CZ20041186A3

CZ20041186A3 - Zařízení pro měření elasticity a způsob měření elasticity

Info

Publication number: CZ20041186A3
Application number: CZ20041186A
Authority: CZ
Inventors: Ferkl@Miloš; Kostka@Michal
Original assignee: Saurer Czech Republic S.R.O.
Priority date: 2004-12-07
Filing date: 2004-12-07
Publication date: 2007-01-31

Abstract

Zřízení pro měření elasticity, zejména zařízení pro měření elasticity lineárních nebo plošných textilních útvarů, například příze, nití, textilního vlákna, pramene vláken nebo tkaniny, má na svém rámu (1) stavitelně upevněnou měřící část (2), a otočně uloženou nejméně jednu kladku (3), ve které je uložen textilní útvar (19). Způsob měření elasticity, zejména způsob měření elasticity lineárních nebo plošných textilních útvarů, například příze, nití, textilního vlákna nebo pramene vláken, na výše uvedeném zařízení proměření elasticity, spočívá v tom, že se nejprve provede zatížení textilního útvaru (19)po předpětí, při kterém je na stupnici (14) odečtena hodnota protažení L.sub.0.n., následně je textilní útvar (19) podroben zkušebnímu zatížení, při kterém je na stupnici (14) odečtena hodnota protažení L.sub.I.n., a nakonec jeprovedeno odlehčení na zatížení odpovídající zatížení pro předpětí, přičemž je odečtena hodnota protažení L.sub.II.n..

Description

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro měření elasticity, zejména zařízení pro měření elasticity lineárních nebo plošných textilních útvarů, například příze, nití, textilního vlákna, pramene vláken nebo tkaniny, sestávajícího se z rámu a měřící části, a způsobu měření elasticity, zejména způsobu měření elasticity těchto lineárních nebo plošných textilních útvarů.

Dosavadní stav techniky

V současné době jsou známa různá zařízení a různé způsoby pro měření parametrů lineárních textilních útvarů, například příze, nití, textilního vlákna nebo pramene vláken.

Například v CS 229348 je popsán způsob simulující měření tahových sil v zaplétané niti a zařízení k provádění tohoto způsobu. Tahová síla nitě se měří v libovolném odebíraném místě na vratně pohybujících jehlách a při stojícím jehelním lůžku. Soustava nití je podrobena obdobnému zatížení jako na pletacím stroji. Zařízení sestává z vratně se pohybujícího zámku a stojícího jehelního lůžka, působících na upravené jehly a dále simulované pleteniny, představované nití, obepínající jehly, jakož i válečku, zatíženého závažím.

V CZ PV1999-870 je popsáno čidlo napětí vlákna s opakovaným vyrovnáváním. Podavač vlákna určený zejména pro ploché pletací stroje a pro pružná vlákna obsahuje čidlo napětí vlákna, které je opatřeno kalibračním zařízením. Kalibrační zařízení odklání vlákno od válcového kolíku, patřícího k čidlu napětí vlákna v okamžicích, při kterých je to možné bez narušení provozu podavače vlákna. Těmi okamžiky jsou časová okna, ve kterých není třeba vlákno podávat. Je-li vlákno od válcového kolíku odkloněno, provede se vynulování, kterým se posuny nulového bodu celého čidlového systému včetně jeho měřicího okruhu zachytí a mohou být vyrovnány.

V CZ PV2000-4070 je pak popsán způsob bezdotykového měření textilního útvaru, např. příze, niti, textilního vlákna, pramene vláken atd., a zařízení k jeho provádění. U způsobu bezdotykového měření lineárního textilního útvaru, např.

