DE2324969A1

DE2324969A1 - Vorrichtung zum messen von aushaertungszeiten, insbesondere fuer kunstharze

Info

Publication number: DE2324969A1
Application number: DE19732324969
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: SAAR LOTHRINGEN CHEM
Current assignee: SAAR LOTHRINGEN CHEM
Priority date: 1973-05-15
Filing date: 1973-05-15
Publication date: 1974-12-05
Also published as: DE2324969C3; DE2324969B2

Description

"Vorrichtung zum Messen von Aushärtungszeiten, insbemadere für Kunstharze" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen von Aushärtungszeiten, insbes. für Kunstharze.
Zur Ermittlung der Zeitspanne, in der Kunstharze nach dem Zusammengeben ihrer'Komponenten aushärten, ist es üblich, eine Probe herzustellen und in einer Umgebung von bestimmter Temperatur, beispielsweise einem Wasserbad, von Hand zu rühren, bis man dabei die ziemlich plötzlich eintretende Erhärtung feststellt.
Diese Verfahrensweise ist umständlich und auch insofern unbefriedigend, als sie keine genaue Einhaltung definierter Bedingungen ermöglicht und hierunter die Reproduzierbarkeit der Messergebnisse leidet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Messen von Aushärtungszeiten durch Schaffung einer geeigneten Messvorrichtung zu vereinfachen und, insbesondere in'Bezug auf die Genauigkeit, zu verbessern.
Gemäß der Erfindung ist zu diesem Zweck eine Vorrichtung vorgesehen, bei der an einer mit einem Drehantrieb versehenen Welle einRührkopf sitzt, der mindestens einen auf einer ringförmigen Bahn durch die Probesubstanz bewegbaren Eintauchkörper und eine solche Form aufweist, daß er aus der erhärteten Probesubstanz ausschliesslich durch bereits von ihm eingenommenen Raum herausziehbar ist.
Durch den mit einem Drehantrieb versehenen Rührkopf wird die Probesubstanz stets der gleichen Bewegung ausgesetzt. In dieser Beziehung ist der Einsatz eines Motors mit ausgeprägt konstantem Drehzahlverhalten, beispielsweise eines Gleichs tromnebenschlussmotors besonders vorteilhaft. Die Bewegung des Eintauchkörpers auf einer ringförmigen Bahn stellt im Gegensatz zu den üblichen Blattrührern und Rührern mit quirlartigem Rührkopf sicher, daß sich die Erhärtung der Probesubstanz auch voll auf den Rührkopf auswirkt, wobei sie schliesslich dessen Stillstand erzwingt, und das Rührwerkzeug nicht etwa durch Abscheren von erhärtender Substanz Kammernschafft, in denen es sich unter Mitnahme des abgescherten Materials weiterdrehen kann. Die im Hinblick auf das Herausziehen aus dem verfestigten Kuchen vorgesehene Form des Rührkopfs ermöglicht dessen ständige Wiederverwendung, da sie eine Trennung von Kuchen und Rührkopf ohne Zerstörungen am Kuchen zulässt, die ziemlich mühsam sind und den Rührkopf häufig durch Beschädigungen unbrauchbar machen würden.
Eine besonders einfache und zweckmässige Ausbildung des Rührkopfs in diesem Rahmen ist, daß der Rührkopf eine Mehrzahl drehsymmetrisch zur Welle angeordneter, vorzugsweise gerader, Tauchstäbe aufweist.
Es-sind aber auch andere, etwa wendelähnliche, Formen möglich.
Zweckmässigerweise ist die Vorrichtung mit einer in Abhängigkeit von einem stark erhöhten Rührwiderstand schaltenden Abschaltvorrichtung für den Drehantrieb vorgesehen, die zugleich einen mit dem Drehantrieb in Gang gesetzten Zeitmesser abschalten kann.
Eine solche Abschaltvorrichtung kann von mechanischer Bauart sein, beispielsweise auf der Grundlage irgendwelcher Schleifkupplungen.
