JPH01250036A - 段ボール試験方法及び装置 - Google Patents
段ボール試験方法及び装置Info
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- JPH01250036A JPH01250036A JP1030084A JP3008489A JPH01250036A JP H01250036 A JPH01250036 A JP H01250036A JP 1030084 A JP1030084 A JP 1030084A JP 3008489 A JP3008489 A JP 3008489A JP H01250036 A JPH01250036 A JP H01250036A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/26—Investigating twisting or coiling properties
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0014—Type of force applied
- G01N2203/0021—Torsional
-
- G—PHYSICS
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
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- G01N2203/0282—Two dimensional, e.g. tapes, webs, sheets, strips, disks or membranes
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- Paper (AREA)
- Machines For Manufacturing Corrugated Board In Mechanical Paper-Making Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の分野］
本発明は、紙ボード製品の試験と、製造中における紙ボ
ードの構造的特性の評価を行うための方法及び装置に関
する。特に本発明は、段ボールの中芯紙のせん断剛性を
測定するための技術に関す゛る。
ードの構造的特性の評価を行うための方法及び装置に関
する。特に本発明は、段ボールの中芯紙のせん断剛性を
測定するための技術に関す゛る。
せん断剛性の測定により、紙ボードの構造的特性の決定
、及び、末端用途での段ボールパネルの強度の判定につ
いての重要なパラメータが得られる。
、及び、末端用途での段ボールパネルの強度の判定につ
いての重要なパラメータが得られる。
［従来の技術］
段ボールのコア（中芯紙）のせん断剛性を測定すること
については、種々の方法が研究されてきている。現在使
用されている方法は次のようなものである。
については、種々の方法が研究されてきている。現在使
用されている方法は次のようなものである。
（１）種々のスパンでの３点ビーム試験。
（２）直接せん断。
これらの方法のうち、 （１）の方法では、多くの試験
が必要であり、比較的剛性の高いコアの場合、中央荷重
を及ぼす点で局部的座屈が生じるために、溝足な結果を
得にくい。
が必要であり、比較的剛性の高いコアの場合、中央荷重
を及ぼす点で局部的座屈が生じるために、溝足な結果を
得にくい。
（２）の方法では、試験片を剛直な裏当てストリップに
対して接着やその他の手段により取り付けることが必要
である。この作業は手間がかかり、この方法による結果
は、測定中に非常に小さいたわみが生じるために、非常
に変化し易い。
対して接着やその他の手段により取り付けることが必要
である。この作業は手間がかかり、この方法による結果
は、測定中に非常に小さいたわみが生じるために、非常
に変化し易い。
［発明の目的と概要］
本発明の目的は、小数の試験片を使用してせん断剛性を
測定するための簡単な方法を提供するとともに、その方
法を実施するための装置を提供することにある。
測定するための簡単な方法を提供するとともに、その方
法を実施するための装置を提供することにある。
更に本発明の目的は、印刷や箱製造中に段ボール中芯紙
に及ぼされた損傷を評価する方法を提供することにある
。
に及ぼされた損傷を評価する方法を提供することにある
。
現在、中芯紙の損傷を評価するために推薦されている方
法は、１９８７ Ｔａｐｌ＋Ｉ Ｒｅｐｏｒｔ ３
