DE202010005289U1 - Apparatus for carrying out a rheology measurement of a fluid - Google Patents

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    • G01N11/142—Sample held between two members substantially perpendicular to axis of rotation, e.g. parallel plate viscometer

Abstract

Vorrichtung zur Durchführung einer Rheologiemessung eines Fluides (3), insbesondere eines viskoelastischen Fluides (3), mit:
zwei relativ zueinander verdrehbaren Platten (1, 2), welche derart zueinander ausgebildet sind, dass das zu messende Fluid (3) in einem Messspalt (S) zwischen den Platten (1, 2) in radial begrenzter Weise aufnehmbar ist, wobei ein Anpressdruck von der einen Platte (1) über das Fluid (3) auf die andere Platte (2) übertragbar ist;
einer Dreheinrichtung (14) zum Aufbringen einer relativen Drehbewegung zwischen den beiden Platten (1, 2); und
einer Mess- und Auswerteeinrichtung (15) zum Messen charakteristischer Fließparameter des Fluides (3) und zum Bestimmen einer charakteristischen Fließkurve des Fluides (3).Device for carrying out a rheology measurement of a fluid (3), in particular a viscoelastic fluid (3), with:
two relatively rotatable plates (1, 2), which are formed to each other such that the fluid to be measured (3) in a measuring gap (S) between the plates (1, 2) in a radially limited manner is receivable, wherein a contact pressure of the one plate (1) via the fluid (3) to the other plate (2) is transferable;
a rotating device (14) for applying a relative rotational movement between the two plates (1, 2); and
a measuring and evaluation device (15) for measuring characteristic flow parameters of the fluid (3) and for determining a characteristic flow curve of the fluid (3).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Durchführung einer Rheologiemessung eines Fluides.The The present invention relates to a device for implementation a rheology measurement of a fluid.

Zur Durchführung von Rheologiemessungen an Fluiden sind Platte-Platte-Rotationsrheometer bekannt, bei welchen ein zu untersuchendes Fluid in einem Messspalt zwischen zwei Messplatten angeordnet ist. Hierbei ist eine der Platten zumeist feststehend ausgebildet während die andere Platte relativ drehbar zu der einen Platte ausgebildet ist. Das zu untersuchende Fluid wird durch eine relative Drehbewegung der Platten zueinander einer variierbaren Scherbelastung unterzogen. Die Messung der charakteristischen rheometrischen Kennwerte des Fluides bzw. die Steuerung des Rotationsrheometers erfolgt über das Drehmoment bzw. die Drehzahl. Die Einstellung der Schergeschwindigkeiten erfolgt beispielsweise durch die Änderung der Höhe des Messspaltes zwischen den Platten und durch die Rotationsgeschwindigkeit der Platten. Ein derartiger Platte-Platte-Rotationsrheometer ist beispielsweise in der DE 34 23 873 A1 beschrieben.For carrying out rheology measurements on fluids plate-plate rotational rheometers are known, in which a fluid to be examined is arranged in a measuring gap between two measuring plates. In this case, one of the plates is usually formed stationary while the other plate is relatively rotatable to the one plate formed. The fluid to be examined is subjected to a variable shear stress by a relative rotational movement of the plates relative to one another. The measurement of the characteristic rheometric characteristic values of the fluid or the control of the rotational rheometer takes place via the torque or the rotational speed. The adjustment of the shear rates, for example, by changing the height of the measuring gap between the plates and by the rotational speed of the plates. Such a plate-plate rotation rheometer is for example in the DE 34 23 873 A1 described.

Bei diesem Ansatz hat sich als nachteilig herausgestellt, dass das Fluid nicht mit der maximal möglichen Scherbelastung beaufschagbar ist, da es dann zu einer sogenannten Spaltentleerung kommen kann, bei der das Fluid zumindest teilweise aus dem Messspalt dringt. Hierdurch kann es zu Messungenauigkeiten (edge failure), insbesondere bei wiederholenden Messungen der gleichen Fluidprobe, kommen.at This approach has proved to be disadvantageous in that the fluid not with the maximum possible shear load beaufschagbar is, since then it can come to a so-called column discharge, in which the fluid at least partially penetrates from the measuring gap. This can lead to measurement inaccuracies (edge failure), in particular at repeated measurements of the same fluid sample come.

