DE102004059785A1 - Measurement of drapeability of textile surface material comprises applying the textile material on a bearing surface with a surface outline by subjecting a thrust force in the direction of the bearing surface - Google Patents

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Abstract

The thrust force is produced by a negative pressure subjected gas impermeable flexible membrane. The bearing surface (2) is partitioned into number of measuring fields (ij) with respective force/way sensors. The force is seized by a three point storage of the measuring fields forming elements arranged sensors (3). The drapeability is determined from the differences of the seized forces for the individual measuring fields. An independent claim is also included for device for measuring drapeability of textile surface material.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der Drapierbarkeit eines textilen Flächenmaterials.The The invention relates to a method and a device for measuring the drapability of a textile surface material.

Unter Drapierbarkeit eines textilen Flächenmaterials, beispielsweise eines zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffbauteilen verwendeten Geleges oder Gewebes, wird dessen Fähigkeit verstanden, sich an gewölbte Konturen von beispielsweise einer zur Herstellung des faserverstärkten Kunststoffbauteils verwendeten Form anzupassen. Diese Fähigkeit beruht in erster Linie auf Scherung und Biegung innerhalb des textilen Flächenmaterials, wogegen Dehnung auf Grund der hohen Faserfestigkeit typischerweise zu vernachlässigen ist.Under Drapability of a textile sheet, for example, one for the production of fiber-reinforced plastic components used fabric or fabric, its ability is understood domed Contours of, for example, one for producing the fiber-reinforced plastic component used form to adapt. This ability is primarily based on shearing and bending within the textile sheet material, however Elongation due to the high fiber strength is typically negligible.

Zur Messung der Drapierbarkeit von leicht drapierbaren Textilien sind seit langer Zeit verhältnismäßig einfach aufgebaute Gerätschaften bekannt. Eine davon ist der sogenannte Cusick-Tester, bei dem aus dem zu untersuchenden textilen Flächenmaterial ein kreisscheibenförmiges Stück ausgeschnitten und auf eine kreisscheibenförmige Auflagefläche mit einem kleineren Durchmesser zentrisch aufgelegt wird. In der Draufsicht oder in einem Schattenriss mit paralleler Beleuchtung erscheint der äußere Umfang des so drapierten Textilmaterials gegenüber dem ursprünglichen Kreisumfang wellenförmig nach innen versetzt, wobei eine unterschiedliche Anzahl von Knoten, d.h. Maxima und Minima über den Umfang, und unterschiedliche Amplituden, d.h. radiale Abstände der Maxima und Minima vom Zentrum erscheinen. Dieses Gerät ist beschrieben in Cusick, G.E., „The Measurement of Fabric Drape", Journal of the Textile Instiute, Vol. 59, No. 1, 1968, pp. T253–T260. Eine moderne Weiterentwicklung dieses Messverfahrens mittels Computer unter Verwendung eines entsprechend aufgenommenen digitalisierten Bildes ist beschrieben in Chang Kyu Park, Sung Min Kim, and Woong Ryeol Yu, „Quantitative Fabric Drape Evaluation System Using Image Processing Technology" (Part 1: Measurement System and Geometric Model), Journal of Testing and Evaluation, Vol. 32, pp. 1–7, 2004.to Measuring the drapability of easily draped textiles Relatively simple for a long time constructed equipment known. One of them is the so-called Cusick tester, in which the cut to be examined textile sheet material a circular disk-shaped piece and on a circular disk bearing surface is placed centrically with a smaller diameter. In the Top view or in a silhouette with parallel lighting the outer circumference appears of the draped textile material compared to the original one Circumference wavy offset inwardly, with a different number of nodes, i.e. Maxima and minima over the Scope, and different amplitudes, i. radial distances of Maxima and minima from the center appear. This device is described in Cusick, G.E., "The Measurement of Fabric Drape ", Journal of the Textile Institute, Vol. 59, no. 1, 1968, pp. T253-T260. A modern development of this measuring method by means of computer using a correspondingly captured digitized image is described in Chang Kyu Park, Sung Min Kim, and Woong Ryeol Yu, "Quantitative Fabric Drape Evaluation System Using Image Processing Technology "(Part 1: Measurement System and Geometric Model), Journal of Testing and Evaluation, Vol. 32, pp. 1-7 Of 2004.

Bei den bekannten Vorrichtungen erfolgt das Drapieren des Textilmaterials unter Wirkung der Schwerkraft durch das Eigengewicht des über die kreisscheibenförmige Auflagefläche hinaus stehenden kreisringförmigen Randbereichs des Textilmaterials. Zur Messung der Drapierbarkeit von textilen Halbzeugen relativ hoher Steifigkeit, z.B. von Multiaxialgelegen, Kohlefasergeweben o.ä. ist die bekannte Art der Messung jedoch weniger geeignet.at the known devices, the draping of the textile material under the effect of gravity by the weight of the over the circular disc-shaped bearing surface addition standing circular Edge region of the textile material. For measuring the drapability of textile semi-finished products of relatively high rigidity, e.g. of multi-axial, Carbon fiber fabrics or similar However, the known type of measurement is less suitable.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Messung der Drapierbarkeit eines textilen Flächenmaterials zu schaffen, das bzw. die auch für textile Halbzeuge relativ hoher Steifigkeit geeignet sind.The The object of the present invention is a method and a device for measuring the drapability of a textile surface material to create the same for textile semi-finished products of relatively high rigidity are suitable.