０３０４−１１によるボードの厚さ測定である。
法は、１９８７ Ｔａｐｌ＋Ｉ Ｒｅｐｏｒｔ ３
０３０４−１１によるボードの厚さ測定である。
本発明は、機械方向における中芯紙のせん断剛性を測定
することにより、中芯紙の損傷をより正確に測定しよう
とするものである。
することにより、中芯紙の損傷をより正確に測定しよう
とするものである。
このために、本発明は、段ボールの処理作業における補
助的処理として段ボールを試験するための方法であって
、矩形の段ボール試験片に制御された捻り力を及ぼし、
任意のねじれ角度での捻り力を測定して段ボールの構造
的特性の相対的測定を行う段ボール試験方法を提供する
ものである。
助的処理として段ボールを試験するための方法であって
、矩形の段ボール試験片に制御された捻り力を及ぼし、
任意のねじれ角度での捻り力を測定して段ボールの構造
的特性の相対的測定を行う段ボール試験方法を提供する
ものである。
本発明のこの方法は、ボードの中芯紙のせん断剛性とそ
の捻りに対する剛性との間に基本的な関係が存在すると
いうことに基づいている。
の捻りに対する剛性との間に基本的な関係が存在すると
いうことに基づいている。
試験片を捻ることにより、せん断歪が中芯紙に生じる。
試験片を捻ることにより、以下を記録できる。
（ｉ）任意の荷重についての最初の捻り角度。
（ｉｔ）一定荷重の下でのある時間にわたっての捻り角
度の変化。
度の変化。
（ｉｉｉ）初期捻り角度を達成するのに必要な力。
（ｉｖ）任意の捻り角度を維持するのに必要な力のある
時間にわたっての変化。
時間にわたっての変化。
条件が変化する場合の中芯紙の性能を測定するために、
試験片に与えられた破砕の程度と湿度状態とを変化させ
ながら測定を行うこともできる。
試験片に与えられた破砕の程度と湿度状態とを変化させ
ながら測定を行うこともできる。
ある範囲にわたって製品を評価することにより、任意の
力又は大きい力について、たわみが小さくなる性能の尺
度を確立し、任意のたわみがより優れた品質の段ボール
の所望の特性となるようにできる。
力又は大きい力について、たわみが小さくなる性能の尺
度を確立し、任意のたわみがより優れた品質の段ボール
の所望の特性となるようにできる。
この方法を実施するために育苗な装置は、本質的に、１
対の軸方向に並ぶクランプを備え、少な（ども一方のク
ランプが上記整列軸と直角な平面において回転自在であ
るとともに、上記一方のクランプを回転させるために及
ぼされた力を測定する手段と、回転角度を測定する手段
とを備えている。
対の軸方向に並ぶクランプを備え、少な（ども一方のク
ランプが上記整列軸と直角な平面において回転自在であ
るとともに、上記一方のクランプを回転させるために及
ぼされた力を測定する手段と、回転角度を測定する手段
とを備えている。
装置はマニュアルで操作し、重りをレバーアームなどに
付加することにより、一方のクランプを他方に対して回
転させることができる。これに代えて、装置をｌＮ５Ｔ
ＲＯＮのような力測定装置に取り付け、回転式クランプ
を一定の最大回転角度まで移動させてそれを実施するの
に必要な力を測定するように構成することもできる。そ
のような測定は、ある時間にわたって捻りを繰り返す状
態で、試験片の性能を測定するために連続的に繰り返す
ことができる。
付加することにより、一方のクランプを他方に対して回
転させることができる。これに代えて、装置をｌＮ５Ｔ
ＲＯＮのような力測定装置に取り付け、回転式クランプ
を一定の最大回転角度まで移動させてそれを実施するの
に必要な力を測定するように構成することもできる。そ
のような測定は、ある時間にわたって捻りを繰り返す状
態で、試験片の性能を測定するために連続的に繰り返す
ことができる。
本発明の方法は、段ボールの機械方向（ＭＤ）における
せん断剛性を測定するのに使用される。
せん断剛性を測定するのに使用される。
これは、試験片の長辺に沿って段ボールの溝が見えるこ
とを意味している。このＭＤせん断測定では、所要特性
の約８０％が測定され、純粋な測定ではないが、非常に
大きい経験的利点が生じる。
とを意味している。このＭＤせん断測定では、所要特性
の約８０％が測定され、純粋な測定ではないが、非常に
大きい経験的利点が生じる。
測定で得られる種々の形式の読み取り値により、ある時
間にわたってのせん断剛性の劣化を評価できるとともに
、せん断剛性の初期評価を行える。
間にわたってのせん断剛性の劣化を評価できるとともに
、せん断剛性の初期評価を行える。
