DE2219884C3

DE2219884C3 - Viscometer

Info

Publication number: DE2219884C3
Application number: DE19722219884
Authority: DE
Inventors: Henry Dipl.-Ing. Dr.; Wegner Gerd; 4049 Wevelinghoven Thiele
Original assignee: Pfeifer & Langen, 5000 Köln
Filing date: 1972-04-22
Publication date: 1977-02-10

Description

Die Erfindung betrifft ein Viskosimeter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a viscometer according to the preamble of claim 1.

Bei den Rührwerken für derartige Viskosimeter muß bei der Übertragung der Rotationsbewegung des Antriebsmotors auf die hin- und hergehende Bewegung des Rührelementes, die in der Regel mittels eines Kurbeltriebes erfolg: dafür Sorge getragen werden, daß infolge der Bewegungsumkehr des Rührelementes auftretenden Drehmomentschwankunpe/i vom Antriebsmotor weggehalten, zumindest jedoch gepuffert werden. Während bei Rührwerken, deren -\ufgabe in erster Linie im Durchmischen des Rührgutes liegen schon im Hinblick auf die Betriebssicherheit relativ großdimensionierte Antriebsmotoren, meist Elektromotoren eingesetzt werden können, treten bei der Verwendung derartiger Rührwerke in Verbindung mit Viskosimetern erhebliche Probleme auf, da im Hinblick auf die Meßgenauigkeit der im Kraftfluß des Antriebs liegenden Meßvorrichtung alle Lager- und Verbindungselemente möglichst leicht und präzise gebaut sein müssen und daß dementsprechend alle stoßartigen Belastungen abgefangen werden müssen. Da einem derartigen Rührwerk in erster Linie die Aufgabe eines Meßwertgebers zukommt, ist man ferner bestrebt, die erforderlichen Antriebsmotoren hinsichtlich der Baugröße und der Leistung möglichst klein zu halten.In the agitators for such viscometers, the rotational movement of the drive motor must be transmitted on the back and forth movement of the stirring element, which is usually done by means of a crank mechanism success: care must be taken that any occurrence of the reversal of movement of the stirring element Torque fluctuation / i from the drive motor held away, but at least buffered. While with agitators, their task is primarily The line in the mixing of the material to be stirred is already relatively large in terms of operational safety Drive motors, mostly electric motors can be used, occur when using such agitators in connection with viscometers There are considerable problems because of the measuring accuracy of those in the power flow of the drive Measuring device all bearing and connecting elements must be built as lightly and precisely as possible and that accordingly all shock loads must be absorbed. Since such a Agitator is primarily assigned the task of a transducer, further efforts are made to provide the necessary To keep drive motors as small as possible in terms of size and performance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rührwerk zu schaffen, bei dem durch eine konstruktiv einfache, betriebssichere und weitgehend verschleißfreie Puffervorrichtung der Einsatz in Verbindung mit einerThe invention is based on the object of creating an agitator in which a structurally simple, reliable and largely wear-free buffer device for use in conjunction with a

durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.solved by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Diese Anordnung hat den Vorteil, daß eine weitgehende Pufferwirkung bis zur vollständigen Vergleichmäßigung der Kraftaufnahme auf der Eingangsseite des Antriebes möglich ist, denn diese Anordnung läßt sich an jeder beliebigen Steile des Gesamianiriebes, also auch in der Weise vorsehen, daß die Antriebswelle, auf welcher die Schwungmasse drehbar gelagert ist, den Arbeätsteäl, z. B. ein Rührwerk, nicht unmittelbar, son- <>5 dem über weitere Getriebeteile bewegt. Außerdem ist die Anordnung konstruktiv einfach und praktisch, auch auf die Dauer keinen Störungen unterworfen sowie verschleißfester als die übrigen Antriebsteile. Darüber hinaus bringt die Erfindung den Vorteü, daß der Antrieb in den der mit der Schwungmasse versehenen Antriebswelle im Kraftlauf vorgeschalteten Teil praktisch stoßfrei arbeitet und demgemäß die Antriebsleistung, z. B. eines Elektromotors, geringer, nämlich auf den Durchschnittswert, ausgelegt werden kann. Vor allem gilt dies beim Anfahrstoß der mit der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung günstig und sanft aufgefangen werden kann. Dies hat den weiteren Vorteil, daß der Antrieb bei periodisch wechselnder Kraftaufnahme mit einer Kraftmaschine, z. B. einem Elektromotor, betrieben werden kann, die auf geringstmögliche Leistung ausgelegt ist.This arrangement has the advantage that it has an extensive buffer effect until it is completely evened out the force absorption on the input side of the drive is possible, because this arrangement can at any point along the entire road, that is also provide in such a way that the drive shaft on which the flywheel is rotatably mounted, the Arbeätsteäl, z. B. an agitator, not directly, but- <> 5 which moved over further gear parts. In addition, the arrangement is structurally simple and practical, too In the long run, it is not subject to any malfunctions and is more wear-resistant than the other drive parts. About it In addition, the invention has the advantage that the drive in the part upstream of the drive shaft provided with the flywheel in the power flow works smoothly and accordingly the drive power, z. B. an electric motor, less, namely on the Average value, can be interpreted. This applies above all to the start-up impact with the one according to the invention Drive device can be caught cheap and gently. This has the further advantage that the Drive with periodically changing power consumption with a prime mover, e.g. B. an electric motor operated that is designed for the lowest possible performance.

