution and / or pressure distribution of a loaded gliding board under realistic conditions, in particular a gliding board on a person adapt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels einer Messanordnung mit den technischen Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.The object is achieved by means of a measuring arrangement with the technical features of
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.The measuring device for achieving the object is characterized in that on the side provided for contact with the sliding board has an outer sliding layer, which is intended to allow sliding of the sliding board on the sensor surface.
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.The provision of an outer sliding layer makes it possible to slide with the sliding board on the sensor surface and thus to measure the pressure distribution during a movement of the sliding board. The movement of the sliding boards can preferably be caused by the person wearing the sliding board. With the aid of a sensor surface with the sliding layer and a sensor layer with a multiplicity of sensor surface sections distributed in the longitudinal and transverse direction, a spatially resolved dynamic measurement of the pressure distribution under as real conditions as possible is possible. Advantageously, deformations of the sliding board can thus be measured two-dimensionally under dynamic loading.
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.The sensor surface of the measuring device has a longitudinal direction and a transverse direction, wherein the sliding board can preferably be placed with its longitudinal direction in the longitudinal direction of the sensor surface. The area above the sensor surface is preferably free, so that a person with sliding board finds space and can enter and drive the sensor surface without any obstacle. Advantageously, this allows an individual measurement of a sliding board in dependence on the person who loads the sliding board, under realistic conditions as possible.
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. In a preferred embodiment of the invention, the sliding board is a ski, in particular an alpine ski, a cross-country ski, a snowboard or a jumping ski. In this way, the measuring arrangement according to the invention makes it possible to measure ski rims whose driving characteristics are decisively dependent on the pressure distribution and which require a sliding surface for examination when used as intended. The measuring arrangement is preferably used in sports and ski shops to make an individual Gleitbrettauswahl or customize the sliding board to the person. In particular, the measuring arrangement also allows the adaptation and preparation of gliding boards in competition situations directly. As well as the optimization of movement sequences, especially in competition situations.
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.A variant of the invention, which is preferably used for ski-surfing, is characterized in that the sensor surface in the longitudinal direction has a length of 75 cm to 300 cm and in the transverse direction has a width of 40 to 150 cm. Such dimensions of the sensor surface make it possible to measure commercial full length skibires either individually or in parallel. For better simulation of real conditions, several measuring devices according to the invention can be strung together in the longitudinal and / or transverse direction.
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 a preferred embodiment of the invention, the sliding layer of the measuring device has a structure of elevations on its outer surface. These elevations are preferably designed knob-shaped. By providing knob-like elevations, the contact area between the sliding surface of the sliding board and the sliding layer is reduced, since substantially the elevations come into contact with the sliding layer of the sliding board. Nub-like elevations, which typically have a curved surface, additionally reduce the friction between the two surfaces. Advantageously, this reduces the frictional resistance of the sliding board on the sensor surface and thus allows sliding on the sensor surface.
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.In a further embodiment, two mutually adjacent elevations have a distance which is smaller than a distance between two centers of adjacent sensor surface sections. Distance is here the distance in the longitudinal or transverse direction of the sensor surface meant. It is thus achieved that at least one elevation is assigned to each sensor surface section of the sensor layer. As a result, when the sliding layer is loaded, the pressure exerted on the elevations is transmitted uniformly to the sensor surface sections, whereby it is prevented that only the sensor surface sections of the sensor layer are loaded, which is offset by a projection. If the distances from adjacent elevations were greater than the distance between the centers of two adjacent sensor surface sections, it would no longer be possible to load all sensor surface sections with a pressure, so that the measured pressure distribution would have minima that would be perceived as dark areas, for example in a false color representation. The adaptation of the distance of the elevations with the position and size of the sensor surface sections thus has the advantage that a gapless pressure distribution is measured and all sensor surface sections can be used in the determination of the pressure distribution.
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.An embodiment of the invention based thereon provides that the elevations of the sliding layer comprise plastic, ceramic or carbon. These materials have low frictional resistance for the typical sliding surface materials of gliding boards, especially the materials of ski boards, so that sliding is facilitated. In addition, it is relatively soft materials, so that a change in the sliding surface of the sliding boards, for example by abrasion, prevented or at least reduced.
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.In one embodiment of the invention it is provided that the sliding layer is formed by a textile. A textile in the context of the invention braids, woven or knitted fabric to understand. The advantage of textiles is that they typically have a surface structure that has recesses and elevations distributed over the surface. Particularly in the case of woven and knitted fabrics, there is a periodic surface structure distributed over the surface. This allows a simple overlap with the Sensorflächenabschitten the sensor layer. In addition, textiles are typically stretchable in the surface so that they yield to a pressure exerted on the surface of the textile. At the same time, the fibers themselves may be less elastic, for example in carbon fibers, so that the pressure of the sliding board will be transmitted to the sensor layer of the measuring device.
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.A further development of the invention provides that the textile overlay has nodes, wherein the distance between two adjacent nodes is smaller than a distance between two centers of adjacent sensor surface sections. For the purposes of the invention, knots of the textile are to be understood as elevations which generate a pressure point on a surface load on the sensor surface. The adaptation of the distance of the nodes, respectively elevations, with the position and size of the sensor surface sections has the advantage that a homogeneous pressure distribution is measured and all sensor surface sections in the Determination of the pressure distribution can be used.