Verfahrensmäßig wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.Procedurally this object by a method having the features of the claim 1 solved.

Vorrichtungsmäßig wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11.Device wise the task solved by a device with the features of claim 11.

Jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Each advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Messung der Drapierbarkeit eines textilen Flächenmaterials geschaffen, bei dem das Textilmaterial auf eine Auflagefläche aufgelegt und unter einer vorgegebenen Kraft drapiert und ein Maß für die Drapierbarkeit des Textilmaterials erfasst wird. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass das Textilmaterial auf eine mit einer vorgegebenen Oberflächenkontur versehene Auflagefläche aufgelegt und mit einer vorgegebenen Druckkraft in Richtung auf die Auflagefläche beaufschlagt wird, und dass das Maß für die Drapierbarkeit des Textilmaterials bei vorgegebener Druckkraft durch die Verformung und/oder die zur Verformung erforderliche Kraft repräsentierenden Messwerten ermittelt wird.By The invention will be a method of measuring drapability a textile surface material created in which the textile material placed on a support surface and draped under a given force and a measure of drapability of the textile material is detected. According to the invention, it is provided that the Textile material on one with a given surface contour provided bearing surface applied and with a given compressive force in the direction of the bearing surface acted upon and that is the measure of drapability of the textile material at a given compressive force by the deformation and / or the force required for deformation Measured values is determined.

Vorzugsweise wird die vorgegebene Druckkraft mittels einer unterdruckbeaufschlagten gasundurchlässigen, flexiblen Membran erzeugt.Preferably is the predetermined pressure force by means of a negative pressure gas-impermeable, produced flexible membrane.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Auflagefläche in eine Anzahl von mit jeweiligen Kraft- und/oder Wegsensoren versehenen Messfeldern unterteilt, und die Verformung und/oder die zur Verformung erforderliche Kraft repräsentierenden Messwerte werden aus von den einzelnen Sensoren erfassten Messwerten ermittelt.According to one preferred embodiment of inventive method is the bearing surface in a number of provided with respective force and / or displacement sensors Divided fields, and the deformation and / or deformation representing required force Measured values become measured values recorded by the individual sensors determined.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Maß für die Drapierbarkeit des Textilmaterials durch Vergleich der bei gleicher Druckkraft von den Sensoren erfassten Messwerte für Kraft und/oder Weg an den Messfeldern mit und ohne auf die Auflagefläche aufgelegtes Textilmaterial ermittelt. Dabei dient zweckmäßigerweise die Messung ohne Textil auf der Auflagefläche in einem ersten Schritt zur Kalibrierung des Messsystems. In einem zweiten Schritt wird bei gleicher Druckkraft wie bei der Kalibrierung die Kraft- und/oder Wegverteilung mit aufgelegtem Textilmaterial gemessen.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the measure of the drapability of the textile material is determined by comparing the measured values for force and / or travel at the measuring fields recorded with the same compressive force by the sensors with and without textile material placed on the support surface. Expediently, the measurement without textile on the bearing surface is used in a first step for calibrating the measuring system. In a second step, with the same compressive force as during the calibration, the force and / or path distribution with applied Textilmate measured.

Dadurch ergibt sich zweckmäßigerweise eine zum kalibrierten Zustand abweichende Kraft- bzw. Wegverteilung, deren Differenz berechnet wird. Vorzugsweise wird das Maß für die Drapierbarkeit des Textilmaterials aus den Differenzen der erfassten Kräfte der einzelnen Messfelder ermittelt.Thereby Conveniently results in a for the calibrated state deviating force or path distribution, whose difference is calculated. Preferably, the measure of the drapability of Textile material from the differences of the forces detected determined individual measuring fields.

Ein vorteilhaftes Maß für die Drapierbarkeit des Textilmaterials ergibt sich aus dem Kehrwert der Summe der Betragswerte der Differenzen (ΔFij) der einzelnen Messfelder: Drapierbarkeit = 1/Σ|ΔFij|.One advantageous measure of the drapability of Textile material results from the reciprocal of the sum of the amounts of the differences (ΔFij) of the individual measuring fields: drapability = 1 / Σ | ΔFij |.

Die Druckkraft für jedes Messfeld wird bevorzugt mittels dreier, beispielsweise im Sinne einer Dreipunktlagerung von die Messfelder bildenden Elementen angeordneter Sensoren erfasst.The Pressing force for each measuring field is preferably by means of three, for example in Meaning of a three-point bearing of the measuring fields forming elements arranged sensors detected.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann das Maß für die Drapierbarkeit des Textilmaterials aus auf optischem Wege erhaltenen Messwerten für die Verformung des Textilmaterials ermittelt werden. Auch hier werden vorzugsweise Messungen, die mit und ohne auf die Auflagefläche aufgelegtem Textilmaterial bei gleicher Druckkraft durchgeführt werden, miteinander verglichen.According to one further advantageous embodiment The invention can measure the drapability of the textile material obtained by optical means for the Deformation of the textile material can be determined. Again, preferably Measurements taken with and without textile material applied to the support surface performed at the same pressure force be compared.

Insbesondere kann die Verformung des Textilmaterials mittels eines optischen 3D-Scanners erfasst werden.Especially can the deformation of the textile material by means of an optical Captured 3D scanner become.

