<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention est relative à un appareil d'essai pour la mesure de l'élongation et plus particulièrement à un' appareil pour déterminer le contenu en humidité de divers matériaux en se basant sur le degré d'allongement sous une charge instantanée ou sous l'influence de la gravité.
Dans la fabrication ou la préparation de matériaux destinés à être utilisés ultimement sous forme de feuilles, le matériau peut être soumis à un traitement de conditionnement
<Desc/Clms Page number 2>
destiné à donner au matériau un degré désirable de contenu en humidité. Le conditionnement est particulièrement important dans la préparation de la cellophane qui a été soumise à l'impression et est devenue quelque peu cassante par suite de l'étape de séchage pendant le processus de l'impression.
Suivant la technique classique, des techniques de laboratoire coûteuses et demandant beaucoup de temps ont été utilisées pour déterminer le contenu en humidité des matériaux, mais ces procédés ne conviennent pas pour la productino en série pour laquelle de nombreux essais de contrôle rapides et sûrs sont une nécessité.
Des essais plus rapides du contenu en humidité ont été faits par des procédés de comparaison basés soit sur le poids ou sur l'épaisseur du matériau.
En conformité avec une caractéristique de la présente invention, on utilise la corrélation existant entre le contenu en'humidité du matériau et son élongation ou allongement pendant un intervalle de temps et sous des conditions contrôlées notamment de poids.
Cette dernière méthode fournit des résultats rapides et précis qui sont conformes à ceux obtenus par les essais de laboratoire. C'est en conséquence un des objets de fournir un appareillage généralement perfectionné et plus satisfaisant pour les études d'allongement ou d'élongation des matériaux.
Un autre objet est de prévoir un appareillage susceptible de soumettre tous les échantillons aux mêmes conditions d'essais et qui soit réglable pour faire varier les conditions d'essais comme on le désire.
Un autre objet encore de l'invention est de prévoir un appareil d'essai qui soit de construction et de fonctionnemeni
<Desc/Clms Page number 3>
simple tout en ne nécessitant que peu d'entraînement et d'habileté pour son emploi qui fournit des résultats rapides et sûrs.
Ces objets, ainsi que d'autres et des avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante basée sur les dessins suivants dans @ lesquels :
La figure 1 est une vue de face d'un appareil d'essai mettant en oeuvre des caractéristiques de l'invention, certaines parties étant montrées en coupe.
La figure 2 est une vue en plan de l'appareil montré dans la figure 1.
La figure 3 est une vue partielle vue de droite de l'appareil pris le long de la ligne 3-3 de la figure 1.
La figure 4 est une coupe horizontale longitudinale faite le long de la ligne 4-4 de la figure 1.
La figure 5 est une coupe verticale transversale faite le long de la ligne 5-5 et
La figure 6 est une coupe horizontale longitudinale faite le long de la ligne 6-6 de la figure 1.
D'une façon générale, l'invention concerne un appareil d'essai d'élongation destiné à déterminer le contenu en humidité des feuilles sur la base de leur allongement et elle s'applique particulièrement à la cellphane lorsque celle-ci est soumise instantanément à un poids pendant une période de temps prédéterminée.
L'échantillon est maintenu entre une presse de fixation fixée à l'extrémité d'une poutre pivotée de façon excentrée, le bras le plus long de la poutre est chargé d'un poids et est maintenu de façon à pouvoir être libéré dans une position de non-fonctionnement par un verrouillage et un frein
<Desc/Clms Page number 4>
élastique dont ce dernier est porté par le bras et il réagit sur un segment arqué gradué par rapport auquel le bras se déplace pendant le test. Le mouvement du verrou vers une position de non fonctionnement de façon concomitante excite un solénoïde qui à son tour réagit et fournit un mouvement de pivotement à un segment arqué et permet ainsi au bras le plus long de la poutre de se déplacer instantanément vers sa position chargée alors que le bras le plus court allonge l'échantillon soumis à l'essai.
