ES2233430T3 - Dispositivo para la medicion de las fuerzas de contencion ejercidas por una ortesis del tipo media o panty de contencion. - Google Patents
Dispositivo para la medicion de las fuerzas de contencion ejercidas por una ortesis del tipo media o panty de contencion.Info
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Abstract
Dispositivo (10) para la medición extensométrica, no destructiva, de las fuerzas de contención susceptibles de ser ejercidas por la ortesis de tipo media o panty de contención, que comprende: - una forma (14) apta para recibir una ortesis enfilada encima, - unos sensores (40), apropiados para medir la fuerza aplicada localmente por la ortesis en el punto del sensor respectivo, caracterizado porque dicha forma comprende dos ramas alargadas (16, 18) y los sensores están repartidos en la longitud de una por lo menos de las ramas para medir la fuerza aplicada localmente por la ortesis según una componente perpendicular al perfil de la rama, y porque comprende además: - unos medios separadores (30, 32), que cooperan con unos extremos enfrentados (26, 28) de las ramas para alejar éstas transversalmente a su dimensión mayor, y - unos medios de mando de los medios separadores, apropiados para alejar las ramas en un movimiento de separación mutua, progresivo y controlado.
Description
Dispositivo para la medición de las fuerzas de
contención ejercidas por una ortesis del tipo media o panty de
contención.
La presente invención se refiere a un dispositivo
para la medición extensométrica, no destructiva, de las fuerzas de
contención susceptibles de ser ejercidas por una ortesis del tipo
media o panty de contención (o, más exactamente, de
contención/compresión), entendiendo el término "media de
contención" en su sentido más amplio, que incluye las diferentes
ejecuciones tales como el calcetín tobillero, media corta o
calcetines, medias largas, medias autofijantes, pantys, pantys de
maternidad, pantys para hombre o semipantys.
Por "medición extensométrica", se entenderá
una medición que consiste en imponer una deformación en un punto
preciso de la media y en medir la fuerza aplicada localmente por la
media bajo el efecto de esta deformación, dependiendo esta fuerza de
las características de elasticidad que se refieren a los materiales
utilizados y a la estructura del artículo.
Es necesario poder medir de forma precisa y
reproducible la fuerza que permite aplicar una ortesis compresiva
dada, en particular para verificar su conformidad a los valores
nominales prescritos en función de la clase de contención
elegida.
Esta medición es importante en particular en la
etapa de la fabricación, para verificar los artículos a la salida
del telar justo después de su tricotado, para el control de calidad
y la regulación eventual del telar de tricotar.
Sin embargo esta aplicación no es limitativa, y
la invención puede ser utilizada en numerosos otros fines, por
ejemplo para el ensayo de nuevos materiales, el desarrollo de
nuevos productos, los estudios de fatiga del producto, etc.
Diversos protocolos y dispositivos de medición
extensométricos han sido ya propuestos a este fin por ejemplo según
la norma alemana RAL-GZ 387, o como se describe en
el documento US-A-4 137 763
(Swallow) o en el documento FR-A-2
764 796 (Innothéra Topic International), que describe una forma que
reproduce una pierna y que está provista en superficie de sensores
de presión para una medición estática, única, de la compresión.
Pero todos estos procedimientos y dispositivos adolecen de uno o
varios de los inconvenientes siguientes:
- -
- destructividad, en particular con los sistemas que utilizan unas garras de tracción para crear una deformación forzada de la media (ver norma RAL-GZ 387),
- -
- tiempo de control muy largo: algunos protocolos de medición necesitan una duración que puede alcanzar hasta 48 horas, incompatible con las obligaciones industriales de tipo control de calidad de la fabricación,
- -
- número reducido de puntos de medición mientras que, no siendo la media un producto homogéneo, es importante obtener un número tan elevado como sea posible de puntos de medición sobre la totalidad de la longitud del artículo,
- -
- coste elevado de la instalación,
- -
- necesidad de prever, de una talla de media a otra o de un artículo a otro, unas plantillas múltiples que imponen manipulaciones importantes.
El objetivo de la presente invención es evitar el
conjunto de estos inconvenientes, proponiendo un dispositivo de
medición extensométrica no destructivo y adaptado (entre otros) al
control de calidad en producción, por su robustez, su rapidez de
aplicación y su flexibilidad, con posibilidad de adaptarse
rápidamente y simplemente a artículos diferentes o a tallas
diferentes de un mismo artículo.