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.Preferably, the textile overlay of the measuring device is formed by fibers comprising carbon or plastic. These materials have reduced frictional resistance for typical slipboard sliding surface materials. As the fiber material, particular carbon is preferable because this material has a comparatively low frictional resistance. In addition, by carbon fibers, a change in the sliding surface of the sliding boards, for example by abrasion, prevented or at least reduced. Carbon mats are particularly suitable for the practical implementation of a textile overlay with carbon fibers, since these are produced for the construction of lightweight in a variety of designs in high numbers, or square footage, and thus are inexpensive. In addition, carbon mats are stretchable in the surface so that they yield under a load that is normal to the surface. At the same time, the fibers are comparatively hard so that the pressure exerted on the carbon mat is effectively transferred to the sensor layer.
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.An alternative embodiment of the invention provides that the sliding layer is formed by a metal sheet. Particularly preferred is an aluminum sheet or a stainless steel sheet. Metal sheets have lower frictional resistance as compared to the usual rubbery sensor surfaces of printing plates. In addition, metal sheets are robust to mechanical stress, so that they provide effective protection for the sensor layer even at low thicknesses.
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. Preferably, the sliding layer has a thickness of 0.1 mm to 20 mm, particularly preferably 0.2 mm to 5 mm. On the one hand, the sliding layer must not be too thin, so that it itself withstands mechanical stress through the sliding board.
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.On the other hand, the sliding layer must not be too thick, so that it passes on the pressure exerted by the sliding board as directly as possible to the sensor layer. Too thick a sliding layer would not only have the disadvantage that a fraction of the force generated by the sliding board would be transmitted to the sensor layer, but also that a force exerted selectively on the sliding surface would be distributed over a larger area of the sensor layer. As a result, the resolution of the measuring device would deteriorate. The specified preferred thickness of the sliding layer is a compromise.
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.For the sliding layer of the invention, it is preferred that this has a sliding friction coefficient of less than 0.1 for sliding boards with a sliding surface preferably comprising polyethylene, more preferably less than 0.05. With such a coefficient of sliding friction, it is possible that a person can drive a sliding board on the sensor surface and in this way the pressure behavior under realistic conditions as possible is examined.
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.An additional embodiment of the invention provides that an additional liquid film is applied to the sliding layer, which additionally reduces the friction of the sliding board on the sliding surface.
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.In an alternative embodiment of the invention, the sliding layer itself is a fluid layer. This is preferably applied before the measurement as the uppermost layer, so that the sliding board can slide on the fluid film.
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.An embodiment of the invention provides that a protective layer is arranged between the sliding layer and the sensor layer. This protective layer is intended to protect the sensor layer, which is typically relatively sensitive to punctiform mechanical stress. This is particularly necessary if the sliding layer itself offers only a small degree of protection, which may be the case, for example, for comparatively thin textiles which are extensible in the surface. The protective layer preferably comprises a rubber-like material, in particular rubber, since, because of its elasticity, it transfers the pressure to the sensor layer and at the same time is resistant to mechanical loads.
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.Alternatively, the invention provides that the sliding layer is arranged directly on the sensor layer. This eliminates the application of an additional protective layer, which in particular allows a simpler and more cost-effective production of the measuring device. In this case, the protective function of the protective layer is taken over by the sliding layer, which must therefore be robust with respect to mechanical loads. This can be achieved for example by an elastic solid, which has a knob-like surface structure.
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.In a variant of the invention, the measuring device is tilted in normal use relative to a horizontal. Because the measuring device is inclined with respect to the horizontal, it is possible to simulate certain slopes of a ski track, so that the pressure distribution of the ski under realistic conditions can also be measured. In particular, the inclination can be varied depending on the examining sliding board. For example, a cross-country ski is typically used at low inclination, whereas a jump ski is used at a high incline.
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. A further embodiment of the invention is characterized in that the measuring device has guide grooves for the sliding boards on its outside in the longitudinal direction, wherein at least the sections coming into contact with the sliding boards have a sliding layer. In this way, a guidance of the sliding boards is achieved in the longitudinal direction, which is particularly advantageous in cross-country skis or jump skis, as they can be dynamically examined under conditions of use. For example, the measuring device can be positioned at the jump-off point of a ski jump in order to detect in this way the pressure distribution at the time of take-off. These data could then be used to improve the jumping behavior of the skier or to provide the spectators with further information about the jump.