Après un intervalle de temps prédéterminé, le solénoïde est désexcité et le segment est poussé élastiquement de façon à venir en allongement avec le frein et le bras est de ce fait maintenu dans sa position chargée pour faciliter la lecture de l'échelle graduée après que le test a été effectué. Le dispositif d'absorption ou d'amortissement est porté par le bras le plus long de la poutre et il comprend un cliquet qui coopère avec un bord strié d'un segment arqué pour empêcher la poutre de vibrer avec un effet de pendule lorsqu'il est libéré pour la première .fois et d'empêcher ainsi toute tendance résultant de l'inertie de la poutre qui introduirait des erreurs dans les résultats.
L'arrangement du cliquet aine aussi le frein à maintenir le segment gradué dans sa position chargée.
En se référant au dessin, l'appareil d'essai comprend un support 11 fixé à une extrémité inférieure par des boulons 13 sur une cornière 15 qui, à son tour, est soudée ou fixée autrement à une plaque de base 17. Pivoté en 19 sur l'extrémité supérieure de la pièce 11 se trouve une poutre 21 ayant un bras court 23 et un bras plus long 25 avec un rapport de longueur relative approximativement de 5 à 1.
Dépendant de l'extrémité du bras le plus court 23 se trouve un organe en forme de L, 27, dont la partie horizontale est pourvue d'une
<Desc/Clms Page number 5>
encoche en forme de V, 29, dans laquelle une arête de couteau 31 s'étendant entre les bras bifurqués 33 de la fixation de l'échantillon 35 est adapté à reposer. La fixation 36 comprend aussi une plaque mobile 37 qui est adaptée à être poussée pour saisir la partie supérieure de l'échantillon soumis au test 39 par l'écrou 41 passant à travers la partie fixe 43 de la plaque de l'échantillon 35. L'extrémité inférieure de l'échantillon 39 est maintenue dans un organe de fixation analogue 45 comportant une plaque mobile 46 commandée par l'écrou 49 passant à travers.la partie fixe 51 de l'organe de fixation.
Des écrous 53 fixent le bras 55 à l'organe de fixation 45 sur le flanc horizontal 57 de la pièce d'angle 59..
Préférablement, la pièce d'angle est pourvue'de fentes allongées verticales 51 pour faciliter leur réglage par rapport aux boulons 63 filetés de la pièce 11.
Fixé en 65 au bras le plus long 25 de la poutre pivotée 21 se trouve une tige filetée Cantilever 67 réglable et portant des poids 69. L'extrémité extérieure des bras 25 possède une encoche en forme de V, 71, dans laquelle l'arête de couteau 73 fixée à l'extrémité du verrou 71 est adaptée à reposer et ainsi à maintenir la poutre 21 dans sa position horizontale de non fonctionnement montrée dans la figure 1.
Le verrou 75 est pivoté en 77 sur le bras 79 connecté par un écrou 81 à la pièce 11. Fixé aussi au bras 79, comme par exemple par un écrou 83, se trouve un micro-commutateur classique 85 ayant sa tige de contact élastiquement poussée 87 s'étendant vers l'extrémité voisine du verrou 75 pour être engagée par celui-ci, comme il sera décrit plus loin.
Pendant la procédure d e test, la poutre 21 pivote dans le sens des aiguilles d'une montre, comme yu dans la figure 1, avec l'extrémité la plus extérieure du bras 25 se déplaçant par rapport à un segment gradué en forme d'arc 89
<Desc/Clms Page number 6>
qui est pivoté en 91 sur le bras 79 et à son centre en coincidence avec celui du pivot 19. L'extrémité inférieure du segment 89 est continuellement poussée dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre par le ressort 93 qui a une extrémité fixée au segment 89 par un crochet 95 alors queson extrémité opposée est fixée au prolongement 97 indépendant de l'extrémité supérieure du support en forme de Z 99 fixé en 101 à la pièce 11.
Fixé aussi à l'extrémité inférieure du segment 89 dans des buts qui seront décrits ci-après, est une corde ou câble qui passe sur la poulie 105 montée sur le support 99 et son extrémité opposée est fixée à un plongeur mobile 107 d'un solénoïde classique-109.
Le solén#ide 109 est supporté par la pièce 11 au moyen de la plaque 111 et les cornières 113.
Pour empêcher que la poutre 21 se déplace avec un mouvement de pendule. ou de vibration lorsque le verrou 75 est libéré, un cliquet 115 est monté de façon à pouvoir tourner avec la poutre 21 et il est poussé élastiquement par le ressort 123 de façon à s'engager avec les raies ou stries 121, formées sur le bord extérieur du segment arqué 127.
