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VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR ERMITTLUNG VON SCHERKRÄFTEN UND DEREN VERWENDUNG


Kurzfassung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein dazugehöriges Verfahren, mit denen der Betrag und die Richtung von Scherkräften ermittelt werden können. Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt in der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erfassung der Verteilung von Scherkräften auf einer Oberfläche.

Die Neuheit der Lösung besteht darin, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung eine komplett nachgiebige Vorrichtung ist, mit der die Empfindlichkeit und der Messbereich während einer oder zwischen zwei Messungen kontinuierlich eingestellt werden können. Erfindungsgemäß wird diese Nachgiebigkeit durch die Verwendung von leitfähigen und nichtleitfähigen Materialien (z.B. Silikon) mit einem niedrigen Elastizitätsmodul erreicht.


Hintergrund

- Erkennung von ungünstigen Belastungszuständen des auf einem Lagerungssystem befindlichen Patienten oder zwischen der Fußsohle und orthopädischen Schuhen, - Erkennung von ungünstigen Sitzpositionen der Fahrzeuginsassen, - Erkennung eines sicheren Greifens


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Lösung

Der Betrag der wirkenden Scherkraft wird über eine Messung des Innendruckes pT im Moment der Kontaktschließung bzw. –lösung ermittelt (vgl. Abb. 1). Wesentlich ist, dass über einen zweiten Innendruck pV die Empfindlichkeit des Sensors während einer Messung geändert werden kann (vgl. Abb. 2). Ferner sind elektrische Funktionen in die mechanische Grundstruktur integriert, was eine Funktionsintegration darstellt. Durch die Verwendung von mehreren Elektroden, die um den Tastkörper konzentrisch positioniert sind, ist die Ermittlung der Richtung der Scherkraft möglich (vgl. Abb. 3). Da alle mechanischen Komponenten der Vorrichtung aus nachgiebigen Materialen (z.B. aus leitfähigem und nicht leitfähigem Silikon) aufgebaut sind, handelt es sich um einen komplett nachgiebigen Sensor, der seine Funktion durch die hohe Verformbarkeit dieser Materialien erreicht.


Anwendungsbereiche

- Medizintechnik, z. B. Prothetik sowie Prophylaxe von Dekubitus-Geschwüren, - Greifertechnik, Automobilindustrie


PATON | Patentmanagement Thüringer Hochschulen

Sascha Erfurt
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Adresse
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Entwicklungsstand

Prototyp


Patentsituation

  • DE 10 2013 015 366 erteilt

Stichworte

Scherkraft

Kontakt | Geschäftsstelle

TechnologieAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

c/o PROvendis GmbH
Schloßstr. 11-15
D-45468 Mülheim an der Ruhr