JP3325551B2 - テキスタイル試料の試験装置 - Google Patents
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Description
や、ロービングヤーン等のテキスタイル試料の均一性を
自動的に試験する装置に関する。
線状のテキスタイル材料の品質に関するパラメータを自
動的に決定する装置が使用されている。異なるタイプの
テストサンプルが連続して自動的に測定される。これら
のパラメータの測定と制御は、電気容量式の測定エレメ
ントの測定ギャップ内で行われる。紡績工場において、
線状のテキスタイル材料を加工するに際して重要な且つ
品質を定めるパラメータは、テスト試料の長さに沿う質
量分布の不規則性である。このパラメータは、テスト試
料の長さにわたる均質性の理論的分布から、実際の質量
分布の偏差を特長付ける。
とされた所定個数の測定ギャップを構成する電気容量式
の測定ヘッドを備えた構造であり、各測定ギャップは、
テスト試料の太さ又は細さ(糸の場合は番手)に応じて
使用される。このような均一性試験装置は、例えば、ヨ
ーロッパ特許公開EP−A−0266611により公知
である。そこでは、テスト試料を構成する繊維素材の誘
電率の相違が考慮されない。繊維束の誘電率が異なる場
合は、テスト試料が測定ギャップを走行している間に、
測定信号をそれに応じて電子的に増幅することにより対
処される。
は、異なる太さの試料に対して溝幅の異なる複数の測定
ギャップを選択して使用する構成であるため、このよう
な複数溝を備えた測定ヘッドを必要とする不便がある。
しかも、同じ太さの試料であれば全て同一幅の測定ギャ
ップを使用するので、同じ太さの試料であっても誘電率
を相違する場合には、誘電率を相違する試料の間で測定
結果を対比することが困難である。即ち、測定値の再生
利用性に難点がある。例えば、コットン等の天然繊維か
ら成る糸は誘電率が大きいため太い糸の場合と同じよう
な大きな測定信号を表し、一方、化学繊維から成る糸は
誘電率が小さいため細い糸の場合と同じような小さな測
定信号を表すことになるが、公知の装置ではこの点に対
して対処できない。
試料が太さを相違し及び/又は誘電率を相違する場合で
も、有効溝幅を選択可能とした一つの測定ギャップによ
り好適に対応せしめ、これにより、測定精度と、測定値
の再生利用性を改良した均一性試験装置を提供すること
にある。
したところは、電気容量式の測定ヘッドを構成する一対
の容量電極の間に溝型の測定ギャップを形成し、該測定
ギャップ内を通過して走行する糸等のテスト試料の質量
を長さ方向に連続して前記容量電極により測定せしめる
試験装置において、測定ギャップの溝側面を形成する容
量電極の電極板を、少なくとも一方の容量電極の側面の
測定ギャップに臨む側面を糸の横断面方向から見たとき
傾斜せしめることにより、相互に溝底と溝開口の間で溝
幅が変化するように形成せしめ、テスト試料を測定ギャ
ップ内において選択された溝幅部分に通過せしめるよう
に、該テスト試料と測定ヘッドとを相対的に移動せしめ
る位置決め装置を設けて成る点にある。また、本発明が
第二の手段として構成したところは、取付板から突出さ
れ相互にほぼ平行に配置された少なくとも一対の容量電
極の間に糸等のテスト試料を通過して走行せしめる溝型
の測定ギャップを形成した電気容量式の測定ヘッドと、
前記テスト試料の搬送と測定実施と測定信号の評価を行
う制御装置とから成る試験装置において、少なくとも一
つの容量電極は、測定ギャップに臨む側面を糸の横断面
方向から見たとき傾斜せしめ、取付板からの距離が増す
につれて測定ギャップの幅が広くなるように構成され、
テスト試料を測定ギャップ内に位置せしめたままの状態
で、該テスト試料と測定ヘッドとを相対的に移動せしめ
る位置決め装置によりテスト試料の走行位置における測
定ギャップの測定有効幅を連続的又は段階的に調整自在
