DE1557186C3 - Viskosimeter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Viskosimeter, das aus einem Rührwerk und einem Rührwerksantrieb besteht, wobei die Kraftaufnahme des Rührwerksantriebes zur Bestimmung der Viskosität dient. Ein bekanntes Viskosimeter dieser Art besteht aus einem Stab, der das Rührmittel trägt und die Wandung des die zu messende Flüssigkeit enthaltenden Behälters waagerecht, d. h. parallel zum Flüssigkeitsspiegel, sowie unterhalb dieses durchsetzt (USA.-Patentschrift 2 280 947).

Bei dieser bekannten Ausführung dient der Stab als Träger für einen Propeller, so daß der Stab in der Behälterwandung unterhalb des Flüssigkeitsspiegels eine Drehbewegung vollführt und mithin die Abdichtung nur durch die übliche Stopfbuchsdichtung od. dgl. zu erreichen ist. Diese bekannten Dichtungen sind aber entweder für ein Viskosimeter ungeeignet, weil sie entweder — im Fall einer Labyrinthdichtung — nicht zuverlässig dicht sind, so daß bei atmosphärischem Druck das zu messende Medium, z. B. eine Flüssigkeit, an der Durchführungsstelle dieser Welle austritt. Dieser Nachteil wird noch empfindlicher, wenn es sich um geschlossene Druckbehälter handelt, während andererseits bei geschlossenen Vakuumbehältern Luft an dieser Stelle eingesogen wird und das Vakuum verschlechtert sowie gleichzeitig der Nachteil entsteht, daß mit der eingesogenen Luft durch Bilden von Luftbläschen im zu messenden Medium falsche Viskositätsmessungen auftreten.

Im Falle der Verwendung von Stopfbüchsen ist es praktisch überhaupt nicht möglich, genaue Messungen vorzunehmen, weil der Reibungswert zwischen Welle und Stopfbüchse in die Leistungsaufnahme des Rührwerksantriebs eingeht und insoweit den Meßwert unkontrollierbar verfälscht, als es von Zeit zu Zeit erforderlich ist, die Stopfbüchse nachzuziehen, die im Laufe der Zeit altert und verhärtet. Des weiteren sind Verkrustungen an der Abdichtungsstelle sowie Korrosionen der Welle in diesem Bereich zu befürchten.

Das Dichtungsproblem ist nun bereits bei einer Vorrichtung zum Rühren, Mischen und Emulgieren dadurch gelöst worden, daß der das Rührmittel tragende, von der Decke senkrecht nach unten ragende Stab über eine Membran mit der Behälterwandung verbunden und dabei gegen Drehung gesichert ist und eine Pendelbewegung ausführt. Diese bekannte Ausführung eignet sich zwar für die vorgenannten Zwecke, nicht jedoch zur Viskositätsmessung über größere Viskositätsbereiche, wobei die Messung möglichst genau sein muß, denn die Messung ist hierbei abhängig von der Höhe des Flüssigkeitsspiegels in bezug auf das Rührmittel. Bei vielen Vorgängen, wie insbesondere bei der Durchführung des Kochprozesses in der Zuckerfabrikation, wobei Sirup zunächst mit geringer Viskosität bis zu einem niedrigen Füllstand eingezogen, anschließend konzentriert und durch weiteren erheblichen Zuzug von Sirup der Füllstand verändert wird, kann man insbesondere auch im Hinblick auf die Höhe dieser Kochapparate und die großen Niveauunterschiede mit der bekannten Rührvorrichtung mit Pendelbewegung eines in mittlerer Lage senkrecht verlaufenden Rührstabes nicht auskommen, zumal im Verlauf der Kristallisation ein Zweistoffgemisch entsteht, bei dem nicht nur die Viskosität des Sirups, sondern das Fließverhalten der Mischung über ein Viskosimeter in den vorerwähnten erheblichen Meßbereichen von 80 bis 5000 cp gemessen und ausgewertet werden muß.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Viskosimeter zu schaffen, das über große Bereiche, unabhängig vom Füllstand und von den Druckverhältnissen in einem offenen oder geschlossenen Behälter, die Viskosität unter weitgehendem Vermeiden von Fehlerquellen zu messen erlaubt, wobei von einem Viskosimeter der eingangs genannten Art ausgegangen werden soll.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß der Stab der eingangs genannten Ausführung eines Viskosimeters in der an zweiter Stelle genannten bekannten Weise über eine Membran mit der Behälterwaridung verbunden und gegen Drehung gesichert ist, wobei er jedoch in der durch seine Achse gehenden, zum Flüssigkeitsspiegel parallelen Ebene bewegbar sein soll.

Es hat sich gezeigt, daß mit einer derartigen Anordnung die vorstehend erwähnten, weitgespannten Viskositätsbereiche zuverlässig und einwandfrei beherrscht werden können, so daß ein derartiges Viskosimeter sich ohne weiteres zum Regeln verwickelter Vorgänge, wie z.B. des gesamten Kochprozesses, in der Zuckerfabrikation eignet.

In weiterer Verbesserung des erfindungsgemäßen Viskosimeters empfiehlt es sich, einen mit dem Rührstab gleichachsigen Hohlzylinder, eine Hohlkugel oder einen anderen Rotationskörper als Rührmittel zu verwenden, die einerseits die besten Strömungsverhältnisse hervorrufen, zum anderen in der Herstellung billig sind und darüber hinaus große Berührungsflächen bilden.

Man kann eine Verschiebung des Viskositätsbereiches durch eine besondere Formgebung derartiger oder auch anders ausgebildeter Rührmittel erhalten, indem man das Rührmittel flächenartig ausbildet, jedoch empfiehlt sich insbesondere ein mit dem Stab gleichachsig verbundener Hohlzylinder, eine Hohlkugel oder ein anderer Rotationskörper, wobei die mit der Flüssigkeit in Berührung stehenden Flächen auch mit Rippen oder Nocken ausgestattet sein können.

Claims (3)

■Patentansprüche:

1. Viskosimeter, bestehend aus einem Rührwerk und einem Rührwerksantrieb, wobei die Kraftaufnahme des Rührwerksantriebes zur Be-Stimmung der Viskosität dient, sowie mit einem das Rührmittel tragenden Stab, der die Wandung des die zu messende Flüssigkeit enthaltenden Behälters waagerecht, d. h. parallel zum Flüssigkeitsspiegel, sowie unterhalb dieses durchsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab in an sich bekannter Weise über eine Membran mit der Behälterwandung verbunden und gegen Drehung gesichert ist, wobei er jedoch in der durch seine Achse gehenden, zum Flüssigkeitsspiegel parallelen Ebene bewegbar ist.

2. Viskosimeter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit dem Stab gleichachsigen Hohlzylinder, eine Hohlkugel oder einen anderen Rotationskörper.

3. Viskosimeter nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch an den Oberflächen des Rührmittels und bzw. oder des Stabes angeordnete Rippen, Nocken od. dgl.

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