Somit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur Durchführung einer Rheologiemessung eines Fluides zu schaffen, welche es ermöglicht das Fluid mit der maximal möglichen Scherbelastung zu beaufschlagen ohne dass es zu einer Spaltentleerung kommt.Consequently The present invention is based on the object of a device to provide a rheology measurement of a fluid, which allows the fluid with the maximum possible To apply shear stress without it to a gap evacuation comes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a device solved with the features of the protection claim 1.

Demgemäß ist eine Vorrichtung zur Durchführung einer Rheologiemessung eines Fluides, insbesondere eines viskoelastischen Fluides, vorgesehen mit zwei relativ zueinander verdrehbaren Platten, welche derart zueinander ausgebildet sind, dass das zu messende Fluid in einem Messspalt zwischen den Platten in radial begrenzter Weise aufnehmbar ist, wobei ein Anpressdruck von der einen Platte über das Fluid auf die andere Platte übertragbar ist, einer Dreheinrichtung zum Aufbringen einer relativen Drehbewegung zwischen den beiden Platten und einer Mess- und Auswerteeinrichtung zum Messen charakteristischer Fließparameter des Fluides und zum Bestimmen einer charakteristischen Fließkurve des Fluides.Accordingly a device for carrying out a rheology measurement a fluid, in particular a viscoelastic fluid provided with two relatively rotatable plates, which are such are formed to each other that the fluid to be measured in a Measuring gap between the plates in a radially limited manner can be accommodated is, wherein a contact pressure of the one plate over the Fluid is transferable to the other plate, a rotating device for applying a relative rotational movement between the two Plates and a measuring and evaluation device for measuring characteristic Flow parameter of the fluid and to determine a characteristic Flow curve of the fluid.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, dass das Fluid zwischen den Platten in radial begrenzter Weise aufnehmbar ist. Hierdurch ist das Fluid mit der maximal möglichen Scherbelastung beaufschlagbar ohne dass es zu Spaltentleerungseffekten kommt.The The idea underlying the present invention is that that the fluid between the plates in a radially limited manner is receivable. This is the fluid with the maximum possible shear stress acted upon without it comes to Spaltentleerungseffekten.

Die vorliegende Erfindung weist somit gegenüber den oben genannten Ansätzen gemäß dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass es zu keiner Spaltentleerung kommt und somit auch Mehrfachmessungen der gleichen Probe mit sehr geringen Abweichungen der Messeergebnisse durchführbar sind.The The present invention thus contrasts with the above Approaches according to the prior art the advantage that there is no gap evacuation and thus also multiple measurements of the same sample with very small deviations the fair results are feasible.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der im Schutzanspruch 1 angegebenen Vorrichtung.In the dependent claims are advantageous embodiments and improvements of the protection claim 1 device.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist eine Ausnehmung zur Aufnahme des Fluides in der radial begrenzten Weise in einer der Platten, vorzugsweise in einer unteren Platte, vorgesehen, wobei die Ausnehmung als zylinderförmige Vertiefung in der unteren Platte ausgebildet ist. Hierdurch ist es in konstruktiv einfacher Art und Weise möglich, dass Fluid am Verlassen des Messspaltes zu hindern. Dies ermöglicht eine einfache, schnelle und kostengünstige Herstellbarkeit der Ausnehmung und damit auch der Platten.According to one preferred development is a recess for receiving the fluid in the radially limited manner in one of the plates, preferably in a lower plate, provided, wherein the recess as a cylindrical Recess is formed in the lower plate. This is it possible in a structurally simple way that fluid to prevent it from leaving the measuring gap. this makes possible a simple, fast and inexpensive manufacturability the recess and thus the plates.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die andere Platte als obere Platte und komplementär zu der Ausnehmung der unteren Platte ausgebildet. Hierdurch wird zuverlässig verhindert, dass bei der relativen Drehbewegung der Platten diese einander berühren, wodurch wird das Auftreten von Messfehlern verhindert wird.According to one Another preferred embodiment is the other Plate as upper plate and complementary to the recess the lower plate formed. This will be reliable prevents the relative rotation of the plates this touching each other, which causes the occurrence of measurement errors is prevented.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung steht die eine Platte, vorzugsweise die untere Platte, fest und die andere Platte, vorzugsweise die obere Platte, ist relativ zu der feststehenden Platte drehbar ausgebildet, wobei die Ausnehmung in der feststehenden Patte vorgesehen ist. Dies ermöglicht einen einfachen und somit kostengünstigen Aufbau der Vorrichtung zur Rheologiemessung.According to one preferred embodiment is the one plate, preferably the lower plate, fixed and the other plate, preferably the upper plate, is rotatable relative to the fixed plate, wherein the recess is provided in the fixed flap. this makes possible a simple and therefore inexpensive construction of the device for rheology measurement.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist mindestens eine der beiden Platten, vorzugsweise die obere Platte, eine Rotationsachse auf, um welche die relative Drehbewegung zwischen den beiden Platten erfolgt, wobei die Rotationsachse kollinear zu einer Symmetrieachse der Ausnehmung angeordnet ist. Hierdurch ist gewährleistet, dass das Fluid immer auf einer kreisrunden Fläche mit der Scherbelastung beaufschlagt wirdAccording to one Another preferred embodiment has at least one of the two Plates, preferably the top plate, an axis of rotation, which is the relative rotational movement between the two plates takes place, wherein the axis of rotation collinear to an axis of symmetry the recess is arranged. This ensures that that the fluid always on a circular surface with the shear stress is charged

