專利名稱：測(cè)定長(zhǎng)紡織料試樣強(qiáng)度特性的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)定長(zhǎng)紡織料試樣強(qiáng)度特性的裝置，包括一種將試樣從供料裝置中連續(xù)引出的牽拉裝置，兩個(gè)可驅(qū)動(dòng)的、彼此間隔一定距離且各有一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)軸輥的夾持機(jī)構(gòu)，通過(guò)軸輥的轉(zhuǎn)動(dòng)使所輸入的試樣拉伸，還有一個(gè)置于牽拉裝置和在試樣運(yùn)行方向上第一個(gè)夾持機(jī)構(gòu)之間的存儲(chǔ)器。
在EP-A-241894所公開(kāi)的這類(lèi)裝置中，每個(gè)夾持機(jī)構(gòu)具有一個(gè)圍繞軸輥與之接觸180°的鋼帶。試樣被插入鋼帶和軸輥之間的空隙，通過(guò)軸輥和鋼帶的轉(zhuǎn)動(dòng)使其夾住，夾持長(zhǎng)度最多達(dá)到軸輥周長(zhǎng)的一半。
采用這種裝置，通過(guò)將試樣從供料裝置連續(xù)引出并繼續(xù)地輸入在進(jìn)行測(cè)試時(shí)被驅(qū)動(dòng)的夾持機(jī)構(gòu)中，首次實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)度特性的連續(xù)測(cè)試。測(cè)試速度達(dá)到比常用的USTER TENSORAPID拉力測(cè)試裝置中試樣的通過(guò)速度高出兩個(gè)數(shù)量級(jí)的數(shù)值。(USTER是Zellweger Uster股份公司的注冊(cè)商標(biāo))。
強(qiáng)度特性的測(cè)試，即最大拉力(斷裂強(qiáng)度)和拉伸，長(zhǎng)期是由一系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)作出規(guī)定。在1976年采用新標(biāo)準(zhǔn)DIN53834，它只許用所謂的CRE方法(CRE為固定速度拉伸，或稱為固定速度變形)。在這方面可參考出版物USTER新聞公報(bào)第26號(hào)第32頁(yè)(1978年11月)“用于高效紡織品實(shí)驗(yàn)室的USTER測(cè)試方法”。
EP-A-241894所公開(kāi)的裝置具有很大的缺點(diǎn)，就是由于變形速度在很大程度上依賴于拉伸而不能進(jìn)行符合CRE方法的測(cè)試。并且由于變形速度曲線為正弦函數(shù)，則變形速度從試樣被夾住的零值增加到與軸輥相接觸為90°時(shí)的最大值，然后在180°時(shí)再變?yōu)榱?。該已知裝置的其它缺點(diǎn)為，即使軸輥與鋼帶之間輕微的變臟也會(huì)減小測(cè)量精確度，而且?jiàn)A持方法不能適應(yīng)大的拉力。后一缺點(diǎn)意味著對(duì)試樣的限制。
本發(fā)明的目的是提供一種測(cè)定長(zhǎng)紡織料試樣強(qiáng)度特性的裝置，采用這種裝置可以根據(jù)CRE方法進(jìn)行測(cè)量，它對(duì)表面污物不敏感，可以適用于很多類(lèi)型的試樣。
根據(jù)本發(fā)明，上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的每個(gè)夾持機(jī)構(gòu)由一個(gè)軸輥對(duì)構(gòu)成，其中的一個(gè)軸輥交替地在第一周緣段靠壓在另一軸輥上，而在第二周緣段則與另一軸輥有一定距離，這樣該夾持機(jī)構(gòu)對(duì)試樣就具有一個(gè)周期性開(kāi)啟和閉合的夾持間隙。
根據(jù)本發(fā)明的特征可以實(shí)現(xiàn)CRE方法，且諸如最大拉力和拉伸等強(qiáng)度特性可以固定變形速度的方法測(cè)得。這是由于在試樣被軸輥對(duì)夾住時(shí)，試樣是被夾在兩個(gè)軸輥之間局部靜止的接觸線上。在這種夾持時(shí)弄臟的危險(xiǎn)顯著小于軸輥和鋼帶之間的夾持。而且實(shí)際上對(duì)試樣沒(méi)有限制。
此外，軸輥對(duì)與軸輥和鋼帶的配合相比較顯著不易磨損，而整個(gè)裝置也變得大為緊湊。另件較少，且由于省去了鋼帶而增加了安全性。
