(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱槽内に没入すべき試料台基盤に複数個の試料受台を設け、各試料受台上に圧子を下端部に具備すると共に上端部に荷重受台を具備する荷重載置棒を上下動自在に設ける一方、圧子が試料に当接する位置と上方に待機する待機位置との間で上下動するように前記荷重載置棒を上下動操作する荷重載置棒昇降機構を設けると共に、荷重を載せて上下動する荷重付加昇降台を前記荷重受台上に荷重を載置する下降位置と荷重受台上から荷重を持ち上げる上昇位置とに上下動する昇降駆動機構を設け、前記昇降駆動機構は、圧子が試料に当接した後に前記荷重受台上に荷重を載置し、圧子を試料から持ち上げる前に荷重受台上から荷重を持ち上げるようにし、前記荷重載置棒昇降機構が荷重受台の下面に当接して荷重載置棒を上下動操作するカム部材からなることを特徴とする荷重たわみ温度・軟化温度試験装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、荷重付加昇降台がカム部材により下降位置と上昇位置とに上下動することを特徴とする荷重たわみ温度・軟化温度試験装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置において、荷重付加昇降台が前記荷重載置棒昇降機構のカム部材と同軸に設けたカム部材により下降位置と上昇位置とに上下動することを特徴とする荷重たわみ温度・軟化温度試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック、エボナイト等の試料の荷重たわみ温度試験又はビカット軟化温度試験等の試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の装置では、試験前の準備段階で、試料に全荷重を付加する構成である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、複数の試料を一度に試験するときには、最初に準備した試料と最後に準備した試料とでは、荷重付加時間が異なり正確な試験ができない課題があった。
また、最初から全荷重を加える従来装置では、試験の当初に僅かな初期荷重を加えてから全荷重を付加する試験装置には対応できないと共に、初期荷重と全荷重とを途中で交換したり、初期荷重に全荷重を追加して付加するようなことが困難な課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、加熱槽内に没入すべき試料台基盤に複数個の試料受台を設け、各試料受台上に圧子を下端部に具備すると共に上端部に荷重受台を具備する荷重載置棒を上下動自在に設ける一方、各荷重載置棒に個々に当接して圧子が試料に当接する位置と上方に待機する待機位置との間で上下動するように前記荷重載置棒を上下動操作する荷重載置棒昇降機構を設けると共に、荷重を着脱自在に載置して前記荷重受台上に載置する下降位置と荷重受台上から持ち上げる上昇位置とに上下動する荷重付加昇降台を設けた荷重たわみ温度・軟化温度試験装置を提供するものである。
【０００５】
上記本発明によれば、加熱槽内に没入すべき試料台基盤に設けた複数個の試料受台に、荷重載置棒昇降機構により荷重載置棒を上下動して、自動試料供給排出装置等により、試験前には試料を載置することができ、試験終了後には試料を運び出すことができると共に、その間に、荷重付加昇降台を上昇位置に上動しておくことにより、荷重載置棒を自在に上下動操作することができ、特に、試験前に、全ての試料受台に試験片を設置するまで、荷重載置棒の下端部の圧子が試験片に当接した状態で荷重載置棒のみの僅かな荷重で試験片を押さえておくことができ、荷重付加昇降台を下降して全ての荷重載置棒の荷重受台上に全荷重を同時に載置することができるから、最初に準備した試料と最後に準備した試料とで荷重付与時間が同じで試験結果に差異が生じないこととなる。
【０００６】
また、本発明は、請求項１に記載の装置において、荷重載置棒昇降機構が荷重受台の下面に当接して荷重載置棒を上下動操作することを特徴とする荷重たわみ温度・軟化温度試験装置を提供するものである。
本発明によれば、荷重載置棒昇降機構による荷重載置棒の上下動操作を、荷重受台の下面に当接することにより行うことができるから、荷重載置棒に昇降機構のための余計な構造物を付加する必要がない。
【０００７】