に構成して成る点にある。更に、本発明が第三の手段と
して構成したところは、電気容量式の測定ヘッドを構成
する一対の容量電極の間に溝型の測定ギャップを形成
し、該測定ギャップ内を通過して走行する糸等のテスト
試料の質量を長さ方向に連続して前記容量電極により測
定せしめる試験装置において、測定ギャップの溝側面を
形成する容量電極の電極板のうち、少なくとも一方の容
量電極の側面が、測定ギャップに臨む段状の表面を形成
することにより溝底から溝開口に至り段階的に溝幅を広
くするように構成され、テスト試料を測定ギャップ内に
おいて選択された溝幅部分に通過せしめるように、該テ
スト試料と測定ヘッドとを相対的に移動せしめる位置決
め装置を設けて成る点にある。
が通過する位置で連続的又は段階的に調整できる測定有
効幅を有する測定ギャップが設けられ、この調整はテス
ト試料が測定ギャップ内に存在する間に位置決め装置に
より行われる。即ち、測定ギャップは、取付板から平行
に突出する一対の容量電極の間に形成された溝を構成す
るが、一対の容量電極の電極板が、相互に、溝底と溝開
口の間で溝幅を変化するように形成せしめられており、
位置決め装置によりテスト試料と測定ヘッドを相互に相
対移動せしめることにより、テスト試料を測定ギャップ
内における選択された溝幅部分に通過せしめるように位
置決めする。
するだけであり、該ギャップ内で太さを相違するテスト
試料が測定される。位置決め装置により、測定ヘッド内
でのテスト試料の相対的位置、即ち、測定ギャップの有
効幅が調整され、これにより簡単な方法で、測定のため
の複数の測定ギャップ幅を利用可能とする。
容量センサ装置を形成する複数の容量電極は、容量プレ
ートから成る。
も一つの容量電極が取付板から傾斜して延びると共に測
定ギャップに対面する表面を有し、これにより取付板か
らの距離が増すと測定ギャップの幅が広くなる。少なく
とも一つの容量電極の表面をテスト試料に対して傾斜さ
せているので、取付板に対して外向きに逸れる測定ギャ
ップが形成される。テスト試料の通過位置を設定し又は
測定ヘッドの位置を設定することにより、測定ギャップ
内におけるテスト試料の位置が変わるので、異なる測定
有効幅を利用できる。
うち少なくとも一つに、テスト試料と平行に延びる段を
有する段状表面を設けることもできる。この実施形態の
場合、測定ヘッドに対してテスト試料を位置決めするこ
とにより、測定ギャップの有効幅を調整できる。
が設けられ、テスト試料に対して測定ヘッドを測定ギャ
ップ幅が増減する方向に移動する。
場合は、テスト試料に対して測定ヘッドが測定ギャップ
幅の増減方向に移動され、これにより測定ギャップの有
効幅を設定できる。
ド手段を移動せしめることにより、測定ギャップ内でテ
スト試料を位置決めすることもできる。
対して、テスト試料と共にガイド手段を測定ギャップ幅
の増減方向に移動するように構成される。テスト試料が
測定ギャップ内で前後に平行に位置を変えるので、測定
ギャップの有効幅が調整される。更に、位置決め装置
は、ガイド手段を側方に移動することができるので、測
定容量センサ装置の容量電極に対するテスト試料の距離
を変えることができる。この場合、特に、測定ギャップ
を定める一対の容量電極からの非対称的な距離を調整で
きる。
も一つの容量電極は、取付板上で、測定ギャップ幅の増
減方向に向けて、テスト試料の走行方向に交差して平行
に移動することができる。この場合もテスト試料の通過
位置は不変のままである。
位置決めを行う駆動装置は、制御装置に向けて測定信号
を供給する通路センサに連結されており、制御装置が測
定ギャップの有効幅を計算する。
に接触することができる。この場合、テスト試料は測定
ギャップの内側の容量プレート(後述する中央に位置す
る容量電極)に接することが好ましく、これにより、測
定中におけるテスト試料の振れ等による不安定な走行が
防止される。
装置が設けられており、テスト試料が走行又は停止して
