DD232987A1 - Uebertragungsmechanismus zwischen messsystem und messwert eines rotationsviskosimeters - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Uebertragungsmechanismus zwischen Messsystem und Messwerk eines Rotationsviskosimeters. Der Uebertragungsmechanismus soll eine hoehere Genauigkeit bei der Viskositaetsmessung als sie bisher moeglich war, gestatten, ohne dass dafuer ein groesserer Fertigungsaufwand erforderlich ist. Der Uebertragungsmechanismus soll so gestaltet sein, dass Messtemperatur und Messsubstanz keine Einwirkung auf den Uebertragungsmechanismus haben, der stets eine stabile axiale Lage aufweisen soll. Um das zu erreichen, wird der Uebertragungsmechanismus mit einem Mittelteil ueber ein erstes Torsionsglied auf einer ideellen Laengsachse federnd und auf dieser drehbar an einer am Messwerkgehaeuse befestigten torsionsbestaendigen Feder aufgehaengt und mit einem zweiten, in einer Innenkammer als Mittelteils gelagerten, ebenfalls auf der ideellen Laengsachse liegenden Torsionsglied verbunden. Im unteren Bereich des Mittelteils ist eine loesbare, eine auf der ideellen Laengsachse liegende, mit einem Teil des Messsystems verbundene Welle aufnehmende Kupplung vorgesehen. Im oberen Bereich des Mittelteils ist ein zum Messwerk gehoerender Kondensator angeordnet. Abgedichtet nach aussen ist der Innenraum des Messwerkgehaeuses durch eine Labyrinthdichtung.

Description

Im oberen Bereich des Mittelteils 4 ist mit diesem die Mittel ρ latte 16 des Differenzkondensators 17 verbunden. Die Festplatten 18 des Kondensators sind am Meßwerkgehäuse 1 befestigt.

Auf der ideellen Achse 19 befinden sich das Meßwerkgehäuse 1, die Feder 2, das erste Torsionsglied 3, das Mittelteil 4, das zweite Torsionsglied 6, die Dichtung 9, die Verbindungswelle 10, der Rotor 12, der Stator 13 und der Kondensator 17 mit seiner

Mittelplatte 16 und seinen Festplatten 18.

Der Rotor 14 ist als Aufnahmegefäß für die Meßsubstanz 13 ausgebildet. Während des Betriebes des Viskosimeters bildet sich zwischen dem Stator 12 und der Innenwand des sich drehenden Rotors 14 ein Meßspalt, der mit der Meßsubstanz 13 gefüllt ist.

Zwischen dem Rotor 14 und dem Stator 12 ist eine Umkehrung insofern möglich, daß das an der Verbindungswelle 10 befestigte Teil 12 des Meßsystems als Rotor verwendet wird, während das die Meßsubstanz 13 aufnehmende Teil 14 des Meßsystems als Stator fungiert.

Da das Antriebsorgan des Rotationsviskosimeters nicht zur Erfindung gehört, ist es nicht dargestellt.

Das von der Meßsubstanz 13 aufgebrachte Drehmoment wird über den Stator 12, die Verbindungswelle 10 auf die

Torsionsglieder 3 und 6 übertragen. Da letztere über die torsionsbeständige Feder 2 und den Verbindungsstab 7 mit dem

Meßwerkgehäuse 1 verbunden sind, werden sie um den Winkel α verdrillt, so daß die Summe der Verdrillungsdrehmomente gleich dem Meßdrehmoment ist. Der Winkel «wird vom Meßwerk 17 erfaßt.

Andererseits ist die Kraft der Feder 2 groß gehalten, um hohe Rücktreibkräfte bei Exentrizitäten des Stators 12 zu erhalten und die Verdrillung der Feder 2 gegenüber der Verdrillung der Torsionsglieder 3 und 6 vernachlässigbar klein zu halten. Die Dichtung 9 ist als Labyrinthdichtung ausgelegt und verhindert das Eindringen von Dämpfen in das Innere des Meßwerkgehäuses.

Claims (2)

Erfindungsanspruch:

1. Übertragungsmechanismus zwischen Meßsystem und Meßwerk eines Rotationsviskosimeters, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen dem Meßsystem (15) und dem Meßwerk (17) angeordnete Übertragungsmechanismus mit einem Mittelteil (4) über ein erstes Torsionsglied (3) auf einer ideellen Längsachse (19) federnd und auf einer drehbar an einer am Meßwerkgehäuse (1) befestigten, torsionsbeständigen Feder (2) aufgehängt und mit einem zweiten, in einer Innenkammer (5) des Mittelteils (4) gelagerten, einerseits mit diesem verbundenen, andererseits an einem in die Innenkammer (5) hineinragenden, feststehenden Verbindungsstab (7) angelenkten, ebenfalls auf der ideellen Längsachse (19) liegenden Torsionsglied (6) verbunden ist, im unteren Bereich des Mittelteils (4) eine lösbare, eine auf der ideellen Längsachse (19) liegende, mit einem Teil (12) des Meßsystems (15) verbundene Welle (10) aufnehmende Kupplung (11) besitzt, im oberen Bereich des Mittelteils (4) einen zum Meßwerk gehörenden, sowohl am Mittelteil (4) als auch am Meßwerkgehäuse (1) befestigten Kondensator (17) aufweist und zumindest ein Teil des Innenraumes des Meßwerkgehäuses (1) mittels einer Dichtung (9) nach außen abgesperrt ist. ·

2. Übertragungsmechanismus nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (17) ein Differenzkondensator ist