また、本発明は、請求項１又は２に記載の装置において、荷重載置棒昇降機構が荷重受台の下面に当接して複数の荷重載置棒を上下動操作する同軸のカム部材からなることを特徴とする荷重たわみ温度・軟化温度試験装置を提供するものである。
本発明によれば、荷重載置棒昇降機構が同軸のカム部材により荷重受台の下面に当接して複数の荷重載置棒を上下動操作するから、複数の荷重載置棒を簡素な構造で簡単に円滑に操作することができる。
【０００８】
また、本発明は、請求項１、２又は３に記載の装置において、荷重付加昇降台がカム部材により下降位置と上昇位置とに上下動することを特徴とする荷重たわみ温度・軟化温度試験装置を提供するものである。
本発明によれば、複数の荷重を一度に載せて上下動する荷重付加昇降台を、カム部材により強固に支持し、円滑且つ確実に上下動させることができる。
【０００９】
また、本発明は、請求項４に記載の装置において、荷重付加昇降台が前記荷重載置棒昇降機構のカム部材と同軸に設けたカム部材により下降位置と上昇位置とに上下動することを特徴とする荷重たわみ温度・軟化温度試験装置を提供するものである。
本発明によれば、荷重付加昇降台と荷重載置棒昇降機構とを一つの動力で駆動可能な同軸に設けたカム部材により上下動することができるから、複数の荷重と複数の荷重載置棒を簡素な構造で簡単に円滑に操作することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図示するプラスチック及びエボナイト等の試料の荷重たわみ温度の試験装置に関する一実施例により本発明の実施の形態を説明する。
図１，図３において、１は加熱槽内に没入すべき試料台基盤で、その上面に所定間隔で複数個の試料受台２が設けてある。試料受台２は、図３に明示するように、試料を縦置きして試験を行うエッジワイズの試料Ｓを載置する支点台３と、その間に試料台基盤１の上面に渡って設置される試料台４の上に支点台５を設けた試料を横置きして試験を行うフラットワイズの試料Ｓを載置する２タイプがある。
なお、試料Ｓに針状の圧子が１ｍｍの深さに突き刺さるときの温度を測定する熱可塑性プラスチックのビカット軟化温度試験装置においては、試料Ｓは試料台基盤１の上面にそのまま載置される。
また、加熱槽としては、油槽と空気槽とがある。
【００１１】
試料台基盤１は四隅に設けた支柱６により上方の支持基盤７に固定されており、支持基盤７は、図では省略したエア又は油圧からなる流体圧シリンダー等の作動軸８により、試料台基盤１が湯槽内に没入するように昇降操作される昇降基台９に一体に固定してある。
各試料受台２上には、圧子１１を下端部に具備すると共に上端部に荷重受台１２を具備する荷重載置棒１０を上下動自在に設けるてある。図示の実施例の場合、荷重載置棒１０は、支持基盤７とその下側に設けた補助ガイド板１３に設けた摩擦抵抗を減じたガイド孔１４，１５によって垂直方向に上下動自在に案内されている。
【００１２】
また、実施例の場合、荷重載置棒１０には、支持基盤７の上方に位置して円盤状のガイド駒１６が一体に設けてあり、ガイド駒１６に設けたガイド溝１７が支持基盤７上に垂直に立設したガイド軸１８に上下動自在に嵌合し、荷重載置棒１０を回転することなく垂直方向に上下動するように構成してある。
なお、試料Ｓに試験初期に所定の初期荷重を加える測定装置にあっては、荷重載置棒１０自体の荷重を初期荷重と同一の重さに構成することも、荷重載置棒１０に初期荷重に見合った荷重を試験前に付加したり、試料受台２を交換する等して加減して付加することによって初期荷重と同一の重さに設定することも可能である。
【００１３】
なお、荷重載置棒１０の支持案内機構は、摩擦抵抗が少ないように、前記支持基盤７と補助ガイド板１３のガイド孔１４，１５とガイド駒１６とガイド軸１８だけである。また、図１において、向かって右側の荷重載置棒１０は上動しており、中央の荷重載置棒１０は、右側が上動し左側が下降してエッジワイズタイプの試料Ｓに当接しており、左側の荷重載置棒１０は下降位置においてフラットワイズタイプの試料Ｓに当接しているところをそれぞれ描いたものである。
【００１４】
また、各荷重載置棒１０の昇降機構はエアシリンダー、ジャッキ式又はラックアンドピニオン式等の従来公知の種々の昇降機構を採用することができるが、実施例の場合、支持基盤７上には前記複数個並んだ荷重載置棒１０の両側に位置して、図３に明記してあるように、カム支持フレーム１９が一体に立設してあり、そのほぼ中央上方の荷重載置棒１０から側方に偏った位置に水平にカム軸２０が設けてある。
【００１５】