El dispositivo de la invención presenta además
las ventajas siguientes:
- -
- precisión de la medición,
- -
- fidelidad de la medición, a fin de proporcionar datos de manera reproducible e independiente de la habilidad de un operario,
- -
- medición simultánea en un gran número de puntos,
- -
- simplicidad, rapidez de utilización,
- -
- posibilidad de numerar, memorizar, tratar y visualizar los diferentes datos detectados, en particular para permitir la interfaz con un tratamiento informático,
- -
- posibilidad de controlar todas las tallas estándar, todas las ejecuciones y todas las longitudes actualmente producidas, así como los artículos fabricados a medida.
El dispositivo extensométrico de la invención es
del tipo general descrito por los documentos
US-A-4 137 763 y
FR-A-2 764 796 citados, como se ha
previsto en el preámbulo de la reivindicación principal. Comprende
las características originales previstas por la parte
caracterizante de esta reivindicación. Las reivindicaciones
subordinadas enuncian unas características subsidiarias,
ventajosas, de realización de la invención.
Se describirá ahora un ejemplo de realización de
la invención, con referencia a los planos anexos.
La figura 1 es una vista esquemática que muestra
los diferentes elementos del dispositivo de la invención.
La figura 2 es una vista en detalle, en sección,
que muestra la estructura de los sensores de fuerza.
La figura 3 muestra el trazado de una
característica fuerza/alargamiento.
La figura 4 muestra el perfil de presión
determinado por el dispositivo de la invención.
En la figura 1, la referencia 10 designa, de
forma general, el dispositivo extensométrico de la invención que
comprende esencialmente, montado sobre un bastidor 12, una
estructura deformable 14 destinada a recibir la media enfilada en
toda su longitud (con la excepción del pie).
La estructura deformable 14 se compone de dos
ramas o "semipiernas" 16, 18, con una rama inferior fija 16 y
una rama superior móvil 18, estando las dos ramas articuladas entre
sí en sus extremos respectivos 20, 22 alrededor de un pivote común
24, a la manera de dos ramas de un compás.
En sus extremos compuestos 26, 28, las ramas 16,
18 están unidas a unos medios separadores que permiten alejarlas una
de la otra por un movimiento de rotación relativo alrededor del
pivote 24, siendo esta separación mutua realizada por ejemplo
dejando fijo el extremo 26 de la rama inferior 16 y desplazando el
extremo 28 de la rama superior 18 por medio de un vástago 30 de un
gato 32, por ejemplo un gato eléctrico programable en velocidad y
en amplitud. Este gato eléctrico está por ejemplo realizado a partir
de un motor paso a paso cuya velocidad es ajustable típicamente de
0 a 500 mm/min, y es susceptible de proporcionar una amplitud de
abertura comprendida entre 0 y 400 mm entre los dos brazos 16, 18
de la estructura deformable 14.
El extremo móvil 28 está guiado en su
desplazamiento por la garganta 34 de una guía vertical 36.
La superficie externa de la rama inferior 16
presenta un perfil rectilíneo, y esta rama está provista de una
pluralidad de sensores de fuerza 40 repartidos sobre la longitud de
la rama 16 en los puntos elegidos.
El perfil externo 42 de la rama superior es un
perfil curvilíneo, correspondiente a la forma general de una
pierna.
Para permitir la medición de artículos de tallas
y de naturalezas diferentes, la rama superior 18 puede ser
intercambiada con otras ramas semejantes que presentan unos
perfiles 42 diferentes. Por otra parte, el punto de rotación 24
puede ser adaptado, por ejemplo elevando el punto de pivotamiento
para unas tallas de medias con un diámetro más importante.
Los sensores 40 están por ejemplo en número de
doce, y están dispuestos a lo largo de la rama inferior 16, de
manera que corresponda a la topografía de los puntos de medición
denominada "standard Hohenstein", para los puntos b, b1, c, d,
e, f, g de esta regla. Ventajosamente, los sensores de los puntos
c, d, e, f y g están desdoblados, lo que proporciona un total de
doce sensores para siete puntos de medición.
Según los artículos considerados, solamente podrá
ser utilizada una parte de estos sensores, por ejemplo los sensores
de los puntos b y b1 para los calcetines, los de los puntos b, b1y
c para las medias cortas, estos dos puntos b, b1, c, d y f para las
medias largas, y la totalidad de los sensores para los pantys.
