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Die
Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für einen tressenartigen Probekörper, insbesondere eine
Haartresse. Derartige Spannvorrichtungen dienen der einfachen Aufnahme
des Probekörpers,
um den Probekörper
auf diesem Wege besonders einfach Tests unterziehen oder etwa bestimmte
Eigenschaften des Probekörpers
innerhalb von standardisierten Messverfahren ermitteln zu können. Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Glanzmessung an tressenartigen
Probekörpern.
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Aus
der Fachliteratur sind hierzu beispielsweise optische Messverfahren
zur Glanzbestimmung an Haartressen bekannt. So ist etwa im Artikel „Light scattering
and shine measurements of human hair: A sensitive probe of the hair
surface" aus 'Journal of the society
of cosmetic chemists',
44, S. 221-234, Juli/August 1993 ein Messverfahren zur Glanzbestimmung
an menschlichen Haartressen grundsätzlich beschrieben.
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Darüber hinaus
ist aus dem Artikel „Optical properties
of hair: Effects of treatments an luster as quantified by image
analysis" aus ,Journal
of cosmetic science',
54, S. 335–351,
Juli/August 2003) ein optisches Messverfahren bekannt, welches die
Auswirkungen kosmetischer Haarbehandlungen auf den Haarglanz ermittelt.
Dabei werden die zu untersuchenden Haartressen auf einem Zylinder
befestigt und anschließend
innerhalb einer Messapparatur hinsichtlich der Haarglanzwerte untersucht.
Im einzelnen wird die Haartresse in der Messapparatur definiert
mit Licht bestrahlt, wobei die Lichtreflexionen an der Haartresse
mittels einer Digitalkamera erfasst und anschließend elektronisch ausgewertet
werden.
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Die
US 5 419 627 A zeigt
außerdem
eine Messapparatur für
menschliche Haartressen wie sie zu Testzwecken im Laborbereich verwendet
wird. Die Messapparatur umfasst einen Kunststoffzylinder zur Aufnahme
der Haartresse während
der Messung. Dabei wird die Haartresse über zwei elastische Bänder an
dem Zylinder fixiert. Dies erfordert eine umständliche Handhabung, um die
Haartresse hinreichend genau an den Zylinder anzulegen.
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Der
Nachteil dieser bekannten optischen Messverfahren zur Haarglanzbestimmung
besteht in der Empfindlichkeit gegenüber Messfehlern bzw. -ungenauigkeiten,
die eine Vergleichbarkeit von Messwerten aus unterschiedlichen Messungen
erschweren. Solche Messfehler bzw. -ungenauigkeiten werden u. a.
aufgrund der Schwierigkeit einer ver gleichbar exakten Positionierung
der Haartresse innerhalb der Messapparatur bei mehreren unterschiedlichen Messungen
verursacht.
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Ausgehend
davon besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Spannvorrichtung
für einen tressenartigen
Probekörper,
insbesondere eine Haartresse anzugeben, die für den Einsatz in einer Messapparatur
zur Glanzmessung am Probekörper geeignet
ist und die Messfehler bzw. -ungenauigkeiten reduziert. Ferner soll
ein Maßverfahren
unter Verwendung der Spannvorrichtung angegeben werden.
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Gelöst wird
die Aufgabe durch eine Spannvorrichtung für einen vorzugsweise tressenartigen Probekörper, insbesondere
eine Haartresse, gemäß Patentanspruch
1. Ein solcher tressenartiger Probekörper besitzt eine im Wesentlichen
bandartige Gestalt, wobei der Probekörper durchaus auch aus einem
Bündel
mehrerer faserartiger Einzelelemente aufgebaut sein kann. Ein Beispiel
hierfür
ist etwa eine Haartresse, d. h. ein flaches, bandartiges Bündel von Einzelhaaren.
Die neuerungsgemäße Spannvorrichtung
umfasst einen Spannkörper,
an den der Probekörper
anlegbar ist und mit mindestens ein Befestigungselement zur lösbaren Fixierung
des Probekörpers
am Spannkörper.
Zur leichteren und gleichsam exakten Fixierung des Probekörpers am
Spannkörper,
ist am Spannkörper
ein ortsfestes erstes Befestigungselement sowie ein gegenüber dem
Spannkörper
bewegliches, zweites Befestigungselement angeordnet. Mittels dieser
beiden Befestigungselemente gestaltet sich die Aufnahme des Probekörpers an der
Spannvorrichtung als besonders einfach und darüber hinaus ist eine sehr exakte
Fixierung des Probekörpers
am Spannkörper
möglich.