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das Fluid während einem ersten Abschnitt der relativen Drehbewegung linear oder logarithmisch mit einer steigenden Deformation scherbelastbar, wobei die Deformation in einem Bereich von 5% bis 100% der maximalen Deformation des Fluides steigerbar ist. Hierdurch ist eine gleichmäßige Strukturauflösung des Fluides einleitbar.According to one Another preferred development is the fluid during a first portion of the relative rotational motion linear or logarithmic Shearable with increasing deformation, the deformation in a range of 5% to 100% of the maximum deformation of the fluid steigerbar is. This is a uniform structure resolution of the fluid can be introduced.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das Fluid während einem zweiten Abschnitt der relativen Drehbewegung mit der maximalen Deformation des Fluides scherbelastbar, wobei das Fluid während dem zweiten Abschnitt der relativen Drehbewegung über einen vorbestimmten Zeitraum, insbesondere über einen Zeitraum von etwa 300 Sekunden, belastbar ist. Hierdurch wird gewährleistet, dass die gesamte Struktur des Fluides aufgelöst wird.According to one Another preferred development is the fluid during a second portion of the relative rotational movement with the maximum Deformation of the fluid shear stress, wherein the fluid during the second section of the relative rotational movement over a predetermined period of time, in particular over a period of time of about 300 seconds, is resilient. This will ensure that the entire structure of the fluid is dissolved.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das Fluid während einem dritten Abschnitt der relativen Drehbewegung entlastbar, wobei das Fluid während dem dritten Abschnitt der relativen Drehbewegung in einem umgekehrten Amplitudensweep entlastbar ist. Durch die variable Amplitude bei der Entlastung ist der Übergang des nichtlinear-viskoelastischen Bereiches in den linear-viskoelastischen Bereich des Fluides komfortabel identifizierbar.According to one Another preferred development is the fluid during relieving a third portion of the relative rotational movement, wherein the fluid during the third portion of the relative rotational movement can be relieved in a reverse amplitude sweep. By the variable Amplitude at the discharge is the transition of the nonlinear-viscoelastic Range in the linear-viscoelastic region of the fluid comfortable identifiable.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert.The Invention will be described below with reference to exemplary embodiments with reference to the accompanying figures of the drawing closer explained.

Von den Figuren zeigen:From show the figures:

1 eine Schnittansicht zweier Platten gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und 1 a sectional view of two plates according to a preferred embodiment of the present invention; and

2 Fließkurven einer Fluidprobe, welche mit einer Vorrichtung mit Platten gemäß 1 erstellt wurden. 2 Flow curves of a fluid sample, which with a device with plates according to 1 were created.

In den Figuren der Zeichnung bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In In the figures of the drawing, the same reference numerals designate the same or functionally identical components, unless stated otherwise is.

Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der 1 und 2 erläutert.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS 1 and 2 explained.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Rheologiemessung mit zwei relativ zueinander verdrehbaren Platten 1, 2 mit einem sich in einem Messspalt S zwischen den Platten 1, 2 befindlichen zu untersuchenden Fluid 3 ist in 1 dargestellt.A preferred embodiment of a device for rheology measurement with two relatively rotatable plates 1 . 2 with one in a measuring gap S between the plates 1 . 2 located to be examined fluid 3 is in 1 shown.

Der Messspalt S ist vorliegend definiert als der Abstand zwischen einer Stirnfläche 4 der einen Platte 1, welche im Folgenden als obere Platte 1 bezeichnet wird, und einer Stirnfläche 5 der anderen Platte 2, welche im Folgenden als untere Platte 2 bezeichnet wird. Die Stirnfläche 5 ist dabei die Bodenfläche einer in einer der Platten 1, 2 eingebrachten Ausnehmung 7. Bevorzugt ist eine der beiden Platten 1, 2 feststehend ausgebildet, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel die untere Platte 2 feststehend ausgebildet ist. Die andere der Platten 1, 2, bevorzugt die obere Platte 1 ist um eine Rotationsachse 6 relativ zu der unteren Platte 2 verdrehbar ausgebildet.The measuring gap S is defined herein as the distance between an end face 4 the one plate 1 , which in the following as upper plate 1 is designated, and an end face 5 the other plate 2 , which in the following as lower plate 2 referred to as. The face 5 is the bottom surface of one in one of the plates 1 . 2 introduced recess 7 , Preferred is one of the two plates 1 . 2 formed fixed, wherein in the illustrated embodiment, the lower plate 2 is formed fixed. The other of the plates 1 . 2 , preferably the upper plate 1 is about a rotation axis 6 relative to the lower plate 2 formed rotatable.

Ein in 1 nicht dargestelltes Antriebs- und Sensorsystem ermöglicht ein axiales Verschieben der oberen Platte 1 in Richtung des Pfeils a. Hierdurch kann der Messspalt S eingestellt werden. Das Antriebs- und Sensorsystem weist eine Dreheinrichtung 14 auf, die das Rotieren der oberen Platte 1 in Richtung des Pfeils r mit einer vorbestimmten Winkelgeschwindigkeit und/oder einem vorbestimmten Drehmoment bzw. eine Messung der Winkelgeschwindigkeit und/oder des Drehmoments erlaubt. Das Antriebs- und Sensorsystem weist weiterhin eine Mess- und Auswerteeinrichtung 15 auf, welche einem Messen charakteristischer Fließparameter des Fluides 3 und einem Bestimmen charakteristischer Fließkurven des Fluides 3 dient. Die Mess- und Auswerteeinrichtung 15 weist bevorzugt eine Rechen- und Ausgabeeinheit 16 zur graphischen Ausgabe der Messkurven auf. In 1 weiterhin nicht dargestellt ist eine optionale Heizeinrichtung, welche an und/oder um die Platten 1, 2 zur Temperierung des zu untersuchenden Fluides 3 angeordnet sein kann. Hierdurch ist es beispielsweise möglich Fluide 3 zu untersuchen, die bei Raumtemperatur eine feste Struktur aufweisen, wie beispielsweise Kunststoffe. Weiterhin ermöglicht die Heizeinrichtung das Einstellen und Halten konstanter Versuchsbedingungen.An in 1 not shown drive and sensor system allows axial displacement of the upper plate 1 in the direction of the arrow a. As a result, the measuring gap S can be adjusted. The drive and sensor system has a rotating device 14 on, which is rotating the top plate 1 in the direction of the arrow r with a predetermined angular velocity and / or a predetermined torque or a measurement of the angular velocity and / or the torque allowed. The drive and sensor system furthermore has a measuring and evaluation device 15 which measures a characteristic flow parameter of the fluid 3 and determining characteristic flow curves of the fluid 3 serves. The measuring and evaluation device 15 preferably has a computing and output unit 16 for graphic output of the measured curves. In 1 furthermore not shown is an optional heating device, which on and / or around the plates 1 . 2 for temperature control of the fluid to be examined 3 can be arranged. This makes it possible, for example, fluids 3 to investigate, which have a solid structure at room temperature, such as plastics. Furthermore, the heater allows setting and maintaining constant experimental conditions.

