Florian Girmond氏 (HOHENSTEIN Laboratories GmbH&Co. KGのコンシューマーテスト部門マネージングディレクタ)

圧縮機能性衣料の最適化:新しいハイテク圧縮試験機の核となるデジタルセンサ

衣類についての権威のある実践的研究所のホーエンシュタイン研究所は、何十年もの間、圧縮機能性衣料品試験のリーダーとして活躍してきました。HOHENSTEINは、よりカスタマイズされた正確な方法で繊維の圧縮力を決定することができる新型HOSYcan試験システムに高感度のデジタルセンサを必要としました。彼らは非常に正確に力を計測するため、HBMのFIT5Aセンサを選択しました。さらに、付属のPanelXパラメータ設定および解析ソフトウェアにより、計測結果を使い安い方式で分析および視覚化することができます。これにより、HOSYcanテストシステムを簡単かつ迅速に起動することができます。

テキスタイルの有効性

ホーエンシュタイン研究所は、医療用圧縮靴下の品質マーク協会(Gütezeichengemechchaft Medizinische KompressionsstrümpfeeV)によって認可された唯一のテストセンタです。この組織は、企業に医療用圧縮靴下の品質マークを使用する権利を与えます。RAL品質認証マークは、RAL-GZ 387/1および/または2に従って実施されたテストに基づいており、靴下の医療上のメリットを検証する方法の1つです。

医療製品に加えて、他の目的のための圧縮織物も試験することができます。衣類では、袖、脚、胴およびズボンセクションをテストすることができます。これにより、例えばスポーツウェアやシェイプウェアに対して、圧縮効果を決定することができます。

 

「繊維製品の圧縮試験については、ホーエンシュタイン研究所50年以上の経験があり、業界をリードしてきました」とホーエンシュタイン研究所のコンシューマーテスト部門のマネージングディレクタであるFlorian Girmond氏は述べています。

ホーエンシュタイン城の塔の部屋からは、1946年の設立以来、ドイツのBönnheimにあるルネッサンス城の敷地内に本社を置いているホーエンシュタイン・グループの施設全体を見ることができます。全世界に展開している1000人以上のスタッフのうち、600人以上がドイツ本社で働いています。独立したテキスタイル試験機関はMecheelsファミリーの第3世代によって運営されており、試験施設として重要な認定と認証を取得しています。

ラボラトリーの試験およびサービス提供の範囲には、製品の適合性および機能性のテスト、機能性ウェアの開発、および個人用保護具(PPE)の認証が含まれます。圧縮試験は主に、医療用織物およびスポーツウェアに対して行われ、繊維製品が身体各部分に及ぼす圧力および圧力勾配の計測を行います。

 

ホーエンシュタイン城

圧縮テスト基準に準拠している事を認定する唯一のテストシステム

1980年代初頭、ホーエンシュタインの専門家は、医療用圧縮磨耗の影響をテストするためのHOhenstein SYstem(HOSY)を開発しました。一方、HOSYは圧縮摩耗試験の標準を確立し、RALやDINなどのさまざまな規格に準拠するための必須の試験システムとなっています。ホーエンシュタインは、このシステムを社内のテキスタイル試験サービスとして、顧客に販売しています。

「HBMの技術は必ずHOSYに使用されています」と、HBMセールスでホーエンシュタインの担当として20年以上勤務した、Gunther Kretzschmar氏は説明しています。

ホーエンシュタインは、顧客の要求の増加に対応し、HOSYをIIoT(Industrial Internet of Things)アプリケーションと互換性を持たせるためのテストシステムを強化しました。その中で、同社は力を計測するデジタルセンサの特定の要件を概説しました。「正確な計測結果を得るためには、センサは非常に正確でなければなりません」とFlorian Girmond氏は説明します。さらに、個々のセンサは、テキスタイル治具のための台座を含めて5 cmセンチメートルの最大幅を超えないようにする必要があります。また、予期せぬ負荷ピークが発生した場合にセンサに損傷を与えないように、過負荷安定性が高いことも重要です。

これらのセンサは、既存のCANバスインタフェースを利用するため、テストシステムに使用されているCANバステクノロジに対応しています。したがって、センサは新しいHOSYcanに最適であり、計測データを迅速かつ効率的にソフトウェアに転送することができ、ソフトウェアは圧縮値を計算して視覚化します。「 FIT5A は当社の高い要求に合致するデジタルセンサです」とFlorian Girmond氏は述べています。

 

Gunther Kretzschmar 氏(HBMセールスエンジニア)

セトリング時間が非常に短いデジタルセンサ

CANバス技術を使用する新型HOSYcanのコアに並行して配置された20個のテンションテストユニットがあります。医療用圧縮ストッキングやスポーツウェアのトップスなどのテキスタイル管状ニットウェアは、これらのユニットに固定され、拡張されます。この試験は、繊維に全く破壊が起きない範囲で行います。HOSYcanは、11~150cmの範囲内で所望の周囲長に達すると、必要な力を計測し、計測された値に基づいて、織物が身体に及ぼす圧縮を計算します。結果は表に記載され、さらに圧縮プロファイルでグラフィカルにされます。「試験サンプルの全長に沿った引っ張り力を、5cm置きのセクションに分けて計測します。これにより、任意の位置での圧力および圧力勾配の計算と可視化が可能になります」とFlorian Girmond氏は説明します。一体化された電子回路を備えた精密なデジタルセンサは、静的測定と動的測定の両方に適しています。

