DE1911502A1 - Viscosimeter - Google Patents

Description

Viscosimeter

Die Srfindmig betrifft Viscosimeter,. d.h. Einrichtungen, die geeignet sind, die Größe der Viseosifcät eines StrÖEttmgsmittels au messen oder auf diese Größe anzusprechen,

line bekannte Ausführungsform eines Viscosimeters utafaßt zwei coaxt&le 3yliader_t zwischen denen sich die zu prüfend® Flüssigkeit befindet, sowie Mittel zum Drohen des äußeren %\Uziders mit einer bekannten Winke igeachwingigk@£t imö. Hlttel sum Hessen des Dreiimoaiontas am inneren Zylinder_β Aus dem gemessenen Drehmoment kann bei Kenntnis der physikalischen Abmessungen der Vorrichtung der Viscoaitätskoeffizient des au prüfenden Strömungsmittels berechnet werden. Es ist auch eine direkte Anzeige von Viscosimetern bekannt und die USA-Patentschrift Ko₀ 2 679 750 beschreibt ein Viscosimeter, bei dem ein zylindrischer !Rotor mit konstanter Geschwindigkeit in einem zylindrischen Gefäß angetrieben wird,

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TS11502

das diiS su prüfende Flüssigkeit eniäiäli;- wobei der des Hotors eine Feder und Mittel enthält_? &is sur Astseigs der seitlichen Hacheilung dos Sotor-s gegenüber seinem-Antrieb aufgrund der ket-meadön Einwirkung der auf den Rotor dienen, und zwar durch Messung des valls zwischen dein Vorbeilauf von Heßpunkten auf dem angetriebenen bsi;, dem antreibenden ©eil an einem festen Bezugspunkt„

Bei solehsn bekamiöen Vorrichtungen ttur.de jedoch-das durch die Viscositätsv/irlnins auf den drehbaren TmIl übei'trag-sne Drahmcmeiit auf die HeBsiarichtims durch eine V/alle übertragen, die in Lagern go3.agsrt; i'/ar_s was sm? Folge iiatt;«} daß ^.ocure weitere, awü¹ die Lsgeruug sufiihrsndö Uidsx^stsrjd- dici sehesAibaiio ₅ dtroeli dis hervorgsmfene -Vs-rsöger-UD-g vo^pinBei.·»;. Bies ergibt ernsthafte -Schwierigkeiten» faXis ο;ϊ sr-i-füneaht "iat₉ -die Tissosi " tat eines unter Dx-uck stalisnaei» Siii^osiuEgssitte ßchaelao oder einer sehr iiaißsii Flüssigliöit au \ind zwar wegen des Frobless der Abdichtung der ¥ells unter diesen Bedingungen.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein© verbesserte Form eines Viscosimeters su schaffen, die diese Schwierigkeiten vermeidet.

.Erfindungsgemäß besitzt ein Viscosimeter einen feststehenden Seil, einen in diesem feststehenden 3?eil drehbar gelagerten antreibenden Seil und einen teäevnä s±t dea antreibende!! Seil gekuppeltsa und durch diesen ajagetriebenen Seil _T wobei der angetriebene Seil eine,mit gleiehbleibendes..--Abstand von einer Imienf lache des fest stehenden Ssils . , . angeordnete Oberfläche besitzt und wobei aof-.die Ver-, sögertiiig des angetriebonon Seils gegenüber dem antreibenden Seil ansprechende Mittel -vorgesehen, sind« . ... ,

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BAD OBIGiNAL

Bei dieser- KonstrulEticm findet keine Ubertra,gung des au ©essenden BrsiiKöseates über ein Lager oder ©ine Wellen«-

-stafc&_o I*S2? feststölisn&e Teil kann ein Strömungs- oder eise -leitung sein* Wie nachfolgend vfir*!,. kesn das drehbare Antriebsyetem g isnerihaXb fies Behälters angeordnet sein» Falls dea? as&reibeiide 'Peil sieh andererseits durch eine Walleaäleiitiaig in der Beliälterwandung hindurch erstreckt, wird die Eeilmng dieser Wellendichtung die Genauigkeit der Höosusg nicht beeinträchtigen»

Die auf dis ¥e2?3cgeruag des aßgetr!ebenen Tails gegenüber deisfsitreibendesi Seil aasprsehenden Kittel umfassen vorzugsweise Zeltnshiaör! die geeignet sind_? die Zeitversögerung zwißcliea den ¥erbeiuandsEn von Ifeßpuakten auf dem antreibenden Seil uad d®a ssis®*^⁵·⁶^®¹¹©¹¹ ^QU ao. festen Bezugsp^skts^ii ermi,t;tel2i„ Wie naenfolgend noch erläutert v?ird_s ist Sie gei-fcversogerusg eia UaS für die Yiscosität, das