Im Einzelnen ist das am Spannkörper
ortsfest angeordnete, erste Befestigungselement als Klemmvorrichtung
ausgebildet ist, um zumindest einen Abschnitt des Probekörpers am
Spannkörper
zu fixieren. Vorzugsweise wird in der ortsfesten Klemmvorrichtung
ein erstes Ende des Probekörpers
lösbar
eingespannt, während
das gegenüberliegende
Ende des Probekörpers
mittels eines weiteren beweglichen Befestigungselements am Spannkörper fixiert
ist. Dabei weist das bewegliche, zweite Befestigungselement eine
Spannklammer zur Aufnahme zumindest eines Abschnitts des Probekörpers auf,
die über
einen Arm schwenkbar gegenüber dem
Spannkörper
angeordnet ist. Die Spannklammerausführung stellt eine günstige Aufnahme
des Probekörpers
sicher, indem der Probekörper
einfach in die Spannklammer eingefädelt werden kann. Durch die
schwenkbare Anordnung kann der zuvor in die Spannklammer eingefädelte Probekörper besonders
nutzerfreundlich vorgespannt an den Spannkörper angelegt werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführung
der Spannvorrichtung weist der Spannkörper einen konvex gewölbten Spannabschnitt
für den
Probekörper auf.
Infolge der konvexen Wöl bung
kann die Spannvorrichtung vor allem bei optischen Messverfahren am
Probekörper
sinnvoll zum Einsatz gelangen. Insbesondere eine zylindrische Gestaltung
des Spannkörpers
erweist sich aufgrund des gleich bleibenden Radius als hilfreich.
Als Folge daraus wird der am zylindrischen Spannkörper fixierte
Probekörper
lediglich einer geringen Biegebelastung ausgesetzt.
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Zur
verbesserten sowie universellen Handhabung der Spannvorrichtung
ist vorgesehen, dass sie einen Messhalter zum möglichen Einsatz der Spannvorrichtung
in eine zugehörige
Messapparatur umfasst, welcher lösbar
mit dem Spannkörper
verbunden ist. Insbesondere ein geeignet adapterartig gestalteter
Messhalter erlaubt eine vielseitige Verwendung einer einzigen Spannvorrichtung
in unterschiedlich ausgeführten
Messapparaturen.
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Ferner
erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Spannklammer drehbar am
Arm angeordnet ist, um den Probekörper reibschlüssig innerhalb
der Spannklammer zu fixieren. Damit kann der Probekörper zwar
unter Überwindung
des Reibungswiderstands durch die Spannklammer gezogen werden, ist aber
grundsätzlich
sicher in dieser fixiert.
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Die
oben beschriebene Spannvorrichtung kann besonders vorteilhaft innerhalb
einer Messapparatur zur Glanzmessung an tressenartigen Probekörpern, insbesondere
Haartressen, Verwendung finden. Derartige optische Messverfahren
haben ein große
Bedeutung erlangt, um vor allem bei Anwendung kosmetischer Produkte
deren Wirksamkeit bzw. Effekte zu überprüfen. Dies spielt vor allem
auch im Bereich der kosmetischen Haarbehandlung eine große Rolle,
wo vom Verbraucher beispielsweise Glanzeffekte im Haar als wesentliches
Gütemerkmal
empfunden werden.
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Dementsprechend
wird darüber
hinaus auch ein zugehöriges
Verfahren zur Glanzmessung an tressenartigen Probekörpern, insbesondere
Haartressen, unter Verwendung der genannten Spannvorrichtung angegeben.