いるとき、測定容量センサ装置の測定信号が所定の測定
信号値に達するまで、容量電極及び/又はテスト試料の
ガイド手段を移動させる駆動装置を駆動する。このよう
にして、テスト試料の太さと、繊維素材の誘電特性の影
響を表す所謂材質決定値を、制御装置に入力することに
より、所定の測定信号値が得られるように、測定ギャッ
プを調整することができる。そうすることにより、テス
ト試料に対する測定ギャップが最適化されるので、測定
信号の大きさを改善し、測定値における不正確さを減少
し、測定値の再生利用性を高める。前記材質決定値は、
異なる繊維素材の誘電率に基づいて引き出された値であ
る。
ため、容量電極にはコーティングを設けることができ、
該コーティングは絶縁材により構成できる。
は、テスト試料が測定ギャップの外側に来るまで、測定
ギャップと平行して取付板に直交して引き込むことがで
きる。そこで、この場合、テスト試料が現れるまで、測
定ヘッドは装置のハウジングに引き込まれ格納される。
自在に設けることができる。中央の容量プレートを交換
自在にするのが好ましい。このため、取付板は、制御装
置にエンコード信号を供給できる差込式連結手段を構成
する。そこで、制御装置は装着された容量プレートのサ
イズを認識できる。
しい実施形態を詳述する。
装置9及び基準容量センサ装置11を備えた電気容量式
の測定ヘッド5とから構成された均一性試験装置を示し
ている。テスト試料1は、特に、糸や、リボンや、ロー
ビングヤーン等の線状のテキスタイル材料である。この
均一性試験装置は、テスト試料の長さにわたる質量分布
の不規則性を自動的にオンラインで検知できる。そこで
は、異なる統計データが検知され計算される。
テスト試料の測定及び評価と、位置決め装置44、46
を使用することによる測定ヘッド5に対する調整とをつ
かさどる。
電極10、12、14と、取付板6から直交して突出す
る二つの外部シールド電極17とから構成されている。
中央の容量電極12とシールド電極17はアースされて
おり、容量電極10、14は電位連結されている。中央
の容量電極12と、容量電極14(図2における右側の
容量電極)と、両電極間の測定ギャップ8とにより、測
定容量センサ装置9を形成する。同じく中央の容量電極
12と、容量電極10(図2における左側の容量電極)
と、両電極間の基準測定ギャップ7とにより、基準容量
センサ装置11を形成する。基準容量センサ装置11
は、例えば温度変化等による熱膨張等の環境変化による
基準測定ギャップ7に対する影響を検出し、測定容量セ
ンサ装置9による測定値との間における差をとるための
ものであり、所謂差動式のセンサ装置を構成する。従っ
て、前記とは反対に、図示の測定容量センサ装置9を基
準容量センサ装置として使用し、図示の基準容量センサ
装置11を測定容量センサ装置として使用しても良いこ
とは自明である。
おいて、テキスタイル試料1は、例えば、プレート式ブ
レーキ20を介して測定ギャップ8を鉛直方向に通るよ
うに供給され、更に、測定ヘッド5の下方で偏向手段2
2を介して一対のロール24、26の間を経て吸引装置
28に供給され、テスト試料1の連続的測定を可能にす
る。
板6に取付けられることにより片持ち支持され、少なく
とも中央の容量電極12は着脱自在で交換可能である。
中央の容量電極12は、例えば、プラグ差込式の連結手
段を介して交換される。プラグ差込式の連結手段は、エ
ンコードされているので、制御装置3は、どのような容
量電極12が装着されているのかを示す信号を受け取
る。従って、測定ギャップ8、9の幅を異ならしめるよ
うに厚さを相違する容量電極12を選択的に装着するこ
とにより、太さを著しく相違するテスト試料に対する溝
幅の大まかな調整を行うことができる。勿論、測定ヘッ
ドの全体を交換することもできる。
向きに逸れる測定ギャップ8が設けられている。このた
め、二つの容量電極12、14の一方、好ましくは電位
に接する方の容量電極14は、図2の平面から見たと