下面參照實(shí)施例和附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。


圖1是按照本發(fā)明的裝置的正視示意圖;
圖2是用來(lái)說(shuō)明功能的原理圖;
圖3是包含本發(fā)明裝置的測(cè)試裝置示意圖。
按照?qǐng)D1，拉伸和拉力測(cè)試裝置基本包括待測(cè)紗線G的輸入段1，一個(gè)儲(chǔ)料段2和一個(gè)實(shí)測(cè)段3。這些段中的每一段都可以做成標(biāo)準(zhǔn)化組件。測(cè)試段包括兩個(gè)間隔一定距離的軸輥對(duì)W和W′，其中每個(gè)包括一個(gè)可驅(qū)動(dòng)的傳送輥4、4′，以及一個(gè)壓緊輥5、5′。一個(gè)略為彎曲、包含一個(gè)拉力傳感器6的紗線通道7位于軸輥對(duì)W和W′之間，拉力傳感器6配置在紗線通道7的彎曲點(diǎn)或頂點(diǎn)。紗線通道7彼此傾斜的兩部分長(zhǎng)度相等，從而傳感器6上不存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)。最后，測(cè)試段3還包括待測(cè)紗線G的入口部分8和出口部分9。
測(cè)試段3的主要構(gòu)件是兩個(gè)軸輥對(duì)W和W′，它們用來(lái)夾住所輸入的一定長(zhǎng)度紗線，然而以固定變形速度對(duì)其加載直至斷裂。為此，每一軸輥對(duì)W、W′必須能象普通線夾那樣進(jìn)行開(kāi)啟和閉合運(yùn)動(dòng)，以便固定和松開(kāi)紗線段。這可例如通過(guò)對(duì)各軸輥對(duì)W和W′的軸輥4、5和4′、5′之間的軸距控制增減來(lái)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)圖1，可選擇另一種解決方案，即兩個(gè)軸輥的軸距為固定值，但兩個(gè)軸輥之一，即作為傳送輥的軸輥4、4′在其周緣上是做成臺(tái)階形狀的，還具有兩個(gè)不同半徑周緣段。較大的半徑相當(dāng)于傳送輥的軸心到壓緊輥的軸心之間的距離再減去壓緊輥的半徑。較小的半徑略小一點(diǎn)，而兩個(gè)周緣段例如各占傳送輥4、4′周緣面的180°。
傳送輥4、4′是按箭頭所示方向用對(duì)轉(zhuǎn)方式傳動(dòng)的，最好共用一個(gè)驅(qū)動(dòng)器，傳送輥按圖示置于紗線通道7的不同端。在其表面設(shè)有諸如橡膠的高分子層的壓緊輥5、5′被安置成可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的而不需要特別的驅(qū)動(dòng)器。它們靠摩擦由傳送輥較大的一半驅(qū)動(dòng)。當(dāng)這一半靠在相應(yīng)的壓緊輥5或5′時(shí)，紗線G就在兩個(gè)軸輥之間被夾住(線夾閉合);而在另一種情況下，在兩個(gè)軸輥之間的連接面上存在空隙(線夾開(kāi)啟)。兩個(gè)傳送輥4、4′被連續(xù)驅(qū)動(dòng)且保持嚴(yán)格同步。
在圖2中用四個(gè)原理圖2a～2d示出對(duì)紗線G進(jìn)行夾持、拉伸和松開(kāi)的過(guò)程。每個(gè)原理圖示意地表示分別具有軸輥4、5和4′、5′的兩個(gè)軸輥對(duì)W和W′，以及一段待測(cè)紗線G。各圖的差別在于傳送輥4、4′的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。在圖2a中，傳送輥具有較小半徑的一半轉(zhuǎn)過(guò)壓緊輥5、5′并且順著紗線G。于是夾持間隙被開(kāi)啟，紗線G被插入這個(gè)夾持間隙。
在圖2b中，傳送輥4、4′的較小半徑和較大半徑之間的臺(tái)階正好到達(dá)軸輥軸心之間的連接面，這樣就使軸輥4、5和4′、5′進(jìn)入相互接觸的狀態(tài)。此時(shí)，紗線G被夾住并開(kāi)始拉伸。在圖2c中，兩個(gè)軸輥4、5和4′、5′之間仍然相互接觸，繼續(xù)進(jìn)行拉伸過(guò)程。
在圖2d中，傳送輥4、4′的較大半徑和較小半徑之間的臺(tái)階正好到達(dá)軸輥軸心之間的連接面。這是紗線達(dá)到最大拉伸的時(shí)刻，此后，對(duì)紗線G的夾持立刻結(jié)束。在實(shí)際測(cè)試中，不能達(dá)到紗線G的最大拉伸，因?yàn)樵诖酥凹喚€G已被拉斷。換言之，此裝置的設(shè)計(jì)和工作參數(shù)被選為使得特定的紗線G總是在拉伸過(guò)程中(圖2c)被拉斷。