In einer der Platten 1, 2, bevorzugt in der unteren, feststehenden Platte 2, ist die Ausnehmung 7 zur Aufnahme des Fluides 3 vorgesehen. Die Ausnehmung 7 ist bevorzugt zylinderförmig mit einem Durchmesser D und einer Tiefe t ausgebildet. Der Durchmesser D beträgt in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel 26 mm und die Tiefe t beträgt bevorzugt 1,05 mm, noch bevorzugter jedoch 1,55 mm. Je nach Anwendungsfall kann die Form der Ausnehmung variabel gestaltet sein. Die Tiefe t kann wie in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel gleich dem Messspalt S sein. Der Messspalt S kann jedoch beispielsweise größer als die Tiefe t sein. In diesem Fall ragt das Fluid 3 über die Ausnehmung 7 hinaus. Die Rotationsachse 6 der oberen Platte 1 ist kollinear zu einer Symmetrieachse 8 der Ausnehmung 7 angeordnet. Die obere Platte 1 ist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel komplementär zu der Ausnehmung 7 ausgebildet.In one of the plates 1 . 2 , preferably in the lower, fixed plate 2 , is the recess 7 for receiving the fluid 3 intended. The recess 7 is preferably formed cylindrical with a diameter D and a depth t. The diameter D is 26 mm in a preferred embodiment and the depth t is preferably 1.05 mm, more preferably 1.55 mm. Depending on the application, the shape of the recess can be made variable. The depth t can be as in the 1 embodiment shown to be equal to the measuring gap S. However, the measuring gap S may for example be greater than the depth t. In this case, the fluid sticks out 3 over the recess 7 out. The rotation axis 6 the top plate 1 is collinear to a symmetry axis 8th the recess 7 arranged. The top plate 1 is in a preferred embodiment complementary to the Ausneh mung 7 educated.

Zur Durchführung einer Rheologiemessung wird das Fluid 3 in die Ausnehmung 7 bevorzugt derart eingebracht, dass das Fluid 3 bündig mit einer Oberkante 9 der Ausnehmung 7 abschließt. Hierzu kann das Fluid 3 mit Hilfe eines Spatels oder einer anderen geeigneten Dosiereinrichtung auf die untere Platte 2 aufgesetzt werden und anschließend kann das überschüssige Fluid 3 mit einem speziellen Kunststoffschaber von der Oberfläche der unteren Platte 2 abgenommen werden. Die Ausnehmung 7 nimmt das Fluid 3 so in radial begrenzter Weise auf. Zur Einstellung des Messspaltes S wird mittels des Antriebs- und Sensorsystems ein Anpressdruck, der in Richtung des Pfeils 10 wirkt, von der oberen Platte 1 über das Fluid 3 auf die untere Platte 2 aufgebracht. Durch ein Rotieren beispielsweise der oberen Platte 1 wird das Fluid 3 mit einer Scherbelastung beaufschlagt. Dadurch, dass das Fluid 3 in der Ausnehmung 7 mit radialer Begrenzung aufgenommen ist kann es auch bei einer maximalen Scherbelastung des Fluids 3 nicht zu einer radialen Spaltentleerung kommen.To carry out a rheology measurement, the fluid 3 into the recess 7 preferably introduced such that the fluid 3 flush with a top edge 9 the recess 7 concludes. For this purpose, the fluid 3 with the help of a spatula or other suitable metering device on the lower plate 2 can be put on and then the excess fluid 3 with a special plastic scraper from the surface of the lower plate 2 be removed. The recess 7 takes the fluid 3 so in a radially limited manner. To set the measuring gap S is by means of the drive and sensor system, a contact pressure, in the direction of the arrow 10 acts from the top plate 1 over the fluid 3 on the lower plate 2 applied. By rotating, for example, the top plate 1 becomes the fluid 3 subjected to a shearing load. By doing that, the fluid 3 in the recess 7 With radial limitation, it can also be at a maximum shear stress of the fluid 3 do not come to a radial gap evacuation.

