DE1573465C - Vorrichtung zur Temperaturmessung und -regelung in Kammern von Messgeräten zur Prüfung des Vulkanisationsverhaltens und des Scherwiderstandes gummielastischer und plastischer Stoffe - Google Patents

Description

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jedoch keine selbsttätige Regelung noch eine Rück- Für Meßgeräte mit runder Kammer ergibt sich

führung vorgesehen, vielmehr wird die Temperatur folgende technische Lösung gemäß Abb. 3.

von Hand eingestellt. Auch bei dieser bekannten In einem Paßring 1, der etwa die gleichen radialen

Anordnung ergibt sich vom Rand der Kammer zum Abmessungen hat wie die Probe, sind zwei Tempe-

Rotor hin ein Temperaturgefälle; daher ist die An- 5 raturfühler 2 und 3 eingebaut. Der Einbau erfolgt so,

bringung der Thermometer bei dieser Vorrichtung daß möglichst gut die mittlere Temperatur zwischen

denkbar ungünstig. dem Außen- und Innenradius des im wesentlichen

Die nachstehend beschriebene Vorrichtung zur ringförmigen Probenkörpers erfaßt wird. Da der

Temperaturmessung in Kammern von Meßgeräten Kammerboden einem gewissen Verschleiß unterliegt,

zur Prüfung des Vulkanisationsverhaltens und des io aber auch aus fertigungstechnischen Gründen, wird

Scherwiderstandes gummielastischer und plastischer man die Paßringe im allgemeinen nicht den oberen

Stoffe ist dazu geeignet, die herausgestellten Nachteile und den unteren Kammerabschluß bilden lassen, ob-

und Fehlerquellen zu vermeiden oder zumindest stark gleich dies in technischer Hinsicht günstig wäre. Die

einzuschränken. Paßringe mit den Temperaturfühlern werden durch

Die Nachteile der bekannten Ausführungen werden 15 eine dünne, gewöhnlich an der Kammerinnenseite

erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß der Metall- profilierte Platte abgedeckt 4 und 5, die in der Mitte

körper 1 etwa den Durchmesser des Prüfkörpers be- einen Zentrieransatz hat. Für den guten Wärmeüber-

sitzt und von den übrigen Bauteilen 4, 5 der Meß- gang ist es nötig, die Zentrierpassung sehr eng zu

geräte abtrennbar ist, und daß ein erstes temperatur- wählen und die Platte auf der Berührungsfläche mit

empfindliches Organ 2 für den anzeigenden Meßkreis «20 dem Paßring so eben wie nur möglich zu fertigen,

und ein zweites temperaturempfindliches Organ 3 für damit keine Luftspalten entstehen. Die Kammer-

die Temperaturregelungsvorrichtung in dem Metall- bodenplatte und der Paßring mit den Temperatur-

körper angeordnet sind. fühlern wird durch den Kammerwandring 6 mit Hilfe

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Schrauben 7 auf den Heizblock gepreßt. Die

sind folgende: 25 elektrischen Anschlußleitungen werden von dem Paß-

Die Temperatur der Reaktionskammer wird ring, der die Temperaturfühler (Widerstandsthermo-

präzise erfaßt. meter) enthält, in kleinen Rohrleitungen fortgeführt.

Die Benutzung zweier Meßwiderstände gestattet Die Leitungen laufen in einen Anschlußkasten, von

zwei Meßkreise aufzubauen, einen Meßkreis und da weiter an einen Temperaturregler und an ein Tem-

einen Temperaturregelkreis. Durch den Einbau einer 30 peraturmeßinstrument. Die Meßstände mit den Füh-

Rückführung in den Regelkreis wird die Anzeige der lern und den elektrischen Leitungen sind flüssigkeits-

Temperaturmeßinstrumente nicht verfälscht. Es tritt und druckdicht auf der Seite des Temperaturmeß-

also keine Rückwirkung des Regelkreises auf den ringes verschlossen. Die Rohrleitungslänge bis zum

reinen Meßkreis ein. Anschlußkasten beträgt etwa 15 cm. Die Rohrleitun-

Der Meßkörper kann von den übrigen Bauteilen 35 gen sind gekröpft und durchdringen in entsprechendes Gerätes leicht abgetrennt werden. Es ist möglich. den Nuten den Flansch des Kammerwandringes. Der ihn zum Zwecke der Kalibrierung oder Eichung in Temperaturmeßring mit den Anschlußleitungen kann ein Thermostatenbad einzutauchen. So kann die Ge- nunmehr durch Lösen der Befestigungsschrauben des nauigkeit des Temperaturmeßkreises und die An- Kammerwandringes mit wenigen Handgriffen ausgesprechempfindlichkeit des Reglers geprüft werden. 40 baut werden.