これにより、製造時又は利用時の段ボールの品質を一貫
性を持って比較できる。
性を持って比較できる。
すなわち、特定の時間での段ボールの品質を評価できる
だけではなく、様々な程度に破砕された後や種々の湿度
条件において、同様の特性を評価できる。
だけではなく、様々な程度に破砕された後や種々の湿度
条件において、同様の特性を評価できる。
［実施例］
実施例の装置はベース９と２個の軸方向支持部１１．１
２とを備えており、支持部１１．１２が共通軸１０上に
クランプヘッド１３．１４を支持している。両クランプ
ヘッド１３．１４は軸１０と直角平面において回転自在
である。
２とを備えており、支持部１１．１２が共通軸１０上に
クランプヘッド１３．１４を支持している。両クランプ
ヘッド１３．１４は軸１０と直角平面において回転自在
である。
被試験片はその縦方向軸を軸１０と並べた状態でクラン
プ１３．１４に保持される。ねじ１５によりクランプ１
３．１４を締め付けて試験片２１をクランプ内でバラン
スを崩さずに有効に掴めるようになっている。
プ１３．１４に保持される。ねじ１５によりクランプ１
３．１４を締め付けて試験片２１をクランプ内でバラン
スを崩さずに有効に掴めるようになっている。
軸方向支持部１１にクランプ１３を連結するピボット１
０の回転を調節ねじ２０により防止することにより、ク
ランプ１３を所定位置に固定できる。
０の回転を調節ねじ２０により防止することにより、ク
ランプ１３を所定位置に固定できる。
クランプ１４はホイール１６と同軸上にあり、その軸を
自由に回転できる状態で高精度でバランスが保たれてい
る。ホイール１６にはワイヤー１７を巻き付けて重りを
支えるようにできる。
自由に回転できる状態で高精度でバランスが保たれてい
る。ホイール１６にはワイヤー１７を巻き付けて重りを
支えるようにできる。
これに代えて、支持部１９を介して力測定装置に装置を
取り付けることができ、又、ワイヤー１７も連結できる
。ホイール１６には角度目盛１８が付けてあり、マーカ
ー２２を使用して軸を目盛の始点に揃えるようになって
いる。
取り付けることができ、又、ワイヤー１７も連結できる
。ホイール１６には角度目盛１８が付けてあり、マーカ
ー２２を使用して軸を目盛の始点に揃えるようになって
いる。
試験を行うために、試験片段ボールを切断して通常の試
験寸法（１０＋ｕ＋ ｘ ２５ｍｍ）の試験片を作る
。
験寸法（１０＋ｕ＋ ｘ ２５ｍｍ）の試験片を作る
。
次に試験片２１をクランプに取り付け、クランプ１３．
１４を締め付ける。クランプを回転させて目盛１８の始
点をマーカー２２と並べ、クランプ１３を締め付けねじ
２０で固定する。
１４を締め付ける。クランプを回転させて目盛１８の始
点をマーカー２２と並べ、クランプ１３を締め付けねじ
２０で固定する。
第３図に示す実施例は以下を備えた装置を支持するため
のベース３０を備えている。
のベース３０を備えている。
（ｉ）ロードセル３１とそれに併設される試験片ジｅ−
３３用の支持ハウジング３２゜ （Ｉｉ）電動モーター３５とそれに併設されるギヤボッ
クス３６゜ギヤボックス３８はソフトカップリング３７
を介してロータリーエンコーダー３８に連結しており、
エンコーダー３８に試験片ジＩ！−３９が連結している
。
３３用の支持ハウジング３２゜ （Ｉｉ）電動モーター３５とそれに併設されるギヤボッ
クス３６゜ギヤボックス３８はソフトカップリング３７
を介してロータリーエンコーダー３８に連結しており、
エンコーダー３８に試験片ジＩ！−３９が連結している
。
カムとマイクロスイッチ４０が試験片ジ１−３９とロー
タリーエンコーダー３８の間に位置している。装置の静
止部分はカバー４１で覆われており、試験片４２とジ５
−３３．３９だけが露出している。
タリーエンコーダー３８の間に位置している。装置の静
止部分はカバー４１で覆われており、試験片４２とジ５
−３３．３９だけが露出している。
この試験装置は、第４図にブロック線図で示されている
マイクロプロセッサ−制御型である。入力信号をロード
セルとロータリーエンコーダーから受は取ることにより
、力及び角度的変位が測定される。試験片についての所
望の荷重又は角度的変位をキー人力できる。力又は変位
の読み出し値はＬＣＤデイスプレィとパネル上に示され
る。電子回路とマイクロプロセッサ−のプログラムは一
般的なものである。
マイクロプロセッサ−制御型である。入力信号をロード
セルとロータリーエンコーダーから受は取ることにより
、力及び角度的変位が測定される。試験片についての所