äer Soliationsgeseitttfindigkeit ist_t unter der daS die Geseliwiiidigkeit viährend ©inen Heßiatervalls konstant bleibt. Falls das Viscosimeter aur Hassuag der· Tiscosität benutzt wird, kann ein Aaseigeelement aus? Anzeige der Zeitverzögerung vorgesehen werden. Für Hegelswecke kann es lediglich erforderlich sein, festzustellen, ob die Yiscosität über oder unter einem vorgegebenen Wert innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt.

Yorteilhafterweise wird der antreibende Teil kontinuierlich in Ifreabewegung versetzt; falls die Zeitverzögerung abgeleitet von der WiakeXbewegung ermittelt wird, ist die Drehgeschwindigkeit; unwesentlich« Der antreibende Teil kann jedoch aaeh in Schlingbewegung veruetßt werden, wobei in diesem Fall die Schwingung ö.erart gev;ählt werden muß, daß eine kozistszite ¥ersögerung übar ,Jenen Seil der Schwingung erreicht wird« iriäSsrend welchem die auf die Schwingung ansprechenden Hittel wirksam sind»

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Vorteilhafterweise besitzt der feststehende Teil eine zylindrische Innenfläche und dar angetrieben» Teil besitzt eine zylindrische Außenfläche· Die zwischen diesen beiden Flächen befindliche Flüssigkeit wird auf Seherung beansprucht und die Abmessungen dieser Teil© und die Spaltbreite swischen den Oberflächen wird entsprechend dem jeweiligen Viscositätsbereich gewählt, in dem das Viscosimeter wirksam werden solle

Ein besonderer Vorteil ergibt sich bei einer Anordnung, bei dor der antreibende Teil sich in einem Behälter befindet oder sich in einen Behälter erstreckt, dadurch, daß der antreibende Teil einen Abschnitt aufweisen kann, der einem oder beiden Enden des angetriebenen CQeils eng benachbart ist» Der antreibende Teil und der angetriebene Teil rotieren in einsm stetigen Zustand mit der gleichen Geschwindigkeit und, indem Abschnitte des antreibenden Teils den Enden des angetriebenen Teils eng benachbart angeordnet werden, ergibt sich eine vernachlässigbare viscose Verzögerung an den Endflächen des angetriebenen Teils.

Der angetriebene Teil kann an jedem Ende federnd mit dem antreibenden Teil gekuppelt sein. Bei einer Anordnung wird diese Kupplung durch längliche, torsionsfederartige Kupplungsmittel erreicht, beispielsweise durch torsionsfeder stangen. Alternativ kann der angetriebene Teil mit dem&ntreibenden Teil an dessen einem Ende gekuppelt sein und der angetriebene Teil kann ein hohles Element sein, wobei sich feste Kupplungsmittel von einem Endabschnitt des antreibenden Teils durch den angetriebenen Teil bis zu einem weiteren Abschnitt des antreibenden Teils jenseits des anderen Endes des angetriebenen Teils erstrecken.

Bei einer anderen Anordnung ist ein angetriebener Teil mit diesem antreibenden Teil über ein torsionsfederartiges Rohr \i-erbunden, das konsentrisch sur Rotationsachse

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SÄD ORiGINAt — J

'angeordnet ist; und eine feste Stange erstreckt sich vom angetriebenen Teil durch das Rohr und den antreibenden Teil bis au den vorstehend erwähnten Mitteln, die auf die Verzögerung ansprechen, welche Mittel sich außerhalb des Behälters befinden. Es ist wieder festzustellen, daß diese feste Stange nicht durch eine Lagerung oder durch irgandwelche Wsllendiehtungen oder Flüssigkeitsdichtungen hindurchgeführt werden muß·