Weiterhin wird durch die Erfindung eine Vorrichtung zur Messung der Drapierbarkeit eines textilen Flächenmaterials geschaffen, die eine Auflagefläche für das Textilmaterial und eine Einrichtung zur Erfassung eines Maßes für die Drapierbarkeit des Textilmaterials umfasst. Erfindungsgemäß ist die Auflagefläche mit einer vorgegebenen Oberflächenkontur versehen, und es ist eine Vorrichtung zur Beaufschlagung des Textilmaterials mit einer vorgegebenen Druckkraft in Richtung auf die Auflagefläche vorgesehen, wobei das Maß für die Drapierbarkeit des Textilmaterials bei vorgegebener Druckkraft durch die Verformung und/oder die zur Verformung erforderliche Kraft repräsentierenden Messwerten ermittelbar ist.Farther the invention provides a device for measuring the drapability a textile surface material created a bearing surface for the Textile material and means for determining a measure of drapability of the textile material. According to the support surface is with provided a predetermined surface contour, and it is a device for charging the textile material provided with a predetermined compressive force in the direction of the support surface, the measure of drapability of the textile material at a given compressive force by the deformation and / or the force required for deformation Measured values can be determined.

Vorzugsweise ist eine unterdruckbeaufschlagbare gasundurchlässige, flexible Membran zur Erzeugung der vorgegebenen Druckkraft vorgesehen.Preferably is a pressurizable gas impermeable flexible membrane for production provided the predetermined pressure force.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Auflagefläche in eine Anzahl von mit jeweiligen Kraft- und/oder Wegsensoren versehenen Messfeldern unterteilt, wobei das Maß für die Drapierbarkeit des Textilmaterials bei vorgegebener Druckkraft durch die von den einzelnen Sensoren erfassten Messwerte ermittelbar ist.According to one advantageous embodiment of the Invention is the bearing surface in a number of provided with respective force and / or displacement sensors Subdivided measuring fields, wherein the measure of the drapability of the textile material at a given pressure force by that of the individual sensors detected measured values can be determined.

Weiterhin ist es gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass die Messfelder in einer matrixartigen Anordnung vorgesehen und von einem die vorgegebene Oberflächenkontur fortsetzenden Randbereich umgeben sind, an welchem die flexible Membran gasundurchlässig festgelegt ist.Farther is it according to one advantageous embodiment the device according to the invention provided that the measuring fields in a matrix-like arrangement provided and from a given surface contour continuing edge area are surrounded, on which the flexible membrane gas-impermeable set is.

Vorzugsweise hat der Randbereich eine Breite, die der Abmessung von mindestens einem Messfeld entspricht.Preferably the border area has a width that is at least corresponds to a measuring field.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in dem Randbereich eine Dichtfuge ausgebildet, an welcher die flexible Membran luftundurchlässig versiegelbar ist.According to one advantageous embodiment of the Device according to the invention is formed in the edge region a sealing joint on which the flexible Membrane impermeable to air is sealable.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Messfelder quadratisch.According to one advantageous embodiment the measuring fields square.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist auch die matrixartige Anordnung der Messfelder quadratisch.According to one further advantageous embodiment is also the matrix-like arrangement of the measuring fields square.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Messfelder jeweils durch ein blockförmiges Element gebildet, die an einer Bodenplatte in Normalrichtung zu dieser beweglich gelagert sind und an ihrer Oberfläche einen Teil der vorgegebenen Oberflächenkontur aufweisen.According to one advantageous embodiment of the Device according to the invention the measuring fields are each formed by a block-shaped element, the mounted on a bottom plate in the normal direction to this movable are and on their surface have a part of the predetermined surface contour.

Vorzugsweise sind diese Sensoren jeweils zwischen die Messfelder und die Bodenplatte gekoppelt.Preferably These sensors are each between the measuring fields and the bottom plate coupled.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet die Bodenplatte zusammen mit dem Randbereich ein luftdichtes Gehäuse, das zur Unterdruckbeaufschlagung der flexiblen Membran evakuierbar ist.According to one preferred embodiment of Invention forms the bottom plate together with the edge region airtight housing, which can be evacuated to the negative pressure of the flexible membrane is.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die vorgegebene Oberflächenkontur eine standardisierte Kontur.According to one advantageous embodiment of the Invention, the predetermined surface contour is a standardized Contour.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die vorgegebene Oberflächenkontur eine Kontur eines realen Bauteils.According to one another advantageous embodiment the invention, the predetermined surface contour is a contour of a real component.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind für jedes Messfeld drei im Sinne einer Dreipunktlagerung an den die Messfelder bildenden blockförmigen Elementen angeordnete Sensoren vorgesehen.According to one advantageous embodiment of the Invention are for each measuring field three in the sense of a three-point bearing to the Measuring fields forming block-shaped Elements arranged sensors provided.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Erfassung der Verformung des Textilmaterials auf optischem Wege vorgesehen.According to an alternative embodiment of the invention, a device for detecting the Deformation of the textile material provided by optical means.

Dabei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die Vorrichtung zur Erfassung der Verformung des Textilmaterials auf optischem Wege einen 3D-Scanner enthält.there it may be provided in particular that the device for detecting the deformation of the textile material by optical means a 3D scanner contains.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere zur Durchführung des vorher genannten Verfahrens vorgesehen sein.The inventive device especially for carrying out be provided of the aforementioned method.