• ♦ « · · Λ • 4 « ·

I · · • · · · · • * « · φ «« * ♦ · · ν · • · φ · • φ · · · · φ příze, niti, textilního vlákna, pramene vláken atd., se lineární textilní útvar pohybuje v toku záření mezi zdrojem záření a snímačem záření tvořeným množstvím na záření citlivých elementů uspořádaných vedle sebe v alespoň jedné řadě, přičemž průměr a/nebo chlupatost a/nebo hustota lineárního textilního útvaru se určuje z počtu zastíněných na záření citlivých elementů snímače záření a/nebo ze stupně ozáření na záření citlivých elementů. V každé řadě na záření citlivých elementů se informace o vlastnostech měřeného lineárního textilního útvaru v jednom okamžiku měření zjišťuje na délkovém úseku lineárního textilního útvaru o délce větší než je rozměr na záření citlivých elementů této řady na záření citlivých elementů ve směru kolmém na směr pohybu lineárního textilního útvaru, přičemž tato délka je menší než je délka nejmenší požadované identifikovatelné vady měřeného lineárního textilního útvaru, čímž se při zachování rychlosti měření dosáhne faktického proměření větší části délky měřeného lineárního textilního útvaru a zároveň odpadá nutnost při měření tloušťky lineárního textilního útvaru integrovat jednotlivé hodnoty naměřené snímačem záření, čímž se zjednoduší zpracování výsledků měření. Zařízení obsahuje zdroj záření a snímač záření tvořený množstvím na záření citlivých elementů uspořádaných vedle sebe v alespoň jedné řadě. Na záření citlivé elementy snímače záření mají ve směru pohybu měřeného lineárního textilního útvaru rozměr větší než je jejich rozměr ve směru kolmém na směr pohybu lineárního textilního útvaru.

VCZ 286113 je popsán způsob zjišťování tloušťky a/nebo homogenity pohybujícího se lineárního textilního útvaru, u něhož se lineární textilní útvar pohybuje v toku záření mezi zdrojem záření a CCD snímačem záření, který snímá obraz pohybujícího se lineárního textilního útvaru vyhodnocováním stavu ozáření jednotlivých elementů CCD snímače, načež se z počtu zastíněných elementů stanovuje skutečná tloušťka lineárního textilního útvaru, přičemž se sleduje stupeň ozáření alespoň jednoho z ozářených elementů CCD snímače, který se pak porovnává s nastavenou hodnotou přijímaného záření, načež se podle vyhodnocení hodnot ozáření ozářených elementů CCD snímače řídí množství záření vydávaného zdrojem záření, čímž se během provozu zajišťuje konstantní stupeň ozáření ozářených elementů CCD snímače.

V CZ PV1999-4544 je popsán způsob k bezdotykové kontrole příze na dopřádacím nebo soukacím stroji a zařízení k jeho provádění. Způsobem k bezdotykové kontrole příze na dopřádacím nebo soukacím stroji pomocí ♦ 4

V • 4 44*·

9 9

9 9 9

9 9 ·

9 9

9 9 9 • 4 4 4 4«

9 9

9 senzorového zařízení, se detekují měřící hodnoty na probíhající niti, jako průměr nebo hmotnost, která v měřící oblasti senzorového zařízení mění polohu a přitom provádí pohyby kolmo ke sběru chodu nitě. Změny polohy nitě v měřící oblasti způsobují chyby měření. V závislosti na poloze nitě se stanoví korekční hodnota pro momentální hodnotu chyby měření a provede se kompenzace chyby měření. Pro chyby měření způsobené změnou polohy nitě se zjistí na poloze závislé korekční hodnoty, poloha nitě v měřící oblasti se neustále kontroluje a provádí se kompenzace právě existující chyby měření v závislosti na momentální poloze nitě. Zařízení sestává z alespoň jednoho prostředku ke stanovení polohy nitě v měřicí oblasti senzorového zařízení a alespoň jednoho zařízení k přiřazení korekční hodnoty měřící hodnotě detekované v poloze nitě.

Z výše uvedeného stavu techniky je zřejmé, že současné době není známé žádné zařízení, které by umožňovalo provádět měření elasticity lineárních nebo plošných textilních útvarů, například příze, nití, textilního vlákna, pramene vláken nebo tkaniny. Současně není znám ani žádný způsob měření, který by umožňoval elasticitu stanovit.