Der feststehende 'üeil kann ein Behälter mit einem Einlaß und einem Auslaß für einen kontinuierlichen Strom eines Sfcroiaungstaittels sein v.nd bsi der erfindungsgemäßen Anordnung ist es möglich, das im Behälter befindliche Strömungsmittel unter Druck zu halten» Der antreibende Teil kann sich durch äie Behälterwao.du.ng erstrecken und kann durch einen elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Motor außerhalb de3 Behälters in kontinuierliehe Drehbewegung versetzt v/erden· Es ist jedoch möglich, bei der erfindungsgemäßen Anordnung zu vermeiden, daß sich ein Antriebsteil durch die Behälterwandung erstreckt· Der antreibende Teil kann beispielsweise einen Permanentmagneten umfassen, der durch Mittel außerhalb dea Behälters in Drehbewegung versetzt wird, welche Mittel ein auf den Magneten einwirkendes rotierendes Magnetfeld erzeugen· Falls durch den Behälter eine Flüssigkeitsströmung stattfindet, kann der antreibende Teil so geformt sein, daß er durch den StrÖeiungsmittslfluß durch den Behälter in Drehbewegung versetzt wird. In diesem Fall sind der Einlaß und der Auslaß so angeordnet, daß sie eine Tangentialströmung ergeben und der antreibende Teil kann Flügel oder Schaufeln aufweisen.

Die vorstehend erwähnten, auf die Verzögerung ansprechenden Mittel können Fühler außerhalb des Behälters umfassen, die das Vorbeiwandern eines Meßpunktes auf dem angetriebenen

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Mian eines festen Basugspunkt ermitteln«, Die Fühler können beispielsweise elektromagnetisch oder optisch sein oder es können elektrisch© kapazitive odsr Eernstrahliangs-•&eclmik-2?i attgsv/aiial; werden, ua elektrisch« Signals in

vom Tor-beiwendsrn eineß Hoßpanlsts auf dem gn Seil au erhalten» Falls der antreibende Te±l sich vollständig innerhalb des Behälters befindet_v können ähnliche Fühler angewandt werden» um das Voi*b©iwandern eines Moßpunktes auf dem antreibenden 0?eil zu ermitteln_o Falls die VersSgerung desi angetriebenen l'eils sehr ge:?ing ist_t können al3 Fühler noniusartige Sensoren P benutst werden, die das Zusammentreffen des Vorbaiwanderns einer Harke, einer Anzahl von Marken oder Harkierungselementen auf dem angetriebenen Teil und einer Harke^ einez· davon verschiedenen Anaahl von X-Iarken oder ilarkieruzjsseletaenten. auf des^änfereibenden. Seil an einem Bezugspunkt ermitteln.

Anhand der nun folgenden Bssclirslbiing der in der Zeichnung dargestellten Ausführuagsbeiapiele der Erfindung X'/ird diese näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweise schematischen Schnitt

durch ein Viscosimeter_t

" Fig. 2 eine schesnatische Darstellung einer

Abwandlung des in Fig. Λ dargestellten Viscosimeters,

Fig. 3 eine weitere Abwandlung des in Fig„

dargestellten Viscosimeters,

Fig» 4 noch eine andere Ausführungsform des

Viscosimeters und

Fig., 5 einen Querschnitt durch einen Teil

eines Viscosiaeters, bei dem ein durch" Strömungsmittel betätigtes Antriebsystem dargestellt ist_o ' $098 41709 4 9 »

;^β·';0ί;ν^: BADORiGiNAL ~ ^/

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In Fig. 1 befindet sich das Strömungsmittel, dessen Yiscosität festzustellen ist, in einem inneren Zylinder 10, der an seinen Enden durch Endßcheiben 11 und 12 abgeschlossen ist, die O-Bingdiehtttngen 15 aufweisen_β Die untere Eadachoibe 11 wird durch eine tragkonstruktion 14- dur-ch die obere Endscheibe 12 getragen» Dieee Tragkonstruktion 14· liegt innerhalb eines Ölbades 15» das durch eine äußere zylindrische Wandung 16 umschlossen wird. Das Öl im ,.ölbad 15 befindet sich auf beiden Seiten der !Tragkonstruktion 14· und dient dazu, das Strömungsmittel Am Zylinder 10 auf einer konstanten Temperatur au halten» Das ölbad wird thermostatisch durch nicht geigte Heizelemente und einen dühsmaostaten auf der gewünschten temperatur gehalten«

Die Eftdncheifcen 11 und 12 tragen Wellendichtungen 20 bzw., 21_v durch die sich Weilen 22 und 25 erstrecken, die in Lagern 24 und 25 gelagert sind«. Die Welle 25 ist eine Hohlwelle _t die mit einer inneren. Welle 25 verbunden ist, die durch einen schesatiscli bei 2? dargestellten Motor angetrieben wird. Dieser Motor kann ein elektrischer,, hydraulischer oder pneumatischer Motor sein,, Der Motor muß die Welle mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit antreiben, die tatsächliche Geschwindigkeit wirkt sich Jedoch auf die Messung der Viseοsitat nicht aus. Die äußere Welle 25 ist in einem Stück mit einem inneren becherförmigen Veil 50 verbunden, der eine äußere zylindrische Oberfläche aufweist, die der Innenfläche des Zylinders 10 eng benachbart ist. Die innere Welle 26 innex'halb des Zylinders 10 besitzt einen Abschnitt 51 rait kleinem Durchmesser, der eine torsionsfederartige Kupplung zwischen der Antriebswelle 26 und -einer bolsenartigen Wellenerweiterung 52 bildet. Diese Wellenerweiterung 52 trägt über ein Speichensystem ein weiteres zylindrisches Element 54· _t das eine zylindrische

