168367. lajstromszámú szabadalom • Berendezés lábbal kifejtett erők mérésére

168367 3 4 csupán függőlegesen ható erők mérésére alkalmas, mivel a mérhető jelet kondenzátor lemezek egymáshoz viszonyított helyzetváltozása hozza létre. Mind a gyógyterápiai, mind pedig a sportkutatási vizsgálatoknál azonban éppen az erők vízszintes komponenseinek ismerete az egyik legfőbb cél, mivel a haladás, illetve futás közben kifejtett gyorsító és fékező erők azok, amelyek a láb bizonyos ízületeinek és/vagy izomcsoportjainak fiziológiai funkciójára — illetve esetleges működési elégtelenségére — engednek következtetni. Kedvezőtlen az is, hogy a keretantennák méretei nem növelhetők tetszőlegesen, és így az egész berendezés hatótávolsága, illetve vételi körzete aránylag csekély. A találmány célja az eddig ismert berendezések hiányosságainak kiküszöbölése, és olyan berendezés létrehozása, amely egyfelől alkalmas a talajra ható vízszintes erőkomponensek érzékelésére és kvantitatív regisztrálására, másrészt hatótávolsága olyan nagy, hogy nagyméretű sportlétesítményben vagy akár terepen való nagyobb körzetben végrehajtható kísérletek lefolytatására is alkalmas. A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy az eddigi megoldásoktól eltérően az erőmérő cipőkbe olyan érzékelő szerveket kell beépíteni, amely egyrészt alkalmas arra, hogy mechanikai igénybevételek változását villamos ellenállás-változássá alakítsa át, másrészt olyan adóegységhez kell kapcsolódnia, amelyről vezeték nélküli átvitel útján a jelek vevőegységre, arról pedig olyan regisztráló egységre továbbíthatók, amely az erőkifejtés változásának időbeni lejátszódását tudja leképezni. A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti berendezés lábbal kifejtett erők mérésére, főleg munkaélettani, sportkutatási és gyógytherápiai ellenőrzések céljából, — amely berendezésnek legalább egy erőmérő cipője, valamint ezzel vezeték nélküli kapcsolatban álló villamos regisztráló egysége van, az erőmérő cipő egynél többrétegű talppal rendelkezik, ezek közül az egyik a cipőfelsőrész felé eső belső talp, a másik a járófelületet tartalmazó külső talp, melyek között az erők mérésére alkalmas egy vagy több mérőszerv helyezkedik el, a mérőszervek érzékelő áramkörök közbejöttével adóegységhez csatlakoznak, a berendezés pedig az adóegység által kibocsátott jeleket a villamos regisztráló egység számára fölfogó és továbbító vevőegységgel van ellátva, — oly módon van kialakítva, hogy a mérőszervek a mechanikai igénybevételek változását villamos ellenállás-változásként érzékelő, az erőmérő cipők belső talpa és külső talpa közé beiktatott üreges betétekben elhelyezett, a talajjal való érintkezés során föllépő, főleg a vízszintes erőkomponensek hatására alakváltozást szenvedő rugalmas mérőlemezek, melyekre pl. nyúlásmérő bélyegekként kialakított mérő és átalakító szervek vannak ráerősítve, a külső talp a talajnak átadott erő továbbítására szolgáló és célszerűen rögzítő lemezbe befogott nyúlványokkal, pl. szögekkel van ellátva, a rugalmas mérőlemezek pedig közvetlenül vagy közvetve egyrészt a belső talphoz, másrészt a külső talphoz vannak rögzítve. A találmány szerinti berendezés további ismérve lehet, hogy a rugalmas mérőlemezek támasztó elemek Útján a belső talphoz csatlakozó közvetítő idomhoz, valamint a külső talphoz csatlakozó közvetítő idomhoz van rögzítve, továbbá hogy az egyik mérőlemeznek a cipőorr felé néző része a belső talp közvetítő 5 idomjához, míg a cipősarok felé néző része a külső talp közvetítő idomjához, és megfordítva a másik mérőlemeznek a cipő orr felé néző része a külső talp közvetítő idomjához, míg a cipősarok í felé néző része a belső talp közvetítő idomjához van rögzítve. 10 Az érzékelő áramkörök mérőhidak, és a mérő és átalakító szervek pl. nyúlásmérő bélyegek kivezetései e mérőhidakba vannak bekötve, a mérőhidak kimenetei pedig olyan adóegységhez vannak továbbítva, amely célszerűen minden mérőhídhoz csatlakoztatva 15 egy-egy erősítőt és feszültség-frekvencia átalakítót tartalmaz, továbbá a feszültség-frekvencia átalakító jeleit szuperponáló és kimenő fokozathoz továbbító keverővel van ellátva. A vevőegység a tulajdonképpeni vevőfokozaton 20 kívül, annak demodulátorához csatlakozó és két erőmérő cipőtől származó, az adóegység keverője által egyesített jeleket újból szétválasztó szűrőfokozatokkal rendelkezik, a szűrőfokozatokhoz demodulátorok csatlakoznak, melyek kimenetei és a jelek időbeni 25 változását pl diagram formájába mutató regisztráló egység közé pedig előnyösen erősítők vannak beiktatva. A találmány szerinti berendezés legfőbb előnye, hogy alkalmas a járás, illetve futás közben föllépő 30 gyorsító és fékező erők érzékelésére, mérésére és azok időbeni változásának regisztrálására, s ezáltal a lábak erőkifejtésének szimmetriájára vagy aszimmetriájára, az erőkifejtések időbeni alakulására, járáshibák észlelésére és ezek tudományos vizsgálatára nyújt lehetősé-35 get. Kedvező az is, hogy mindezt nagy mérési pontossággal és egyszerűen kezelhető módon valósítja meg. A találmányt kiviteli példa kapcsán, rajzok alapján 40 világítjuk meg közelebbről. A mellékelt rajzokon az Lábra az erőmérő cipő vázlatos hosszirányú metszete, a 45 2. ábra a cipőtalp üregébe beépített mérőszervek, a 3. ábra a berendezés egészének 'blokkdiagram jellegű sémája. Az 1. ábrán látható I erőmérő cipő 1 belső talpa 50 alatt foglal helyet az üreges 2 betéttest, az alatt pedig a 3 külső talp, amelynek alsó síkja egyben a 3a járófelület. A 3 külső talphoz kapcsolódik a 4 rögzítő lemez. A 2 betéttest középső szakaszán van kialakítva az 5 üreg. A 4 rögzítő lemez célszerűen acélból vagy 55 más nagyszilárdságú anyagból készül, és ebbe vannak beültetve — célszerűen hozzá is hegesztve — a 6 és 7 szögek, amelyek ä talajba benyomódva a járás, illetve futás közben föllépő horizontális erőösszetevőket elsődlegesen fölfogják. 60 Az 5 üreg belsejében foglalnak helyet a 8 és 9 közvetítő idomok, melyek közül a felső 8 közvetítő idom az 1 belső talphoz, míg az alsó 9 közvetítő idom a 3 külső talphoz kapcsolódik. El van látva az I erőmérő cipő ezen kívül a 10 háteó talppal is, 65 melynek adott esetben megvastagított sarokrésze is 2