隨后又到達(dá)圖2a的狀態(tài)，其中斷開(kāi)的紗線從裝置中被除掉，而一段新的紗線則被插入。
圖1所示的裝置中輸入段1主要包括一個(gè)紗線制動(dòng)器10和一對(duì)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的送出輥11，由此紗線G被連續(xù)地從供料裝置中引出(見(jiàn)圖3)。紗線制動(dòng)器10和送出輥11在Zellweger Uster股份公司的USTER測(cè)試機(jī)3中是已知的，在這里不作詳細(xì)敘述。
如前所述，雖然傳送輥4、4′連續(xù)地被驅(qū)動(dòng)，但是本方法所包括的對(duì)紗線的夾持、拉伸和松開(kāi)步驟卻間斷地進(jìn)行，從而紗線G在夾持和拉伸過(guò)程中自然必須不再被送入軸輥對(duì)W中。為此設(shè)置了儲(chǔ)料段2，它將連續(xù)供給的紗線G儲(chǔ)存在儲(chǔ)線器12中以間斷地供給軸輥對(duì)W。此外，儲(chǔ)料段2還有一個(gè)可控制的線夾13，它包括一個(gè)連續(xù)驅(qū)動(dòng)的控制軸輥14和一個(gè)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的配對(duì)軸輥15?？煽刂频木€夾13使得儲(chǔ)線器12有控制地被排空。與傳送輥4、4′一樣，控制軸輥14具有半徑不同的兩個(gè)周緣段，則紗線G或被線夾13夾住，或被其松開(kāi)。控制軸輥14的驅(qū)動(dòng)器與傳送輥4、4′的驅(qū)動(dòng)器相匹配。最好對(duì)送出輥11、控制軸輥14和傳送輥4、4′設(shè)置同一個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。
測(cè)試段3的入口部分8用來(lái)將紗線G從儲(chǔ)線器12中輸送到紗線通道7中，它包括一個(gè)第一抽入嘴16、一個(gè)中間存儲(chǔ)器17和一個(gè)第二抽入嘴18。原則上一個(gè)抽入嘴足以起到作用，但這樣不得不用較大的控制軸輥14的半徑來(lái)對(duì)應(yīng)傳送輥4的半徑。因?yàn)槿绻皇沁@樣的話，顯然在傳送輥4的較大周緣段靠在壓緊輥5上時(shí)，所引出的紗線G多于控制軸輥14在其較大周緣段滾動(dòng)接觸時(shí)所能提供的數(shù)量。因此設(shè)置了一個(gè)中間存儲(chǔ)器17將相差的長(zhǎng)度存儲(chǔ)起來(lái)。
儲(chǔ)線器12和中間存儲(chǔ)器17均為諸如噴氣織機(jī)中已知的氣流儲(chǔ)線器。這些存儲(chǔ)器最好是做成從圖面向后延伸的管狀腔，且在紗線G被導(dǎo)入的入口區(qū)具有一個(gè)適當(dāng)?shù)拇禋夂?或抽入嘴，以將紗線輸送到存儲(chǔ)管中。特別適合的是一種在瑞士專利申請(qǐng)04539/86-4(＝FR-A-2606893)中所述的所謂Coanda噴嘴。
測(cè)試段3被一個(gè)朝向觀察者的、做成吊門(mén)的透明板所復(fù)蓋。拉力傳感器6最好為壓電傳感器。
圖3示出一臺(tái)采用圖1測(cè)試裝置的整個(gè)拉力測(cè)試裝置。圖中，標(biāo)為P的測(cè)試裝置安在箱狀的外罩S中，外罩中還包括一個(gè)換線器19和一個(gè)插線臂20以將換線器19送出的紗線G插入到測(cè)試裝置P中。在外罩S旁設(shè)有帶待測(cè)紗線G線軸22的線軸架21。換線器19、插線臂20和線軸架21在USTER TESORAPID拉力測(cè)試裝置中均為已知的。
測(cè)量信號(hào)最好由安在顯示裝置23中的信號(hào)處理器進(jìn)行分析。顯示裝置與打印器24一樣，用來(lái)以數(shù)字和圖形方式輸出結(jié)果。具有信號(hào)處理器的顯示裝置23在USTER測(cè)試機(jī)和USTER TENSORAPID3中是已知的。這方面還可參考EP-A-249741。