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Außenfläche besitzt, die der Innenfläche des Behälters eng benachbart ist· Jm Bereich zwischen dem Element 34- und dem Behälter 10 viird die im Behälter 10 befindliche Plüssigkeit Scherkräften ausgesetzt, die eine durch die Viseosität bedingte Eemrauug auf das Element 34- ausüben, die ein Haß für die Viscosität ist„ Der Abstand zwischen den Oberflächen der Seile 34 und 10 wird deshalb so gewählt, daß er des au messenden Viscositätsbereich angepaßt ist· Unterhalb des Elementes 34 befindet sich ein weiteres becherförmiges Element 55» das dem Element 50 ähnlich ist und mit der vorstehend erwähnten Welle in einem Stück ausgebildet ist. Die Wellenerweiterung ^ des Elementes 54- wird außerdem durch einen weiteren V/ellenabschnitt 36 mit kleinem Durchmesser, der eine zweite torsionsfederartige Kupplung bildet, mit einer inneren Welle 37 verbunden, die sich durch die vorstehend erwähnte Weile 22 erstreckt und mit dieser verbunden ist» Die Welle 22 trägt außerdem ein schetaatisch bei 38 angedeutetes Flügelrad, um die Zirkulation des Öls im ölbad su fördern.

Ferromagnetische Elemente 40 und 4-1 sind in den Elementen 30 bzw« 34· angeordnet. Jedes dieser ferromagnetischen Elemente erstreckt sich parallel zur Achse der Anordnung an einem Funkt des Umfanges dieser Elemente und ihr | Vorbeitiandern an Meßpunkten wird mittels elektromagnetischer Sensoren 4-2 bzw· 4-3 ermittelt. Diese Sensoren besitzen Spulen 44 und 4-5, die jeweils mit einem Zeitnehmerkreis mit einem Anzeigegerät 4? verbunden sind«,

Die Wirkungs\*eise der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ist wie folgt:

Der Motor 27 läuft mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit und treibt dio Elemente 30 und 35 an«,

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Das angetriebene Element 34 erfährt gegenüber diesen antreibenden Seilen aufgrund der durch die Viseosität bewirkten Hemmung, die ein Verzögerungsmoment auf das Element 34 ausübt, eine Verzögerung, wobei diese Winkelverzögerung von diesem Drehmoment und den Torsionsfederaigenschaften der Kupplungen 31 und 36 abhängt.

Die Auslenkung der federnden Kupplung verhält sich zum ausgeübten Drehmoment linear und deshalb ist die Winkelversotsung zwischen dem angetriebenen Element 34· und den ^treibenden Elementen 30 und 35 der auf den angetriebenen Tail 34 durch die viscose Hemmung des Strömungsaittols iia Bohälter 10 ausgeübten Versögerung direkt proportional. Falls der auf die Winkelgeschwindigkeit des angetriebenen Elementes 34 zurückgehende Geschwindigkeitsgradient innerhalb der Strömungsmittelmenge im wesentlichen konstant ist (d.h. wenn es sich um eine sog» Newton'sehe Flüssigkeit handelt), dann ist die auf den angetriebenen Teil durch die viscose Hemmung des Strömungsmittels ausgeübte Kraft proportional dem Geschwindigkeitsgradienten innerhalb des Strömungsmittels·

Das Zeitintervall zwischen dem Vorbeiwandern der Meßpunkte, die die relative lage des antreibenden Teils 30 gegenüber dem angetriebenen Seil 34 anzeigen, ist dem Verhältnis zwischen ihrer WinkelverSetzung und ihrer Winkelgeschwindigkeit proportional.