カム軸２０には、その回転に伴って先端部の昇降コロ２１が各荷重載置棒１０の先端部の荷重受台１２の下面に円滑に当接し上方の待機位置に移動し得るように、それぞれアーム状のカム部材２２が設けてある。前記カム部材２２はカム軸２０の回転に伴ってほぼ９０°回転して、図１の右側の荷重受台１２を上方待機位置に支持するほぼ垂直になる位置と、図１の左側の荷重受台１２から下方に離れてほぼ水平をなす位置とを往復移動するように構成してある。
【００１６】
また、図示の実施例の場合、カム支持フレーム１９には、前記複数個並んだ荷重載置棒１０を結ぶ線を間にその両側に位置して、４本の昇降ガイド枠部２３が垂直方向に一体に設けてあり、この昇降ガイド枠部２３に荷重付加昇降台２４の下面に一体に設けた昇降ガイド軸部２５が上下動自在に嵌合しており、荷重付加昇降台２４が水平を維持して自在に昇降することができるように構成してある。荷重付加昇降台２４には、図１に記載のように、荷重載置棒１０の上方に位置して芯出し凹溝２６が設けてあり、この芯出し凹溝２６に荷重Ｗの下面に一体に設けた芯出し載置枠２７が丁度嵌合することによって荷重中心と荷重載置棒１０の軸心が一致するように構成してある。
【００１７】
また、芯出し凹溝２６の内側には、同心的位置に挿通孔２８が設けてあり、荷重載置棒１０の荷重受台１２が自在に挿通し得るように構成してあり、荷重載置棒１０の下端部の圧子１１が試料Ｓの上面に当接する下降位置において、荷重付加昇降台２４が荷重受台１２より下方に下降することによって、図１の左側に記載のように、荷重受台１２上に荷重Ｗを載置することができるように構成してある。
【００１８】
荷重付加昇降台２４の昇降駆動機構は、例えば、エア又は油圧等の流体圧シリンダー、ネジ式昇降機構、又はラックアンドピニオン機構等を採用することができるが、実施例では、先の荷重載置棒１０の昇降機構のカム軸２０に扇状のカム部材３０を設けて、カム部材３０の先端円弧部分３１に荷重付加昇降台２４が当接するとき荷重載置棒１０の荷重受台１２の上方に位置して荷重Ｗを支持し、カム部材３０の側面半径部分３２に荷重付加昇降台２４が当接するとき荷重載置棒１０の荷重受台１２の下方に位置して荷重Ｗを荷重受台１２上に載置しているように構成してある。
実施例の場合、荷重付加昇降台２４の昇降駆動機構のカム部材３０は、カム支持フレーム１９の両外側においてカム軸２０に取り付けてあり、荷重付加昇降台２４のベアリング軸２９に回転自在に設けた回転カム受部材３３に円滑に当接するように構成してある。
【００１９】
カム軸２０に設けた荷重載置棒１０のアーム状のカム部材２２と、荷重付加昇降台２４の扇状のカム部材３０との関係は、図３において、アーム状のカム部材２２がほぼ垂直に起立して荷重載置棒１０の荷重受台１２を支持している状態で、荷重付加昇降台２４の扇状のカム部材３０はその円弧部分３１が荷重付加昇降台２４の回転カム受部材３３に当接し、荷重付加昇降台２４を荷重受台１２の上方に支持して、荷重載置棒１０に荷重が加わらない状態にある。
【００２０】
図３の状態から、カム軸２０が反時計方向に回転しても扇状のカム部材３０の円弧部分３１が荷重付加昇降台２４の回転カム受部材３３に当接している間は、荷重付加昇降台２４を荷重受台１２の上方に支持する状態を維持し、その間に、同時に反時計方向に回転するアーム状カム部材２２の昇降コロ２１は、荷重受台１２を支持して水平方向に向かって下降し、荷重載置棒１０の下端部の圧子１１が試料Ｓの上面に当接する。
カム軸２０が更に回転してカム部材２２の昇降コロ２１が荷重受台１２の下面から離れると、カム部材３０の先端円弧部分３１が荷重付加昇降台２４の回転カム受部材３３から外れて側面半径部分３２が当接し、荷重付加昇降台２４は荷重受台１２の下方に徐々に下降し、荷重受台１２上に荷重Ｗを載置し、カム軸２０は回転を停止することとなる。
【００２１】
試験終了後、この状態から、逆にカム軸２０を時計方向に回転すると、その場合には、逆に、アーム状カム部材２２の昇降コロ２１が荷重受台１２に当接して荷重載置棒１０を持ち上げる前に、カム部材３０の側面半径部分３２から先端円弧部分３１が荷重付加昇降台２４の回転カム受部材３３に当接して荷重載置棒１０の荷重受台１２から荷重Ｗを持ち上げて、次いで、アーム状カム部材２２の昇降コロ２１が荷重受台１２に当接して荷重載置棒１０を持ち上げ、図３の状態に至ることとなる。なお、実施例の場合、カム部材３０はカム軸２０に割目３９を介して嵌合し、締付ネジ３８で締付け固定してあり、締付ネジ３８を緩めることによって取付角度を位置調整できるように構成してある。