Le segment 127 est analogue au segment 89 en ce que son centre coincide avec celui du pivot 19 et est fixé au bras 79 par l'écrou 91. Cependant, dans ce cas, l'extrémité inférieure du segment 127 est aussi fixée par l'écrou 129 au bras 131 en forme de Cantilever à partir de la pièce 11 et elle est connectée à son extrémité la plus extérieure au support 99 au moyen de la pièce d'espacement 133.
La lecture de l'échelle graduée 135 prévue sur la face du segment arqué 89 est facilitée par l'indicateur 137 qui se trouve dans l'ouverture du bras 139. Préférablement,
<Desc/Clms Page number 7>
l'échelle 135 est calibrée en unité d'humidité contenue dans la substance essayée. La poutre 21 est maintenue dans sa position chargée après chaque essai au moyen d'un frein élastique 141 porté par la projection 143 sur la poutre elle- même et elle est adaptée à reposer sur la périphérie la plus extérieure du segment arqué 89.
Une unité de mesure de temps 145 partiellement montrée dans la figure 1 est électriquement connectée avec le micro commutateur 85 et le solénoïde 109 pour permettre des variations dans la période de temps pendant lequel l'échantillon est soumis à la charge d'allongement.
Au cours de l'essai, l'échantillon 39 est d'abord engagé à son extrémité supérieure par la pièce de fixation 35 et il est placé dans une position tendue en élevant d'abord un poids de fixation 147 à son extrémité inférieure 145.
On notera que le poids 147 permet à chaque échantillon d'être placé dans le même degré de tension avant l'essai lui- même. Les poids 69 sont alors réglés dans la position désirée et le verrou 75 est tourné dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre autour d'un pivot 77 ainsi qu'on le voit sur la figure 1, de façon à engager la tige du bras 87 du micro commutateur 85. La commande du micro commutateur 85 excite électriquement le solénoïde 109 à travers l'appareil de mesure de temps 145. ce qui amène l'extrémité inférieure du segment arqué 89 à tre tirée vers le haut et vers la gauche ainsi qu'on le voit sur la figure 1.
De cette'manière, le segment 89 est libéré du contact avec le frein élastique 141 et il permet au bras chargé 25 de la poutre 21 de se déplacer instantanément dans le sens des aiguilles d'une montre, ainsi qu'on le voit sur la figure 1, avec son cliquet 115 se déplaçant le long des stries ou raies 125 du segment 127, empêchant la poutre 21 de se déplacer avec un mouvement de
<Desc/Clms Page number 8>
pendule ou des vibrations. A l'instant désiré tel que déterminé par un pré-réglage de l'appareil de mesure de temps 145, le solénoide 109 est désexcité, permettant au ressort 93 de tirer le segment 89 pour l'amener dans la position normale ou de non fonctionnement contre le frein 141 et de ce fait il maintient la poutre 21 dans sa position chargée. On notera que la poutre 21 est maintenue dans sa position chargée après que l'essai a été terminé.
Le contrôle de l'humidité de l'échantillon soumis à l'essai peut être aisément déterminé en observant la graduation de l'échelle 135 alignée avec l'indicateur 137 de la poutre 131.
Lorsque des bandes ou rubans de cellophane sont soumis à des essais, l'échantillon est préférablement soumis à une charge pendant 15 secondes, avec les résultats ainsi obtenus qui sont conformés avec précision avec ceux précédemment prévus par les procédés d'essais classiques de laboratoires.
L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire de portée générale et susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront clairement à l'homme de l'art.
<Desc / Clms Page number 1>
The present invention relates to a test apparatus for measuring elongation and more particularly to an apparatus for determining the moisture content of various materials based on the degree of elongation under instantaneous load or under pressure. influence of gravity.
In the manufacture or preparation of materials for ultimate use in sheet form, the material may be subjected to a conditioning treatment
<Desc / Clms Page number 2>
intended to impart a desirable degree of moisture content to the material. Conditioning is particularly important in the preparation of cellophane which has been subjected to printing and has become somewhat brittle as a result of the drying step during the printing process.
