DE904481C - Verfahren und Messgeraet zur Bestimmung der Elastizitaet von Haaren, insbesondere von gekraeuselten Haaren, sowie Vorrichtung zum Kraeuseln der zu untersuchenden Haare - Google Patents

Description

• Verfahren und Meßgerät zur Bestirnmung der Elastizität von Haaren, insbesondere von gekräuselten Haaren, sowie Vorrichtung zum Kräuseln der zu untersuchenden Haare Bei allen chemischen oder physikalischen Beeinflussungen, denen Fasern, Wolle und insbesondere das menschliche Haar ausgesetzt bzw. unterworfen werden, entstehen Veränderungen, die in extremen Fällen bereits mit dem Tastsinn oder dem Auge wahrnehmbar sind. Natürlich können solche Veränderungen nicht zahlenmäßig erfaßt werden, sie sind auch von der untersuchenden Person abhängig, so daß man bisher nur zu einer subjektiven Beurteilung der Veränderung ge'kommen ist.
• Selbstverständlich hat es nicht an Versuchen gefehlt, die subjektiven Untersuchungsmethoden durch objektive, 4. h. durch Meßgeräte zu ersetzen. Am bekanntesten sind die sogenannten Haardehnungsmeßgeräte, welche über die iElastizität, das Arbeitsvermögen und schließlich die Zerreißfestigkeit von Fasern aller Art sowie Haaren etwas aussagen. Für die Bestimmung dieser Größe genügen im allgemeinen auch die bisher bekannten Meßgeräte, jedoch versagen diese Apparaturen in dem Augenblick, wo es sich um die Bestimmung irgendwelcher anderer Veränderungen, z. B. der Kräuselung, handelt.
• Bei der Untersuchung von Metallen, z. B. Stahldrähten, sind zur Ermittlung der Elastizitätseigenschaften seit langem Untersuchungsverfahren üblich, die nicht auf Dehnungsmesfsunlgen beruhen, sondern bei denen der Torsionsmodul bestimmt wird. Zu diesem Zweck wird der zu untersuchende Draht einem äußeren Zwang ausgesetzt und hierbei diejenige Kraft gemessen, die nach Aufhören des äußeren Zwanges die Rückkehr des Drahtes in den ursprünglichen Zustand wiederherstellt. Der Draht führt hierbei wegen seiner Masse und seiner elastischen Eigenschaften Schwingungen aus. Durch Messung der Schwingungsdauer läßt sich der Torsionsmodul nach der folgenden Formel bestimmen: In dieser Formel bedeuten: I = Länge des Drahtes, r = Radius im Falle kreisförmigen Querschnitts, K = Trägheitsmoment des angehängten Gewichts, t = Schwingungsdauer.
• Die Messung des Torsionsmoduls ist also geeignet, die elastischen Eigenschaften eines Stoffes und eine Veränderung desselben zahlenmäßig festzustellen. Sie kann auch bei Fasern und insbesondere Haaren angewendet werden und ist daher geeignet, um zu einer objektiven Beurteilung von irgendwelchen Veränderungen am Haar zu gelangen.
• Im weiteren Sinne kann der Torsionsmodul auch auf gekräuseltes Haar angewendet werden. Natürlich sind Schwingungsdauer und Schwingungswerte wesentlich verschieden von den obigen Werten, aber es ist doch möglich, über den Zustand einer Krause auswertbare Meßzahlen zu erhalten. Wesentlich ist hierbei natürlich, daß im Falle einer Meßreihe der Kräuselungsradius konstant bleibt bzw. daß das Haar in jedem Falle auf einen Wickelkörper mit konstantem Durchmesser sowie gegebener Ganghöhe und Windungszahl und schließlich mit gegebener Kraft gewickelt wurde. Unter diesen gleichmäßigen Voraussetzungen gibt die Messung des Torsionsmoduls eine wichtige Meßgröße, die über Veränderungen und Schädigungen etwas aussagt.
• Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, ein derartiges Meßgerät mit möglichst einfachen Mitteln und unter einfachster Bedienungsweise herzustellen. Zu diesem Zweck wird das Haar durch eine geeignete Klemmvorrichtung an einem schwingenden Anker befestigt und durch einen Schwingungserzeuger, der in weiten Grenzen die Schwingungszahl zu ändern gestattet, bewegt.
• Außerdem wird an das Haar ein kleines Gewicht gehängt, so daß die Kräuselung eine gewisse Dehnung erfährt. Bei einer bestimmten Frequenz, nämlich der Resonanzfrequenz, gerät das gekräuselte Haar in Schwingungen, wobei die Größe dieser Schwingung im Vergleich zu der sie erregenden Kraft ein Maß für die sogenannte Dämpfung ist. Außerdem ist die Schwingungszahl eine wichtige Größe, die ebenfalls in einem eindeutigen mathematischen Verhältnis zu den physikalischen Dimensionen des Haares steht. Etwaige Veränderungen dieser Größe sind also auch in der, Schwingungszahl ohne weiteres feststellbar.
• Ein Ausführungsbeispiel zeigen die Abbildungen.
• Die Abb. I zeigt das erfindungsgemäße Meßgerät für gekräuseltes Haar, Hierbei ist 1 ein Generator, der sinusförmige Schwingungen im Bereich von etwa I b41s 50 Hz erzeugt, welche durch einen Knopf 3 entsprechend variiert werden können. Die Schwingungszahl kann mittels Zeiger 4 an der Skala 2 abgelesen werden. Die Schwingung erregt über ein elektromagnetisches System 5 mit Spule 6 einen Anker 7, welcher die Schwingungen möglichst gleichförmig zwischen 1 und 50Hz wiedergibt, d.h. welcher keine lineare Verzerrung aufweist.
• Der Anker ist an dem Winkel 8 befestigt. Das lose Ende des Ankers trägt eine kleine Spiralfederg, welche erfindungsgemäß als Klemmvorrichtung zum Einspannen des Haares benutzt wird. Diese Feder g hat an ihrem freien Ende eine Öse I0, in welche der Stift eines Ankers II eingreift. Dieser Anker kann beim Einspannen des Haares 19 durch einen Elektromagneten I2 mit Wicklung I3 angezogen werden, so daß die Feder 9 hierbei auseinandergezogen wird und das Haar 19 auf diese Weise leicht zwischen die Spiralen gelegt werden kann.
• Beim Aufhören des Stromes schnellt die Feder 9 wieder in ihre Ruhelage zurück und klemmt damit das Haar einwandfrei fest. Um ein besonders müheloses Einspannen zu gewährleisten, wird der Elektromagnet 12 über eine Batterie 14 und einen Zeitschalter 15 betätigt, welcher durch den Kontakt I6 ausgelöst wird. Die erfindungsgemäße Verwendung eines Zeitschalters hat den Vorteil, daß man beide Hände für das Einspannen des Haares zur Verfügung hat und lediglich einige Sekunden zu warten braucht, bis die Stromauslösung und damit die Einspannung des Haares erfolgt ist. Der Zeitschalter selbst kann in beliebiger bekannter Ausführung entweder mit mechanischer oder elektrischer Verzögerung ausgerüstet sein.
• An das andere Ende des auf diese Weise eingespannten Haares 19 wird ein kleines Gewicht 18 mit Kennmarke gehängt, welches so bemessen sein muß, daß es eine gewisse Entspannung der Krause zur Folge hat. Dieses Gewicht schwebt vor einer Skala I7, an welcher die Schwingungsweite abgelesen werden kann.
• Der Meßvorgang ist nun folgender: Das in der vorstehenden Weise eingespannte und mit Gewicht belastete Haar wird durch Einstellen einer bestimmten Frequenz, welches am Generator I mittels Knopf 3 vorgenommen wird, in Resonanz versetzt.
• Die Höhe dieser Schwingungszahl ist gegeben durch die physikalischen Größen des Haares und selbstverständlich durch die Größe des angehängten Gewichts, welches aber zweckmäßigerweise grundsätzlich konstant gelassen wird. Wenn die erzeugte Frequenz mit der Eigenresonanz des schwingenden Haares übereinstimmt, führt das Gewicht I8 maximale Amplituden aus, und durch das Verhältnis der Größe der erregenden Spannung zur Amplitude des schwingenden Haares ist somit die Bestimmung des Dämpfungsdèkrementes sowie des Torsionsmoduls nach obiger Formel möglich. Veränderungen oder Schädigungen am Haar sind daher auf diese Weise schnellstens zu erkennen und zahlenmäßig auszuwerten.
• Um in allen Fällen stets eine gleiche Kräuselung des zu untersuchenden Haares zu erreichen, schlägt die Erfindung außerdem die Verwendung eines Wickels vor, wie er in Abb. 2 dargestellt ist.
• Durch Einfräsen einer schraubenförmigen Nut in den Wickelkörper ist die Anfertigung einer Krause von stets gleichem Krausendurchmesser, Windungsabstand und Windungszahl gegeben.
• Dieses Verfahren ist natürlich nur anwendbar bei der Bildung einer künstlichen Krause, wie sie beispielsweise mit den chemischen Mitteln beim Dauerwellen sowie durch Hitzeeinwirkung erzeugt wird.
• Bei der Messung natürlicher Krausen sind die geometrischen Dimensionen selbstverständlich in die Berechnung bzw. Messung einzusetzen. Das erfindungsgemäße Gerät beschränkt sich nicht allein auf die Krausenmessung beim menschlichen Haar, sondern auch bei allen tierischen Haaren sowie natürlichen oder künstlichen Wollfasern u. ä. Auch ist die Messung des nicht gekräuselten Haares, d. h. glatten Haares, möglich.