Ein solches Verfahren dient allgemein der Analyse von Glanzeffekten
des Probekörpers
innerhalb einer zugehörigen
Messapparatur. Das Verfahren beginnt mit dem Einspannen eines ersten
Endes des tressenartigen Probekörpers
in die ortsfeste Klemmvorrichtung der Spannvorrichtung, wodurch
dieses erste Ende am konvexen Spannkörper festgelegt wird. Danach
fädelt
man ein zweites Ende des tressenartigen Probekörpers in die bewegliche Spannklammer
der Spannvorrichtung ein, wo der Probekörper reibschlüssig gehalten
wird. Die Spannklammer wird nun gegenüber dem Spannkörper verschwenkt,
um den unter Reibschluss in der Spannklammer fixierten Probekörper unter
Vorspannung an den Spannkörper
anzulegen. In dieser Position wird die Spannklammer gegenüber dem
Spannkörper
arretiert. Dies führt
gewünschter
Maßen
dazu, dass der Probekörper
gleichmäßig und
glatt am Spannkörper
anliegt und verbessert somit die Qualität der Messergebnisse. Daran
anschließend
erfolgt die eigentliche Glanzmessung am tressenartigen Probekörper. Dazu
verwendet man eine Messapparatur, die den Probekörper einer definierten Lichtbestrahlung
aussetzt und eine Einheit zur optischen Bildanalyse umfasst, um
den vom Probekörper
reflektierten Lichtanteil auszuwerten. Hierbei kann für die optische
Bildanalyse vorteilhaft beispielsweise eine Digitalkamera mit nachgeschalteter
Auswerteelektronik eingesetzt werden.
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Erfahrungsgemäß werden
mit derartigen Verfahren zur Glanzmessung häufig die Einflussfaktoren insbesondere
von kosmetischen Produkten auf die damit behandelten Probekörper, beispielsweise Haartressen,
analysiert. Demgemäß beinhaltet
eine weiterentwickelte des Messprozedur im Anschluss an die erste
Messung des unbehandelten Probekörpers
eine darauf folgende Behandlung des tressenartigen Probekörpers mit
einem vorzugsweise kosmetischen Produkt zur Veränderung der Eigenschaften des
Probekörpers
sowie eine darauf folgende erneute Glanzmessung am behandelten Probekörper, um die
Auswirkungen der Produktbehandlung auf die Glanzeigenschaften des
Probekörpers
zu erfassen. Dadurch lassen sich mit den Glanzeigenschaften eines
kosmetischen Produkts zusammenhängende
Eigenschaften gezielt untersuchen.
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Weitere
Erfindungsmerkmale werden im Folgenden auch anhand des in den Figuren
gezeigten Ausführungsbeispiels
der Spannvorrichtung erläutert.
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Es
zeigt:
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1 Zwei Ansichten einer Spannvorrichtung
zur Glanzmessung an Haartressen;
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2 Die
Spannvorrichtung aus 1 mit eingelegter
Haartresse in perspektivischer Ansicht;.
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3 Eine
schematische Ansicht einer Messapparatur zur Glanzmessung.
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Das
in den 1–2 gezeigte
Ausführungsbeispiel
einer Spannvorrichtung 1 zur Glanzmessung an Haartressen
ist zur Verwendung innerhalb einer entsprechenden Messapparatur
geeignet. In diesem Zusammenhang ist unter einer Haartresse 10 ein
flaches Bündel
mehrerer Einzelhaare zu verstehen, das im Wesentlichen eine bandartige
Form aufweist. Die Spannvorrichtung 1 dient grundsätzlich der
Aufnahme einer Haartresse 10, um an dieser mittels optischer
Mess- bzw. Analyseverfahren Glanzeigenschaften feststellen sowie
untersuchen zu können.
Im Einzelnen umfasst die Spannvorrichtung 1 dazu einen
Spannkörper 2 mit
einem konvex gewölbten
Spannabschnitt 3 für
die Haartresse 10. Der konvex gewölbte Spannabschnitt 3 ist
vorzugsweise, wie im gezeigten Ausführungsbeispiel, an einem zylinderförmigen Spannkörper 2 ausgebildet,
so dass sich der gewölbte
Spannabschnitt 3 mit gleich bleibendem Radius ergibt, welcher
ein besonders günstige Anlagefläche für die Haartresse 10 darstellt
und somit für
die optische Glanzmessung an der Haartresse 10 Vorteile
hinsichtlich der Qualität
der Messergebnisse bietet.
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Der
zylindrische Spannkörper 2 ist
an einem adapterartigen Messhalter 11 befestigt, um die Spannvorrichtung 1 möglichst
flexibel innerhalb unterschiedlicher Messapparaturen verwenden zu
können.
Dazu ist der zylindrische Spannkörper 2 beispielsweise
lösbar
am Messhalter montiert, wobei der Messhalter 11 seinerseits
zur Befestigung innerhalb der Messapparatur einen adapterartigen
Halterfuß 12 aufweist.
Der Halterfuß 12 wiederum
ist derart gestaltet, dass er eine vielseitige Verwendung mit unterschiedlichen
Messapparaturen zulässt.