Ein wesentlicher Vorteil von Verfahren und Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es, dass die Drapierbarkeit von Textilmaterialien relativ hoher Steifigkeit gemessen werden kann. Ein weiterer Vorteil ist es, dass die Drapierbarkeit des Textilmaterials in Hinblick auf beliebige Oberflächenkonturen gemessen werden kann. Ein besonderer Vorteil ist es, dass die Drapierbarkeit in Hinblick auf die Oberflächenkontur eines konkreten realen Bauteils gemessen werden kann.One significant advantage of the method and apparatus according to the present invention Invention is that the drapability of textile materials relatively high stiffness can be measured. Another advantage it is that the drapability of the textile material in terms of on any surface contours can be measured. A particular advantage is that the drapability with regard to the surface contour a concrete real component can be measured.

Geht es nur um eine geringe Anzahl von Messungen und eine hohe Genauigkeit, ist die Variante der optischen Wegmessung vorteilhaft. Allerdings ist die optische Messapparatur teuer und eine Schulung des Bedienpersonals ist erforderlich.going just a small number of measurements and high accuracy, is the variant of the optical displacement measurement advantageous. Indeed the optical measuring equipment is expensive and training of the operating personnel is required.

Sollen häufige Messungen an einer standardisierten Oberfläche von niedriger qualifiziertem Bedienpersonal durchgeführt werden, so ist die Sensorvariante besser und kostengünstiger.Should frequent Measurements on a standardized surface of low qualified Operating personnel performed be, so the sensor variant is better and cheaper.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert.in the The following will be an embodiment of Invention explained with reference to the drawing.

Es zeigt:It shows:

1 eine schematisierte perspektivische, teilweise aufgebrochene Darstellung einer Vorrichtung zur Messung der Drapierbarkeit eines textilen Flächenmaterials gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 a schematic perspective, partially broken-away view of an apparatus for measuring the drapability of a textile sheet material according to an embodiment of the invention;

2 eine schematisierte seitliche Schnittansicht durch ein Messfeld der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1; 2 a schematic side sectional view through a measuring field of the device according to the invention according to the embodiment of 1 ;

3 eine Draufsicht auf die Messfelder des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und 3 a top view of the measuring fields of in 1 shown embodiment of the device according to the invention; and

4 eine schematisierte perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur Messung der Drapierbarkeit eines textilen Flächenmaterials gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. 4 a schematic perspective view of an apparatus for measuring the drapability of a textile sheet material according to another embodiment of the invention.

In 1 ist eine Vorrichtung zur Messung der Drapierbarkeit eines textilen Flächenmaterials 1 (z.B. ein Multiaxialgelege, ein Kohlefasergewebe o.ä.) gezeigt. Die Vorrichtung enthält eine Auflagefläche 2 für das Textilmaterial 1, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer vorgegebenen gewölbten Oberflächenkontur 8 versehen ist. Die Auflagefläche 2 ist in eine Anzahl von Messfeldern ij unterteilt, die matrixartig angeordnet sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier mal vier Messfelder dargestellt, nämlich die Messfelder 11 bis 14, 21 bis 24, 31 bis 34 und 41 bis 44. Tatsächlich kann die Anzahl der Messfelder jedoch größer sein.In 1 is a device for measuring the drapability of a textile sheet material 1 (eg a multiaxial fabric, a carbon fiber fabric or the like). The device includes a support surface 2 for the textile material 1 in the illustrated embodiment with a predetermined curved surface contour 8th is provided. The bearing surface 2 is divided into a number of measuring fields ij, which are arranged in a matrix. In the illustrated embodiment, four times four measuring fields are shown, namely the measuring fields 11 to 14, 21 to 24, 31 to 34 and 41 to 44. In fact, however, the number of measuring fields can be greater.

Die Messfelder ij sind von einem die vorgegebene Oberflächenkontur 8 fortsetzenden Randbereich 5 umgeben. Über dem Textilmaterial 1 ist eine gasundurchlässige, flexible Membran 4 vorgesehen, welche unterdruckbeaufschlagbar ist, um an dem Textilmaterial 1 eine vorgegebene Druckkraft zu erzeugen, mit welcher dieses in Richtung der Auflagefläche 2 gedrückt wird. Die gasundurchlässige flexible Membran 4 ist an dem Randbereich 5 in gasundurchlässiger Weise festgelegt. Dazu ist der Randbereich 5 mit einer Dichtfuge 6 versehen, an der die flexible Membran 4 luftundurchlässig versiegelbar ist. Der Randbereich 5 hat bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Breite, die mindestens der Abmessung von einem Messfeld ij entspricht.The measuring fields ij are of a given surface contour 8th continuing edge area 5 surround. Above the textile material 1 is a gas impermeable, flexible membrane 4 provided which is unterdruckbeaufschlagbar to the textile material 1 to generate a predetermined compressive force with which this in the direction of the support surface 2 is pressed. The gas-impermeable flexible membrane 4 is at the edge area 5 set in a gas-impermeable manner. This is the border area 5 with a sealing joint 6 provided at the the flexible membrane 4 impermeable sealable. The border area 5 has in the illustrated embodiment, a width which corresponds at least to the dimension of a measuring field ij.

