DE2129579C3 - Vorrichtung zum Prüfen und Aufzeichnen von Dehnungscharakteristiken dehnbarer Stoffe - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen und Aufzeichnen von Dehnungsc.iarakteristiken dehnbarer Stoffe, die auf einem einen Körperteil simulierenden Träger liegen, von dem ein Teil von einem anderen davon getrennten Teil durch eine eine Kraft übertragende Einrichtung weg bewegbar und auf es zu bewegbar ist.

Es ist bereits eine Vorrichtung zum Messen des Schrumpfens von Strümpfen und Socken bekannt, die einen nachgebildeten menschlichen Fuß hat, dessen Zehenteil in der Längsachse des Fußes verschiebbar ist. Nur dieser Teil ist beweglich, nachdem das Strumpfgewebc, dessen Dehnbarkeit ermittelt werden soll, auf den künstlichen Fuß aufgezogen ist. Die Dehnung wird an einer Skala neben dem Fußteil abgelesen. Bei der bekannten Einrichtung ist jedoch die angewandte Kraft nicht veränderlich, und ebensowenig ist eine Aufzeichnungsmöglichkeit für die ermittelten Kräfte vorgesehen, deren Vergleich allein etwas über die Dehnbarkeit des Gewebes auszusagen vermag.

Zur Ermittlung der Restdehnung ist es bekannt, eine Probe unter einer Vorlast in einen Festigkeitsprüfer einzuspannen, bis zu einer bestimmten Kraft zu belasten und nach Umsteuern der Bewegung bis auf die Kraft 0 zu entlasten. Dabei besteht jedoch keine Einhelligkeit darüber, ob mit einer konstanten Geschwindigkeit für alle Kraftstufen gearbeitet oder ob die Geschwindigkeit von Stufe zu Stufe geändert werden soll, so daß stets die gleiche Zeit von der Ausgangskraft zum Erreichen der Höchstlast vergeht. Eine Aufzeichnungsvorrichtung, wie bei der vorliegenden Erfindung, ist jedoch aus diesen Versuchen nicht bekannt.

Bekannt ist weiter ein Ultraschallprüfer für Schweißstellen in Eisenbahnschienen. Auf Keilen sitzende piezoelektrische Elemente werden auf die Schienenoberflächen gelegt und der Verlauf der Schallwellen verfolgt. Um die Elemente in ihren Haltern leichter verschieben zu können, sollen sie an gegenüberliegenden Zahnrädern befestigt werden, die von einem gemeinsamen Ritzel aufeinander zu oder voneinander fort bewegt werden. Eine Aufzeichnungsmöglichkeit, wie bei der vorliegenden Erfindung, ist jedoch nicht gegeben.

Schließlich ist noch ein Dehnbarkeitsprüf^r für elastische Gewebe bekannt, bei dem ein Probestreifen über eine Stange oder eine Rolle gelegt wird, die in einem Bügel am Ende einer Stange sitzt, welche gegen die Kraft einer Wendelfeder bewegt werden kann und einen Zeiger trägt, der vor einer Skala spielt. Der Zeiger ist nur in der Senkrechten beweglich, und die bekannte Vorrichtung kann keine Aussage über den Widerstand des zu prüfenden Kleidungsstücks und die veränderliche Kral"' "·;?γ:. Dehnen des Kleidungsstücks längs der waagerechten und der senkrechten Achse machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für jedes Kleidungsstück charakteristische Aufzeichnung durch eine sich während der Prüfung verändernde, d. h. zunehmende Dehnungskraft in zwei Ebenen zu erreichen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die den Si äff tragenden Teile in an sich bekannter Weise mittels zweier einander zugekehrter Zahnstangen, die von einem gemeinsamen Ritzel angetrieben werden, voneinander fort und aufeinander zu beweglich sind, daß die eine in ihrer Größe veränderliche Kraft übertragende Einrichtung ein Laufgewicht, ein an diesem Laufgewicht befestigtes und um das Ritzel gelegtes Kabel sowie einen um einen Zapfen schwenkbaren und an einem Grundrahmen ritzenden Träger umfaßt, längs dessen das Laufgewicht beweglich ist, und daß ein mit dem Laufgewicht verbundenes Schreibgerät auf einer Tafel die Dehnungscharakteristiken aufzeichnet.