實(shí)際測(cè)試表明，采用圖3所示的測(cè)試裝置，每分鐘可測(cè)試400米紗線。這樣本發(fā)明的裝置可達(dá)到與均勻度檢驗(yàn)機(jī)同樣高的測(cè)試速度，從而提供了將均勻度檢驗(yàn)機(jī)、拉力測(cè)試裝置和計(jì)數(shù)裝置結(jié)合使用，也許還可接合測(cè)定其它參數(shù)的組件以形成全自動(dòng)紡織品實(shí)驗(yàn)室的可能性。例如，一個(gè)這樣的多功能測(cè)試器可以包括圖3的測(cè)試裝置，以及在PCT申請(qǐng)WO89/03531中所述的測(cè)定均勻度和細(xì)度的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試裝置，除了在上面提到的優(yōu)點(diǎn)之外，還具有下述優(yōu)點(diǎn)這種設(shè)計(jì)可以對(duì)諸如軸輥的易損件進(jìn)行簡(jiǎn)單的更換，且可以簡(jiǎn)單地處置例如由劣質(zhì)紗線料引起的堵塞等故障;
由于將紗線插到軸輥對(duì)和測(cè)試區(qū)中只需要幾個(gè)偏轉(zhuǎn)點(diǎn)，則氣流損失極少。從而一方面可以很容易地進(jìn)行插入操作，另一方面可以低耗能地適用于具有大量紗線料的情況。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)定長(zhǎng)紡織料試樣強(qiáng)度特性的裝置，包括將試樣從供料裝置連續(xù)引出的牽拉裝置，兩個(gè)可驅(qū)動(dòng)的彼此相隔一定距離的夾持機(jī)構(gòu)，每個(gè)機(jī)構(gòu)具有一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的軸輥，通過(guò)軸輥的轉(zhuǎn)動(dòng)使所輸入的試樣拉伸，還有一個(gè)置于牽拉裝置與試樣運(yùn)行方向上第一夾持機(jī)構(gòu)之間的存儲(chǔ)器，其特征在于，每個(gè)夾持機(jī)構(gòu)由一個(gè)軸輥對(duì)(W、W′)構(gòu)成，其中一個(gè)軸輥(4、4′)交替地以其第一周緣段靠在另一軸輥(5、5′)上，或以其第二周緣段與另一軸輥(5、5′)隔開(kāi)，這樣該夾持機(jī)構(gòu)對(duì)試樣就具有一個(gè)周期性開(kāi)啟和閉合的夾持間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，構(gòu)成一個(gè)軸輥對(duì)(W、W′)的兩個(gè)軸輥(4、5;4′、5′)其相互軸距配置是固定的，其中一個(gè)軸輥(4、4′)在其周緣上是做成臺(tái)階形狀的，還具有兩個(gè)不同半徑的周緣段。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其特征在于，一個(gè)軸輥(4、4′)的較大半徑等于兩個(gè)軸輥(4、5;4′、5′)之間的軸距減去另一軸輥(5、5′)的半徑以及壓進(jìn)的深度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其特征在于，具有臺(tái)階形狀周緣面的軸輥(4、4′)連在一個(gè)共用的驅(qū)動(dòng)器上，最好是以對(duì)轉(zhuǎn)方式傳動(dòng)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的裝置，其特征在于，兩個(gè)半徑不同的周緣段各占兩個(gè)軸輥(4、4′)周緣的一部分，最好各占一半。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4的裝置，其特征在于，在兩對(duì)軸輥(W、W′)之間設(shè)有試樣(G)的導(dǎo)向通道(7)，在導(dǎo)向通道(7)中設(shè)有一個(gè)測(cè)量拉力的傳感器(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其特征在于，具有臺(tái)階形狀周緣面的軸輥(4、4′)置于導(dǎo)向通道(7)的不同端。