Para que las mediciones correspondan bien a los
puntos de la media tales como los definidos por el standard
Hohenstein, es importante posicionar longitudinalmente con
precisión la media sobre la forma 14, típicamente con una precisión
de \pm3 mm, estando la referencia tomada a partir de la línea de
talón (la última vuelta de trama antes de llegar al talón), que
será colocada sobre una referencia apropiada grabada sobre las ramas
16 y 18.
Los diferentes sensores 40 determinan la fuerza
aplicada por la media sobre la superficie 38, y los valores medidos
son transmitidos, a través de una interfaz 44, al microordenador 46
que asegura el tratamiento, el almacenado y la visualización de los
datos recogidos.
La figura 2 muestra el detalle de uno de estos
sensores 40.
Una tecla de medición 48, con una longitud típica
de 30 mm para un sensor simple (a la izquierda en la figura 2) y de
2 x 20 mm para un sensor doble (a la derecha en la figura 2), está
alojada en una cavidad 50 de la rama inferior 16, quedando la
superficie de la tecla enrasada con el perfil exterior 38 de esta
rama inferior. Para reducir al mínimo los rozamientos, la tecla 48
está montada sobre unas guías 52 a su vez asociadas a unos
casquillos de bolas 54, de manera que solamente permiten el
desplazamiento en una dirección ortogonal al perfil (rectilíneo) 38
de la rama 16.
La solicitación aplicada a la tecla 48 es
transmitida por un vástago 56 a un dedo 58 que entra en contacto
con un sensor de fuerza 60, por ejemplo un sensor tal como el
modelo ELFS-B0-25N-/M1.0,5M/MLL de
la marca ENTRAN, que es un sensor de fuerza con galga de esfuerzo
que presenta una zona de medición 0-25 N en
compresión, con unas características de no linealidad, deriva,
histéresis, etc. muy pequeñas. Este sensor comprende unos hilos de
conexión 62 (alimentación y medición) que discurren a lo largo del
brazo inferior 16 hasta la interfaz 44 con el microordenador.
El sensor de fuerza 60 está asociado a una cadena
de medición clásica, y proporciona una indicación de la fuerza
ejercida sobre la tecla rasante 48 por la media enfilada sobre el
extensómetro. Aplicando esta fuerza a la superficie de la tecla, se
obtiene directamente la presión ejercida por la media en este
punto.
El protocolo de medición es el siguiente.
En primer lugar, estando las dos ramas 16, 18 del
extensómetro dispuestas en su posición de separación mínima, la
media es enfilada sobre el extensómetro manualmente y libremente,
es decir sin deformación elástica. El posicionado de la pierna sobre
el extensómetro se realiza como se ha indicado más arriba a partir
de la línea de talón, siendo el resto de la media desplegado a
continuación, y siempre sin deformación elástica, sobre la longitud
del extensómetro (en toda o parte de esta longitud, según se trate
de un calcetín, de una media, de un panty, etc.). Se observará
que, no presentando el extensómetro forma de pie en ángulo recto
(contrariamente a otros extensómetros conocidos), el enfilado de la
media sobre el dispositivo resulta por tanto más fácil y rápido.
Los dos brazos son entonces progresivamente
separados por medio del accionador 30, 32, y todas las señales
recogidas por los sensores 40 son enviadas en tiempo real al
sistema informático que registra cada uno de estos valores. El
cálculo del desplazamiento en cada punto de control se efectúa por
lógica, en función de la amplitud impuesta por el accionador.
Se observará en esta etapa que los valores
suministrados por cada uno de los sensores deben ser tratados para
obtener, a partir de la fuerza 64 (figura 1) medida por el sensor
perpendicularmente al perfil rectilíneo 38 de la rama inferior 16,
la fuerza 66 ejercida realmente en la dirección de la línea de
trama 68 de la media, que es el valor efectivo a adquirir. A este
fin, la lógica de adquisición de los datos determina un factor
correctivo apropiado para cada punto de medición (cada sensor) y
para cada paso de abertura de la rama móvil (18).
Para un sensor determinado, la fuerza F en
función del alargamiento transversal \Deltax de la media presenta
el aspecto ilustrado en la figura 3, con una porción de
característica 70 en fase de apertura de las ramas diferente de la
porción correspondiente 72 en fase de cierre (efecto de
histéresis). Para permitir una estabilización del conjunto, el
dispositivo es mandado de manera que se realice una sucesión de
ciclos de separaciones/aproximaciones de las dos ramas 16, 18,
siendo la adquisición final de los datos realizada por ejemplo en
el 3º o en el 6º ciclo. El número de puntos de medición para cada
ciclo es típicamente de 500 puntos para cada una de las dos fases
separación/aproximación.
