DE1598437A1 - Vorrichtung an Konsistenz- oder Viskositaetsmessern - Google Patents

Description

• "lorrichtung an konsistenz- oder Viskositätamsessern" Die Erfindung betrifft eine Vorrichutng an Viskositätsmessern mat einem in der zu mesende Probe frei herabfallenden Fallkörper.
• X bekarnt, zum Messen der Konsistenz oder Viskosität einer @asse einen Fallkörper zu verwenden, der durch sein eigenes Gewicht eie bestimmte Strecke in der Masse herabsinkt, wobei die Zeit für dieses Herabinken genesen wird und ein Maß für die Konsistenz oder Viskostät ausmacht. Diese Methode kann mit robem Vorteil zum Messen des Backvermögens von Mehl für Backzwecke angewandt werden. Solches Mehl enthalt Stärke und ewisse Enzyme, die in der wassersuspendsion bei einer bestimmten Temperatur die in der Suspension verkleisterte Stärke in Zucker oder ardere in Üasser lösliche Substanzen zerteilen, so daß ein aus Mehl mit hohem Enzymgehalt hergestelltes Brot klebig wird oder in schwerern Fällen eine unappetitlche Kruste erhält, was nicht erwünscht ist, die mege solcher Enzyme ist für das Zerteilen der Stärke von Bedeu-tung. Wenn man daher die Konsistenz oder Viskosität einer in gewisser Standardesise hergestellten Mehalsupson mißt, die währen deiner bestimmten Zeit und bei bestimmter Temperatur verkleistert worden und der Einvwirkung der enzyme ausgesetzt worden ist, erhält man ein maß für die Eignung des Mehls für Backzwecke, Augbe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zur vorteilhalften Druchf2hrung solcher Messsungen, Die Erfindung ist nicht auf das Messen von Mehlsuspensionsen beschränkt.
• Erfindungsgemäß ist zur Lösung dieser Aufgabe vorgesehen, ein und dasselbe Glied als Umrührer für eine vorbereitende Umrührung der Probe, deren Konsistenz oder Viskosität gemessen werden soll, und weiterhin als einen in dieser Probe frei heraosinkenden itallkörner (Viskometer) zur Durchführung der Messung zu verwenden.
• Ai3erdurch erhäl man einen einfachen betriebssicheren und durch seine selbsttätige Funktion leicht zu handhabenden Apparat.
• Einige Ausführungsformen eines Apparats gemäß der Erfoinmdung sind in den Zeichnungen gezeigt.
• Fig. 1 stellt einen Vertikalschnitt und Fig. 2 eine Aufsicht nach einer Ausführungsform dclr, während Fig. 3 und 4 in ähnlicher Weise denselben Apparat mit einer abgeänderten bewegungsvorrichtung und Fig. 5 und 6 einen Vertikal schnitt und aufsicht einer Vorrichtung mit hydraulischer oder pneumatischer Bewegungsvorrichtung darstellen.
• Au9 einem Gestell oder einer Bodenplatte 1 ist eiii Heiz- oder Koeilgefaß 2 und ein Gehäuse 2a für den Antriebsmechanismus angenacht. Das Kochgefäß enthält ein Flüssigkeitsbad, das auf konstanter Tempratur, z.B. 100°C, gehalten wird, Das Gefäß besitzt weiterhin einen Niveaurregulator 20 und einen Rückflußkürzer 21 für die vom Flüssigkeitsbad verdunsteten Dämpfe.
• Weiterhin kann ein die Materialprobe enthaltendes Viskometerrohr 3, z. B. ein Probeirglas mit bestimmtem Druchemsser, Wandstärke und Länge, in das Fl2ssigkeitsbad eingeführt werden.
