DE1673242C - Rotationsviskosimeter - Google Patents

Description

;' Die Erfindung betrifft ein Rotatlonsviskometer Erfindungsgemäß wird die Aufgabe; dadurch gemit mechanischer Bereichsumschaltung, das aus löst,daß der Trennrimaul der ^Αη1"^β^βΠβ gemeinem Antriebsmotor, einem in die Prüfsubstanz ein- lagert ist und daß eine Vorricht^ aur wahlweisen tauchenden Rotationskörper und einem zwischen An- Arretierung oder Freigabe des Tiennr nges gegentriebsmotor und Rotationskörper eingeschalteten 5 über der Antriebsweile vorgesehen ist, bestehend aus Torsionsdynamometer besteht. einer auf der Antriebswelle frei drehbar, jedoch nxujl • Bei derartigen Rotationsvlskosimetern wird das nicht verschiebbar gelagerten Spindel, aus einer mit durch den Fließwiderstand der Prüfsubstanz am Ro- der Spindel in Eingriff stehenden, durch äußere Betationskörper auftretende Drehmoment mit einem tlitigung axial verschiebbar, jedoch gegenüber eier Torsionsdynamometer gemessen. Dabei wird unter io Antriebswelle nicht drehbar gelagerten Spindel-Wirkung des auftretenden Drehmoments eine Tor- mutter, sowie aus Anschlagen des irennringes, über sionsfeder verdreht. Der auftretende Winkelbetrag welche der Trennring durch üegenanscnlage der wird in der Regel durch bekannte Mittel in eine Spindel und der Antriebswelle arretierbar ist. Vorgeeignete elektrische Größe umgewandelt. Der Meß- teilhafterweise kann zur axialen Verschiebung der bereich ist durch die Materialeigenschaften der Fe- 15 Spindelmutter über ein Schaltstück ein tn der Arreder und das Auflösungsvermögen der Mittel zur Um- Herstellung des Trennringes selbsthemmendes Kopwandlung des Drehmoments in eine elektrische pelgetriebe vorgesehen sein, welches durch Drehen Größe begrenzt. eines in seine beiden Endlagen durch Federn ^e-

Es ist bereits vorgeschlagen, zur Beseitigung dieser führten Hebels betätigbar ist.

Nachteile im Torsionsdynamometer mehrere Tor- ao Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in eier

sionsfedern unterschiedlicher Charakteristik anzu- Zeichnung dargestellt und wird im folgenden naher

ordnen (deutsche Patentschrift 1 180 552). Die Enden beschrieben,

der Federn sind einerseits miteinander und anderer- Es zeigt

seits mit der vom Antriebsmotor kommenden An- F i g. 1 die Drehmoment-Meßeinrichtung,
triebswelle bzw. mit der zum Rotationskörper füh- as Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B duah renden Meßwelle verbunden. Jede Feder ist mit die Drehmoment-Meßeinrichtung,
einem Winkelmesser, der als elektrischer Winkelgeber Die Rotationsbewegung wird über ein Antriebsausgeführt ist, versehen. Zur Übertragung der elek- rad 1 in die Antriebswelle 2 eingeleitet. Eine mit der trischen Signale von den elektrischen Winkelgebern Antriebswelle 2 fest verbundene Mitnehmerscheibe 3 tragen die einzelnen Wellen je einen Schleifkontakt. 30 nimmt formschlüssig einen mit Außengewinde ver-Die Wellen werden durch insgesamt sechs Wälzlager sehenen Führungsring 4 auf, der einen zur Justierung gelagert. Mit diesem Rotationsviskosimeter ist es mög- im Gewinde dreh- und blockierbaren Gewindering 5 lieh, während des Meßvorganges wahlweise einen der trägt, an dem eine erste Feder 6 einseitig angeklemmt den beiden Drehmomentenbereichen zugeordneten ist. Die andere Seite der Feder 6 führt zu einem auf Winkelgeber auf die Anzeigeelektrik umzuschalten. 35 der Anlriebswelle 2 zwischen Anschlägen 7 und 8 frei