「FIT5Aは、過渡現象をとらえる優れた応答特性を備えており、内蔵のフィルタ技術を使用して、ほぼ即座に安定した計測値を提供します」とGunther Kretzschmar氏は強調しています。これにより、個々の計測点のデータをより迅速に取り出すことができ、織物試験の全行程をより短期間で終了できます。

FIT5Aデジタルセンサは、静的および動的アプリケーションにおける力を非常に正確に計測し、1,000%の過負荷保護と過渡現象をとらえる優れた応答特性を備えています。したがって、迅速なデータ収集が容易になります。

モーション・シミュレーションが初めて可能に

FIT5Aデジタルセンサは、テンション試験ユニットに組み込まれており、引っ張り力を計測します。

「FIT5Aのもう一つの利点は、高速データ取得のために完全に新しいテストシーケンスを設計できることです」そして、「現在、動きをシミュレートし、テキスタイルの対応する圧縮動作を計測することもできます」とFlorian Girmond氏は述べています。

試験ユニットは、CANバス技術を適用して、20個の張力試験ユニットによって提供された計測値を分析ソフトウェアに同時に送信します。「最初から、CANバステクノロジを備えたデジタルセンサを使用することがわかっていました」とFlorian Girmond氏は述べています。「放射される電磁界の影響を受けにくい。例えば、近くの電線や電波から来たものなどです。新しいCANバスシステムにより、計測データをセンサの電子機器で直接処理し、個々のチャネルに送信することができます。さらに、FIT5Aは、計測が迅速なだけではなく、容量の1,000%の過負荷保護が特長です。このことは、布地が受けるひずみによって計測が決定され、これを達成するために適用される力によって計測されないため、重要です。この理由から、センサの過負荷状態は、非弾性の膝用の包帯など特定の繊維を使用する場合に発生します。しかし、システムは、過負荷範囲を出た後でも、正確にデータを計測し続けることが不可欠です。

最先端のパラメータ設定と解析ソフトウェア

HOHENSTEINの専門家は 、新しい試験システムを初めてセットアップするときから PanelX parameterization and analysis software を利用してきまし た。これは、FIT5Aデジタルセンサの簡単で容易なパラメータ設定と、フィルタリングされていない信号に対するさまざまなフィルタの影響の視覚化を可能にします。これにより、ユーザーは高速データ収集に適したパラメータ設定をすばやく見つけることができます。

新型HOSYcanは別の利点をもたらします:取得した計測データは、使い慣れた方法で表現されます。これにより、すでにHOSYと協力してきた顧客は、別の表現方法を学習する必要がなく、新しいシステムにアップグレードして新技術の恩恵を受けることができます。

顧客との緊密な連携による最適なソリューション

Florian Girmond氏は次のように述べています。「私たちは、最適なソリューションを得るために、顧客と緊密な連携を行います。これはHBMとの協力にも当てはまります。私たちは顧客として、必要とするソリューションを手に入れます。HBMは、FIT5Aセンサの試験サンプルを提供し、私たちは、すぐにそれを稼働させ、コネクタプラグの設計の基礎に使用しました。スタートアップ段階では、Kretschmar氏はPanelXソフトウェアとFIT5Aについて包括的なアドバイスを提供しました。Gunther Kretzschmarはホーエンシュタインとの協力を高く評価しています。「ホーエンシュタインの職場環境は非常にポジティブです。私はいつも古城の雰囲気の中で会議に参加できることを楽しみにしています」

The Problem

ホーエンシュタイングループの試験には、医療用繊維製品と特殊スポーツウェアの圧縮力の計測が含まれます。HOSY(HOhenstein SYstem)テストシステムは、この分野で数十年にわたって標準を確立しました。HOHENSTEINは常にシステムを開発しており、以下の特性を持つデジタルセンサが必要です。

  • 高精度

  • 堅牢

  • CANバス技術に対応

ソリューション

Hohensteinは、新しいHOSYcanにFIT5AデジタルセンサとPanelXパラメータ設定・解析ソフトウェアを採用しました。

  • デジタルセンサは、静的および動的な力の作用を非常に正確に計測でき、過負荷保護が1000%で、過渡現象の計測も行えます。したがって、迅速なデータ収集を容易に行えます

  • PanelXソフトウェアは、簡単にセンサパラメータの設定を行え、センサで利用可能なフィルタ特性が計測値に及ぼす影響も明確に提示します。

結果

  • ホーエンシュタインの専門家は、FIT5AデジタルセンサとPanelXパラメータ設定・解析ソフトウェアの組み合わせにより、システムを迅速に立ち上げることができました。

  • 高精度センサを使用した高速データ収集により、特殊繊維の圧縮力に関し極めて正確なテストと詳細な顧客コンサルティングサービスの両方が容易になります。

  • FIT5Aとその高速データ収集により、斬新でカスタマイズ可能なテスト方式を設計することができます。

  • HOSYcanの可用性は、FIT5Aの1000%の高い過負荷保護により大幅に改善されています。


お客様:ホーエンシュタイン・グループについて

ホーエンシュタイン・グループは、テキスタイル試験、認証、およびリ研究に関する幅広いサービスを提供する世界的サービスプロバイダーです。同社は1946年に設立され、現在は創業家の第3世代であるStefan Mecheels教授によって管理されています。5,000人以上の世界中の顧客が、1000人以上のスタッフの繊維ノウハウを利用しています。世界中に40箇所を超えるオフィスがあります。

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