Neuer Messschlauch sorgt für gesunde Füße

Dreidimensionale Datenerfassung mit drahtloser Signalübertragung

Die Erhaltung gesunder Füße ist ein entscheidendes Kriterium für das persönliche Wohlbefinden im Alltag. Rund 98 Prozent aller Menschen kommen mit gesunden Füßen zur Welt, allerdings weniger als die Hälfte bewahrt sie bis ins Erwachsenenalter. Grund dafür ist häufig schlecht sitzendes Schuhwerk. Dabei können sich Erkrankungen des Fußes negativ auf die gesamte Gelenkmobilität und Körperhaltung des Menschen auswirken. Es gibt zwar Systeme zum Messen von Fußgeometrien, allerdings üblicherweise mit dem Nachteil, dass sie sich lediglich für zweidimensionale indirekte oder statische Messungen des unbelasteten Fußes eignen. Das soll sich mit einem extrensisch leitfähigen Messschlauch ändern, den das Steinbeis-Innovationszentrum Anwendungsorientierte Material-, Fertigungs- und Prozesstechnik in Kooperation mit der Sächsischen Metall Zentrum GmbH entwickelt.

Die Veränderungen der Fußgeometrien, die beim Übergang einer überwiegend ruhenden Fußposition in eine wechselnde dynamische Belastung entstehen, werden von heutigen Messsystemen bislang nicht berücksichtigt. Dabei sind gerade diese für den gesundheitlichen Aspekt sowie für die Erhöhung des Tragekomforts von großer Bedeutung.

Deswegen entwickeln die Sächsische Metall Zentrum GmbH und das Zwickauer Steinbeis- Innovationszentrum Anwendungsorientierte Material-, Fertigungs- und Prozesstechnik im Rahmen eines von der Arbeitsgemein schaft industrieller Forschungsvereinigungen geförderten Forschungsvorhabens einen extrinsisch leitfähigen Messschlauch zur dreidimensionalen statischen und dynamischen Datenerfassung mit drahtloser Signalübertragung. Bei diesem mit elektrisch leitfähigen Fasern gefüllten Kunststoff ergibt sich bei Änderung der Fußgeometrie eine Änderung des elektrischen Widerstandes. Dieses Signal wird von einem Messgerät erfasst und durch Verstärkung in einem Softwareprogramm grafisch als dreidimensionale Abbildung ausgewertet. Erste Untersuchungen haben gezeigt, dass sich bei Dehnung eines extrinsisch leitfähigen Kunststofffadens eine Widerstandsänderung einstellt, die graphisch abgebildet werden kann.

Um die Messsignale bei dynamischer Belastung aufzunehmen und diese dreidimensional darstellen zu können, sind weitere umfangreiche Prüfungen und Untersuchungen notwendig, die das Steinbeis-Innovationszentrum in Zwickau zur Zeit durchführt. Die daraus resultierenden Informationen stellen einen weiteren Schritt für die Optimierung des Messschlauches dar.

Diese Entwicklung wird es somit ermöglichen, Fußgeometrien statisch zu messen und dreidimensionale Aufnahmen des dynamisch belasteten Fußes zu realisieren. Dies ist insbesondere für die Passformgenauigkeit von Schuhen und für Messungen von Fußstellungen vor, während und nach der sportlichen Betätigung von hohem Interesse. Damit ist das entwickelte Messsystem für die Herstellung von Schuhen – sowohl in der Entwicklung und Produktion als auch in verkaufsunterstützenden Systemen – unerlässlich. Dazu gehören auch zahlreiche Gebiete der Orthopädieschuhtechnik, die die gesamte Prothesen- und Orthesenversorgung aber auch den Maßschuhbau und die Einlagenversorgung umfassen.

Darüber hinaus ergibt sich für diese Entwicklung eine Vielzahl anderer technischer Einsatzgebiete, wie beispielsweise der Maschinen- und Anlagenbau, die Automobilindustrie und die Messtechnik.

Kontakt

Dipl.-Ing. (FH) Stephanie Seidel
Dipl.-Ing. Alexandru Söver
Prof. Dr.-Ing. Lars Frormann

Steinbeis-Innovationszentrum Anwendungsorientierte Material-, Fertigungs- und Prozesstechnik (Zwickau)
stz1154@stw.de

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