Die 2 zeigt ein Beispiel von Fließkurven, welche anhand von Mehrfachmessungen der gleichen Fluidprobe mit einer Plattenanordnung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend 1 erstellt wurden. Auf der x-Achse der 2 ist die Zeit aufgetragen, wohingegen auf der y-Achse das komplexe Speichermodul G', das komplexe Verlustmodul G'' und die Schubspannung τ aufgetragen sind.The 2 Figure 11 shows an example of flow curves obtained by multiple measurements of the same fluid sample with a plate assembly according to the preferred embodiment of the present invention 1 were created. On the x-axis of the 2 the time is plotted, whereas on the y-axis the complex storage modulus G ', the complex loss modulus G "and the shear stress τ are plotted.

Die Rheologiemessung erfolgt bevorzugt in drei Abschnitten. Während der gesamten Messung werden G' und G'' betrachtet, um zu sehen, in welchem Bereich das Fluid 3 flüssig wird und wie lange es benötigt, um seine Struktur nach der Verflüssigung wieder aufzubauen. In einem ersten Abschnitt 11 wird das Fluid 3 entweder linear oder logarithmisch mit einer Deformation von beispielsweise 5 bis 100% belastet.The rheology measurement is preferably carried out in three sections. Throughout the measurement, G 'and G''are considered to see in which area the fluid 3 becomes liquid and how long it takes to rebuild its structure after liquefaction. In a first section 11 becomes the fluid 3 either linear or logarithmically loaded with a deformation of, for example, 5 to 100%.

In einem zweiten Abschnitt 12 wird das Fluid 3 gleichbleibend mit einer Deformation von 100% belastet. Der zweite Abschnitt dauert beispielsweise 300 Sekunden. In einem dritten Abschnitt 13 wird das Fluid 3 wieder entlastet. Das Entlasten erfolgt beispielsweise in einem umgekehrten Amplitudensweep. Bei einem Amplitudensweep verändert sich die Amplitude der aufgebrachten Scherdeformation.In a second section 12 becomes the fluid 3 constantly loaded with a deformation of 100%. For example, the second section takes 300 seconds. In a third section 13 becomes the fluid 3 relieved again. Relieving takes place, for example, in a reverse amplitude sweep. In an amplitude sweep, the amplitude of the applied shear deformation changes.

Bei der in 2 dargestellten Rheologiemessung wurde die gleiche Fluidprobe mehrmals gemessen. Es wurde dabei eine sehr genaue Wiederholbarkeit der Messungen erreicht. Die einzelnen Messkurven G', G'' der jeweiligen Messdurchgänge sind nahezu deckungsgleich und weisen eine maximale Abweichung von 0,931 Pa·s auf. Abweichungen durch Spaltentleerung treten nicht auf.At the in 2 The same fluid sample was measured several times as shown in the rheology measurement. It was achieved a very accurate repeatability of the measurements. The individual measuring curves G ', G "of the respective measuring passages are almost congruent and have a maximum deviation of 0.931 Pa · s. Deviations due to gap evacuation do not occur.

Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.Even though the present invention above based on preferred embodiments is described, it is not limited thereto, but modifiable in a variety of ways.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 3423873 A1 [0002] - DE 3423873 A1 [0002]

Claims (12)