Cílem vynálezu je sestavení zařízení, které umožní změření takových parametrů lineárních nebo plošných textilní útvarů, z kterých je možné stanovit různé parametry elasticity těchto textilní útvarů.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky současného stavu do značné míry odstraňuje a cíle vynálezu naplňuje zařízení pro měření elasticity, zejména zařízení pro měření elasticity lineárních nebo plošných textilních útvarů, například příze, nití, textilního vlákna, pramene vláken nebo tkaniny, sestávající z rámu a měřící části, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na rámu je stavitelně upevněna měřící část, a otočně uložena nejméně jedna kladka, v které je uložen měřený textilní útvar.

Rám se skládá ze stavitelné teleskopické konstrukce a ramene, přičemž teleskopická konstrukce sestává z trubkového profilu a v něm uložené stavitelné části.

První kladka je otočně uložena na ramenu. Druhá kladka je otočně uložena v objímce suvně připevněné k teleskopické konstrukci. Je výhodné, když je na zařízení umístěna ještě třetí kladka, která je stejně jako první kladka otočně uložena

na ramenu. Třetí kladka může být nahrazena brzdičkou, která je v ramenu uložena pevně, přičemž brzdička slouží k upevnění textilního útvaru.

Měřící část sestává ze dvou objímek uložených na teleskopické konstrukci, a stupnice suvně připevněné k ramenům upevněným v objímkách.

Je výhodné, když je na stupnici suvně uložena nejméně jedna objímka, k níž je připevněn měřený textilní útvar, přičemž k objímce je připevněno závaží. Méně výhodné, ale možné je, když je závaží připevněno přímo na měřený textilní útvar, přičemž zaváží není vedeno po stupnici pomocí objímky.

Uvedené nedostatky současného stavu dále do značné míry odstraňuje a cíle vynálezu naplňuje způsob měření elasticity, zejména způsob měření elasticity lineárních nebo plošných textilních útvarů, například příze, nití, textilního vlákna, pramene vláken nebo tkaniny, podle vynálezu, jehož podstata spočívá vtom, že nejprve je provedeno zatížení textilního útvaru pro předpětí, při kterém je na stupnici odečtena hodnota protažení Lo, následně je textilní útvar podroben zkušebnímu zatížení, při kterém je na stupnici odečtena hodnota protažení L₍, a nakonec je provedeno odlehčení na zatížení odpovídající zatížení pro předpětí, přičemž je odečtena hodnota protažení Lh.

Je výhodné, když je pro výpočet elasticity textilního útvaru použito dvacet opakovaných měření, přičemž měření je provedeno na pěti vzorcích textilního útvaru odebraných z každého ze čtyř návinů, nebo případně třicet opakovaných měření, přičemž měření je provedeno na deseti vzorcích textilního útvaru odebraných z každého ze tří návinů.

Pro zajištění srovnatelných výsledků měření je vhodné, když je před provedení měření odstraněno z každého návinu nejméně 1 m plošného textilního útvaru nebo 10 m lineárního textilního útvaru.

Vhodné také je když jsou mezi jednotlivými měřeními z návinu lineárního textilního útvaru odstraněny cca 3 m.

Je výhodné, když je měření provedeno na co nejdelším úseku textilního útvaru. Jako nejvýhodnější se jeví, když je měření provedeno na nejméně 1 m plošného textilního útvaru nebo na nejméně 2 m lineárního textilního útvaru.

Dále je vhodné podrobit textilní útvar zkušebnímu zatížení po dobu cca 5 minut.