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft den zwischen Meßsystem und Meßwerk eines Rotationsviskosimeters angeordneten Übertragungsmechanismus. Rotationsviskosimeter werden z. B. für wissenschaftliche Untersuchungen des Theologischen Verhaltens insbesondere nicht-newtonscher Flüssigkeiten verwendet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Rotationsviskosimeter bekannt, bei denen der zur Drehmomentmessung verwendete Innenzylinder an einem Draht frei aufgehängt ist, der gleichzeitig als Lagerelement für den Innenzylinder und als Torsionsfeld zur Messung des torsionswinkelabhängigen Drehmomentes dient. Die dem Drehmoment proportionale Verdrehung des Innenzylinders wird optisch mit Hilfe eines mit dem Innenzylinder fest verbundenen Spiegels und einer an diesem referierenden Lichtmarke auf einer Skala angezeigt. Eine direkte Ablesung an einer mit dem Innenzylinder fest verbundenen Skala ist ebenfalls bekannt. Nachteilig an diesen Rotationsviskosimetern ist, daß durch diefreie Aufhängung des Innenzylinders an einem Draht, die koaxiale Lage des Innenzylinders zum Außenzylinder nicht gewährleistet ist. Die Abweichungen von der koaxialen Lage bringen wiederum eine Änderung desauf den Innenzylinder wirkenden Drehmomentes und dessen nicht mehr proportionale Anzeige, d. h. einen Meßfehler mit sich.

Dieser Mangel sollte durch das in der DD-Patentanmeldung G öl N/249987.8 beschriebene Rotationsviskosimeter beseitigt werden, bei dem ein Torsionsdraht an beiden Enden in der Achse eines senkrechten, mit Durchbrüchen versehenen Rohres gespannt, der Innenzylinder dazu koaxial am Draht befestigt, der Außenzylinder auf dem gleichen Rohr gelagert ist und die untere Einspannstelle meßbar verdreht werden kann.

Von Nachteil bei dieser Lösung und auch der vorangehenden ist, daß ein Teil der Torsionsglieder sich bei der Messung in der Meßsubstanz befindet und den dort möglichen Meßtemperaturen ausgesetzt ist. Durch aggressive Substanzen, Verunreinigungen und durch die Temperatur-Drehmomentcharakteristik dieser Torsionsglieder können Meßungenauigkeiten hervorgerufen werden. Die beim Austausch der Prüfsubstanz erforderliche Reinigung ist sehr zeitaufwendig; ein Wechsel der Meßeinrichtung relativ umständlich.

Ziel der Erfindung

Der Erfindung ist das Ziel gesetzt, eine höhere Genauigkeit bei der Viskositätsmessung als es bisher möglich war, zu ermöglichen, ohne daß dafür ein größerer Fetigungsaufwand erforderlich ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es lag die Aufgabe vor, den Übertragungsmechanismus zwischen dem Meßsystem und dem Meßwerk des Rotationsviskosimeters so zu gestalten, daß die Meßtemperatur und die jeweilige Meßsubstanz keine Einwirkung auf den Übertragungsmechanismus haben und daß der Übertragungsmechanismus eine stabile axiale Lage besitzt. Erfindungsgemäß ist die Aufgabe gelöst worden, indem der Übertragungsmechanismus mit einem Mittelteil über ein erstes Torsionsglied auf einer ideellen Längsachse federnd und auf dieser drehbar an einer am Meßwerkgehäuse befestigten torsionsbeständigen Feder aufgehängt und mit einem zweiten, in einer Innenkammer des Mittelteils gelagerten, einerseits mit diesem verbundenen, andererseits an einem in die Innenkammer hineinragenden, feststehenden Verbindungsstab angelenkten, ebenfalls auf der ideellen Längsachse liegenden Torsionsglied verbunden ist, im unteren Bereich des Mittelteils eine lösbare, eine auf der ideellen Längsachse liegende, mit einem Teil des Meßsystems verbundene Welle aufnehmende Kupplung besitzt und im oberen Bereich des Mittelteils einen zum Meßwerk gehörenden Kondensator aufweist, der zum Teil am Mittelteil, zum Teil am Meßwerkgehäuse befestigt ist. Als Schutz gegs.i Dämpfe der Meßsubstanz ist eine zumindest einen Teil des Innenraumes deü Meßwerkgehäuses absperrende Dichtung vorgesehen.

Anhand der den Meßteil eines Rotationsviskosimeters darstellenden Prinzipzeichnung soll mit einem Ausführungsbeispiel die Erfindung näher erläutert werden.

Ausführungsbeispiel

An der Oberseite des Meßwerkgehäuses 1 ist die torsionsbeständige Feder 2 befestigt, an der das erste Torsionsglied 3 angelenkt ist. Das mit dem Torsionsglied 3 verbundene Mittelteil 4 ist mit einer Innenkammer 5 versehen, in der das zweite Torsionsglied 6, mit dem einen Ende am Mittelteil 4 selbst, mit dem anderen Ende am Verbindungsstab 7 befestigt, angeordnet ist. Der Verbindungsstab 7 ist mit seiner dem Torsionsglied 6 angewandten Seite am Meßwerkgehäuse 1 befestigt. Außer den den Innenraum 8 des Meßwerkgehäuses 1 nach außen verschließenden, an der Innenwand des Meßwerkgehäuses 1 anliegenden und das Mittelteil 4 umfassenden Dichtung 9, ist im unteren Bereich des Mittelteils4die die Verbindungswelle !"festklemmende Kupplung 11 angeordnet. Diese Verbindungswelle 10 ist Teil des aus dem Rotor 12 und dem gefäßförmigen, mit der Meßsubstanz 13 gefüllten Stator 14 bestehenden Meßsystem 15.