• In das Rohr 3 ist ein nach oben und unten bewegliches Umrührer-Viskometer 4 eingeführt. Der Umrührer besitzt eine senkrechte Spindel 4a, die mit einem oberen Kopf 4b an einem Hebearm 8 aufgehänft werden kann, der den Umrührer-Viskometer 4 bei seiner Auf- und Abtwärtsbewegung mitnimmt. Der untere Teil der Spindel 4a dient als Umrührer und iskositätsmeser, Zur Herbeiführug der Auf- und Abwärtsbeweung ist ein Motor 5 (beisnielsweise ein Synchronmotor) nach der gezeigten ausführungsfor virgwehen der über ein Getriebe 5a und eine Rupplung 6 einen Bewegungsmechanisums 7 (Fig.1 und 2) antreibt. Die Kraftuelle kann jedoch auch pneumatisch, hydraulisch oder magnetisch aein. Der Bewegungsechanimus soll zwei Umdrehungen (eineUmdrehung eine Aufwärts- und eine Abwärtsbewegung) pro Sekunde ähnlicher Art wie bei einer Handbewegung mit der gleichen Geschwindigkeit ausrühren. Dieser Mechanismus kann z.B. mechanisch, pneumatisch, hydraulisch oder magnetisch sein, im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 besteht er aus einem umlauf enden Zylinder mit einer Kurvennut 7a oder einer Führungsbahn, mit der ein Mitnchmer 8a am Hebearm 8 zusammenwirkt. Die Führungsbahn 7u ist derart ausgebildet, daß sie bei jeder Umdrehung des Zylinders 7 eine aufwärts- und abwärtsgehende Bewegung des Hebeaurmes 8 herbeifünit.
• Das Probierrochr '3 wird in seiner Lage mittels eines verschiebbaren Schiebers oder einer Verriegelungsvorrichtung 9 verriegelt.
• Bin lösbarer Sperrmchanismus 2 hält den Kopf 4b in der mit dem Hebearm 8 verbundene Stellung fest. Dieser Verrigeglungsmechanismus ragt in den Hebearm 8 hinein und kann mittels eines Freigabemagenten 15 freigegeben werden, wodurch das Umrührer-Viskometer freigegeben wird.
• Bei Anwendung des Apparats wird zuerst das mit der Probe gefüllte Rohr 3 in seiner Lage mittels der Verriegelungsvorrichtung befestigt, worauf ein Schalter 10 geschlossen wird. Dadurch wird Strom einer Sekundenuhr 12 zugeführt, die jede Sekunde (oder gegebenefalls in kürzern Zeiteinheiten) einen Impuls an ein Rechenwerk 13 abgibt. das die Zeit rechnet, während der Apparat im Gang ist, und aui3erdem wird Strom einer Minutenhr 11 augeführt, die mit einer Kupplungsvorrichung versehen is-t, die nach einer Verzögerungszeit von 5 Sekunden den Motor 5 (oder eine andere Kraftquelle) in Gang setzt, der über den Bewegunsmechanismus 7 den Hebearm 8 und den Umrührer 4 mit zwei Bewegunshüben pro Sekunde in Bewegung setzt. Diese Auf-- und Abwärtsbewegung setzt sich fort, bis 60 Sekunden vergangen sind, und während dieser Zeit is-t die Temperatur in der Probe im Probeirrohr 3 bis über 800C gestiegen. Nach Ablauf dieser 60 Sekunden wird der Strom zum Motor 5 abgeschaltet, was mittels eines Bremsamgneten 14 in einer solchen lage des Hebearms 8 erfolgt, in der das Umrührer-Viskometer 4 sich in seiner obersten St-elle befindet.
• Gleichzeitig erhält ein am Schieber 9 beweglich angebrachter Irneil 17a einen Impuls vom Magneten 16, wob-ei ein Anhaltekontakt 17 auf seinen Platz in die Bewegungsbahn eines Anschlages mit Impulsgeber 19 an der Spindel 4a geschoben wird. fler kIagnet 15 gibt nun den Sperrmechanismus 18 frei, so daß das Umrührer-Viskometer 4, das nun als E'allkörper für die Konsistenz- oder Viskositcitsmessung dient, eine im voraus oestimmte Strecke in der Probe im Rohr 3 frei herabfallen kj-nn. dieser Abstand kann z.B. 68 mm betragen. Die untere nage für die Fallbewegung wird erreicht, wenn der Impulsgeber 19 auf der Spindel 4a gegen den Anhaltekontakt 17 am beweglichen Teil 17a anschlägt und ihn schließt. Hierdurch wird ein Impuls an das Rechenwerk 15 abgegeben, das angehalten wird, und weiterhin an einen Magnet 16, der den Teil 17a zurückzieht. Man kann jetzt auf dem Rechenwerk die Gesamtheit ablesen, während der der Aparat im Gang war, d.h. 60 Sekunden Umrührzeit und eine bestimmte Zeit für die Fallbewegung des Körpers 4. Diese Zeit stellt ein Maß für die Viskosität der Probe dar.