Die Dehnung wird durch die Kraft angezeigt, die erforderlich ist, um eine meßbare Streckung hervorzurufen, und die Qualität wird durch das Zurückgehen des gestrickten Stoffes auf seinen ursprünglichen Umfang ermittelt.

Auf einer Vorrichtung der genannten Art hängt das Kleidungsstück frei von einem naturgemäß geformten Schulterstück herab und ist für viele Größen verwendbar.

Ferner sind die Flächen, auf denen das zu strekkende Kleidungsstück aufliegt, gebogen und dem menschlichen Rumpf angenähert, parallel und gleichzeitig miteinander bewegbar und lassen es zu. daß der Stoff frei gleiten kann, damit die Kräfte sich in Umfangsrichtung und in Längsrichtung verteilen können. Die das Kleidungsstück streckenden, mit gebogenen Flächen versehenen Teile bewegen sich selbsttätig und sind sowohl in bezug auf die Lage als auch die Geschwindigkeit steuerbar.

Schließlich können verschiedene Gewichte benutzt werden, um den Betrag der aufgewandten Kraft zu ändern und die Größe der Beschleunigung bei der Verwendung der zum Strecken dienenden Kraft kann steuerbar sein.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines Ausführungsbeispicls der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig.l,

³ 4

Fig.3 eine Teilansicht der Vorrichtung gemäß Baikens 32 ist durch eine Führung 36 auf eine vertilg. 1 in einer anderen Arbeitsstellung, kai liegende Ebene beschränkt. Die Rolle 42 ist ρ ig, 4 in vergrößerter Ansicht eine Aufzeich- durch ein Kabel 44, das um die Rolle 37 läuft, mit ngngstafei, . einer Haspel 46 verbunden, die durch ein Unterset-Fig,5 in vergrößerter Ansicht eine andere Auf- 5 zungsgeiriebe 47 von einem Motor 48 angetrieben zeichnungstafel, mit deren Hilfe die Wirkungen ver- wird.

schiedener Größen, die der Wirkungsweise dieser Eine Schalttafel 49 ist mit Teilen versehen, die zum

Vorrichtung anhaften, erklärbar sind, Stand der Technik von Steuergeräten für die Kraft,

pig.6 und 7 grafische Darstellungen der Kräfte, die Geschwindigkeit und die Drehrichtung des Modie bei der Wirkungsweise dieser Vorrichtung auftre- _lQ tors 48 gehören. Bei einer Bewegung des Gewichtes (en. . 38 auf dem sich niedersenkenden Balken 32 zeichnet

Wie am besten aus F1 g. 1 hervorgeht, sind auf das Schreibgerät 39 eine Kurve auf die Tafel 34. Es cfre Grundplatte 10 zwei senkrecht stehende Winkel wird darauf hingewiesen, daß die am Kabel 41 an-U montiert- die mit Hilfe von zwei hinten angeord- greifende Kraft verschieden groß ist, obgleich die neten Winkelstreben _13 versteift sind (Fig. 2). Am _l5 Größe des Gewichtes 38 konstant ist. Als Hilfsmittel oberen Ende der Winkel 11 trägt auf einer Quer- zum Auswerten der Kurven auf der Tafel 34 dienen, strebe 13 eine Stange 14 ein jochförmiges Schulter- auf dieser angebracht, horizontal verlaufende und stück 16, über das ein gestricktes T-Hemd 17 oder vertikal verlaufende Eichangaben 51 und 52. Wie ein gestrickter, rohrförmiger oder ähnlich gestalte- aus F ■ g. 3 hervorgeht, kann die Lage des Saumes 53 (er Gewebeteil gehängt werden kann. Zwei Querstre- _2O des Τ-Hcmdes 17 an Maßstäben 54 abgelesen werben 18 und 19, die zwischen den Winkeln 11 an- den.

geordnet sind, dienen als Gleitführung für zwei sich Entsprechend wie diese Prüfvorrichtung durch

quer erstreckende Stangen 21 und 22. Die- Stange 21 Abhaspeln des Kabels 44 in Gang gebracht wird, wodient als Träger für einen Teil 23, der eine konvex ge- durch der Balken 32 gezwungen wird, sich abwärts Staltete Oberfläche aufweist, wodurch eine Hälfte des 25 und um den Zapfen 33 zu drehen, so gleitet das GeRumpfes, eines Trägers, simuliert wird. Die zweite, wichl 38 auf dem Balken 32 abwärts und zieht da-Sich quer erstreckende Stange 22 trägt einen Teil 24 durch das Kabel 41 nach, so daß die Scheibe 28 und mit einer konvex gestalteten Oberfläche, die ähnlich das Ritzel 27« in Drehung versetzt wird, und komplementär zu der konvex geformten Ober- Hierdurch werden die sich quer erstreckenden

fläche des Teils 23 ist, so daß es möglich ist, mit 30 Stangen 21 und 22 nach auswärts bewegt „iid ebenso Hilfe der zusammenwirkenden Teile 23 und 24 d^s die konkaven Teile 23 und 24, wodurch die Brust-Heben und Senken der Brust eines Trägers des korbtätigkeit eines Trägers während des Atmens T-Hemdes beim Atmen nachzuahmen. od. dgl. simuliert wird. Während dieses Vorgangs

Die Teile 23 und 24 werden aufeinander zu und zeichnet das Schreibgerät 39 die Bewegung des Gevoneinander weg mit Hilfe einer Zahnstange und 35 wichtes 38 auf die Tafel 34 und schafft somit ein eines Zahnrades geführt. Eine Querstrebe 26, die Maß für den Nutzungswert des T-Hemdes 17 unter zwischen den Winkeln 11 angeordnet ist, trägt, wie simulierten Gebrauchsbedingunger. Insbesondere am besten aus F i g. 2 hervorgeht, drehbar eine Welle liegt das Gewicht 38 zunächst in einer D-Lage P_n 27 mit einer Scheibe 28. An den Stangen 21 und 22 (wie am besten aus F i g. 4 hervorgeht), wenn der sind Zahnstangen 21a bzw. 22 a befestigt, während 40 Motor 48 in Abwickelrichtung gestartet wird. die Welle 27 ein Ritzel 27« aufweist, das mit den Wenn sich der Balken 32 im Uhrzeigersinn über

Zahnstangen zusammenwirkt. einen kleinen Winkel dreht, überwindet das Gewicht

Ein Rahmen 29, der unterhalb der Scheibe 28 an 38 den statischen Reibungswiderstand und gleitet den Winkeln 11 angeordnet ist, trägt eine Rolle 31 schnell zum Punkt P₁, der dadurch bestimmt ist. daß und einen Balken 32, auf dem ein Gewicht vor- 45 die Teile 23 und 24 mit dem Hemd 17 in Berührung schiebbar ist und der auf einem mit der Rolle 31 kommen. Dadurch ist die Kurve zwischen den Punkkonzentrisch angeordneten Zapfen 33 gelagert ist. ten P_n und P₁ im wesentlichen gerade. Der Zug am Der Rahmen 29 weis· ferner eine Tabelle bzw. Tafel Kabel 41 wächst, wenn sich der Balken 32 neigt. 34 sowie eine Schlitzfünrung 36 auf, die zur genauen In F i g. 6 ist eine Untersuchung der auftretenden

Bestimmung und Begrenzung des Vcrtikalausschla- 50 Kräfte dargestellt. Die Größe/' bedeutet die konges des Balkens 32 dient. Am oberen Ende des Rah- s'inte Schwerkraft des Gewichtes 32. die Größe/V mens 29 ist schließlich noch eine ihre Lage nicht ver- die Lagerkraft des Gewichtes 38 auf dem Balken ändernde Rolle 27 angeordnet. und die Greife Γ die Zugkraft am Kabel 41. Diese