Neben dem Nachteil, daß zwei in ihrer Charak- drehbaren Trennring 9 Ebenfalls am Trennring 9 beteristik gleiche elektrische Winkelgeber für dieses festigt ist eine zweite Feder 10, deren anderes Ende Rotationsviskosimeter benotigt werden, vier die übe. J..en Bügel 11 direkt mit einer Meßwelle 12 in Messung durch ihr Reibungsmoment beeinflussende Verbindung steht, welche einen in die Prüfsubstanz Wälzlager erforderlich sind, ferner das drer^hlab- «λ rntauchenden RoiationskO;»»·· trägt (in der Zeichhängige Bremsmoment eines Schleifkontaktes zur nung nicht dargestellt)· Die Seilspannung ergibt Übertragung des e!ekH<rh-ü ---ι·->■<-■ " vu«.ni der sich aus der Relativdrehung rler Meßwelle 12 gegea-/ '■ ■■·..■■·■■· ' ·ιΐ; :_o.L. Uiickt in die Messung ein- über der Antriebswelle 2 für zwei Bereiche in der geht, besitzt diese Einrichtung insbesondere den Weise, daß einmal durch einen noch zu beschrei-Nachteil, daß sich bei Messungen mit dem dem Ro- 45 benden Schaltmechanismus nur die zweite Feder 10 tationskörper abgewandten Meßsystem die Feder des als federndes Element wirksam wird, während die dem Rotationskörper zugewandten Meßsystems erst andere Möglichkeit in der Reihenschaltung der beiauf Vollausschlag (300^ü) verdrehen muß, ehe die den Federn 6 und 10 liegt. Die Relativdrehung wird dem Meßbereich des abgewandten Systems zugeord- durch ein Potentiometer 13 abgetastet und die eleknete Verdrehung für eine Anzeige wirksam wird. 50 trische Größe über Schleifringe 14 auf ein Anzeige-Dieser Nachteil langer Einstellzeiten des Meßsystems instrument übertragen. Der Schaltmechanismus betritt insbesondere dann zutage, wenn niedrige bzw. sitzt eine Spindel 15 mit dem Anschlag 7, die bei mittlere Drehzahlen des Rotationskörpers vorliegen Axialverschiebung eines Schaltstückes 16 mit einer und nur in dem dem Rotationskörper abgewandten Spindelmutter 17 relativ zur Antriebswelle 2 verdreht System Meßwerte möglich sind. Dieser Fall Jj-itt ein, 55 wird. Das Schaltstück 16, dessen Stege 18 in der Mitwenn Substanzen mittlerer bzw. höherer Viskosität nehmerscheibe 3 geführt werden, kann nur eine untersucht werden sollen. Bei Substanzen mit Zeit- geradlinige Bewegung parallel zur Antriebswelle 2 abhängigkeit der Viskosität (Thixotropic, Rheopexie) vornehmen, mit der es über die Mitnehmerscheibe 3 ist dieses Rotationsviskosimeter für exakte Mcssun- zwangsläufig verbunden ist. Die Antriebswelle 2 ist gen nicht geeignet. Als weiterer Nachteil ist das Auf- 60 durch einen Stift 19 mit der Mitnehmerscheibe 3 und prallen des dem Rotationskörper zugewandten dem Führungsring 4 gesichert. Die Verlängerung 20 Systems gegen den Anschlag bei höheren Drehzahlen des Schaltstückes 17 dient zugleich als obere Lazu nennen. gerung für die Antriebswelle 2. Die Lagcraufnahme

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ro- 21 ist längsverschiebbar angeordnet und durch in tationsviskosimeter zu schaffen, bei dem der Wech- 65 Schlitzen des Gehäuses laufende Stifte 22 gegen Versel der zu belastenden Federn des Torsionsdynamo- drehung gesichert. An den Stiften 22 ist ein Koppelmeters ohne die vorgenannten Nachteile ermöglicht getriebe angelenkt, das die Längsverschiebung des wird. Schaltstückes 16 in eine Drehbewegung eines Hebels

23 umwandelt und dabei In seiner Totpunktlage Selbsthemmung des auf die Stifte 22 wirkenden Antriebsgliedes bewirkt,

Die Wirkungsweise der Drehmoment-Meßeinrichtung 1st nun so, daß sich in der oberen Schalt- S stellung SI dos Schaltstückes Ί6 der Trennring 9 mit seinen Anschlugen 24 und 25 zwischen dem Anschlag 8 dor Antriebswelle 2 und dem weggedrehten Anschlag 7 der Spindel 15 frei drehen kann. Die Federn 6 und 10 sind dann in Reihe geschaltet. Die Federkonstante entspricht hier kleinen Werten der Schubspannung. Wird das Schaltstück 16 in die Schaltstellung S Il bewegt, so führt die Spindel 15 eine Drehung aus, die bewirkt, daß der Trennring 9 zwischen·dem Anschlage der Antriebswelle2 über die Anschläge 24 und 25 des Trennringes 9 und dem Anschlag 7 der Spindel 15 arretiert wird (gezeichnete Stellung), so daß nur noch die Feder 10 mit ihrer gegenüber der Reihenschaltung höheren Federkonstante für die Messung wirksam wird. Die Dreh- ao moment-Meßeinrichtung ermöglicht damit den raschen Wechsel des Drehmomentenbereiches und die Aufnahme von Fließkurven in weiten Grenzen der auftretenden Schubspannung ohne Beeinflussung des Fließvorganges. «5

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Rotationsviskosimeter mit mechanischer Bereichsumschaltung, bestehend aus einem Antriebsmotor, einem in die Prüfsubstanz eintauchenden Rotationskörper und einem zwischen

Antriebsmotor und Rrti]ta*]JJ JW^ teten Torslonsdynamoroeter, welches aus uik Winkel«?« und zwei Wntcreiriandergesehal tote ΓΛ5/ begrenzt tardier^,Torson.-

Trennring (9) auf der Antriebswelle (2) gelagert i dß i Vorrichtung zur wablwc.sen

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und daß eine Vorrichtung zur wablwc.sen i

eine Vorrichtung

oder Freigabe des Trennnnges 9) ^geS?derAntriebswelle (2) vorgesehen „,. Sehend aus einer auf der Antriebswelle, (2) fYc, drehbar, jedoch axial nicht verschiebbar gelaeerten Suindel (15), aus einer mit der Spindel l!) in SQSr stehenden, durch Süßere BeäUgung axial verschiebbar, jedoch gegenüber der AnSswelle(2) nicht drehbar gelagerten Spindelmutter (17) sowie aus Anschlagen (24, 25) de Tennringes (9), überreiche der Trennring (9) durch Gegenanträge (7; 8) der Spindel (15) und der Antriebswelle (2) arreüerbar ist.

2 Rotationsviskosimeter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wanafcn Verschiebung der Spindelmutter (17) über ein Schaltstück (16; ein in der Arreüerstellung des Trennringes (9) selbsthemmendes Koppelgetriebe iSSSSm U welches durch Drehen eines in seine beiden Endlagen durch Federn geführten Hebels (23) betätigbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen