CH562447A5 - - Google Patents

Description

  
 



   La présente invention a pour objet un viscosimètre rotatif.



   Il était de pratique courante jusqu'ici de mesurer la viscosité des liquides au moyen d'une broche tournant sur un câble porteur. Cette pratique s'est révélée parfois peu satisfaisante, particulièrement dans le cas de la viscométrie de liquides congelables par suite de congélation localisée dans une mesure conduisant à de fausses lectures. En outre,   I'appareil    est parfois indûment sensible à la pression ambiante et aux effets de cisaillement variables,
 Un but de l'invention est de fournir un viscosimètre permettant la mesure continue des changements de viscosité d'un liquide, particulièrement d'un liquide congelable.



   Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du viscosimètre selon l'invention:
 La fig. 1 est une vue de cette forme d'exécution, partiellement en coupe et avec arrachement, et
 La fig. 2 est une vue partiellement en coupe et à plus grande échelle d'un organe représenté à la fig. 1.



   Le visocismètre représenté comprend une broche 10 suspendue par un câble 11 relié à un appareil d'entraînement rotatif commandé, non représenté, dans une masse de liquide   12.    La broche est protégée par un tube de protection 20 coaxial avec la broche et monté autour de celle-ci et du câble.



  Le tube de protection est cylindrique, c'est-à-dire que sa section droite est circulaire. Le tube comporte une paroi intérieure 21a, une paroi extérieure 21b et est ouvert à ses deux extrémités, soit une extrémité supérieure 22 et une extrémité inférieure   23.    Le tube est monté sur un bras de support 24 qui est fixé de façon amovible à une pièce fixe 26. Le tube de protection présente des ouvertures 27, de préférence au nombre de six, radialement espacées et également réparties à une profondeur telle que lorsque le tube est immergé dans la masse de liquide   12,    les ouvertures sont au-dessous du niveau 13 du liquide. leurs centres étant arrangés selon un dessin symétrique ou dans un seul plan.



   La broche 10 (fig. 2) est constituée par une vis dans laquelle le filet 14 s'étend en une ligne hélicoïdale continue depuis la partie supérieure 10a à la partie inférieure lOb de la broche.



  Celle-ci est symétrique et comprend un canal hélicoïdal 15 disposé entre les spires voisines du filet 14, entre le diamètre intérieur 16 et le diamètre extérieur 17 de la surface de la broche.



   Bien que l'appareil puisse être utilisé pour la viscométrie des liquides en général, il est particulièrement adapté à la viscométrie des liquides congelables tels que les solutions de trempage utilisées pour la fabrication des capsules pharmaceutiques par une technique de moulage par trempage. Dans la suite de la description, le viscosimètre est décrit dans son application à la viscométrie de solutions aqueuses de gélatine utilisées dans la fabrication des capsules, à titre d'exemple du principe le plus large.



   Pour son fonctionnement, le viscosimètre décrit est monté dans une solution de gélatine de recyclage à la profondeur fixe donnée représentée, le bras de support 24 étant fixé en place par attache à la pièce de trempage 26. Le viscosimètre est actionné de manière que la broche, suspendue comme repré   senté.    tourne à une vitesse stable, par exemple de 50 tours/min (réglée par un moyen d'entraînement tel que l'unité  Viscocel    VTA,    Brookfield Engineering Laboratories, USA).



  Cette rotation donne une indication de la viscosité relative de la solution et sert aussi à pomper le liquide et ainsi à déplacer ce dernier axialement à travers le tube de protection selon une ligne générale entre les ouvertures 27 et l'extrémité ouverte   23.    Bien que ce mouvement puisse se faire dans   l'un    ou l'autre sens, c'est-à-dire vers le haut ou vers le bas selon le sens de l'effet produit par la vis, on préfère que le liquide se déplace vers le bas comme représenté suivant les lignes indiquées par les flèches de courant. Un avantage du viscosimètre décrit est que ce mouvement améliore le mélange du liquide, évitant ainsi une congélation localisée (particulièrement à l'interface air-liquide 13) et produisant un échantillon mieux représentatif pour la mesure.

  Le viscosimètre assure aussi une plus grande efficacité du couple broche-liquide.



   La viscosité (résistance à l'écoulement), dans le cas d'une solution de gélatine, dépend de divers facteurs tels que la concentration de la gélatine, le niveau de remplissage de la cuvette (soit par addition d'eau ou de solution de gélatine concentrée), la température de la cuvette, la température de la broche, I'étendue de la congélation localisée, spécialement à l'interface air-liquide 13, le diamètre intérieur 21a du tube de protection, etc. Pour obtenir les résultats uniformes, il faut éviter, dans la mesure du possible, toute variation à partir de valeurs données pour ces facteurs. La dimension et la configuration relatives de la broche 10 et du tube de protection 20 sont sujettes à une variation considérable.