Die Messfelder ij sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel quadratisch und damit ist auch die Anordnung der Messfelder ij in Form einer 4x4-Matrix quadratisch. Die Messfelder ij sind jeweils durch ein blockförmiges Element gebildet, welche jeweils an einer Bodenplatte 7 in Normalrichtung zu dieser beweglich gelagert sind und an ihrer Oberfläche jeweils einen Teil der vorgegebenen Oberflächenkontur 8 aufweisen.The measuring fields ij are square in the illustrated embodiment, and thus the arrangement of the measuring fields ij in the form of a 4x4 matrix is also square. The measuring fields ij are each formed by a block-shaped element, which in each case on a bottom plate 7 in the normal direction to this are movably mounted and on their surface in each case a part of the predetermined surface contour 8th exhibit.

Wie die Querschnittsdarstellung in 2 zeigt, sind die die Messfelder ij bildenden blockförmigen Elemente relativ zu der Bodenplatte 7 in deren Normalrichtung verschiebbar gelagert.Like the cross section in 2 1, the block-shaped elements forming the measuring fields ij are relative to the bottom plate 7 slidably mounted in the normal direction.

Die Bodenplatte 7 bildet zusammen mit dem Randbereich 5 ein luftdichtes Gehäuse, das zu der oben beschriebenen Unterdruckbeaufschlagung der flexiblen Membran 4 mittels einer, nicht dargestellten, Unterdruckpumpe evakuierbar ist.The bottom plate 7 forms together with the border area 5 an airtight housing, which leads to the above-described negative pressure of the flexible membrane 4 can be evacuated by means of a vacuum pump, not shown.

Wie die 2 und 3 zeigen, sind zwischen den die Messfelder ij bildenden blockförmigen Elementen und der Bodenplatte 7 Sensoren 3 angeordnet, bei denen es sich um Kraft- und/oder Wegsensoren handelt, mit denen die an jedem der Messfelder ij wirkende Kraft Fij bzw. die Verschiebung Sij der jeweiligen Messfelder ij bezüglich der Bodenplatte 7 in deren Normalrichtung erfasst wird.As the 2 and 3 show are between the measuring fields ij forming block-shaped elements and the bottom plate 7 sensors 3 arranged, which are force and / or displacement sensors, with which the force Fij acting on each of the measuring fields ij or the displacement Sij of the respective measuring fields ij with respect to the bottom plate 7 is detected in their normal direction.

Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind für jedes Meßfeld ij drei Sensoren 3 vorgesehen, die im Sinne einer Dreipunktlagerung an den die Messfelder ij bildeneden blockförmigen Elementen angeordnet sind. Mit dieser Anordnung kann ein Kippfehler vermindert werden, wie er bei stärker gekrümmten Konturen der Auflagefläche 2 aufgrund einer Abweichung der Flächennormalen vom Verschiebeweg des blockförmigen Elements auftreten kann.At the in 3 illustrated embodiment are for each measuring field ij three sensors 3 provided, which are arranged in the sense of a three-point bearing on the measuring fields ij forming block-shaped elements. With this arrangement, a tilt error can be reduced, as it with more curved contours of the support surface 2 may occur due to a deviation of the surface normal from the displacement of the block-shaped element.

Mit den Sensoren 3 wird die Kraft Fij bzw. die Wegstrecke Sij ermittelt, die bei Unterdruckbeaufschlagung der gasundurchlässigen flexiblen Membran 4 über das dazwischen befindliche textile Flächenmaterial 1 an den die Auflagefläche 2 bildenden jeweiligen Messfeldern ij zu beobachten ist. Die Reaktion der Messfelder ij, einzeln und in ihrer Gesamtheit, in Form der zu beobachtenden Kraft Fij bzw. Wegverschiebung Sij bildet ein Maß für die Drapierbarkeit des Textilmaterials 1.With the sensors 3 is the force Fij or the distance Sij determined that when negative pressure of the gas-impermeable flexible membrane 4 over the intermediate textile material 1 to the bearing surface 2 forming respective measuring fields ij is observed. The reaction of the measuring fields ij, individually and in their entirety, in the form of the force Fij to be observed or displacement Sij constitutes a measure of the drapability of the textile material 1 ,

Im Falle eines sehr gut drapierbaren Textilmaterials 1, d.h. bei einem Textilmaterial 1, das der durch die flexible Membran 4 ausgeübten Kraft sehr leicht folgt, wäre die an jedem der Messfelder ij auftretende Kraft Fij zumindest im Falle einer schwach gekrümmten Oberflächenkontur 8 und bei vernachlässigbar kleiner Reibung der Messfelder ij und des Textilmaterials 1 an der Auflagefläche 2 im wesentlichen gleich, nämlich entsprechend der durch die Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten der flexiblen Membran 4 erzeugten Druckkraft. Im Falle eines schlecht drapierbaren Materials, also eines Materials, das der durch die flexible Membran 4 auferlegten Verformung widerstrebt, hat dies eine ungleiche Kraftverteilung an den Messfeldern ij zur Folge. Dabei ist die an den Messfeldern ij auftretende Kraft Fij verschieden und entsprechend der durch das drapierte Textilmaterial 1 hervorgerufenen Kräfte größer oder kleiner als die durch die Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten der flexiblen Membran 4 erzeugte Druckkraft.In the case of a very drapable textile material 1 ie a textile material 1 that's through the flexible membrane 4 If the applied force follows very easily, the force Fij occurring at each of the measuring fields ij would be at least in the case of a slightly curved surface contour 8th and with negligible friction of the measuring fields ij and the textile material 1 on the support surface 2 essentially the same, namely according to the pressure difference between the two sides of the flexible membrane 4 generated compressive force. In the case of a poor drapable material, so a material that through the flexible membrane 4 resisting imposed deformation, this results in an uneven force distribution at the measuring fields ij. In this case, the force Fij occurring at the measuring fields ij is different and corresponding to that by the draped textile material 1 caused forces greater or less than those caused by the pressure difference between the two sides of the flexible membrane 4 generated compressive force.