Vorrichtung zur Durchführung einer Rheologiemessung eines Fluides (3), insbesondere eines viskoelastischen Fluides (3), mit: zwei relativ zueinander verdrehbaren Platten (1, 2), welche derart zueinander ausgebildet sind, dass das zu messende Fluid (3) in einem Messspalt (S) zwischen den Platten (1, 2) in radial begrenzter Weise aufnehmbar ist, wobei ein Anpressdruck von der einen Platte (1) über das Fluid (3) auf die andere Platte (2) übertragbar ist; einer Dreheinrichtung (14) zum Aufbringen einer relativen Drehbewegung zwischen den beiden Platten (1, 2); und einer Mess- und Auswerteeinrichtung (15) zum Messen charakteristischer Fließparameter des Fluides (3) und zum Bestimmen einer charakteristischen Fließkurve des Fluides (3).Device for carrying out a rheology measurement of a fluid ( 3 ), in particular a viscoelastic fluid ( 3 ), comprising: two relatively rotatable plates ( 1 . 2 ), which are designed to each other such that the fluid to be measured ( 3 ) in a measuring gap (S) between the plates ( 1 . 2 ) is receivable in a radially limited manner, wherein a contact pressure of the one plate ( 1 ) via the fluid ( 3 ) on the other plate ( 2 ) is transferable; a rotating device ( 14 ) for applying a relative rotational movement between the two plates ( 1 . 2 ); and a measuring and evaluation device ( 15 ) for measuring characteristic flow parameters of the fluid ( 3 ) and for determining a characteristic flow curve of the fluid ( 3 ). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausnehmung (7) zur Aufnahme des Fluides (3) in der radial begrenzten Weise in einer der Platten (2), vorzugsweise in einer unteren Platte (2), vorgesehen ist.Device according to claim 1, characterized in that a recess ( 7 ) for receiving the fluid ( 3 ) in the radially limited manner in one of the plates ( 2 ), preferably in a lower plate ( 2 ), is provided. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (7) als zylinderförmige Vertiefung (7) in der unteren Platte (2) ausgebildet ist.Device according to claim 2, characterized in that the recess ( 7 ) as a cylindrical depression ( 7 ) in the lower plate ( 2 ) is trained. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Platte (1) als obere Platte (1) und komplementär zu der Ausnehmung (7) der unteren Platte (2) ausgebildet ist.Device according to claim 2 or 3, characterized in that the other plate ( 1 ) as upper plate ( 1 ) and complementary to the recess ( 7 ) of the lower plate ( 2 ) is trained. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, die eine Platte (2), vorzugsweise die untere Platte (2), feststehend und die andere Platte (1), vorzugsweise die obere Platte (1), relativ zu der feststehenden Platte (2) drehbar ausgebildet ist, wobei die Ausnehmung (7) in der feststehenden Paffe (2) vorgesehen ist.Device according to at least one of claims 2 to 4, characterized in that a plate ( 2 ), preferably the lower plate ( 2 ), fixed and the other plate ( 1 ), preferably the upper plate ( 1 ), relative to the fixed plate ( 2 ) is rotatable, wherein the recess ( 7 ) in the fixed Paffe ( 2 ) is provided. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der beiden Platten (1), vorzugsweise die obere Platte (1), eine Rotationsachse (6) aufweist, um welche die relative Drehbewegung zwischen den beiden Platten (1, 2) erfolgt, wobei die Rotationsachse (6) kollinear zu einer Symmetrieachse (8) der Ausnehmung (7) angeordnet ist.Device according to at least one of claims 2 to 5, characterized in that at least one of the two plates ( 1 ), preferably the upper plate ( 1 ), a rotation axis ( 6 ), by which the relative rotational movement between the two plates ( 1 . 2 ), wherein the axis of rotation ( 6 ) collinear to an axis of symmetry ( 8th ) of the recess ( 7 ) is arranged. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (3) während einem ersten Abschnitt (11) der relativen Drehbewegung linear oder logarithmisch mit einer steigenden Deformation scherbelastbar ist.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the fluid ( 3 ) during a first section ( 11 ) of the relative rotational movement can be sheared linearly or logarithmically with increasing deformation. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformation in einem Bereich von 5% bis 100% der maximalen Deformation des Fluides (3) steigerbar ist.Apparatus according to claim 7, characterized in that the deformation in a range of 5% to 100% of the maximum deformation of the fluid ( 3 ) is risigerbar. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (3) während einem zweiten Abschnitt (12) der relativen Drehbewegung mit der maximalen Deformation des Fluides (3) scherbelastbar ist.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the fluid ( 3 ) during a second section ( 12 ) of the relative rotational movement with the maximum deformation of the fluid ( 3 ) is shear-strainable. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (3) während dem zweiten Abschnitt (12) der relativen Drehbewegung über einen vorbestimmten Zeitraum, insbesondere über einen Zeitraum von etwa 300 Sekunden, belastbar ist.Device according to claim 9, characterized in that the fluid ( 3 ) during the second section ( 12 ) of the relative rotational movement over a predetermined period, in particular over a period of about 300 seconds, is resilient. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (3) während einem dritten Abschnitt (13) der relativen Drehbewegung entlastbar ist.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the fluid ( 3 ) during a third section ( 13 ) Relieving the relative rotational movement. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (3) während dem dritten Abschnitt (13) der relativen Drehbewegung in einem umgekehrten Amplitudensweep entlastbar ist.Device according to claim 11, characterized in that the fluid ( 3 ) during the third section ( 13 ) relieving the relative rotational movement in a reverse amplitude sweep.
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