また、実施例の場合、カム軸２０の左端部には、従動傘歯車３４が設けてあり、昇降基台９に設けた正逆回転モーター又はサーキュラーエアアクチュエーター等からなる駆動装置３５の駆動軸に設けた駆動傘歯車３６と咬合して、カム軸２０とカム部材２２，３０は自動制御駆動されるように構成してある。３７はカム軸２０の軸受部材である。
【００２２】
４０は各荷重載置棒１０の近傍において支持基盤７上に設けた支柱で、この支柱４０には、粗調整ツマミ４１により粗調整高さ設定される基台部４２が上下動自在に設けてあり、基台部４２には微動ツマミ４３により微動設定される微動支持台４４が設けてあり、微動支持台４４には荷重載置棒１０の高さ測定機構として差動トランス４５を一体に固定して設けてある。４６は荷重載置棒１０の真上に位置して設けた差動トランス４５の測定子で、荷重Ｗ又は荷重受台１２に当接して、試料Ｓのたわみを荷重に変動等の影響を与えることなく正確に測定することができるように構成してある。
また、図３において、４７は油槽の温度を測定する温度センサーである。
【００２３】
上記実施例の構成において、図１右側又は図３のアーム状のカム部材２２がほぼ垂直に起立して荷重載置棒１０の荷重受台１２を支持している状態で、複数の試料受台２上に試料Ｓを設置し、図３の状態から、カム軸２０を反時計方向に回転すると、アーム状カム部材２２の昇降コロ２１は、各荷重載置棒１０の荷重受台１２を支持して水平方向に向かって下降し、荷重載置棒１０の下端部の圧子１１が試料Ｓの上面に当接し、更に回転すると、昇降コロ２１は、荷重受台１２から下方に離れ、試料Ｓに各荷重載置棒１０の荷重が初期荷重として一度に加わることとなる。
従って、初期荷重による試料のたわみを測定する試験方法においては、このまま、試料台基盤１ごと複数の試料Ｓを湯槽内に没入して、差動トランス４５の測定子４６を各荷重載置棒１０の加重受台１２に個々に直接に当接してその測定を各荷重載置棒１０において同じ条件で行うことが可能である。
【００２４】
カム部材２２の昇降コロ２１が荷重受台１２の下面から離れてから、更にカム軸２０を回転してると、図１左側に記載のように、それまで荷重付加昇降台２４を上方に支持していたカム部材３０の先端円弧部分３１が荷重付加昇降台２４の回転カム受部材３３から外れて側面半径部分３２が当接し、荷重付加昇降台２４は荷重受台１２の下方に徐々に下降し、荷重受台１２上に荷重Ｗを載置し、試料Ｓに全加重が加わり、カム軸２０は回転を停止する。
【００２５】
従って、初期荷重による試料のたわみを測定する試験方法においては、このまま、湯槽内で全加重による試料の試験を続行し、当初から全加重による試験を行う試験方法では、この時点で昇降基台９をその作動軸８により降下して試料台基盤１ごと複数の試料Ｓを一度の湯槽内に没入して、差動トランス４５の測定子４６を各荷重載置棒１０上の荷重Ｗに直接に当接してその測定を行うことができる。
即ち、規定の試験方法に従って、湯温を室温で一定時間維持して試料Ｓの初期たわみを除去してから、時間当たり一定の上昇温度で湯温を上昇して、たわみが規定の値に達したときの温度を測定するプラスチック及びエボナイト等の試料の荷重たわみ温度の試験や、試料台基盤１の上面に載置された試料Ｓに針状の圧子が１ｍｍの深さに突き刺さるときの温度を測定する熱可塑性プラスチックのビカット軟化温度試験等を行うことができる。
【００２６】
試験終了後、支持基台９を上昇して試料Ｓを油槽から出して、カム軸２０を逆方向（図３において時計方向）に回転すると、カム部材３０の側面半径部分３２から先端円弧部分３１が荷重付加昇降台２４の回転カム受部材３３に当接して各荷重載置棒１０の荷重受台１２から荷重Ｗを持ち上げて上昇し、次いで、アーム状カム部材２２の昇降コロ２１が荷重受台１２に当接して各荷重載置棒１０を持ち上げ、図３の状態に至ることとなり、ここで、試料Ｓを交換すれば引き続き次の試験が行えることとなる。
【００２７】
【発明の効果】