Wenn daher folgende Bezeichnungen eingeführt werden:

t Zeitintervall zwischen dem Vorbeiwandern eines jeden Meßpunktas;

Ti Viscositätskoeffizient des zu prüfenden Strömungemittels ;

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D Geschwindigkeitsgradient Innerhalb des zu prüfenden StrÖBiungsmittels;

d Entfernung swisehen dem angetriebenen Teil 34- und dar Wand des Behälters 10;

7 die UmfangsgQsefcwiH&igfcei-fc des antreibenden Teils;

F die auf den angetriebenen Seil bei einer Umfangsgeschwindigkeit V durch die Viscosität ausgeübte Kraft;

S di© Winkelverlagerung des angetriebenen Teils 34-gegenüber dem antreibenden Teil 30

und wenn man annimmt, daß die Auslenkung des federnden Kupplungjssysteias in Bezug auf die ausgeübte Kraft sich linear verhält, dann gilt

jedoch P *£. ¹I und D

(falls der Geschwindigkeitsgradient derart ist, daß die Geschwindigkeit des Strömungsmittelo nahe der feststehenden Wand gegen 0 verläuft).

Es gilt deshalb β <1|7 und weil t <C^

* 2

deh. t <, ^. Es hängt deshalb das

Zeitintervall nur von der Viscosität des Ströiaungsmittöls mit einer Konstanten ab_t die durch dia Geometrie des Viscosimstera gegeben ist» Ms lsi; deshalb aöglich, die Eichung einer direkten Ablesung vorzunehmen, um immittel-

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bar dia Yiseosität des Ströiaungs&ittela anzuzeigen.

Sin iTicht-lfexiton'ßches ^erhalten kann sofort dadurch werden_t daß man die V/Sjücelgasehwindigkeit , vxi au sehen, ob die an^eisedgte Viscosität ßii verändert« Falls dies der Pail ist, müssen Schritte

werden _t vm sicherzustellen, daß der Geschwindigt in der ß^sojafcon zu untersuchenden Flüssigkeit konstant if/fc«

Das Yiscosiaiyter katin so ausgebildet sein, daß das im Viscosimeter befindliche ßtröraunesmittel langsam und kontinuierlich ausgetauscht wird» Ein vorteilhaftes Yerfahren bestellt darin._t durch kleine Öffnungen oder Mündungen «inen Zu- und Abfluß des Strötaungsmittela

das swöite Element au ena6glichen_e So ausgebildet, ö.as Vißccßiiäe-iies? direkt in die Strömung des zu

eingesetat werden od«r kann

2 i;©igt eiiif? Aiiox^dnung _t die insbesondere geeignet ist_t um dirGlct in einen Sank oder eine StrömungsmittelleituTig eingesetzt 2su werden, die Strömungsmittel enthalten, deren Viscosität zu überwachen ist» Die Konstruktion nach Flg. 2 ist außerdem eine Anordnung, bei der das Heßelement, auf das die durch die Viscosität bedingte Hemmung ausgeübt wird, vom Meßpunkt entfernt gelegen ist. Biese Anordnung kann beispielsweise bei hohen Temperaturen, z.B. bei der Viscosität geschmolzenen Glases benutzt werden«

Bei. dor Konstruktion nach Pig. 2 ist ein äußerer Zylinder 60 am unteren Knde offen und umschließt eng einen zylindri schen Teil 61» der an einer torsionsfederartigen Hohlwelle 62 von einem Antriebsteil 65 getragen wird» DiGser AzrfcriebsteiX 63 ißt in einem Lager &*■ in einem fest-

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stehenden Tragelenient 65 gelagert und wird durch einen Motor 66 über ein Getriebe 67 angetrieben· Eine feste Stange 68 erstreckt sich von dem drehbeweglichen zylindrischen Teil 61 nach oben und trägt eine Scheibe 69 mit einer Meßmarke 70. Da zur Drehung der Scheibe 69 ein vernachlässigbares Antriebsdrehmoment erforderlich ist» ist es leicht möglich, die Stange 68 tatsächlich gegen Verdrehung fest auszubilden* Eine zweite Scheibe 71, die durch den antreibenden Teil 63 getragen wird, besitzt eine Bezugsmarke 72. Bsi dieser besonderen Konstruktion sind photoelektrische Sensoren 74· und 75 tait einem Seibnehmerkreis verbunden, der ein Anzeigegerät 77 besitzt_f das das Seitintervall swisciien dem Vorbeilaufen der Harken 70 72 an den Sensoren 74 u&& 75 anzeigt«

Es ist ersichtlich, daß die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung beispielsweise in geschmolzenes Glas abgesenkt werden kann, sodaß der Teil 61 eintaucht· Me Viscosität wird dann am Anzeigegerät 77 in einer Weise angezeigt, die der Wirkungsweise des in Fig. 1 dargestellten Viscosimeter s ähnlich ist=