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其特征在于，導(dǎo)向通道(7)由兩段等長(zhǎng)的相互傾斜的部分構(gòu)成，在該兩部分的轉(zhuǎn)折區(qū)設(shè)有傳感器(6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其特征在于，存儲(chǔ)器由一個(gè)氣流存儲(chǔ)器(12)構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，其特征在于，具有將試樣(G)從牽拉裝置(11)送到第一軸輥對(duì)(W)的氣動(dòng)裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其特征在于，在存儲(chǔ)器(12)和第一軸輥對(duì)(W)之間配置有一個(gè)可控制的線夾(13)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的裝置，其特征在于，可控制的線夾(13)由包括一個(gè)控制軸輥(14)和一個(gè)配對(duì)軸輥(15)的一個(gè)軸輥對(duì)構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其特征在于，控制軸輥(14)具有兩個(gè)半徑不同的周緣段，試樣(G)靠在半徑較大的周緣段時(shí)被夾住，而靠在半徑較小的周緣段時(shí)被松開(kāi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的裝置，其特征在于，控制軸輥(14)具有一個(gè)與軸輥對(duì)(W、W′)的驅(qū)動(dòng)器相連的驅(qū)動(dòng)器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，軸輥對(duì)(W、W′)，控制軸輥(14)和牽拉裝置(11)具有一個(gè)共用的驅(qū)動(dòng)器。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的裝置，其特征在于，在控制軸輥(14)與第一軸輥對(duì)(W)之間設(shè)有試樣(G)的入口部分(8)，而在第二軸輥對(duì)(W′)之后設(shè)有出口部分(9)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的裝置，其特征在于，入口部分(8)包括兩個(gè)噴嘴(16、18)和一個(gè)置于其間的中間存儲(chǔ)器(17)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的裝置，其特征在于，噴嘴(16、18)由抽入嘴構(gòu)成，而中間存儲(chǔ)器(17)則由一個(gè)氣流存儲(chǔ)器構(gòu)成。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其特征在于，存儲(chǔ)器(12)和中間存儲(chǔ)器(17)具有一個(gè)垂直于試樣(G)軸線配置的管狀存儲(chǔ)空間，并具有試樣的入口，試樣被導(dǎo)入該入口。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的裝置，其特征在于，在存儲(chǔ)器(12)和中間存儲(chǔ)器(17)的入口區(qū)各配置一個(gè)Coanda噴嘴。
21.根據(jù)權(quán)利要求16的裝置，其特征在于，出口部分(9)包括一個(gè)抽入嘴。
全文摘要
本裝置包括將試樣從供料裝置中連續(xù)引出的牽拉裝置，兩個(gè)軸輥對(duì)彼此隔開(kāi)以拉伸試樣，一個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)在牽拉裝置與試樣運(yùn)行方向上第一個(gè)軸輥對(duì)之間。每個(gè)軸輥對(duì)包括一個(gè)傳送輥和一個(gè)壓緊輥，其中傳送輥交替地以第一周緣段靠在壓緊輥上，或以第二周緣段與壓緊輥隔開(kāi)，從而在每個(gè)軸輥對(duì)的兩個(gè)軸輥之間形成對(duì)試樣周期性的開(kāi)啟和閉合其夾持間隙。這樣就可按固定變形速度方法作拉力測(cè)試，該裝置不易受污物影響，且可用于每種料的試樣。
文檔編號(hào)G01N33/36GK1057716SQ90104480
公開(kāi)日1992年1月8日 申請(qǐng)日期1990年6月20日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月20日
發(fā)明者海因茨·埃特 申請(qǐng)人:澤韋格·烏斯特有限公司