き、取付板6から傾斜して延びながら測定ギャップ8に
臨む側面13を有する。これにより、測定ギャップ8の
幅は、取付板6からの距離が増すにつれて幅を広げる。
測定容量センサ装置9に対して鏡像対称とされ、従って
同様に、基準測定ギャップ7として外向きに逸れる測定
ギャップを有している。図2において、シールド電極1
7と中央の容量電極12は、相互に平行な側面を有する
が、このような構成に代えて、中央の容量電極12に外
向きに細くなるテーパを形成しても良く、その場合、容
量電極10、14は相互に平行な側面13を有する。
ギャップ8と基準測定ギャップ7に対面する電位連結さ
れた容量電極10、14の側面は、それぞれ、複数段と
された段状の側面13を有し、段の縁19がテスト試料
1と平行に延びている。図3の実施形態では、テスト試
料1は、測定ギャップ8の異なる幅を備えた3個所の何
れかの個所で測定ヘッド5を通過することができる。図
例の場合、段状の側面は、図3に示したように傾斜して
延ばすことができ、図3に示す3段階の面が全て同じ傾
斜角を有する。然しながら、段状の側面13は、傾斜さ
せずに対面する容量電極12の側面と平行に形成し、段
状の側面13により形成される測定ギャップ8が溝底か
ら溝開口に向けて段階的に幅を広げるように構成しても
良い。
装置11は、測定容量センサ装置9に対して鏡像対称に
構成されているのが好ましい。
定ギャップ8内での位置を、位置決め装置44、46に
より位置決めされる。即ち、位置決め装置の使用により
測定ギャップ8の有効幅が選択される。位置決め装置4
4、46は、測定ギャップの深さ方向に対して、測定ギ
ャップ8内におけるテスト試料1の相対位置を位置決め
する。
ップ8内におけるテスト試料1の相対位置を設定するた
めには、二つの方法がある。テスト試料1を案内するガ
イド手段4が設けられている場合は、測定ヘッド5及び
ハウジング2に対して、位置決め装置46の使用によ
り、ガイド手段4と共にテスト試料1を前後に動かすこ
とができるので、図3に示したような段状の測定ギャッ
プ8又は図2に示したような連続斜面の測定ギャップ8
に対して、制御装置3により位置決め装置46を駆動し
ガイド手段4を移動することによって、テスト試料1に
適した溝幅の通路位置が設定される。
位置決め装置44の使用により、ハウジングに対して測
定ヘッド5を前後に動かすことができ、これにより、図
3に示したような段状の測定ギャップ8又は図2に示し
たような連続斜面の測定ギャップ8に対して、測定ギャ
ップの有効幅を調整することができる。即ち、ガイド手
段その他により走行位置を定められたテスト試料1に対
して、測定ヘッド5が前後に動くことにより、測定ギャ
ップ8の最も適切な溝幅の部分をテスト試料1に臨まし
める。位置決め装置44の使用により測定ギャップの有
効幅を調整するこの実施形態によれば、ガイド手段4を
省略できるので有利である。
の矢印に示すように僅か側方に、即ち、容量電極12又
は14に向けて位置決めするために使用しても良い。こ
れによりテスト試料を容量電極12又は14(好ましく
は容量電極12)に接触せしめ、走行中のテスト試料の
振れを防止できる。この場合、ガイド手段4を測定ギャ
ップ8の溝幅方向に移動するように駆動するための別の
位置決め装置(図示省略)が設けられる。
30、32並びに34、36から成り、ガイドローラを
構成することができ、測定ヘッド5の上方と下方に配置
されている。
を案内するガイド溝40を有している。図例の場合、測
定ヘッド5の上方に配置された一対のガイドローラ3
0、32の組と、測定ヘッド5の下方に配置された一対
のガイドローラ34、36の組とが構成され、各組を成
す一対のガイドローラは、それぞれ上下に配置されてい
る。
の前面にほぼ平行で鉛直方向に延びるテスト試料を上側
の偏向部材30(上方の組を成す一対のガイドローラの
うち上側のガイドローラ)に供給し、そこでテスト試料