• Im Rahmen der Erfindug sind verschiedene Ausführungsformen, insbesondere für den Bewegungsmechaismes, denkbar. Die hin-und hergehende ßewegung kann z.B. mittels eines Kolbenmechanismus, eines Exzentermehanismus, eines Kurbelmechanismus, eines Pendelmechanismus, eines durch Magneten beeinflussten Körpers, gegebenenfalls in Kombination mit einer pneumatischen, hydraulischen oder-mechanischen Regelungsanordnung, , ausgeführt werden, um den Bewegungscharakter zu erhalten, der einer Hanbewgung entspricht.
• Der kombinierte Umrührer und Fallkörper kann auch eine Pendelbewegung ausführen.
• Fig. 3 und 4 zeigen ein Beispiel, wo der Zylinder 7 mit seiner Führung 7a durch einen vom Motor 5 durch das Getriebe 5a und die Kupplung 6 angetriebenen Kurbel ersetzt worden ist, dessen Kurbelzapfen 22 in einer am Hebearm 8 befestigten Eulissenführung 23 geführt wird. Beim Umlauf des Kurbels bewegt sich also der Hebearm 8 nach aufwärts und nach abwärts in der früher beschriebenen Weise.
• Die Haltevorrichtung 4b, 18 in Fig. 1 ist durch einen am oberen Ende des Hebearms 8 vorgesehenen Festhalt emagnet en 29 ersetzt, der den Kopf oder Mitnehmer 30 auf dem Umrührer-Viskometer 4 magnetisch festhält. Die Spindel 4a trägt auch einen Zeitnehmerring 30a, der mit einer Photozelle 24 zusammenwirkt. Die Photozelle ist am gabelförmigen vorderen Ende 9b des Schlittens 9 angebracht. Da der Zeitnehmerring 30a in den Weg eines aus einer nicht dargestellten Beleuchtungsquelle gesandten Lichtstrahles zur Photozelle 24 hineinkommt, wird das Rechenwerk 27 angehalten und die Zeit der Messung bzw. der Ballbewegung kann in der oben beschriebenen Weise abgelesen werden, wodurch die Einzelheiten 16, 17, 17a in ig. 1 in WegSall kommen können.
• Am Schlitten 9 befindet sich ein Ansatz 9a, der beim Verschieben des Schlittens einen Mikroschalter 31 zum Anlassen der Sekundenuhr 11 sowie auch einen Mikroschalter 32 zum Nullstellen des Mechanismus schließt bzw bricht.
• An der kupplung 6 oder einem damit umlaufenden Gebil ist ein Absatz 31 vorgesehen 9 dor nach Impuls vom Rechenwerk 27 einen Schalter 30b schließt bzw. bricht, welcher einen Impuls zum Motor 5 abgibt, um diesen anzuhalten, so daß der Umrührer oder Fallkörper 4 von seiner oberen Lage herabzufallen beginnen kann.
• Das Rechenwerk 27 gibt Impulse an die Antriebsvorrichtung (Motor 9), die Photozeile 24 und den i<t-sthaltemagneten 29 ab. In einem Schwacstromkreis (mit Transformator 25) werden diese Impulse über ein Relais 26 £n die betreffenden Stellen übertragen.
• Fig. 5 und 6 zeigen eine Bewegungsvorrichtung für pneumatischen oder hydraulischen Antrieb. Im letzterwähnten, in dem in der Zeicnung dargestllten Falle kann die Druckquelle aus einer Pumpe 31a und einem Drucflüssigkeitsbehälter 40 oder einem unmittelbaren Anschluß an eine gewöhnlcihe Wasserleitung bestehen.