Das Maß für die Drapierbarkeit des Textilmaterials 1 wird durch Vergleich der von den Sensoren 3 erfassten Messwerte für Kraft und/oder Weg an den Messfeldern mit und ohne auf die Auflagefläche 2 aufgelegtes Textilmaterial 1 ermittelt. Kraft und/oder Weg ohne auf die Auflagefläche 2 aufgelegtes Textilmaterial 1 werden in einem anfänglichen Kalibriervorgang ermittelt. Für die eigentliche Messung wird das Textilmaterial 1 auf die Oberfläche 8 der Auflagefläche 2 gelegt, mit der Membran 4, wie oben beschrieben, abgedeckt und mit dem gleichen definierten Unterdruck angesaugt.The measure of the drapability of the textile material 1 is by comparing the from the sensors 3 measured values for force and / or travel at the measuring fields with and without the contact surface 2 Applied textile material 1 determined. Force and / or way without the support surface 2 Applied textile material 1 are determined in an initial calibration process. For the actual measurement, the textile material 1 on the surface 8th the bearing surface 2 placed, with the membrane 4 , as described above, covered and sucked with the same defined negative pressure.

Als ein Maß für die Drapierbarkeit des Textilmaterials 1 kann der Kehrwert der Summe der betragsmäßigen Kraftdifferenzen an den Messfeldern ij verwendet werden: Drapierbarkeit = 1/Σ|ΔFij|.As a measure of the drapability of the textile material 1 the reciprocal of the sum of the magnitude differences in force on the measurement fields ij can be used: drapability = 1 / Σ | ΔFij |.

Die vorgegebene Oberflächenkontur 8 der Auflagefläche 2 kann eine standardisierte Kontur sein oder es kann die Kontur eines realen Bauteils sein.The specified surface contour 8th the bearing surface 2 may be a standardized contour or it may be the contour of a real component.

Bei einem in 4 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Vorrichtung 9 zur Erfassung der Verformung des Textilmaterials 1 auf optischem Wege vorgesehen, die einen 3D-Scanner enthält. Dieser erzeugt auf dem drapierten Textilmaterial 1 ein Messmuster 10, welches optisch erfasst und ausgewertet wird. Die Auswertung liefert die Verformung des drapierten Textimaterials repräsentierende Messwerte, die mit den Messwerten für die Wegstrecken Sij vergleichbar sind. Hierdurch können auch im Falle von stärker gekrümmten Auflageflächen 2 genaue Messwerte erhalten werden, da ein Kippfehler vermieden werden kann, wie er bei stärker gekrümmten Konturen der Auflagefläche 2 aufgrund einer Abweichung der Flächennormalen vom Verschiebeweg der blockförmigen Elemente auftreten würde.At an in 4 illustrated further embodiment of the invention is a device 9 for detecting the deformation of the textile material 1 provided optically, which includes a 3D scanner. This creates on the draped textile material 1 a measurement pattern 10 , which is optically recorded and evaluated. The evaluation provides measurements representing the deformation of the draped textual material, which are comparable to the measured values for the distances Sij. As a result, even in the case of more curved bearing surfaces 2 accurate measurements can be obtained, since a tilt error can be avoided, as he with more curved contours of the support surface 2 would occur due to a deviation of the surface normal from the displacement of the block-shaped elements.

Das Maß für die Drapierbarkeit des Textilmaterials 1 wird ähnlich wie bei dem ersten beschriebenen Ausführungsbeispiel durch Vergleich der von den Sensoren erfassten Messwerte mit und ohne auf die Auflagefläche aufgelegtes Textilmaterial ermittelt, wobei in einem ersten Schritt eine Kalibrierung erfolgt und die Messung in einem zweiten Schritt bei gleicher Druckkraft erfolgt.The measure of the drapability of the textile material 1 is determined similar to the first described embodiment by comparing the measured values recorded by the sensors with and without applied to the support surface textile, wherein in a first step, a calibration is performed and the measurement takes place in a second step at the same pressure force.

Die optische Erfassung kann allein oder in Kombination mit der Erfassung von Messwerten mittels Messfeldern wie anhand der 1 bis 3 beschrieben erfolgen.The optical detection can be used alone or in combination with the acquisition of measured values by means of measuring fields as with the 1 to 3 described described.

11
Textilmaterialtextile material
22
Auflageflächebearing surface
33
Sensorsensor
44
flexible Membranflexible membrane
55
Randbereichborder area
66
Dichtfugesealing joint
77
Bodenplattebaseplate
88th
Oberflächenkontursurface contour
99
optisches Messsystemoptical measuring system
1010
Messmustermeasurement pattern

Claims (27)