の方向を偏向された後、更に偏向部材32(上方の組を
成す一対のガイドローラのうち下側のガイドローラ)に
より偏向され、鉛直方向に延びて測定ギャップ8に供給
される。図6に示すように、測定ヘッド5の下方で、テ
スト試料1は、再び下側の偏向部材34、36により二
回偏向される。偏向部材32と偏向部材34との間(上
方の組を成す一対のガイドローラのうち下側のガイドロ
ーラと、下方の組を成す一対のガイドローラのうち上側
のガイドローラとの間)で、テスト試料1は、板形状の
容量電極12、14に対して正確に平行となるように案
内される。ガイド手段4による調整は、テスト試料1が
容量電極12、14の一つ又は二つに接するように行わ
しめても良いが、中央の容量電極12に接触させるのが
好ましい。図4、図5及び図6に示す容量電極14は、
図5に示した実施形態に対応している。
縁材その他から成る摩耗防止層を設けることができる。
て、テスト試料1に対して測定ヘッド5を測定ギャップ
8の幅が増減する方向、即ち、測定ヘッド5をハウジン
グ2に対して前後方向に移動する位置決め装置44が設
けられている。この場合、ガイド手段4を設けることは
必要でない。位置決め装置44は、取付板6とハウジン
グ2との間を連結するモータ及びスピンドル方式(例え
ばラック・アンド・ピニオンや、ウオームギヤ・ウオー
ム軸等)のアセンブリ、又はピストン及びシリンダ方式
(例えば、エアシリンダや油圧シリンダ等)のユニット
により構成できる。尚、上述したガイド手段4の位置決
め装置46も、このようなモータ及びスピンドル方式の
アセンブリや、ピストン及びシリンダ方式のユニットに
より構成することができる。
態において、テスト試料1を測定ギャップ8の外側に位
置せしめた合間の保守点検等のために、図4に示すよう
に、測定ヘッド5をハウジング5の内部に平行に格納さ
れるように移動させるためにも使用できる。
位置決め装置44、46は、通路センサ(図示せず)に
連結されており、該センサから制御装置3に測定信号を
供給し、該信号により制御装置3が測定ギャップ8の有
効幅を決定する点において共通している。
中又は停止中の何れのときでも、測定容量センサ装置9
の測定信号が所定の測定信号値に達するまで、測定ギャ
ップ8の有効幅を調整するように位置決め装置44、4
6を駆動することができる。上述したように、テスト試
料の太さと、繊維素材の誘電特性に関係する材質決定値
を、制御装置3に入力すれば、測定容量センサ装置9か
らの測定信号が当該テスト試料1に対して測定ギャップ
8の溝幅が最適であることを示すまで、位置決め装置4
4、46を駆動し続けながらテスト試料に対する最適な
溝幅部分を探索する。
ャップ8にテスト試料1を容易に通すことができるよう
に、追加のガイドテーパピン50を設けた測定ヘッド5
を示している。
6は、金属製2部品から成り、二つの部品が金属ウエブ
48を介して連結されている。シールド電極17と中央
の容量電極12は、アースされたウエブ48に取付けら
れている。これに対して、電位に連結される容量電極1
0、14は、取付板6の二つの部品とウエブ48との間
に配置された絶縁プレート54に取付けられている。
示せず)を使用することにより、容量電極10、14を
シールド電極17及び中央の容量電極12に交差する横
向き方向に移動し(図8の矢印参照)、これにより測定
ギャップ8又は基準測定ギャップ7の溝幅を増減せし
め、測定ギャップ8又は基準測定ギャップ7の溝幅を変
更調整することができる。例えば、絶縁プレート54を
貫通する長孔に容量電極10、14を摺動自在に嵌入せ
しめ、絶縁プレート54の裏側面において容量電極1
0、14の前述のような移動を可能にする駆動源を備え
た位置決め装置を設ければ良い。
ッド5の全体をハウジング2に格納自在に構成し、保守
点検の便宜に供しても良い。
示す正面図である。
図である。
図である。
格納された状態を示す拡大側面図である。