Falls die durch die Viscosität auegeübte Hemmung klein ist, kann sich nur eine sehr kleine Winkelverzögerung des angetriebenen Teils gegenüber dem antreibenden Teil ergeben. Die Fühler können in diesem Fall ein Nonius syst em benutzen» Dies wird schematisch in Fig. 3 dargestellt, wo zwei zylindrische Teile 80 und 81 gezeigt sind (z.B. die Teile und yv in Fig. 1), deren seitliche Versetzung gegeneinander zu messen ist. Diese Teile 80 und 61 besitzen Harken 82 und 8?, die ein Noniu^ssyetem darstellen» d.iu die Anzahl der Marken 82 ist um eins höher als die Anzahl der Marken 83» Zur photeelektrisehen Ablesung können die Marken optisch ablesbar ausgebildet sein, d.h. sie können abwechselnd matte und reflektierende Oberflächen aufweisen. Es können

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Jedoch auch Elemente vorgesehen sein, die kapazitiv oder magnetisch ablesbar sind. Zwei Bansoren 84 und 85 außerhalb der Beliälterwandung 86 ermitteln das Vorbsilaufcn der Harken und liefern elektrische Signale, die» einem Gleichseitigkeits-Betektor 8? zugeführt werden» Die Ausgaagssiiszial© äßs Glsichssoitigfceits-Bstektors worden dasm einor Ssitneliiaereiaheit 88 siugeführt, die ein Anzeigegerät 89 aufweist, um die Zeitverzögerung gegenüber de© Ausgangssignal aus einem Sensor 90 zu ermitteln, der eins Bezugsaarkß 91 am Zylinder 80 abtästet«.

Fig. 4 zeigt ein Viscosimeter, das in eine Flüssigkeitsleitung 100 eingesetzt ist. Ein zylindrischer Teil befindet sich in axialer Richtung in vertikaler Lage in des* Leitung und wird durch Antriebswellen 102 und getragen, die aussaaraen durch einen Motor 104 über Getriebe 105 und 106 angetrieben werden. Die Antriebswellen 102 und 103 erstrecken sich durch V/ellendichtungen 107 und 108. Mittel' 109 und 110 sind vorgesehen, um eine Abfjfra'ungsflüssigkeit in die Dichtungen einzuleiten, um das Eindringen von Strömungsmittel aus der Leitung in die Dichtungen zu verhindern. Diese . Sperr-. flüssigkeit, die sich mit der su prüfenden Flüssigkeit vertragen muß, wird in die ^ichtungen mit einer Geschwindigkeit eingeführt, die gerade ausreichend ist, um das Sindringen der zu prüfenden Flüssigkeit in die Dichtungen zu verhindern. Es wird die Eorsionsauelenkung als eine Zeitverzögerung gemessen, wobei elektromagnetische Fühler 111 und 112 benutz werden, die das Vorbei laufen ferromagnetische!» Elemente 113 und 114 an dem Teil bzw. der Welle 102 ermitteln.

Da die fiotationsgeschwindigkeit die Genauigkeit der Ilessimg nicht beeinträchtigt, solange sie über das gemessene Zeitintervall hin konstant ist, ist es möglich,

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OR'Q/NAL

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19Π502

die Strömung i& der Leitung odor einem anderen Flüssigkoi-fesssratea als Antrieb für ein Antriebseleaent zu benutsen, das in sinem Strömiuigsiaittelbshältez? angeordnet ist. Ia diesem Fall werden übsx*h&upfc keine Wellendiehtungön für nach der Außenseite das Bshälters verlaufende Wellen benötigtο

Figo 5 stellt einen Querschnitt durch eine lageranordnung einer abgewandelten Ausfiiimi^pform nach Fig_c 1 dar. Die Flüssigkeit strömt in einen Behälter 120 durch einen Einlaß 121 tangential aur Oberfläche eines oberen Antriebelementes 122 ein, das Flügel oder Schaufeln 123 an seinem oberen Ende besitzt* Die Flüssigkeit strömt an einem Auslaß 124 tangential zur Oberfläche eines unteren Antriebselementes ab, das ebenfalls Flügel oder Schaufeln aufweisen kann» Diese Antriebselemente sind andererseits den Teilen 5.0, und 35 in Fig« 1 ähnlich und treiben ein dazwischen liegendes Element ähnlich dem Teil yv über eine torsionsfeder art ige Kupplung an» Den in Fig. 1 gezeigten Fühlern ähnliche Fühler ermöglichen das Messen der Viscosität· Eine solch© Anordnung kann in einen abgeschlossenen Behälter, z.B» ein Druckgefäß eingefügt werden· Falls die Flüssigkeit eine sehr hohe Viscosität aufweist, kann die rotierende Anordnung selbst-zentrierend ausgebildet werden und es werden keine Lager benötigt.