望の荷重又は角度的変位をキー人力できる。力又は変位
の読み出し値はＬＣＤデイスプレィとパネル上に示され
る。電子回路とマイクロプロセッサ−のプログラムは一
般的なものである。
いずれの装置でも、様々なモードで作動させて以下を測
定できる。
定できる。
一定荷重の下での初期たわみ。
一定たわみのための初期荷重。
一定又は可変大気及び湿度条件でのある時間にわたって
の上記たわみ及び荷重の変化。
の上記たわみ及び荷重の変化。
ジｇ−１３，１４での捻りモーメント（Ｍ）はジロー回
転角度（０）及び波形試験片のＭＤせん断剛性（Ｓ）に
比例する。比例定数（Ｋ）は試験片の寸法形状に関連し
、具体的には、その幅（２ａ）（回転軸に対して波形部
を横方向にした場合の試験片幅の半分）と、装置の寸法
形状、すなわち、ジｍ−１３，１４間の自由長さ（Ｌ）
に関連する。すなわち、Ｍ＝にθＳとなる。但し、Ｋ＝
４ａコ／３Ｌである。
転角度（０）及び波形試験片のＭＤせん断剛性（Ｓ）に
比例する。比例定数（Ｋ）は試験片の寸法形状に関連し
、具体的には、その幅（２ａ）（回転軸に対して波形部
を横方向にした場合の試験片幅の半分）と、装置の寸法
形状、すなわち、ジｍ−１３，１４間の自由長さ（Ｌ）
に関連する。すなわち、Ｍ＝にθＳとなる。但し、Ｋ＝
４ａコ／３Ｌである。
第５図は一定応力下でのある時間にわたっての種々の試
験片、すなわち、ワックス処理、非ワックス処理、非印
刷、及び、非ワックス処理印刷ボードの平均的性能を示
している。このグラフでは時間につれてたわみが増加す
ることが示されており、又、ワックス処理ボードのせん
断剛性が優れていることが立証されている。
験片、すなわち、ワックス処理、非ワックス処理、非印
刷、及び、非ワックス処理印刷ボードの平均的性能を示
している。このグラフでは時間につれてたわみが増加す
ることが示されており、又、ワックス処理ボードのせん
断剛性が優れていることが立証されている。
比較試験を行い、産業界で推薦されている中芯紙損傷測
定方法を本発明による方法と比較した、試験を実施した
試験片は、以下の仕様により箱を作る場合に使用される
段ボールである。
定方法を本発明による方法と比較した、試験を実施した
試験片は、以下の仕様により箱を作る場合に使用される
段ボールである。
亙止１
Ｍ４５を赤シール
形式： レキ
°ニラ−・トフブ・アンド・ネ°トム ボード等級： Ｒ２８４Ｃ構造：
１３０／１３０−１２０／Ｃ シート寸法： １８６５ ｘ ７−
８１１藍返１ コルゲータ 速度 １８０ｍ／分、１１５ｍ／分 プリンター スローター 機械： ＺＬＭ １速度：
１５０シ一ト／分セ テ ン
グ １ フィードロール ９０ プレッシャーロール ２４０ ２ 印刷シリンダー １．５ プレツシヤーロール １５０ 印刷シリンダー ９ ３ ダイカットシリンダー １８０ ４ デリバリ一部 １４０ 第６図は、本発明によりミリ・ニュートン・メーターで
測定されたせん断剛性についての荷重読み取り値を示し
ており、第７図は同一ボードの厚さを示している。
°ニラ−・トフブ・アンド・ネ°トム ボード等級： Ｒ２８４Ｃ構造：
１３０／１３０−１２０／Ｃ シート寸法： １８６５ ｘ ７−
８１１藍返１ コルゲータ 速度 １８０ｍ／分、１１５ｍ／分 プリンター スローター 機械： ＺＬＭ １速度：
１５０シ一ト／分セ テ ン
グ １ フィードロール ９０ プレッシャーロール ２４０ ２ 印刷シリンダー １．５ プレツシヤーロール １５０ 印刷シリンダー ９ ３ ダイカットシリンダー １８０ ４ デリバリ一部 １４０ 第６図は、本発明によりミリ・ニュートン・メーターで
測定されたせん断剛性についての荷重読み取り値を示し
ており、第７図は同一ボードの厚さを示している。
第６図及び第７図を比較すると極めて明らかなように、
厚さによる測定よりも、せん新剤性測定の方が、ボード
の種々の湿度レベルでのボード損傷を良好に測定できる
。この理由は、損傷が生じた後の厚さ回復に部分的によ
るものと思われる。
厚さによる測定よりも、せん新剤性測定の方が、ボード
の種々の湿度レベルでのボード損傷を良好に測定できる
。この理由は、損傷が生じた後の厚さ回復に部分的によ
るものと思われる。
第８図はコルゲータ機についての品質管理のための損傷
評価での本発明の別の用途を示している。
評価での本発明の別の用途を示している。
コルゲータの作業側から種々の距離で中芯紙せん断力を
測定することにより、ボード品質に対する機械影響のプ
ロフィールが種々のコルゲータ速度について示されてい
る。