のガイド手段を示す拡大側面図である。
る。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 電気容量式の測定ヘッド5を構成する一
対の容量電極12、14の間に溝型の測定ギャップ8を
形成し、該測定ギャップ8内を通過して走行する糸等の
テスト試料1の質量を長さ方向に連続して前記容量電極
12、14により測定せしめる試験装置において、 測定ギャップ8の溝側面を形成する容量電極12、14
の電極板を、少なくとも一方の容量電極の側面13の測
定ギャップ8に臨む側面13を糸の横断面方向から見た
とき傾斜せしめることにより、相互に溝底と溝開口の間
で溝幅が変化するように形成せしめ、 テスト試料1を測定ギャップ8内において選択された溝
幅部分に通過せしめるように、該テスト試料1と測定ヘ
ッド5とを相対的に移動せしめる位置決め装置44又は
46を設けて成ることを特徴とするテキスタイル試料の
試験装置。 - 【請求項2】 取付板6から突出され相互にほぼ平行に
配置された少なくとも一対の容量電極12、14の間に
糸等のテスト試料1を通過して走行せしめる溝型の測定
ギャップ8を形成した電気容量式の測定ヘッド5と、前
記テスト試料1の搬送と測定実施と測定信号の評価を行
う制御装置3とから成る試験装置において、少なくとも一つの容量電極は、測定ギャップ8に臨む側
面13を糸の横断面方向から見たとき傾斜せしめ、取付
板6からの距離が増すにつれて測定ギャップ8の幅が広
くなるように構成され、 テスト試料1を測定ギャップ8内に位置せしめたままの
状態で、該テスト試料1と測定ヘッド5とを相対的に移
動せしめる位置決め装置44又は46によりテスト試料
1の走行位置における測定ギャップ8の測定有効幅を連
続的又は段階的に調整自在に構成して成ることを特徴と
するテキスタイル試料の試験装置。 - 【請求項3】 電気容量式の測定ヘッド5を構成する一
対の容量電極12、14の間に溝型の測定ギャップ8を
形成し、該測定ギャップ8内を通過して走行する糸等の
テスト試料1の質量を長さ方向に連続して前記容量電極
12、14により測定せしめる試験装置において、 測定ギャップ8の溝側面を形成する容量電極12、14
の電極板のうち、少なくとも一方の容量電極の側面13
が、測定ギャップ8に臨む段状の表面を形成することに
より溝底から溝開口に至り段階的に溝幅を広くするよう
に構成され、 テスト試料1を測定ギャップ8内において選択された溝
幅部分に通過せしめるように、該テスト試料1と測定ヘ
ッド5とを相対的に移動せしめる位置決め装置44又は
46を設けて成ることを特徴とするテキスタイル試料の
試験装置。 - 【請求項4】 テスト試料1と測定ヘッド5とを相対的
に移動せしめる位置決め装置が、測定ヘッド5をテスト
試料1に対して測定ギャップ8の幅が増減する方向に移
動せしめる位置決め装置44と、テスト試料1のガイド
手段4を測定ヘッド5に対して測定ギャップ8の幅が増
減する方向に移動せしめる位置決め装置46との少なく
とも何れか一方により構成されて成ることを特徴とする
請求項1ないし3の何れかに記載のテキスタイル試料の
試験装置。 - 【請求項5】 テスト試料1の走行中又は停止中に、容
量電極12、14により構成された測定容量センサ装置
9の信号が所定値に達するまで、制御装置3により位置
決め装置44又は46を駆動して測定ギャップ8の有効
幅を調整するように構成したことを特徴とする請求項1
ないし4の何れかに記載のテキスタイル試料の試験装
置。 - 【請求項6】 測定ギャップ8の溝深さ方向に対して、
測定ヘッド5がハウジング2に進退自在に設けられ、位
置決め装置46により測定ヘッド5をハウジング2内に
格納自在となるように構成して成ることを特徴とする請
求項1ないし5の何れかに記載のテキスタイル試料の試
験装置。
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