Z naměřených hodnot je možné spočítat například tyto veličiny, které mohou charakterizovat elastické parametry měřeného textilního útvaru:

•9 99·· ·* ί • · 9 9 9 · 9 9 ♦ 9

9·· 9 99999

5999 9 9 «999999

9·9 99 9«9 * ··· «999 99 9

- celková deformační délka (m): 1__δ = Li - L_o

- trvalá deformační délka (m): Ι__Δ = Ln - L_o

- elastická délka (m): L_e = Li — Lh

- trvalá deformace (%): Δ = Ι_Δ*100/Ι__δ

- elasticita (%): ε = Ι__ε * 100/ Ι__δ

Zařízení pro měření elasticity a způsob měření elasticity podle vynálezu jsou zejména výhodné pro určování elasticity lineárních nebo plošných textilních útvarů, které obsahují elastickou složku. Zjištění parametrů elasticitu charakterizujících je nezbytně nutné pro výrobce, kteří vyrábějí elastické lineární nebo plošné textilní útvary, a chtějí zajistit srovnatelnou kvalitu svých výsledných výrobků.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresu, na kterém obr.1 znázorňuje celkové uspořádání zařízení pro měření elasticity podle vynálezu, a obr.2 schematicky znázorňuje způsob měření elasticity podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Zařízení pro měření elasticity lineárního textilního útvarů W, jako například příze, nití, textilního vlákna nebo pramene vláken, se sestává z rámu 1 a měřící části 2. Měřící část 2 je na rámu 1 upevněna stavitelně.

Rám 1 se skládá ze stavitelné teleskopické konstrukce 4 a ramene 5, přičemž teleskopická konstrukce 4 sestává z trubkového profilu 6 a v něm uložené stavitelné části 7, která je aretována vůči trubkovému profilu 6 čepem 20.

Na ramenu 5 je otočně uložena první kladka 8, ve které je uložen lineární textilní útvar 19. Druhá kladka 9 je otočně uložena v objímce 11_ suvně připevněné k teleskopické konstrukci 4. Třetí kladka 10 je otočně uložena na ramenu 5.

Měřící část 2 sestává ze dvou objímek 12,13 uložených na teleskopické konstrukci 4, a stupnice 14 suvně připevněné k ramenům 15,16 upevněným v objímkách 12,13.

• to totototo * to .1 .

to · • · to to

Na stupnici 14 je suvně uložena objímka 17 k níž je připevněn lineární textilní útvar 19, přičemž k objímce 17 je připevněno závaží 18.

Zařízení pro měření elasticity je svým trubkovým profilem 6 připevněno ke sklopnému stojanu 21.

Měření elasticity lineárního textilního útvaru 19, například příze, nitě, textilního vlákna nebo pramene vláken, probíhá tak, že nejprve je po zklimatizování odstraněno z každého návinu nejméně 10 m lineárního textilního útvaru 19.

Následně je konec lineárního textilního útvaru 19 upevněn v záchytném bodě umístěném ve spodní části rámul, a lineární textilní útvar 1_9 je postupně naveden přes třetí kladku 10 . druhou kladku 9 a první kladku 8 do měřící části 2. V měřící části 2 je lineární textilní útvar 19 připevněn k objímce 17, přičemž stavitelná část 7 je z trubkového profilu 6 vysunuta tak, že měření je provedeno na 5 m lineárního textilního útvaru 19.

Měření probíhá tak, že nejprve je provedeno zatížení lineárního textilního útvaru 19 závažím 18 o hmotnosti 0,5g, které navodí stav pro předpětí. V tomto momentě je na stupnici 14 odečtena hodnota protažení L_o. Následně je lineární textilní útvar 19 podroben zkušebnímu zatížení, kdy je hmotnost závažím 18 zvýšena o 150g. Lineární textilní útvar 19 je podroben zkušební zatížení po dobu 5 minut. Po uplynutí této doby je na stupnici 14 odečtena hodnota protažení L|. Nakonec je, po snížení hmotnosti závaží o 150 g, provedeno odlehčení na zatížení odpovídající zatížení pro předpětí a je odečtena hodnota protažení Ln.

Pro získání dostatečného počtu hodnot pro stanovení elastických parametrů je měření provedeno na dvaceti vzorcích, přičemž pro měření je vždy vzato pět vzorků lineárního textilního útvaru 19 odebraných z každého ze čtyř návinů. Mezi jednotlivými měřeními je z měřené cívky odstraněno cca 3 m lineárního textilního útvaru 19.