According to the conventional technique, expensive and time-consuming laboratory techniques have been used to determine the moisture content of materials, but these methods are not suitable for mass production for which numerous rapid and reliable control tests are a factor. need.
More rapid tests of moisture content were made by comparison methods based on either weight or thickness of the material.
In accordance with a feature of the present invention, use is made of the correlation existing between the moisture content of the material and its elongation or elongation over a period of time and under controlled conditions including weight.
The latter method provides fast and accurate results which are consistent with those obtained by laboratory tests. It is consequently one of the objects to provide a generally improved and more satisfactory apparatus for the studies of elongation or elongation of materials.
Another object is to provide an apparatus capable of subjecting all the samples to the same test conditions and which is adjustable to vary the test conditions as desired.
Yet another object of the invention is to provide a test apparatus which is of construction and operation.
<Desc / Clms Page number 3>
simple while requiring little training and skill for its use which provides fast and safe results.
These objects, as well as others and advantages of the present invention will become apparent on reading the following description based on the following drawings in which:
Figure 1 is a front view of a testing apparatus embodying features of the invention, some parts shown in section.
Figure 2 is a plan view of the apparatus shown in Figure 1.
Figure 3 is a partial right view of the apparatus taken along line 3-3 of Figure 1.
Figure 4 is a longitudinal horizontal section taken along line 4-4 of Figure 1.
Figure 5 is a vertical cross section taken along line 5-5 and
Figure 6 is a longitudinal horizontal section taken along line 6-6 of Figure 1.
In general, the invention relates to an elongation test apparatus for determining the moisture content of sheets on the basis of their elongation and is particularly applicable to cellphane when the latter is instantaneously subjected to a weight for a predetermined period of time.
The sample is held between a clamping press attached to the end of an eccentrically rotated beam, the longer arm of the beam is loaded with a weight and is held so that it can be released into a position non-functioning by locking and brake
<Desc / Clms Page number 4>
elastic which the latter is carried by the arm and it reacts on a graduated arcuate segment relative to which the arm moves during the test. The movement of the latch to a concomitantly non-operating position energizes a solenoid which in turn responds and provides pivoting motion to an arched segment and thus allows the longer arm of the beam to instantly move to its loaded position. while the shorter arm lengthens the test sample.
After a predetermined time interval, the solenoid is de-energized and the segment is elastically pushed so as to come into elongation with the brake and the arm is thereby kept in its loaded position to facilitate reading of the graduated scale after the test has been performed. The absorption or damping device is carried by the longer arm of the beam and includes a pawl that cooperates with a ridged edge of an arcuate segment to prevent the beam from vibrating with a pendulum effect when is released for the first time and thus prevent any tendency resulting from the inertia of the beam which would introduce errors in the results.
The pawl arrangement also helps the brake to hold the graduated ring in its loaded position.
Referring to the drawing, the test apparatus comprises a bracket 11 attached at a lower end by bolts 13 to an angle iron 15 which, in turn, is welded or otherwise secured to a base plate 17. Swiveled at 19 on the upper end of part 11 is a beam 21 having a short arm 23 and a longer arm 25 with a relative length ratio of approximately 5 to 1.
Depending on the end of the shorter arm 23 is an L-shaped member, 27, the horizontal part of which is provided with a
<Desc / Clms Page number 5>
V-shaped notch, 29, in which a knife edge 31 extending between the bifurcated arms 33 of the sample fixture 35 is adapted to rest. The fixture 36 also includes a movable plate 37 which is adapted to be pushed to grip the upper part of the test sample 39 by the nut 41 passing through the fixed part 43 of the sample plate 35. L The lower end of the sample 39 is held in a similar fixing member 45 having a movable plate 46 controlled by the nut 49 passing through the fixed part 51 of the fixing member.
Nuts 53 fix the arm 55 to the fixing member 45 on the horizontal side 57 of the corner piece 59 ..
Preferably, the corner piece is provided with elongated vertical slots 51 to facilitate their adjustment relative to the threaded bolts 63 of the piece 11.
Attached at 65 to the longer arm 25 of the pivoted beam 21 is a threaded Cantilever rod 67 adjustable and carrying weights 69. The outer end of the arms 25 has a V-shaped notch, 71, in which the ridge knife 73 fixed to the end of the lock 71 is adapted to rest and thus to maintain the beam 21 in its horizontal non-operating position shown in Figure 1.