  Un exemple préféré (fig. 1), exprimé en unités linéaires relatives, est le suivant: longueur du tube de protection 102, diamètres intérieur et extérieur 15 x 6, diamètre des ouvertures 3, longueur du filet de vis 31, diamètre intérieur et extérieur   2X6,    cycle du filet 3.



   Comme indiqué précédemment, un facteur important est la dimension diamétrale du tube 20 relativement à la broche 10.



  A cet égard, I'efficacité du viscosimètre, toutes autres choses égales, est augmentée en diminuant le diamètre intérieur du tube de protection, dans une mesure permettant encore un écoulement axial appréciable.



   Il est habituel de démonter la broche périodiquement pour le nettoyage. Quand cela a été fait et que les parties sont assemblées à nouveau pour le fonctionnement, tout changement notable de la température de la broche assemblée par rapport à la température de la cuve peut entraîner une fausse lecture de la viscosité. Avec le viscosimètre décrit toutefois, ces influences sont minimisées comparativement aux broches des viscosimètres conventionnels, en partie par suite du rapport relativement élevé de la surface de cisaillement au volume de la broche. Pour la fabrication de la broche et du tube de protection, on utilise de préférence des matériaux qui sont inertes dans la solution de trempage et se prêtent à un nettoyage répété, comme le laiton ou l'acier inoxydable.

  On peut utiliser aussi des moyens pour maintenir constante la distance entre le niveau du liquide 13 et la position des ouvertures   27,    de façon que les effets de cisaillement sur le profil vertical soient maintenus constants lors de chaque nouvel assemblage du tube de protection. En outre, à ce sujet, la hauteur libre du tube de protection 20 au-dessus du niveau du liquide 13 doit être suffisante pour conserver la vapeur d'eau et minimiser ainsi l'évaporation à partir de la surface du liquide dans le tube.

 

   REVENDICATION



   Viscosimètre rotatif, comprenant une broche agencée pour être suspendue à une ligne de transmission de torsion dans une masse de liquide et pour tourner sur cette ligne à une vitesse stable et un tube de protection pour la broche monté avec une extrémité ouverte immergée dans le liquide et entourant coaxialement la broche, caractérisé en ce que le tube de protection présente des ouvertures dans sa paroi latérale pour l'écoulement du liquide selon des lignes d'écoulement entre les ouvertures et l'extrémité ouverte immergée du tube, et en ce que la broche est en forme de vis de façon que la rotation de la broche immergée exerce une action de pompage et produise l'écoulement du liquide à travers le tube selon ces lignes d'écoulement.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.



   

Claims (1)

1. **ATTENTION** debut du champ CLMS peut contenir fin de DESC **.

   La présente invention a pour objet un viscosimètre rotatif.

   Il était de pratique courante jusqu'ici de mesurer la viscosité des liquides au moyen d'une broche tournant sur un câble porteur. Cette pratique s'est révélée parfois peu satisfaisante, particulièrement dans le cas de la viscométrie de liquides congelables par suite de congélation localisée dans une mesure conduisant à de fausses lectures. En outre, I'appareil est parfois indûment sensible à la pression ambiante et aux effets de cisaillement variables, Un but de l'invention est de fournir un viscosimètre permettant la mesure continue des changements de viscosité d'un liquide, particulièrement d'un liquide congelable.

   Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du viscosimètre selon l'invention: La fig. 1 est une vue de cette forme d'exécution, partiellement en coupe et avec arrachement, et La fig. 2 est une vue partiellement en coupe et à plus grande échelle d'un organe représenté à la fig. 1.

   Le visocismètre représenté comprend une broche 10 suspendue par un câble 11 relié à un appareil d'entraînement rotatif commandé, non représenté, dans une masse de liquide 12. La broche est protégée par un tube de protection 20 coaxial avec la broche et monté autour de celle-ci et du câble.

   Le tube de protection est cylindrique, c'est-à-dire que sa section droite est circulaire. Le tube comporte une paroi intérieure 21a, une paroi extérieure 21b et est ouvert à ses deux extrémités, soit une extrémité supérieure 22 et une extrémité inférieure 23. Le tube est monté sur un bras de support 24 qui est fixé de façon amovible à une pièce fixe 26. Le tube de protection présente des ouvertures 27, de préférence au nombre de six, radialement espacées et également réparties à une profondeur telle que lorsque le tube est immergé dans la masse de liquide 12, les ouvertures sont au-dessous du niveau 13 du liquide. leurs centres étant arrangés selon un dessin symétrique ou dans un seul plan.

   La broche 10 (fig. 2) est constituée par une vis dans laquelle le filet 14 s'étend en une ligne hélicoïdale continue depuis la partie supérieure 10a à la partie inférieure lOb de la broche.

   Celle-ci est symétrique et comprend un canal hélicoïdal 15 disposé entre les spires voisines du filet 14, entre le diamètre intérieur 16 et le diamètre extérieur 17 de la surface de la broche.