Die Anordnung der Meßfühler gewährleistet, daß Es ist noch nachzutragen, daß die Trennung von das Temperaturgefälle in radialer Richtung reprodu- Meßfühlern sowohl für eine anzeigende Temperaturzierbar gemessen und bei Messung und Regelung be- messung als auch für eine Temperaturregelung bei rücksichtigt werden kann. Großanlagen, z. B. Industrieöfen, für sich bekannt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

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Temperatur abhängig sind. Beispielsweise ändert sich

Patentanspruch: bei einer Vulkanisatmischung mit

100 Gewichtsteilen Naturkautschuk, 50 Ge-

Vorrichtung zur Temperaturmessung und -rege- wichtsteilen Ruß-Füllstoff, 0,6 Gewichtsteilen CZ

lung in Kammern von Meßgeräten zur Prüfung 5 (Beschleuniger), 2 Gewichtsteilen Stearinsäure,

des Vulkanisationsverhaltens und des Scherwider- 3 Gewichtsteilen Zinkoxid, 2,5 Gewichtsteilen

Standes gummielastischer und plastischer Stoffe, Schwefel

insbesondere in Scherscheibenplastorneren, Vulka- die Anvulkanisationsdauer t₅ nach DIN 53524 meiern und in Rheometern mit einer schwingen- (Scorchzeit) um ±8 % pro ° C Temperaturabweiden Scherscheibe, mit temperaturempfindlichen io chung von der empfohlenen Prüftemperatur 120° C. Organen für eineri' ^anzeigenden Meßkreis, mit Die starke Temperaturabhängigkeit der Meßergebeiner von dem Meßkreis unabhängigen Tempera- nisse hat dazu geführt, daß zwischen Geräten verturregelungsvorrichtung und mit einem mit der schiedener Hersteller sowie zwischen verschiedenen oberen und der unteren Wandfläche der Prüf- Geräten gleicher Hersteller im allgemeinen keine kammer in gutem Wärmekontakt stehenden Me- 15 Vergleichsmöglichkeit besteht. Das ist nicht nur auf tallkörper, dadurch gekenn zeich net. daß eine ungenaue Kalibrierung der Temperaturmeßeinder Metallkörper (1) etwa den Durchmesser des richtung, sondern ebenso auf eine unzweckmäßige Prüfkörpers besitzt .und von den übrigen Bau- Anordnung der Temperaturmeßfühler für die Mesteilen (4, 5) der Meßgeräte abtrennbar ist und sung und Regelung zurückzuführen,
daß ein erstes temperaturempfindliches Organ (·3) 2o A b b. 2 zeigt die Anordnung der Temperatur-Meßfür den anzeigenden Meßkreis und ein zweites und Regelfühler für zwei verschiedene Beheizungstemperaturempfmdliches Organ (3) für die Tem- arten. Bei der Anordnung nach Abb. 2/1 sitzt der peraturregelungsvorrichtung in dem Metallkörper Meß- und Regelfühler, ausgebildet als sogenanntes angeordnet sind. Kontaktthermometer, in einem Thermostaten weit

25 von der Prüfkammer entfernt. Auf Temperatur-Regelabweichungen, hervorgerufen durch das Ein-

legen der Probe, schwankende Umgebungstemperaturen, Verstopfungen in den Heizölkanälen, Nachlassen des Pumpenförderdruckes, spricht das Fühler-30 thermometer nicht oder nur schwach an; sie werden demzufolge nicht durch eine erhöhte Heizleistung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Tem- ausgeglichen.