The latch 75 is pivoted at 77 on the arm 79 connected by a nut 81 to the part 11. Also fixed to the arm 79, such as for example by a nut 83, is a conventional microswitch 85 having its elastically pushed contact rod. 87 extending towards the adjacent end of the latch 75 to be engaged by the latter, as will be described later.
During the test procedure, beam 21 rotates clockwise, as in Figure 1, with the outermost end of arm 25 moving relative to a graduated arc-shaped segment. 89
<Desc / Clms Page number 6>
which is pivoted at 91 on the arm 79 and at its center in coincidence with that of the pivot 19. The lower end of the segment 89 is continuously pushed in the opposite direction to that of the needles of a watch by the spring 93 which has a end fixed to segment 89 by a hook 95 while its opposite end is fixed to the extension 97 independent of the upper end of the Z-shaped support 99 fixed at 101 to part 11.
Also attached to the lower end of segment 89 for purposes which will be described hereinafter, is a rope or cable which passes over pulley 105 mounted on support 99 and its opposite end is attached to a movable plunger 107 of a classic solenoid-109.
The solenoid 109 is supported by the part 11 by means of the plate 111 and the angles 113.
To prevent the beam 21 from moving with a pendulum motion. or vibration when the latch 75 is released, a pawl 115 is mounted so as to be able to rotate with the beam 21 and it is elastically urged by the spring 123 so as to engage with the stripes or ridges 121, formed on the edge outer arched segment 127.
Segment 127 is analogous to segment 89 in that its center coincides with that of pivot 19 and is fixed to arm 79 by nut 91. However, in this case, the lower end of segment 127 is also fixed by nut 129 to Cantilever-shaped arm 131 from part 11 and it is connected at its outermost end to support 99 by means of spacer 133.
Reading the graduated scale 135 provided on the face of the arcuate segment 89 is facilitated by the indicator 137 which is located in the opening of the arm 139. Preferably,
<Desc / Clms Page number 7>
scale 135 is calibrated in the unit of humidity contained in the substance tested. The beam 21 is maintained in its loaded position after each test by means of an elastic brake 141 carried by the projection 143 on the beam itself and it is adapted to rest on the outermost periphery of the arched segment 89.
A time measurement unit 145 partially shown in Figure 1 is electrically connected with microswitch 85 and solenoid 109 to allow variations in the period of time during which the sample is subjected to the strain load.
During the test, the sample 39 is first engaged at its upper end by the fastener 35 and is placed in a taut position by first raising a fastener weight 147 at its lower end 145.
Note that the weight 147 allows each sample to be placed in the same degree of tension before the test itself. The weights 69 are then adjusted to the desired position and the latch 75 is rotated counterclockwise around a pivot 77 as seen in Figure 1, so as to engage the rod of the arm 87 of the microswitch 85. The control of the microswitch 85 electrically energizes the solenoid 109 through the time measuring device 145. which causes the lower end of the arcuate segment 89 to be pulled up and towards the left as seen in Figure 1.
In this way, the segment 89 is released from contact with the resilient brake 141 and it allows the loaded arm 25 of the beam 21 to move instantaneously in a clockwise direction, as seen in the figure. Figure 1, with its pawl 115 moving along the ridges or stripes 125 of the segment 127, preventing the beam 21 from moving with a movement of
<Desc / Clms Page number 8>
pendulum or vibrations. At the desired instant as determined by a pre-setting of the time measuring device 145, the solenoid 109 is de-energized, allowing the spring 93 to pull the segment 89 to bring it to the normal or non-operating position. against the brake 141 and therefore it maintains the beam 21 in its loaded position. Note that the beam 21 is maintained in its loaded position after the test has been completed.
The humidity control of the sample under test can be easily determined by observing the graduation of scale 135 aligned with indicator 137 of beam 131.
When cellophane bands or ribbons are tested, the sample is preferably subjected to a load for 15 seconds, with the results thus obtained which are precisely conformed with those previously expected by conventional laboratory testing methods.
The invention is not limited to the exemplary embodiments which have just been described; on the contrary, it is of general scope and susceptible of variants and modifications which will become clear to those skilled in the art.