Verfahren zur Messung der Drapierbarkeit eines textilen Flächenmaterials, bei dem das Textilmaterial auf eine Auflagefläche aufgelegt und unter einer vorgegebenen Kraft drapiert und ein Maß für die Drapierbarkeit des Textilmaterials erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilmaterial (1) auf eine mit einer vorgegebenen Oberflächenkontur (8) versehene Auflagefläche (2) aufgelegt und mit einer vorgegebenen Druckkraft in Richtung auf die Auflagefläche (2) beaufschlagt wird, und dass ein Maß für die Drapierbarkeit des Textilmaterials (1) bei vorgegebener Druckkraft durch die Verformung und/oder die zur Verformung erforderliche Kraft repräsentierenden Messwerten (Sij bzw. Fij) ermittelt wird.Method for measuring the drapability of a textile sheet material, in which the textile material is placed on a supporting surface and draped under a predetermined force and a measure of the drapability of the textile material is detected, characterized in that the textile material ( 1 ) on a with a predetermined surface contour ( 8th ) provided bearing surface ( 2 ) and with a predetermined compressive force in the direction of the support surface ( 2 ) and that a measure of the drapability of the textile material ( 1 ) is determined at a predetermined compressive force by the deformation and / or the force required for the deformation of the measured values (Sij or Fij). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Druckkraft mittels einer unterdruckbeaufschlagten gasundurchlässigen, flexiblen Membran (4) erzeugt wird.A method according to claim 1, characterized in that the predetermined compressive force by means of a vacuum-loaded gas-impermeable, flexible membrane ( 4 ) is produced. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (2) in eine Anzahl von mit jeweiligen Kraft- und/oder Wegsensoren (3) versehenen Messfeldern (ij) unterteilt ist und die Verformung und/oder die zur Verformung erforderliche Kraft repräsentierenden Messwerte (Sij bzw. Fij) aus von den einzelnen Sensoren (3) erfassten Messwerten ermittelt wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the support surface ( 2 ) in a number of with respective force and / or displacement sensors ( 3 ) and the measured values (Sij or Fij) representing the deformation and / or the force required for the deformation of the individual sensors ( 3 ) measured values is determined. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß für die Drapierbarkeit des Textilmaterials (1) durch Vergleich der von den Sensoren (3) erfassten Messwerte für Kraft und/oder Weg (Fij bzw. Sij) an den Messfeldern (ij) mit und ohne auf die Auflagefläche (2) aufgelegtes Textilmaterial (1) ermittelt wird.A method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the measure of the drapability of the textile material ( 1 ) by comparing the from the sensors ( 3 ) measured values for force and / or travel (Fij or Sij) at the measuring fields (ij) with and without the bearing surface ( 2 ) applied textile material ( 1 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der Messwerte für Kraft und/oder Weg (Fij bzw. Sij) mit und ohne auf die Auflagefläche (2) aufgelegtem Textilmaterial (1) jeweils bei gleicher Druckkraft erfolgt.A method according to claim 4, characterized in that the detection of the measured values for force and / or travel (Fij or Sij) with and without on the bearing surface ( 2 ) applied textile material ( 1 ) takes place at the same pressure force. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß für die Drapierbarkeit des Textilmaterials (1) aus den Differenzen (ΔFij) der erfassten Kräfte (Fij) für die einzelnen Messfelder (ij) ermittelt wird.Method according to claim 4 or 5, characterized in that the degree of drapability of the textile material ( 1 ) is determined from the differences (ΔFij) of the detected forces (Fij) for the individual measuring fields (ij). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß für die Drapierbarkeit des Textilmaterials (1) aus dem Kehrwert der Summe der Betragswerte der Differenzen (ΔFij) der einzelnen Messfelder (ij) ermittelt wird: Drapierbarkeit = 1/Σ|ΔFij|A method according to claim 6, characterized in that the measure of the drapability of the textile material ( 1 ) is determined from the reciprocal of the sum of the magnitude values of the differences (ΔFij) of the individual measuring fields (ij): drapability = 1 / Σ | ΔFij | Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkraft (Fij) für jedes Messfeld (ij) mittels dreier im Sinne einer Dreipunktlagerung von die Messfelder (ij) bildenden Elementen angeordneter Sensoren (3) erfasst wird.Method according to one of claims 3 to 7, characterized in that the pressure force (Fij) for each measuring field (ij) by means of three in the sense of a three-point storage of the measuring fields (ij) forming elements arranged sensors ( 3 ) is detected. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 oder nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß für die Drapierbarkeit des Textilmaterials (1) aus aus optischem Wege erhaltenen Messwerten (Sij) für die Verformung des Textilmaterials (1) ermittelt wird.A method according to claim 1 or 2 or any one of claims 3 to 8, characterized in that the measure of the drapability of the textile material ( 1 ) from optically obtained measured values (Sij) for the deformation of the textile material ( 1 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformung des Textilmaterials (1) mittels eines optischen 3D-Scanners (9) erfasst wird.Method according to claim 9, characterized in that the deformation of the textile material ( 1 ) by means of a 3D optical scanner ( 9 ) is detected. Vorrichtung zur Messung der Drapierbarkeit eines textilen Flächenmaterials, umfassend eine Auflagefläche für das textile Flächenmaterial und eine Einrichtung zur Erfassung eines Maßes für die Drapierbarkeit des Textilmaterials, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (2) mit einer vorgegebenen Oberflächenkontur (8) versehen ist, und dass eine Vorrichtung (4, 5) zur Beaufschlagung des Textilmaterials (1) mit einer vorgegebenen Druckkraft in Richtung auf die Auflagefläche (2) vorgesehen ist, wobei das Maß für die Drapierbarkeit des Textilmaterials (1) bei vorgegebener Druckkraft durch die Verformung und/oder die zur Verformung erforderliche Kraft repräsentierenden Messwerten (Sij bzw. Fij) ermittelbar ist.Apparatus for measuring the drapability of a textile sheet material comprising a support surface for the textile sheet material and a device for detecting a measure of the drapability of the textile material, characterized in that the support surface ( 2 ) with a predetermined surface contour ( 8th ) and that a device ( 4 . 