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Für die Qualität und damit
gleichzeitig auch die Aussagekraft der Ergebnisse der Glanzmessung ist
es von entscheidender Bedeutung, dass die zu messende Haartresse 10 stets
in definierter sowie möglichst
gleich bleibender Position am Spannkörper 2 anliegt. Dadurch
wird vor allem auch die Vergleichbarkeit der erzielten Messergebnisse
erhöht.
Dies spielt eine große
Rolle, da derartige Glanzmessungen häufig der Analyse von Auswirkungen
von kosmetischen Haarbehandlungen auf die Haareigenschaften dienen.
Hierbei werden üblicherweise
unterschiedliche Haarbehandlungsprodukte miteinander verglichen,
was zur Folge hat, dass eine Vielzahl von Haarglanzmessungen unter
möglichst
gleich bleibenden Messbedingungen durchgeführt werden müssen. Der
lösbaren
Befestigung der Haartresse 10 am zylindrischen Spannkörper 2 kommt
in diesem Zusammenhang eine besondere Bedeutung zu. Die Spannvorrichtung 1 weist
dazu zwei Befestigungselemente auf. Das erste, an der Spannvorrichtung 1 ortsfest
angeordnete Befesti gungselement ist als Klemmvorrichtung 4 ausgebildet,
an dem ein erstes Ende der Haartresse 10 gegenüber dem
Spannkörper 2 fixiert
wird. Beispielsweise presst die Klemmvorrichtung 4 dazu
unter Einwirkung einer Federkraft einen Klemmbalken 5 gegen
den Spannkörper 2.
Die Haartresse 10 kann dann mühelos zwischen Klemmbalken 5 und
Spannkörper 2 eingespannt
werden. Selbstverständlich
sind auch andere Möglichkeiten der
ortsfesten Haartressenfixierung am Spannkörper 2 möglich.
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Nachdem
das erste Ende der Haartresse 10 über die Klemmvorrichtung 4 am
Spannkörper 2 fixiert
ist, wird das zweite Ende der Haartresse 10 mittels des
zweiten, beweglichen Befestigungselements an den Spannkörper 2 angelegt.
Im Einzelnen ist hierzu eine am Spannkörper 2 schwenkbar
angeordnete Spannklammer 6 vorgesehen. Die Spannklammer 6 ist
mittels eines Arms 7 schwenkbar am Spannkörper 2 gelagert.
Für eine
Glanzmessung wird das zweite Haartressenende in die Spannklammer 6 eingefädelt, wobei
die Haartresse 10 vorzugsweise reibschlüssig innerhalb der Spannklammer 6 gehalten
wird. Dazu kann die Spannklammer 6 gegenüber dem
Arm 7 drehbar angebracht sein, beispielsweise mittels einer
Stellschraube 8. Durch Drehung der Spannklammer 6 mit
eingefädelter
Haartresse 10 gegenüber
dem Arm 7 wird die Haartresse 10 somit reibschlüssig in
der Spannklammer 6 gehalten. Im nächsten Schritt wird der Arm 7 zusammen mit
der Spannklammer 6 sowie der eingefädelten Haartresse 10 gegenüber dem
Spannkörper 2 verschwenkt,
wobei sich die Spannklammer 6 von der ortsfesten Klemmvorrichtung 4 entfernt.
Währenddessen
wird die Haartresse 10 unter Vorspannung glatt an den gewölbten Spannabschnitt 3 des
zylindrischen Spannkörpers 2 angelegt,
indem die Haartresse 10 unter Überwindung der Reibungskraft
durch die Spannklammer 6 gleitet. Sobald die Haartresse 10 mit
einem für
die Glanzmessung ausreichenden Abschnitt am Spannkörper 2 anliegt,
wird die Spannklammer in dieser Position gegenüber dem Spannkörper 2 arretiert,
beispielsweise durch Festlegung des schwenkbaren Arms 7 mittels
einer zweiten Stellschraube 9. Alternativ ist es ebenso
denkbar, den Arm 7 in der gewünschten Schwenkposition an
einem Arretierelement 13 am Spannkörper 2 einrasten zu
lassen, um die Spannklammer 6 zu arretieren.