測定することにより、ボード品質に対する機械影響のプ
ロフィールが種々のコルゲータ速度について示されてい
る。
第６図及び第８図に示す種類の試験から得られた情報に
より、作業員は、機械速度やその他の作動吠態を調節し
、段ボールの所望の構造的特性を維持できる。
より、作業員は、機械速度やその他の作動吠態を調節し
、段ボールの所望の構造的特性を維持できる。
この方法によるせん断剛性の測定は「純粋な」測定では
ないが、それは経験的な効果を宵している。装置は而単
に使用でき、試験片準備作業も非常に簡単である。
ないが、それは経験的な効果を宵している。装置は而単
に使用でき、試験片準備作業も非常に簡単である。
第１図は装置の単純な機械的形態を示す側面略図、第２
図は装置の端面図、第３図はマイクロプロセッサ−制御
部とデジタルデイスプレィを備えた実施例の装置の略図
、第４図はその装置のブロック線図、第５図、第６図及
び第８図は本発明の方法を使用した場合の結果を示すグ
ラフ、第７図は従来技術の方法の結果を示すグラフであ
る。 １０・・・軸、 １３、１４・・・クランプヘッド、１
６・・・ホイール、１８・・・メモリ、２１・・・試験
片特許出願人 アムコー・リミテッド
図は装置の端面図、第３図はマイクロプロセッサ−制御
部とデジタルデイスプレィを備えた実施例の装置の略図
、第４図はその装置のブロック線図、第５図、第６図及
び第８図は本発明の方法を使用した場合の結果を示すグ
ラフ、第７図は従来技術の方法の結果を示すグラフであ
る。 １０・・・軸、 １３、１４・・・クランプヘッド、１
６・・・ホイール、１８・・・メモリ、２１・・・試験
片特許出願人 アムコー・リミテッド
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、段ボールの処理における補助的処理として段ボール
を試験するための方法であって、段ボールの試験片に捻
り力を及ぼし、ねじれ角度と力を測定して段ボールの構
造的特性の相対的測定を行うための工程を備えた段ボー
ル試験方法。 ２、段ボールのせん断剛性を測定するための測定装置で
あって、１対の軸方向に並ぶクランプを備え、上記クラ
ンプの一方が上記両クランプの軸と直角な平面において
回転自在であるとともに、上記回転式クランプに力を及
ぼす手段と、 上記力を測定する手段と、 上記回転式クランプの回転角度を測定する手段と、 測定値を表示する手段とを備えた段ボール試験装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AUPI667988 | 1988-02-10 | ||
| AU6679 | 1988-02-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01250036A true JPH01250036A (ja) | 1989-10-05 |
Family
ID=3772799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1030084A Pending JPH01250036A (ja) | 1988-02-10 | 1989-02-10 | 段ボール試験方法及び装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4958522A (ja) |
| EP (1) | EP0328272B1 (ja) |
| JP (1) | JPH01250036A (ja) |
| AT (1) | ATE102350T1 (ja) |
| CA (1) | CA1322469C (ja) |
| DE (1) | DE68913317T2 (ja) |
| ES (1) | ES2049808T3 (ja) |
| NZ (1) | NZ227650A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN103018024A (zh) * | 2012-12-03 | 2013-04-03 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种扭转刚度的评价方法 |
| CN104237029A (zh) * | 2014-08-28 | 2014-12-24 | 山东方圆建筑工程检测中心 | 一种铝合金隔热型材抗扭性能试验用装置 |
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