以上の通り、本発明に係る荷重たわみ温度・軟化温度試験装置によれば、加熱槽内に没入すべき試料台基盤に複数個の試料受台を設け、各試料受台上に圧子を下端部に具備すると共に上端部に荷重受台を具備する荷重載置棒を上下動自在に設ける一方、各荷重載置棒に個々に当接して圧子が試料に当接する位置と上方に待機する待機位置との間で上下動するように前記荷重載置棒を上下動操作する荷重載置棒昇降機構を設けると共に、荷重を着脱自在に載置して前記荷重受台上に載置する下降位置と荷重受台上から持ち上げる上昇位置とに上下動する荷重付加昇降台を設けた構成を有することにより、加熱槽内に没入すべき試料台基盤に設けた複数個の試料受台に、荷重載置棒昇降機構により荷重載置棒を上下動して、自動試料供給排出装置等により試験前には試料を載置することができ、試験終了後には試料を運び出すことができると共に、その間に、荷重付加昇降台を上昇位置に上動しておくことにより、荷重載置棒を自在に上下動操作することができ、特に、試験前に、全ての試料受台に試験片を設置するまで、荷重載置棒の下端部の圧子が試験片に当接した状態で荷重載置棒のみの僅かな荷重で試験片を押さえておき、その後、荷重付加昇降台を下降して全ての荷重載置棒の荷重受台上に全荷重を同時に載置することができるから、最初に準備した試料と最後に準備した試料とで試験結果に差異が生じないこととなり、試料毎に偏差の生じない精度の高い試験装置を提供する効果がある。
【００２８】
また、本発明は、請求項１に記載の荷重たわみ温度・軟化温度試験装置において、荷重載置棒昇降機構が荷重受台の下面に当接して荷重載置棒を上下動操作する構成を有することにより、荷重載置棒昇降機構による荷重載置棒の上下動操作を、荷重載置棒に昇降機構のための余計な構造物を付加する必要なく、荷重受台の下面に当接することにより行うことができる効果がある。
また、本発明は、請求項１又は２に記載の荷重たわみ温度・軟化温度試験装置において、荷重載置棒昇降機構が荷重受台の下面に当接して複数の荷重載置棒を上下動操作する同軸のカム部材からなる構成を有することにより、同軸のカム部材により荷重受台の下面に当接して複数の荷重載置棒を上下動操作することができるから、複数の荷重載置棒を簡素な構造で簡単に円滑な操作を行うことができる効果がある。
【００２９】
また、本発明は、請求項１、２又は３に記載の荷重たわみ温度・軟化温度試験装置において、荷重付加昇降台をカム部材により下降位置と上昇位置とに上下動する構成を有することにより、複数の荷重を一度に載せて上下動する荷重付加昇降台を、カム部材により強固に支持し、円滑且つ確実に上下動させることができる効果がある。
また、本発明は、請求項４に記載の荷重たわみ温度・軟化温度試験装置において、荷重付加昇降台が前記荷重載置棒昇降機構のカム部材と同軸に設けたカム部材により下降位置と上昇位置とに上下動する構成を有することにより、荷重付加昇降台と荷重載置棒昇降機構とを一つの動力で駆動可能な同軸に設けたカム部材により上下動することができるから、複数の荷重と複数の荷重載置棒を簡素な構造で簡単に円滑に操作することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】    本発明装置の一実施例の要部を一部縦断し左右において異なる差動態様に記載した一部縦断概略正面図。
【図２】     その実施例の要部を一部省略して示す一部横断概略平面図。
【図３】     その実施例の要部を一部省略して示す一部縦断概略右側面図。
【符号の説明】
１      試料台基盤
２      試料受台
３      支点台
４      試料台
５      支点台
６      支柱
７      支持基盤
８      作動軸
９      昇降基台
１０    荷重載置棒
１１    圧子
１２    荷重受台
１３    補助ガイド板
１４    ガイド孔
１５    ガイド孔
１６    ガイド駒
１７    ガイド溝
１８    ガイド軸
１９    カム支持フレーム
２０    カム軸
２１    昇降コロ
２２    カム部材
２３    昇降ガイド枠部
２４    荷重付加昇降台
２５    昇降ガイド軸部
２６    芯出し凹溝
２７    芯出し載置枠
２８    挿通孔
２９    ベアリング軸
３０    カム部材
３１    先端円弧部分
３２    側面半径部分
３３    回転カム受部材
３４    従動傘歯車
３５    駆動装置
３６    駆動傘歯車
３７    軸受部材
３８    締付ネジ
３９    割目
４０    支柱
４１    粗調整ツマミ
４２    基台部
４３    微動ツマミ
４４    微動支持台
４５    差動トランス
４６    測定子
４７    温度センサー
Ｓ      試料
Ｗ      荷重
【図１】
0004157655.tif 000002
【図２】
0004157655.tif 000003
【図３】
0004157655.tif 000004