Claims (8)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Bestimmung der Elastizität von Haaren, insbesondere gekräuselten Haaren, dadurch gekennzeichnet, daß das Haar in Resonanzschwingungen versetzt und deren Schwingungsdauer bzw. Schwingungszahl gemessen wird.
2. 2. Meßgerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, gekennzeichnet durch einen Schwingungserzeuger mit einstellbarer Schwingungszahl, der das zu untersuchende Haar in Schwingungen versetzt, und durch eine Skala, an der die Schwingungsamplitude ablesbar ist.
3. 3. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungserzeuger einen Anker in Schwingungen versetzt, an dem das zu untersuchende Haar befestigt wird.
4. 4. Meßgerät nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zu untersuchende Haar mit einem Gewicht konstanter Größe belastet wird, das gegebenenfalls mit einer Kennmarke versehen ist, die gegenüber einer Skala angeordnet ist.
5. 5. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einspannen des zu untersuchenden Haares eine Schraubenfeder vorgesehen ist, zwischen deren Windungen das Haar einspannbar ist.
6. 6. Meßgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Spannvorrichtung unter dem Einfluß einer Entspannvorrichtung steht, die elektromagnetisch gesteuert wird.
7. 7. Meßgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannvorrichtung in einem Stromkreis liegt, dessen Einschaltdauer von einem Zeitschalter abhängig ist.
8. 8. Vorrichtung zum Kräuseln von Haaren für die Untersuchung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch einen Standardwickel, auf den das Haar gewickelt wird und der mit Nuten zur Bestimmung von Durchmesser und Windungszahl der Kräuselung versehen ist.