peraturmessung und -regelung in Kammern von Meß- Bei der Anordnung nach Abb. 2/11 sitzt der Meßgeräten zur Prüfung des Vulkanisationsverhaltens und und Regelfühler, ausgebildet als Meßwiderstand, fest des Scherwiderstandes gummielastischer und plasti- 35 eingebaut in einem elektrisch beheizten Metallblock scher Stoffe, insbesondere in Scherscheibenplasto- in der Nähe der wärmeerzeugenden Heizwicklungen, metern, Vulkametern und in Rheometern mit einer Der Meßwiderstand steuert dabei einen mit Drehschwingenden Scherscheibe, mit temperaturempfind- spulmeßwerk und gewöhnlich mit thermischer oder liehen Organen für einen anzeigenden Meßkreis, mit elektrischer Rückführung ausgestatteten Meßwerkseiner von dem Meßkreis unabhängigen Temperatur- 40 regler. Diese Anordnung ist zwar günstiger als die regelungsvorrichtung und mit einem mit der oberen nach Abb. 2/1, jedoch sind folgende Nachteile vor- und der unteren Wandfläche der Prüfkammer in handen:

gutem Wärmekontakt stehenden Metallkörper. Durch die unnötig große Entfernung des Fühlers Bei Meßgeräten zur Prüfung des Scherwiderstandes von der eigentlichen Prüfkammer werden Störungen und des Vulkanisationsverhaltens kann man nach 45 des Temperaturgleichgewichtes in der Kammer mit dem gegenwärtigen Stand der Technik zwei Bau- großer Verzögerung an den Regler weitergegeben, formen I und II nach A b b. 1 unterscheiden: Daraus ergeben sich zu große Aufheizzeiten für die Bei Bauform I dreht man einen pilzförmig gestal- Proben. Bedingt durch die Rückführung der Regler teten Rotor um die Achse a-a in einer feststehenden zeigen die Meßwerke der Regler im allgemeinen nicht beheizten Prüfkammer, die mit der zu untersuchen- 50 die tatsächlichen Kammertemperaturen an, sondern den Probe gefüllt ist. Die Kammer kann an der Trenn- Werte, die von der Meßtemperatur und der Einstelstelle b-b geöffnet werden. Die obere und die untere lung der Rückführung abhängig sind. Das in der Kammerhälfte werden getrennt beheizt und in der Prüfkammer stets vorhandene räumliche Temperatur-Temperatur geregelt. . profil mit einem Temperaturanstieg oder Temperatur-Die Drehbewegung der Scherscheibe kann dabei 55 abfall zum Kammerrand hin, je nach Konstruktion eine Volldrehung sein oder aber eine schwingende und Anordnung der Heizkörper, wird meßtechnisch Vor- und Rückwärtsbewegung um wenige Winkel- ungenügend erfaßt. Da das Fühlerthermometer an grade. Das bei der jeweiligen Bewegungsart erzeugte unzugänglicher Stelle fest eingebaut ist, kann man Drehmoment wird gemessen und ausgewertet. eine Kalibrierung und eine Kontrolle der Temperatur-Bei Bauform II bewegt man die beheizten und 60 Meß- und Regeleinrichtung nur nach umständlichen, gemeinsam verschiebbaren Platten S parallel zur fest- zeitraubenden und kostspieligen Vorarbeiten durchstehenden Platte F, die mit einem Zug-Druck-Kraft- führen.

meßglied verbunden ist. Zwischen den Platten 5 und F Aus der USA.-Patentschrift 3 182 494 ist z. B. eine

liegt je eine Probe. Die bei der Vor- und Rückwärts- Vorrichtung zur Temperaturmessung in Prüfkammern

bewegung der Platten S auf die Platte F übertragenen 65 von Plastometern bekannt, bei denen die Kammer aus

Schubkräfte werden gemessen und ausgewertet. zwei wärmeleitenden Teilen zusammengesetzt ist, die

Die Erfahrung hat gezeigt, daß die Drehmoment- mit einer Temperaturregelung in Verbindung steht,

bzw. Kraftmeßwerte in sehr starkem Maße von der die durch Thermoelemente steuerbar ist. Hierbei ist