Se observará que, para cada uno de los puntos de
medición, los datos no son adquiridos en el mismo momento. En
efecto, el inicio de deformación elástica de la media, que no
empieza hasta que el alargamiento impuesto por el extensómetro
corresponde a la circunferencia de aplicación de la media, es
alcanzado a unas aberturas diferentes para cada punto, y la
abertura correspondiente a la anchura de plano debe ser tomada de
nuevo como referencia cero para cada punto.
Debido a la histéresis, un mismo valor de
alargamiento podrá dar dos valores de fuerza F1 y F2 diferentes; se
tomará la mediana como valor de medición.
La lógica podrá, a partir de los diferentes datos
detectados, evaluar cierto número de parámetros tales como:
- -
- fuerza de contención P en cada punto,
- -
- rigidez en cada punto,
- -
- degresividad en cada punto con respecto al tobillo,
- -
- diferencia de degresividad entre diferentes puntos.
Estos datos podrán ser visualizados, por ejemplo
en una pantalla, al mismo tiempo que unos parámetros tales como el
número de lote, el número de ensayo, datos estadísticos (mediana y
desviación típica en el seno de un lote), etc.
La visualización de las características
fuerza/alargamiento (figura 3) para cada punto de medición permite
detectar unas anomalías y desechar las mediciones dudosas.
El dispositivo podrá visualizar asimismo en la
pantalla el perfil de las presiones de la media ensayada (figura
4), proporcionando en función de los diferentes puntos de medición
b, b1, c... repartidos en la longitud f de la media, los valores
correspondientes de las presiones P ejercidas por ésta.
Claims (9)
1. Dispositivo (10) para la medición
extensométrica, no destructiva, de las fuerzas de contención
susceptibles de ser ejercidas por la ortesis de tipo media o panty
de contención, que comprende:
- -
- una forma (14) apta para recibir una ortesis enfilada encima,
- -
- unos sensores (40), apropiados para medir la fuerza aplicada localmente por la ortesis en el punto del sensor respectivo,
caracterizado porque dicha forma comprende
dos ramas alargadas (16, 18) y los sensores están repartidos en la
longitud de una por lo menos de las ramas para medir la fuerza
aplicada localmente por la ortesis según una componente
perpendicular al perfil de la rama, y porque comprende además:
- -
- unos medios separadores (30, 32), que cooperan con unos extremos enfrentados (26, 28) de las ramas para alejar éstas transversalmente a su dimensión mayor, y
- -
- unos medios de mando de los medios separadores, apropiados para alejar las ramas en un movimiento de separación mutua, progresivo y controlado.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el
que las ramas están unidas por pivotamiento por sus extremos (20,
22) opuestos a los extremos que cooperan con los medios
separadores, siendo el movimiento de separación mutua un movimiento
alrededor del punto de pivotamiento correspondiente.
3. Dispositivo según la reivindicación 1, en el
que los sensores (40) comprenden como elemento sensible en contacto
con la ortesis unas teclas (48) que enrasan con el perfil externo
(38) de la rama sobre la que están dispuestas.
4. Dispositivo según la reivindicación 1, en el
que los medios separadores comprenden una rama rectilínea (16) que
soporta los sensores y una rama curvilínea (18) cuyo perfil
corresponde al de una pierna destinada a recibir la ortesis.
5. Dispositivo según la reivindicación 1, en el
que los medios separadores (30, 32) son unos medios
motorizados.
6. Dispositivo según la reivindicación 1, que
comprende unos medios para determinar el alargamiento transversal
(\Deltax) de la ortesis en el punto de cada uno de los sensores
en función de la separación de las ramas aplicada por los medios
separadores.
7. Dispositivo según la reivindicación 5, que
comprende unos medios para registrar, para cada sensor, una
pluralidad de pares de medición de fuerza (F)/alargamiento
(\Deltax).
8. Dispositivo según las reivindicaciones 4 y 6
tomadas en combinación, que comprende unos medios para determinar
dinámicamente una característica fuerza/alargamiento.
9. Dispositivo según la reivindicación 1, que
comprende unos medios para determinar el perfil de las presiones de
contención (P) ejercidas por la ortesis sobre la longitud (\ell)
de ésta.
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