   Bien que l'appareil puisse être utilisé pour la viscométrie des liquides en général, il est particulièrement adapté à la viscométrie des liquides congelables tels que les solutions de trempage utilisées pour la fabrication des capsules pharmaceutiques par une technique de moulage par trempage. Dans la suite de la description, le viscosimètre est décrit dans son application à la viscométrie de solutions aqueuses de gélatine utilisées dans la fabrication des capsules, à titre d'exemple du principe le plus large.

   Pour son fonctionnement, le viscosimètre décrit est monté dans une solution de gélatine de recyclage à la profondeur fixe donnée représentée, le bras de support 24 étant fixé en place par attache à la pièce de trempage 26. Le viscosimètre est actionné de manière que la broche, suspendue comme repré senté. tourne à une vitesse stable, par exemple de 50 tours/min (réglée par un moyen d'entraînement tel que l'unité Viscocel VTA, Brookfield Engineering Laboratories, USA).

   Cette rotation donne une indication de la viscosité relative de la solution et sert aussi à pomper le liquide et ainsi à déplacer ce dernier axialement à travers le tube de protection selon une ligne générale entre les ouvertures 27 et l'extrémité ouverte 23. Bien que ce mouvement puisse se faire dans l'un ou l'autre sens, c'est-à-dire vers le haut ou vers le bas selon le sens de l'effet produit par la vis, on préfère que le liquide se déplace vers le bas comme représenté suivant les lignes indiquées par les flèches de courant. Un avantage du viscosimètre décrit est que ce mouvement améliore le mélange du liquide, évitant ainsi une congélation localisée (particulièrement à l'interface air-liquide 13) et produisant un échantillon mieux représentatif pour la mesure.

   Le viscosimètre assure aussi une plus grande efficacité du couple broche-liquide.

   La viscosité (résistance à l'écoulement), dans le cas d'une solution de gélatine, dépend de divers facteurs tels que la concentration de la gélatine, le niveau de remplissage de la cuvette (soit par addition d'eau ou de solution de gélatine concentrée), la température de la cuvette, la température de la broche, I'étendue de la congélation localisée, spécialement à l'interface air-liquide 13, le diamètre intérieur 21a du tube de protection, etc. Pour obtenir les résultats uniformes, il faut éviter, dans la mesure du possible, toute variation à partir de valeurs données pour ces facteurs. La dimension et la configuration relatives de la broche 10 et du tube de protection 20 sont sujettes à une variation considérable.

   Un exemple préféré (fig. 1), exprimé en unités linéaires relatives, est le suivant: longueur du tube de protection 102, diamètres intérieur et extérieur 15 x 6, diamètre des ouvertures 3, longueur du filet de vis 31, diamètre intérieur et extérieur 2X6, cycle du filet 3.

   Comme indiqué précédemment, un facteur important est la dimension diamétrale du tube 20 relativement à la broche 10.

   A cet égard, I'efficacité du viscosimètre, toutes autres choses égales, est augmentée en diminuant le diamètre intérieur du tube de protection, dans une mesure permettant encore un écoulement axial appréciable.

   Il est habituel de démonter la broche périodiquement pour le nettoyage. Quand cela a été fait et que les parties sont assemblées à nouveau pour le fonctionnement, tout changement notable de la température de la broche assemblée par rapport à la température de la cuve peut entraîner une fausse lecture de la viscosité. Avec le viscosimètre décrit toutefois, ces influences sont minimisées comparativement aux broches des viscosimètres conventionnels, en partie par suite du rapport relativement élevé de la surface de cisaillement au volume de la broche. Pour la fabrication de la broche et du tube de protection, on utilise de préférence des matériaux qui sont inertes dans la solution de trempage et se prêtent à un nettoyage répété, comme le laiton ou l'acier inoxydable.

   On peut utiliser aussi des moyens pour maintenir constante la distance entre le niveau du liquide 13 et la position des ouvertures 27, de façon que les effets de cisaillement sur le profil vertical soient maintenus constants lors de chaque nouvel assemblage du tube de protection. En outre, à ce sujet, la hauteur libre du tube de protection 20 au-dessus du niveau du liquide 13 doit être suffisante pour conserver la vapeur d'eau et minimiser ainsi l'évaporation à partir de la surface du liquide dans le tube.

   REVENDICATION

   Viscosimètre rotatif, comprenant une broche agencée pour être suspendue à une ligne de transmission de torsion dans une masse de liquide et pour tourner sur cette ligne à une vitesse stable et un tube de protection pour la broche monté avec une extrémité ouverte immergée dans le liquide et entourant coaxialement la broche, caractérisé en ce que le tube de protection présente des ouvertures dans sa paroi latérale pour l'écoulement du liquide selon des lignes d'écoulement entre les ouvertures et l'extrémité ouverte immergée du tube, et en ce que la broche est en forme de vis de façon que la rotation de la broche immergée exerce une action de pompage et produise l'écoulement du liquide à travers le tube selon ces lignes d'écoulement.