Falls keine Flüssigkeitsströmung stattfindet, kann die Itotationsanordnung durch andere Mittel in Drehbewegung versetzt warden· Ss kann z»B. in einem Antriebselement ein Permanentmagnet angeordnet sein, der durch ein rotierendes Magnetfeld in Drehbewegung versetzt wird, das durch einen außerhalb des Behälters sich drehenden Elektromagneten erzeugt wird,

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Bei Flüssigkeiten sehr hoher "Viscosität ist es nicht erforderlich_s eise dem* sich drehenden Seil benachbarte festötekends Oberfläche vorzusehen und es kann beispielsweise in EIg c. 2 der Zylinder 60 entfallen. Dies entspricht eines sich. unbegrenzt erstreckenden "FlüSEigkeitskörper'O JJsr ErfiadungsgodssL·© unfaßt demnach liittel sur kontinuierg einen antreeibonden iPeil3_$ einen zylindrischen

Seil, eier ia ein Strömungsmittel einsetsbar· ist; liobei dieser angetriebene 2eil federnd mit dem aBfi.-eo^bciidsn 'Seil übar ein torsiensfeders^tiges Rohr von 5.1-1 viöFiOiitlic-Iioii kleinerer^ Prircluaesser alo deia des angetTieu-ansn 5?©ils f^akuppelt iet^ öi.nS' feste Btange, die sick in. fösialer ?-<iclitiiisg voa angetriebenen Seil diirch das Höh? und der*, imtröibandon Soil erstreckt, und Mittel _t die auf den H&chlauf der Stange gegenüber dem antreibenden l anspreelien«,

Ansprüche :

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Claims (1)

1. 19H502

   Patentansprüche :

   Viscosimeter, gekennzeichnet durch einen feststehenden Teil (10), einen in diesem feststehenden Teil drehbar gelagerten antreibenden Teil (30, 35) und einen federnd mit dem antreibenden Teil gekuppelten und durch diesen angetriebenen Teil (34), wobei der angetriebene Teil eine mit gleichbleibendem Abstand von einer Innen-' fläche des feststehenden Teils angeordnete Oberfläche besitzt?und durch auf die Verzögerung des angetriebenen Teils gegenüber dem antreibenden Teil ansprechende Mittel (46, 76, 88, 111, 112)ο

   2« Viscosimeter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Verzögerung des angetriebenen Teils (54) gegenüber dem antreibenden Teil (30, 55) ansprechenden Mittel Zeitnehmer (46, 76, 88) aufweisen, die geeignet Bind, die Zeitverzögerung zwischen dem Vorbeiwandern • von Heßpunkten (40, 41, 70, 72, 82, 83, 91, 113, 114) auf dem antreibenden Teil und dem angetriebenen Teil en'festen Bezugspunkten (42, 43, 74, 75, 84, 85, 90, 111, 112) zu ermitteln.

   3- Viscosimeter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der antreibende Teil kon-" tinuierlich antreibbar ist.

   4. Viscosimeter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der antreibende Teil in eine Schwingbewegung versetzbar ist, wobei die Schwingung derart gewählt ist, daß eise konstante Verzögerung über jenen Teil der Schwingung erreicht wird, während dem die auf die Verzögerung ansprechenden Mittel wirksam sind.

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   5. Viscosimeter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daS der feststehende Seil (10) eine zylindrische Innenfläche aufweist und der angetriebene Φ 11 (34) eine zylindrische Außenfläche.

   6. Viscosimeter nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der antreibende Teil einen Abschnitt aufweist, der dem einen Ende des angetriebenen Veils eng benachbart ist·

   7. Viscosimeter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Abschnitt des antreibenden Teils dem anderen Ende des angetriebenen Teils eng benachbart ist·

   8· Viscosimeter nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der angetriebene Teil an jedem Sode alt diesem antreibenden Teil durch längliche toreionef«derartige Kupplungsmittel gekuppelt ist·

   9. Viscosimeter nach Anspruch Q₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmittel toraionsfederartig· Stangen umfassen,

   10. Viscosimeter nach Anspruch 5t dadurch gekennzeichnet, daß der angetriebene Teil mit dem antreibenden Teil über ein torsionsf«derartiges Bohr (62) gekuppelt ist, das konzentrisch zur Rotationsachse verläuft, und dad eine feste Stange (68) sich vom angetriebenen Teil (61) durch das Bohr und den antreibenden Teil (63) zu den auf die Verzögerung ansprechenden Mitteln (69) erstreckt, die außerhalb des Behälters (60) angeordnet sind.