• Der Itotor 5 treibt die Pumpe 91a, der aus dem Behälter 40 die Flüssigkeit durch eine Leitung 32 zu einem Verteilungsventil 35 und von da aus entweder durch eine Leitung 34 oder eine Leitung 36 nach der einen bzw. anderen Seite eines in einem Zylinder 35 beweglichen hydraulishen Kolbens pumpt, der mit dem Hebearm 8 verbunden ist. Das Ventil 33 besitzt einen beweglichen Schlitten, der von einem Elektromagneten 41 oder einer anderen Vorrichtung gesteuert wird, der Stromimpulse z.B. von einer Sekundenuhr in Abhängigkeit des gewünschten Arbeitsverlaufs zugeführt wird.
• Rückstromleitungen 37,38 führen vom Ventil 33 nach dem Behälter 40 zurück. Eine durch ein Ventil 39 gesteuerte Leitung ist zwischen den Leitungen 52 und der Rückatromleitung zum Behälter 40 vorgesenen. Der Flüssigkeitsbehälter 40, der Motor 3 und die Pumpe 31a können beim direkten lLnschluß an eine gewöhnliche Wasserleitung weggelassen werden. Die Vorrichtung wirkt grundsätzlich in derselben Weise, wie für den Apparat nach Fig. 1-4 bechrieben worden ist.

Claims (11)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Vorrichtung an Sonsistenz-oder Viskositätsmessern mit einem in der zu messernden Probe frei herabfallenden Fallkörper, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß dieser Fallkörper auch als ein in der Probe hin - und herbeweglicher Umrührer ausgebildet ist, der mit einem Bewegungsmechanismus für diese eine und hergehende Bewegung lösbar verbunden ist.
2. 2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Bewegungsmechanismus einen mechanischen, hydraulischen oder pneumatischen Mechanismus oder eine Kolben-, Exzenter-, Kurbel- oder Pendelmechanismus auweist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, dai3 der Kurbelmecanismus mit einer Bewegungsübertragungsvorrichtung zum Umwandeln der umlaufenden Bewegung der Kurbel in eine senkrechte aufwärts- und abwärtsgehende Bewegung eines den Falkörper und Umrührer betätigenden Gliedes verbunden ist.
4. 4. VOrrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i.c h n e t, daß der hydraulische oder pneumatische Mechanisums einen in einem Zylinder unter der Einwirkung eines Druckmittels hin- und herbewegliohen Kolben besitzt, der mit einem Hebearm zum Übertragen einer senkrechten aufwärts- und abwärtsgehenden Bewegung des Fallkörpers und Umrührers verbunden ist.
5. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, d a d u r c h g e k en n z e i c h n e t, daß der Bewegungsmechanismus einen durch Magneten gesteuerten Mechanismus besitzt.
6. 6. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, d a d u r e h g e 1. e n n z e i c h n e t, daß der Bewegungsmechanismus einen umlaufenden Teil mit einer Führungsbahn oder einem Führungsglied aufweist, mit dem ein hin- und herbeweglicher Hebemecnainsmus für den Umrührer zusammenwirkt.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Sekundenuhr angeordnet ist, die Impulsean ein Rechenwerk abgibt, das die Anzahl befunden vom Beginn einer Umrührperiode bis zum Abschluß einer Meßperiode für die in Rede stehende Probe angibt.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Rechenwerk eine Antriebsvorrichtung für den Bewegungsmechanismus nach einer im voraus bestiimten Zeitverzögerung nach Anlaß des Rechenwerks in Gang setzt.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und 8, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen vom Rechenwerk beeinflußen Mechanismus zur Freigabe des Fallkörpers vom Bewegungsmechanismus in einer gewünschten Fallage nach Ablauf einer im voraus bestimmten Umrührperiode.
10. 10. Vorrichtung nach Patentanspruch 9, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h einen Mechanismus zur Abschaltung der Antriebsvorrichtung bzw. des Bewegungsmechanismus vom Ballkörper, wenn dieser sich in seiner höchsten Stellung befindet.
11. 11. Vorrichtung nach irgendwelchem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein mit dem Fallkörper verbundener Impulsgeber angeordnet ist, der nach dem Herabfallen des Fallkörpers über eine bestimmte Strecke in der Probe, z. B. durch Zusammenwirkung mit einer elektrischen Kontaktvorrichtung, einem Mikrostromschalter oder Photozelle, einen Impuls abgibt, der das Rechenwerk und gegebenenfalls auch andere Teile der Meßvorrichtung anhält.