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Die
erfindungsgemäße Spannvorrichtung 1 kommt
bevorzugt innerhalb einer optischen Messapparatur zur Glanzmessung
zum Einsatz. 3 zeigt in schematischer Darstellung
eine solche Messapparatur 20. Die dort abgebildete optische
Messapparatur 20 besitzt ein nahezu geschlossenes Gehäuse 21,
an dem die übrigen
Komponenten der Messapparatur 20 befestigt sind. Die nahezu
geschlossene Bauweise des Gehäuses 21 dient der
Ausschaltung störender
Lichteffekte von außen
auf die optische Messung. Dennoch kann durch eine Öffnung 22 im Gehäuse 21 der
notwendige Messaufbau vernünftig vorgenommen
werden. Im Inneren des Gehäuses 21 ist
an geeigneter Stelle die Spannvorrichtung 1 mit dem zu
analysierenden Probekörper,
insbesondere der Haartresse, montiert. Zur optischen Messung vor allem
von Glanzeffekten an der Haartresse wird die Spannvorrichtung 1 von
einer Lichtquelle 23, die in der Lichtart idealer Weise
an das Tageslicht angenähert
ist, beschienen. Hierbei ist eine besonders exakte Analyse von Glanzeffekten
möglich,
wenn die Lichtquelle 23 beispielsweise über einen Spalt 24 im Wesentlichen
nur auf die Spannvorrichtung 1 gerichtete Lichtstrahlen 25 emittiert.
An der auf dem zylindrischen Spannkörper fixierten Haartresse wird
ein Teil dieser Lichtstrahlen unter einem Winkel α reflektiert.
Dieses reflektierte Licht 26 wird, wie in 2 verdeutlicht,
auf der am zylindrischen Spannkörper 2 fixierten
Haartresse 10 als Reflexionsband 27 erkennbar.
An der Ausprägung
des Reflexionsbands 27, insbesondere dessen Breite, lässt sich
die Glanzeigenschaft einer Haartresse festmachen. Zur optischen
Aufnahme des reflektierten Lichts 26 und damit der Glanzwerte
dient insbesondere eine Digitalkamera 28. Diese wiederum
ist mit einer nicht gezeigten Einheit zur elektronischen Bildauswertung
verbunden, um die von der Digitalkamera 28 aufgenommenen
Bilder hinsichtlich der Glanzwerte zu analysieren.
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Im
Detail startet eine Glanzmessung an einer Haartresse innerhalb der
beschriebenen Messapparatur 20 mit einem Einspannen eines
ersten Endes der Haartresse 10 in die ortsfeste Klemmvorrichtung 4.
Darauf wird das zweite Ende der Haartresse 10 in die schwenkbare
Spannklammer 6 eingefädelt. Durch
Verschwenken der Spannklammer 6 wird die unter Reibschluss
in der Spannklammer 6 fixierte Haartresse 10 unter
Vorspannung straff an den Spannkörper 6 angelegt.
In dieser Position wird die Spannklammer 6 auch gegenüber dem
Spannkörper 2 arretiert.
Nachdem die Spannvorrichtung 1 mit daran fixierter Haartresse 10 in
die zugehörige
Messapparatur 20 eingesetzt ist erfolgt die eigentliche
Glanzmessung an der Haartresse 10, wie bereits anhand von 3 erläutert. Grundsätzlich dienen
derartige Glanzmessungen vor allem dazu, die Auswirkungen einer
kosmetischen Produktbehandlung der Haartresse 10 auf die
Glanzeigenschaften der Haartresse 10 zu erfassen. Dies
erfordert unter anderem die Durchführung von Vergleichsmessungen
an unbehandelten sowie mit verschiedenen kosmetischen Produkten
(z. B. Shampoo, Haarspülung,
Haarfärbemittel,
sonstiges Haarpflegeprodukt) behandelten Haartressen. Der Vorteil
der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 1 besteht
darin, dass die Haartresse während
des gesamten Glanzanalyseprozesses, u. a. während der kos metische Produktbehandlung, auf
dem Spannkörper 2 verbleiben
kann. Damit liegt die Haartresse insbesondere bei mehreren Vergleichsmessungen
an einer einzigen Haartresse im Wesentlichen in gleicher Position
am Spannkörper 2 an.
Die Qualität
der Messergebnisse wird somit nicht durch Fehlpositionen der Haartresse
am Spannkörper 2 beeinträchtigt.
Im Einzelnen wird zur Analyse der Glanzeffekte unterschiedlicher
Haarbehandlungsprodukte das Glanzwertmessergebnis der unbehandelten
Haartresse mit dem der behandelten Haartresse gegenüber gestellt.