Alle Teile des Antriebs, welche vom Antrieb her gesehen vor der Schwungmasse liegen, werden weitgehend geschont. Dies gilt insbesondere für zwischen Antrieb und Schwungmasse im Kraftfluß liegende Meßvorrichtungen. Dies wird insbesondere deutlich aus der nachstehend geschilderten Veranlassung zur Erfindung: Diese wurde an einem Rührwerk gemacht, welches als Viskositätsmesser in Verbindung mit einer Meßvorrichtung für die Kraftaufnahme des Rührwerks verwendet wird und wobei das Rührwerk selbst von einer unter dem Flüssigkeitsspiegel in einer Horizontalebene pendelndem Flossenpaddel gebildet wird, das demgemäß eine periodisch wechselnde Kraftaufnahme zeigt, bei welcher die jeweiligen Kraftwerte nich: nur nach ihrer Größe sondern auch nach ihrer Richtung ständig weichsein. Weil man bei einem derartigen, als Viskositätsmesser verwendeten Rührwerk, wie es sich insbesondere für Flüssigkeiten eignet, die während ihrer Behandlung große Viskositätsbereiche bestreichen, wie z. B. Zuckerlösungen während des Kochvorganges, einen größeren Bereich erfassen, so trifft man auf erhebliche Schwierigkeiten bei der Darstellung des Viskositätswertes am Anzeigeinstrument. Hinzu kommt noch, daß bei diesen Vorrichtungen jegliche Störwerte ausgeschaltet werden müssen, um eine genaue Anzeige zu erhalten, und daß weiterhin die Dämpfung weitgehend vollständig sein muß, damit der erhaltene gleichmäßige Meßwert zur automatischen Regelung eines Verfahrens, wie z. B. des Kochprozesses von Zuckerlösungen, verwendet werden kann. Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung hat sich hierfür ais besonders geeignet erwiesen, zums? keine Reibung zwischen Schwungmasse und Antriebswelle Fehlmessungen herbeiführt oder Korrekturwerte erforderlich macht.All parts of the drive which, as seen from the drive, lie in front of the flywheel, are largely spared. This applies in particular to measuring devices located in the power flow between the drive and the flywheel. This becomes particularly clear from the reason for the invention described below: This was done on a stirrer, which was used as a viscosity meter in conjunction with a measuring device for the power take-up of the agitator is used and the agitator itself from one under the liquid level in a horizontal plane oscillating fin paddle is formed, which accordingly shows a periodically changing force absorption, in which the respective force values are not: only according to their Size but also to be constantly soft according to their direction. Because with such a, as a viscosity meter used agitator, as it is particularly suitable for liquids during their treatment coat large viscosity ranges, such as B. Sugar solutions during the cooking process, cover a larger area, one encounters considerable difficulties in displaying the viscosity value on the display instrument. In addition, with these devices, any disturbance values must be switched off in order to obtain an accurate display and that the attenuation continues to a large extent must be complete so that the obtained uniform measured value for the automatic control of a Method, such as. B. the cooking process of sugar solutions can be used. The inventive Drive device has proven to be particularly suitable for this, for example? no friction between The flywheel and drive shaft cause incorrect measurements or make correction values necessary.

Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel geschildert, das in der Zeichnung perspektivisch wiedergegeben ist. Die Antriebswelle I erhält ihren Antrieb in einer nicht näher beschriebenen Weise, z. B. über einen Elektromotor, auf dessen Welle ein Kettenrad befestigt ist, über das eine Kette läuft, die mit einem entsprechenden und gjeirhijrnßen Kettenrad auf der Antriebswelle verbunden ist. wobei die Kette einen Durchhang aufweist und im A >eitsraum durch eine Meßvorrichtung unter einer bestimmten Vorspannung beaufschlagt wird. Der Durchhang des Kettentrums wird auf eine Meßvorrichtung übertragen und gibt hierbei den Viskositätswert eines Rührwerks an, das aus einem Hohlzylinder 2 besteht, welcher auf einer Rührwelle 3 angeordnet ist, die in einer Gabel 4 befestigt ist, welche ihrerweits um eine Achse 5 schwenkbar ist, die in der Wandung eines Kochapparates einer Zuckerfabrik liegt. Die Abdichtung der Welle 3 erfoigi dabei über eine nicht dargestellte Membran. Der Antrieb der Rührwelle 3 seitens der Antriebswelle 1 erfolgt überThe invention is described using an exemplary embodiment that is shown in perspective in the drawing is. The drive shaft I receives its drive in a manner not described in detail, for. B. over a Electric motor, on the shaft of which a sprocket is attached, over which a chain runs, which is connected to a corresponding one and gjeirhijrnßen sprocket on the drive shaft connected is. wherein the chain has a slack and in the A> traum by a measuring device is applied under a certain preload. The slack in the chain strand is reduced to one Transferring the measuring device and indicates the viscosity value of an agitator, which consists of a hollow cylinder 2 consists, which is arranged on a stirrer shaft 3 which is fixed in a fork 4, which Can be pivoted about an axis 5 across its length, which is in the wall of a cooking apparatus of a sugar factory located. The sealing of the shaft 3 takes place via a membrane (not shown). The drive of the The agitator shaft 3 on the part of the drive shaft 1 takes place via

eine Kurbelscheibe 6 und eine Schubstange 7, die einerseits bei 8 an der Kurbelscheibe, andererseits bei 9 am Ende der Rührwerkswelle 3 über Kugelgelenke gelagert ist. Auf der zylindrischen und zur Antriebsweile 1 konzentrischen Kurbelscheibe 6 ist gemäß der Erfindung eine Schwungmasse 10 drehbar gelagert, die über Federn 11 mit der Kurbelscheibe 6 verbunden ist. Die Federn sind im Beispiel als auf Zug belastbare Druckfedern ausgebildet und greifen mit ihren Enden 12 an der Kurbelscheibe, mit ihren Enden 13 an der Schwungmasse 10 an. Die Angriffspunkte sind in der dargestellten Ruhelage derart gewählt, daß bei einer Drehung der Antriebswelle und damit die Kurbelscheibe im Sinne des Pfeiles 16. sich die Federn spannen und die Schwungmasse weich mitnehmen. Bei einem Abbremsen werden die Federn entsprechend zusammengedrückt, so daß vor allem stoßartige Bremsvorgänge von der Schwungmasse weich gepuffert werden.a crank disc 6 and a push rod 7, on the one hand at 8 on the crank disc, on the other hand at 9 am The end of the agitator shaft 3 is supported by ball joints. On the cylindrical shaft and the drive shaft 1 concentric crank disk 6, a flywheel 10 is rotatably mounted according to the invention, which over Springs 11 is connected to the crank disk 6. the In the example, springs are designed as compression springs that can be subjected to tensile stress and engage with their ends 12 on the Crank disk, with their ends 13 on the flywheel 10. The points of attack are shown in FIG Rest position chosen so that upon rotation of the drive shaft and thus the crank disk in the sense of the arrow 16. the springs tighten and the centrifugal mass gently take along. When braking the springs are compressed accordingly, so that, above all, sudden braking processes are softly buffered by the flywheel.

Diese beispielsweise Ausführung kann weitere Abänderungen erfahren. So ist es möglich, Anschläge für die Endlagen vorzusehen, die es verhindern, daß die Angriffspunkte 12 und 13 der Federn über die Totpunktlage hinauskommen. Man kann aber auch ohne jegliche Anschläge arbeilen, insbesondere z. B. dann, wenn man anstelle von Schraubenfedern radial angeordnete Blattfedern verwendet.This embodiment, for example, can experience further changes. So it is possible to make stops for the Provide end positions that prevent the points of application 12 and 13 of the springs over the dead center position get out. But you can work without any attacks, especially z. B. when you instead of helical springs, radially arranged leaf springs are used.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Viscometer with a tube mechanism comprising a drive shaft that transmits the stirring force with periodically changing force absorption, especially one below the liquid level fin agitator oscillating in a horizontal plane, connected to a crank mechanism, and with a measuring device for the force absorption of the agitator, characterized by a with the drive shaft (1) connected by springs (11) and rotatably mounted on it flywheel (10).

2. Viscometer according to claim 1, characterized by at least one stop (15) on the shaft i; (1) and a counter stop (14) on the flywheel (10) to limit the movement between both parts in one direction of rotation, preferably the direction of rotation of the flywheel in the drive opposite direction of rotation (6).