5 ) for charging the textile material ( 1 ) with a predetermined compressive force in the direction of the support surface ( 2 ), the degree of drapability of the textile material ( 1 ) can be determined at a predetermined compressive force by the deformation and / or the force required for deformation (Sij or Fij). Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine unterdruckbeaufschlagbare gasundurchlässige, flexible Membran (4) zur Erzeugung der vorgegebenen Druckkraft vorgesehen ist.Device according to Claim 11, characterized in that a pressurizable gas-impermeable, flexible membrane ( 4 ) is provided for generating the predetermined compressive force. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (2) in eine Anzahl von mit jeweiligen Kraft- und/oder Wegsensoren (3) versehenen Messfeldern (ij) unterteilt ist, wobei das Maß für die Drapierbarkeit des Textilmaterials (1) bei vorgegebener Druckkraft durch die von den einzelnen Sensoren (3) erfassten Messwerte (Fij bzw. Sij) ermittelbar ist.Apparatus according to claim 11 or 12, characterized in that the bearing surface ( 2 ) in a number of with respective force and / or displacement sensors ( 3 ) (ij), wherein the measure of the drapability of the textile material ( 1 ) at a given compressive force by that of the individual sensors ( 3 ) measured values (Fij or Sij) can be determined. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Messfelder (ij) in einer matrixartigen Anordnung vorgesehen und von einem die vorgegebene Oberflächenkontur fortsetzenden Randbereich (5) umgeben sind, an welchem die flexible Membran (4) gasundurchlässig festgelegt ist.Apparatus according to claim 13, characterized in that the measuring fields (ij) provided in a matrix-like arrangement and of a the predetermined surface contour continuing edge region ( 5 ) on which the flexible membrane ( 4 ) is set gas-impermeable. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich (5) eine Breite aufweist, die der Abmessung von mindestens einem Messfeld (ij) entspricht.Apparatus according to claim 14, characterized in that the edge region ( 5 ) has a width that corresponds to the dimension of at least one measuring field (ij). Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Randbereich (5) eine Dichtfuge (6) ausgebildet ist, an welcher die flexible Membran (4) luftundurchlässig versiegelbar ist.Apparatus according to claim 14 or 15, characterized in that in the edge region ( 5 ) a sealing joint ( 6 ) is formed, on which the flexible membrane ( 4 ) impervious to air sealing. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Messfelder (ij) quadratisch sind.Device according to one of claims 11 to 16, characterized that the measuring fields (ij) are square. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die matrixartige Anordnung der Messfelder (ij) quadratisch ist.Device according to one of claims 14 to 17, characterized in that the matrix-like Arrangement of the measuring fields (ij) is square. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Messfelder (ij) jeweils durch ein blockförmiges Element gebildet sind, die an einer Bodenplatte (7) in Normalrichtung zu dieser beweglich gelagert sind und an ihrer Oberfläche einen Teil der vorgegebenen Oberflächenkontur (8) aufweisen.Device according to one of claims 11 to 18, characterized in that the measuring fields (ij) are each formed by a block-shaped element which on a bottom plate ( 7 ) are mounted in the normal direction to this movable and on its surface a part of the predetermined surface contour ( 8th ) exhibit. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren zwischen die Messfelder (ij) und die Bodenplatte (7) gekoppelt sind.Apparatus according to claim 19, characterized in that the sensors between the measuring fields (ij) and the bottom plate ( 7 ) are coupled. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (7) zusammen mit dem Randbereich (5) ein luftdichtes Gehäuse bildet, das zur Unterdruckbeaufschlagung der flexiblen Membran (4) evakuierbar ist.Apparatus according to claim 19 or 20, characterized in that the bottom plate ( 7 ) together with the edge area ( 5 ) forms an airtight housing, which for negative pressure of the flexible membrane ( 4 ) is evacuable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Oberflächenkontur (8) eine standardisierte Kontur ist.Device according to one of claims 11 to 21, characterized in that the predetermined surface contour ( 8th ) is a standardized contour. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Oberflächenkontur (8) eine Kontur eines realen Bauteils ist.Device according to one of claims 11 to 22, characterized in that the predetermined surface contour ( 8th ) is a contour of a real component. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Messfeld (ij) drei im Sinne einer Dreipunktlagerung an den die Messfelder (ij) bildeneden blockförmigen Elementen angeordnete Sensoren (3) vorgesehen sind.Device according to one of claims 13 to 23, characterized in that arranged for each measuring field (ij) three in the sense of a three-point bearing on the measuring fields (ij) forming the block-shaped elements arranged sensors ( 3 ) are provided. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (9) zur Erfassung der Verformung des Textilmaterials (1) auf optischem Wege vorgesehen ist.Device according to claim 11 or 12, characterized in that a device ( 9 ) for detecting the deformation of the textile material ( 1 ) is provided by optical means. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (9) zur Erfassung der Verformung des Textilmaterials (1) auf optischem Wege einen 3D-Scanner enthält.Device according to claim 25, characterized in that the device ( 9 ) for detecting the deformation of the textile material ( 1 ) contains a 3D scanner by optical means. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 26, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10.Device according to one of claims 11 to 26, for carrying out the Method according to one of the claims 1 to 10.
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