   11. Viscosimeter nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Teil (100) ein Strömungsmittelbehälter ist und daß die auf die . Verzögerung ansprechenden Mittel Fühler (111) außerhalb dee Behälters umfassen, um das Vorbeiwandern eines Meßpunktes (115) auf dem angetriebenen Teil (101) auEinernfesten Bezugspunkt zn ermitteXa.«

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   12, Viscosimeter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlöreinriehtuns eine nOniusartige liihlereinrichtung ist« die das Zusatsmontraffen des Vorbeiwanderns einer Harke, einer Ansahl von Harken oder Harkierungselementen (83) auf dem. angetriebenen i'oil (81) und einer Marke, einer davon vex^schiedenen Anzahl von Harken oder Markierungseleiaenten (82) auf dem antreibenden Teil (80) an Bezugspunkten (84, 85) ermittelt.

   Viscosimeter nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Verzögerung ansprechenden Mittel Kittel zur Ermittlung der Zeitverzögerung zwischen einem ersten, von der Justiereinrichtung abgegebenen elektrischen Signal und einem zweiten elektrischen Signal aufweisen, das von einer weiteren Pudereinrichtung abgegeben wird, die das Vorbeiwandern eines Heßpunktee auf de» Antriebseleaent an einem festen Bezugspunkt traittelt.

   14· Viscosimeter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Veil ein Flüssigkeitsbehälter (100, 120) ist, der einen Einlaß und einen Auslaß für eine kontinuierliche Flüssigkeitsströmung aufweist.

   Viscosimeter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der antreibende Teil (30, 35* 63t 102) kontinuierlich durch einen elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Ilotor (2?_t 76, 104) antreibbar 1st

   16. Viscosimeter nach einem der Ansprüche 1 bis 14-, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende (Ceil ein Strömungsmittelbehälter ist, und daß der antreibende Teil einen Permanentmagnoten aufweist, wobei Mittel außerhalb des Behälters vorgesehen sind, usa ©in auf den Magneten einwirkendes und diesen antreibenden Seil in versetzendes Hagnetfeld su erzeugen.

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   1?. Viscosimeter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der antreibende.Teil (122) so ausgebildet ist, daß er durch den StrÖBiungsmittelfluß durch den Behälter (120) antrelbbar ist«.

   18«, Viscosimeter nach Anspruch 17$ dadurch gekennzeichnet, daß ein Einlaß (121.) uml ein Auslaß (124) für den Strömunga-* mittelfltiß- durch- don Behälter (120) so angeordnet; Bind, daß si« eine in Besug auf den antreibenden Teil (122) tangential«* Strömung ei'

   19* Viscosimeter nach einem dor Ansprüche 1? oder 18, dadurch- gekerniseiehiiet _t daß der eintreibende Teil Schaufeln odor Flügel (1SJ) aufweist.

   Viscosimeter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet-, daß ein zweiter angetriebener T&ll vorgesehen ist, der von deia antreibenden Teil über eine weitere fsdernöe Kupplung antreibbar ist, wobei der sweit© angetriebene Seil eine einen gleichmäßigen Abstand von einer Oberfläche des festen Teils aufweisende Oberfläche besitzt, derart_t. daß das »wischen diesen Oberflächen befindliche ßtrömungsaifctel auf Scherung beansprucht wird, wobei der Abstand zwischen diesen Oberflächen vom Abstand zwischen der Oberfläche des ersten angetriebenen Teils und c:em Behälter verschieden ist.

   21. Viscosimeter_t gekennzeichnet durch Mittel (66, 67) zum kontinuierlichen Antrieb eines antreibenden Teils (63)t durch einen zylindrischen angetriebenen Teil (61), der in ein Strömungsmittel einsetzbar ist und federnd mit dem antreibenden Teil durch ein torsionsfederartiges Rohr (62) von im wesentlichen geringerem. Durchmesser als dem des angetriebenen Teils gekuppelt ist, durch eine sich in axialer Richtung von angetriebenen Teil durch das Rohr und den antreibenden Teil erstreckende Stange (68) und durch Mittel (69» 74), die auf dio Verzögerung der Stange gegenüber dem antreibanden (feil ansprechen·

   909841./Q949

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