Z naměřených hodnot jsou spočítány veličiny, které charakterizují elastické parametry měřeného lineárního textilního útvaru 19 :

- celková deformační délka (m): Lg = Li - L_o

- trvalá deformační délka (m): L_Á = Lh - L_o

- elastická délka (m): L_E = Li - Lh

- trvalá deformace (%): Δ = L_A * 100/ L₅

- elasticita (%): ε = L_£ * 100/ L₅ ·· ··«· • · · *

7« · 9 · · · · · · · • · · · · · · ♦·· J^rW ·· *

Následně jsou výpočtem stanoveny průměrné hodnoty jednotlivých parametrů na každém návinu, variační koeficienty na každém návinu, průměrné hodnoty jednotlivých parametrů ze všech provedených měření, směrodatné odchylky ze všech měření, variační koeficienty ze všech měření, je stanovena trvalá deformace a elasticita ze všech měření.

Příklad 2

Zařízení pro měření elasticity plošného textilního útvarů 19, jako například tkaniny, se sestává z rámu 1 a měřící části 2. Měřící část 2 je na rámu 1 upevněna stavitelně.

Na ramenu 5 je otočně uložena první kladka 8, ve které je uložen plošný textilní útvar 1_9. Druhá kladka 9 je otočně uložena v objímce H suvně připevněné k teleskopické konstrukci 4. Třetí kladka 10 je nahrazena brzdičkou na které je plošný textilní útvar 19 připevněn, přičemž brzdička je pevně uloženou na ramenu 5.

Na stupnici 14 je suvně uložena objímka 17 k níž je připevněn plošný textilní útvar 19, přičemž k objímce 17 je připevněno závaží 18.

Měření elasticity plošného textilního útvaru 19, například tkaniny, probíhá tak, že nejprve je po zklimatizování odstraněno z každého návinu nejméně 1 m plošného textilního útvaru 19. Dále je z plošného textilního útvaru 19 odebrán vzorek o délce 2 m a šířce 10 cm.

Následně je konec plošného textilního útvaru 19 upevněn na brzdičce umístěné na ramenu 5, a plošný textilní útvar 19 je postupně naveden přes druhou kladku 9 a první kladku 8 do měřící části 2.

V měřící části 2 je plošný textilní útvar 19 připevněn k objímce 17, přičemž stavitelná část 7 je z trubkového profilu 6 vysunuta tak, aby měření mohlo být provedeno na 2 m plošného textilního útvaru 19.

··♦·

4 4444 4

4 4 « 4 4

444 4 4 444

444 44 444 · 444 4444 44 ·

Měření probíhá tak, že nejprve je provedeno zatížení plošného textilního útvaru 19 závažím 18 o hmotnosti 15 g, které navodí stav pro předpětí. V tomto momentě je na stupnici 14 odečtena hodnota protažení L_o. Následně je plošný textilní útvar 19 podroben zkušebnímu zatížení, kdy je hmotnost závažím 18 zvýšena o 4,5 kg. Plošný textilní útvar 19 je podroben zkušební zatížení po dobu 5 minut. Po uplynutí této doby je na stupnici 14 odečtena hodnota protažení L|. Nakonec je, po snížení hmotnosti závaží o 4,5 kg, provedeno odlehčení na zatížení odpovídající zatížení pro předpětí a je odečtena hodnota protažení Ln.

Pro získání dostatečného počtu hodnot pro stanovení elastických parametrů je měření provedeno na třiceti vzorcích, přičemž pro měření je vždy vzato deset vzorků plošného textilního útvaru 19 odebraných z každého ze tri návinů.