Eine Verstellung der Teile 23 und 24 wird durch Zugkraft ändert sich mit dem Sinus des Neigungseine Bewegung des Gewichtes 38, das den Balken 32 55 winkeis des Balkens 32. der in F i g. 6 mit > bezcichniederdrückt. bewirkt. Das Gewicht 38 kann auf dem net ist, wobei die Drehung des Balkens 32 klein ist. Balken heninterglciten und ein Schreibgerät 39 ist an und der in Fig. 7 mit/»' bezeichnet ist. wobei die ihm befestigt, das in Kontakt mit der Tafel 34 steht. Neigung des Balkens 32 wesentlich großer ist. Daher Ein mit dem Gewicht 38 verbundenes Kabel 41 läuft kann vom Punkt P, zum Endpunkt P.,, wo die Elastiüber die Rolle 31, sodann aufwärts und um die 60 zitätskraft des gestrickten Gewebes der Kraftkom-Scheibe 28 und ist an dieser befestigt. Eine Untersu- ponente T gleicht, die Kurve nicht geradlinig sein, chung zeigt, daß das durch das Gewicht 38 um die Die Form dir Kurve und die Lage des Punktes/,

Achse der Rolle 31 hervorgerufene Drehmoment die hängen von folgenden Größen ab: Teile 23 und 24 nach außen bewegt, falls nicht dem
ein Widerstand entgegengesetzt wird. 6₅ 1. die Größe des Gewichtes 38

Die zur Steuerung und Kontrolle dienenden Teile 2. die Geschwindigkeit, mit der der Motor 4M ar·

umfassen eine Rolle Λ2, die in einem im Balken 32 beilet.

ausaebildeten Schlitz 43 rollt. Die Bewegung des 3. die Größe des Kleidungsstückes und

4. die Elastizität des Kleidungsstückes (eine Änderung der Dehnung erfolgt, wenn das Kleidungsstück belastet ist).

Punkt P₂ dient als eine wichtige Angabe für jeden Test-Durchgang, da dort das Gewicht 38, die Größe der Motordrehzahl und die Größe des Kleidungsstückes konstant sind. Die Form der Kurve zwischen den Punkten P₁ und P₂ ist von Wert bei der Analysierung der Elastizitätsänderungen in einem T-Hemd (sozusagen »die Atmungskapazität« der Strickstruktur).

In Fig.5 ist dargestellt, daß die Dehnungsgrößen A₁, A₂ und R_a ebenso, wie die Neigungswinkel des Balkens 32 sich zur Analysierung durch Polarkoordinaten eignen. Wie ferner aus F i g. 5 hervorgeht, ist die Kurve für ein T-Hemd mit verhältnismäßig kleiner Atmungskapazität steil gerichtet, wie beispielsweise die Kurve C,, während bei einem T-Hcmd mit größerer Atmungskapazität die Kurve flacher verläuft, so, wie beispielsweise die Kurve C₁. Diese Prüfvorrichtung ist ebenfalls bei der Durchführung wiederholter Dchnungsprüfungen nützlich, wobei verschiedene Kurvensätze, fortschreitende Verändern rungen und/oder Muster der Kurven ein Maß für die Ermüdung des Stoffes während der Prüfung darstellen können. Wiederholte Prüfungen können auch in Verbindung mit einem wiederholten Wasch-Trocknungsprogramm durchgeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Prüfen und Aufzeichnen von Dehnungscharakteristiken dehnbarer Stoffe, die auf einem einen Körperteil simulierenden Träger liegen, von dem ein Teil von einem anderen davon getrennten Teil durch eine eine Kraft übertragende Einrichtung weg bewegbar und auf es zu bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die den Stoff tragenden Teile (21, 22) in an sich bekannter Weise mittels zweier einander zugekehrter Zahnstangen (21 a, 22 a), die von einem gemeinsamen Ritzel (2.7 a) angetrieben werden, voneinander fort und aufeinander zu beweglich sind, daß die eine in ihrer Größe veränderliche Kraft übertragende Einrichtung ein Laufgewicht (38), ein an diesem Laufgewicht befestigtes und um das Ritzel (27 a) gelegtes Kabel (41) sowie einen um einen Zapfen (33) schwenk- ao baren und an einem Grundrahmen (29) sitzenden Träger (32) umfaßt, längs dessen das Laufgewicht beweglich ist, und daß ein mit dem Laufgewicht (38) verbundenes Schreibgerät (39) auf einer Tafel (34) die Dehnungscharakteristiken aufzeichnet.