Bevorzugt weist die Sensorschicht
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.In a preferred embodiment, the force sensors are designed as capacitance sensors, resistive sensors, piezosensors and / or thin-film sensors. Such sensors can be realized in a planar manner, so that a sensor layer according to the invention can be realized from these sensors. It has been found that in particular capacitance sensors with regard to sensitivity, robustness and large-area applicability are preferably to be used as force sensors. It is provided according to the invention that the signals of the sensor surface sections are evaluated by means of a computer unit, wherein force sensors which measure force acting on the sensor surface sections at defined time intervals, so that a dynamic measurement can be performed by the computer unit. Advantageously, the time intervals are in a range of 0.1 ms to 100 ms, or at a measurement frequency of 10 Hz to 10 kHz, to detect a jump dynamics or dynamics with the measuring arrangement according to the invention. Particularly preferred is a measurement frequency of 100 Hz to 10 kHz.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand von Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine skizzenartige Seitenansicht der Messvorrichtung, und -
2 eine skizzenartige Hinteransicht der Messvorrichtung mit Führungsnuten.
-
1 a sketch-like side view of the measuring device, and -
2 a sketch-like rear view of the measuring device with guide grooves.
In
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 100 Hz bis 10 kHz.To obtain a time-resolved, respectively dynamic, measurement, the signals in read out at defined intervals. Preferably, the time interval is in a range of 0.1 ms to 100 ms, or at a measuring frequency of 10 Hz to 10 kHz, to detect a running dynamics with the measuring arrangement according to the invention. Particularly preferred is a measurement frequency of 100 Hz to 10 kHz.
Für die Bestimmung einer Druckverteilung unter realen Einsatzbedingungen gilt es die Oberfläche an die tatsächlichen Bedingungen anzupassen. Dafür verfügt die Messvorrichtung, wie in
Die Gleitschicht
In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist die Gleitschicht
Die Gleitschicht
Vorzugsweise weist die Gleitschicht
Wie in
In einer nicht dargestellten Ausführung der Erfindung, ist die Messvorrichtung
Damit lassen sich bestimmte Einsatzbedingungen der Gleitbretter
Vorzugsweise hat die Sensorfläche
Die Sensorschicht
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.The underlying invention makes it possible to perform a dynamic measurement of the pressure distribution of sliding boards in a simple manner, so that on the basis of this data, the material or the movement of the driver can be optimized.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1.1.
- Messvorrichtungmeasuring device
- 2.Second
- Gleitbrettsliding board
- 3.Third
- Sensorflächesensor surface
- 4.4th
- Sensorschichtsensor layer
- 5.5th
- SensorflächenabschnittSensor surface section
- 6.6th
- GleitschichtOverlay
- 7.7th
- Schutzschichtprotective layer
- 8.8th.
- Führungsnutenguide
- 9.9th
- FußaufnahmeeinheitFußaufnahmeeinheit
- 10.10th
- Personperson
Claims (14)
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2512279A1 (en) * | 1974-04-03 | 1975-10-16 | Alfred Staeger | Ski testing device - has electronic display unit connected to ski support to test stability and pressure distribution |
US4290499A (en) * | 1980-03-12 | 1981-09-22 | Scandinavian Ski Shop Limited | Apparatus for testing and fitting cross-country skis |
DE3634855C1 (en) * | 1986-10-13 | 1988-03-31 | Peter Seitz | Capacitive measuring arrangement for the determination of forces and / or pressures |
DE102007049323A1 (en) * | 2007-10-15 | 2009-04-23 | Zebris Medical Gmbh | Vertebrate movement analyzing device for use with treadmill, has signal processing stage processing output signals of base sensor for calibrating and correcting signal processing of output signals of pressure/force sensors |
DE102015015879A1 (en) * | 2015-12-09 | 2017-06-14 | Molibso Entwicklungs- Und Vertriebs Gmbh | Measuring arrangement for the examination of sliding boards |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4164875A (en) * | 1978-03-17 | 1979-08-21 | Kantar Anthony M | Apparatus for matching skis |
DE10323250B4 (en) * | 2003-05-22 | 2005-07-28 | Angelika Riedel | Inrun track for ski jumps |
SI1965873T1 (en) * | 2005-12-28 | 2013-05-31 | Rehau Ag + Co. | Device for a ski facility |
DE102011052662C5 (en) * | 2011-08-12 | 2019-08-14 | Peter Riedel Patent UG (haftungsbeschränkt) | Sliding plate and sliding plate system for a ski jumping system |
-
2017
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-
2018
- 2018-06-14 WO PCT/EP2018/000309 patent/WO2018228721A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2512279A1 (en) * | 1974-04-03 | 1975-10-16 | Alfred Staeger | Ski testing device - has electronic display unit connected to ski support to test stability and pressure distribution |
US4290499A (en) * | 1980-03-12 | 1981-09-22 | Scandinavian Ski Shop Limited | Apparatus for testing and fitting cross-country skis |
DE3634855C1 (en) * | 1986-10-13 | 1988-03-31 | Peter Seitz | Capacitive measuring arrangement for the determination of forces and / or pressures |
DE102007049323A1 (en) * | 2007-10-15 | 2009-04-23 | Zebris Medical Gmbh | Vertebrate movement analyzing device for use with treadmill, has signal processing stage processing output signals of base sensor for calibrating and correcting signal processing of output signals of pressure/force sensors |
DE102015015879A1 (en) * | 2015-12-09 | 2017-06-14 | Molibso Entwicklungs- Und Vertriebs Gmbh | Measuring arrangement for the examination of sliding boards |
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