Z naměřených hodnot jsou spočítány veličiny, které charakterizují elastické parametry měřeného plošného textilního útvaru 19 :

- celková deformační délka (m): L₅ = L| - L_o

- trvalá deformační délka (m): L_A = Ln - Lo

- elastická délka (m): L_e = Li — Ln

- trvalá deformace (%): A=L_a*100/L₅

- elasticita (%): ε = ί_ε*100/ίδ

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro měření elasticity, zejména zařízení pro měření elasticity lineárních nebo plošných textilních útvarů, například příze, nití, textilního vlákna, pramene vláken nebo tkaniny, a způsobu měření elasticity, zejména způsobu měření elasticity těchto lineárních nebo plošných textilních útvarů, lze využít všude tam, kde je potřeba stanovit, sledovat a vyhodnocovat kvalitativní parametry lineárních nebo plošných textilních útvarů.

Claims

Patentové nároky

1. Zařízení pro měření elasticity, zejména zařízení pro měření elasticity lineárních nebo plošných textilních útvarů, například příze, nití, textilního vlákna, pramene vláken nebo tkaniny, sestávající z rámu a měřící části, vyznačující se tím, že na rámu (1) je stavitelně upevněna měřící část (2), a otočně uložena nejméně jedna kladka (3), ve které je uložen textilní útvar (19).
2. Zařízení pro měření elasticity, podle nároku 1, vyznačující se tím, že rám (1) se skládá ze stavitelné teleskopické konstrukce (4) a ramene (5), přičemž teleskopická konstrukce (4) sestává z trubkového profilu (6) a v něm uložené stavitelné části (7).
3. Zařízení pro měření elasticity, podle nároků 1 a 2, vyznačující setím, že první kladka (8) je otočně uložena na ramenu (5) a druhá kladka (9) je otočně uložena v objímce (11) suvně připevněné k teleskopické konstrukci (4).
4. Zařízení pro měření elasticity, podle nároku 3, vyznačující se tím, že třetí kladka (10) je otočně uložena na ramenu (5).
5. Zařízení pro měření elasticity, podle nároků 1, 2, 3 a 4, vyznačující se tím, že měřící část (2) sestává ze dvou objímek (12,13), uložených na teleskopické konstrukci (4), a stupnice (14) suvně připevněné k ramenům (15,16) upevněným v objímkách (12,13).
6. Zařízení pro měření elasticity, podle nároků 1, 2, 3, 4 a 5, vyznačující se tím, že na stupnici (14) je suvně uložena nejméně jedna objímka (17), k níž je připevněn textilní útvar (19), přičemž k objímce (17) je připevněno závaží (18).
7. Způsob měření elasticity, zejména způsob měření elasticity lineárních nebo plošných textilních útvarů, například příze, nití, textilního vlákna, pramene vláken nebo tkaniny, na zařízení pro měření elasticity podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že nejprve je provedeno zatížení textilního útvaru (19) pro předpětí, při kterém je na stupnici (14) odečtena hodnota protažení L_o, následně je textilní útvar (19) podroben zkušebnímu zatížení, při kterém je na stupnici (14) odečtena hodnota •0 ·»«· protažení L|, a nakonec je provedeno odlehčení na zatížení odpovídající zatížení pro předpětí, přičemž je odečtena hodnota protažení Ln.
8. Způsob měření elasticity, podle nároku 7, v y z n a č u j í c í se t í m, že pro výpočet elasticity textilního útvaru (19) je použito dvacet opakovaných měření, přičemž měření je provedeno na pěti vzorcích textilního útvaru (19) odebraných z každého ze čtyř návinů, nebo 30 opakovaných měření, přičemž měření je provedeno na deseti vzorcích textilního útvaru (19) odebraných z každého ze tří návinů.
9. Způsob měření elasticity, podle nároků 7a 8, vyznačující se tím, že před provedení měření je z každého návinu odstraněno nejméně 1 m plošného textilního útvaru (19) nebo 10 m lineárního textilního útvaru (19).
10. Způsob měření elasticity, podle nároků 7, 8a 9, vyznačující se tím, že měření je provedeno na nejméně 1 m plošného textilního útvaru (19) nebo na nejméně 2 m lineárního textilního útvaru (19).
11. Způsob měření elasticity, podle nároků 7, 8, 9 a 10, vyznačující se tím, že textilní útvar(19) je podroben zkušební zatížení po dobu 5 minut.