Als besonders vorteilhafte Lösung mit eigenem, auch in weiterem Umfang, beispielsweise für verlorene Rührköpfe, nutzbringenden Erfindungswert wird jedoch eine auf den bei Erhöhung des -Rührwiderstands auftretenden Anstieg der Stromaufnahme des Drehantriebs an einem vorgegebenen Grenzwert ansprechende Abschaltvorrichtung angesehen.
Eine derartige Abschaltvorrichtung kann zum Beispiel sehr einfach mit einem Stromrelais als Grundelement aufgebaut sein.
Sie arbeitet mit einer ausserordentlichen Genauigkeit.
Zweckmässigerweise wird man dem Drehantrieb und dem Zeitmesser auch eine gemeinsame Einschaltvorrichtung geben.
Eine weitere vorteilhafte apparative Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß ein den Drehantrieb und eine Lagerung für die Welle aufweisendes Gehäuse mit einem zur Welle koaxialen, mit elastischen Klemmringen besetzten Stutzen versehen ist, auf den ein Reagenzglas für die Probesubstanz aufsteckbar ist. Das Gehäuse kann ferner mit einem Handgriff versehen sein, an dem ein Schalter zum Einschalten des Drehantriebs und des Zeitmessers angeordnet ist.
Die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch den apparativen Teil einer Vorrichtung zum Messen von Aushärtungszeiten, Fig. 2 zeigt einen Schaltplan des elektrischen Teils der Vorrichtung.
In einem zylindrischen Gehäuse 1 sitzt auf einem mit einer Gummischeibe 2 belegten Absatz 3 ein Gleichstrommotor 4. Er ist durch einen Gummiring 5 und einen auf diesen drückenden, an der Oberseite des Gehäuses angeschraubten Deckel 6 festgeklemmt. An der Unterseite des Gehäuses 1 ist ein mit einem in das Gehäuse hineinragenden Einsatzstück 7 kombinierter Deckel 8 angeschraubt. In dem Einsatzstück 7 sind mit Abstand voneinander zwei Kugellager 9 angeordnet, mittels derer eine durch eine Kupplung 10 mit der Motorwelle 11 verbundene Welle 12 gelagert und axial gehalten ist.
Am unteren Ende der Welle 12 ist ein Rührkopf angebracht, der aus einer flach-zylindrischen Scheibe 13 und zwei in gleichem radialen Abstand von der Welle 12 an ihr befestigten, zur Welle 12 parallelen Stäben .14 besteht.
An seiner Unterseite weist der Deckel 8 einen von der Welle 12 durchsetzten Stutzen 15 mit in Nuten gehaltenen Gummi-Klemmringen 16 auf, auf die ein Reagenzglas 17 bis zu einer unter dem Deckel 8 angeordneten Gummischeibe 18 aufschiebbar ist.
Seitlich ist an das Gehäuse 1 ein Handgriff 19 mit einem Schaltknopf 20 angesetzt. Die Stromzuführungen für den- Motor 4 und die Leitungen zu dem Schaltknopf 20 laufen durch den Handgriff 19 und von diesem in einem Kabel 21 zu einem nicht gezeichneten Schaltkasten.
Die im Folgenden beschriebenen Organe enthält dieser Schaltkasti, soweit nichts anderes vermerkt ist.
Durch einen zweipoligen Schalter b2 sind ein Transformator m sowie in einem weiteren, durch Relais d2 und d3 zu unterbrechenden Wechselstromkreis ein Zeitmesser m2 an das Netz anschliessbar.
An die Sekundärspule des Transformators m ist ein Gleichrichter n1 angeschlossen, der mit einem gleichfalls durch das Relais d2 zu unterbrechenden C Sichstroskreis, in den ein Stromrelais d3a geschaltet ist, den Motor 4 (m1) speist. Daneben schliessen sich an die Sekundärspule des Transformators m verschiedene Wechselstromkreise mit einem Schalter und Relais an. Bezüglich der Einzelheiten der Schaltung sei auf das in Fig. 2 dargestellte Schaltbild sowie auf die folgende Funktionsbeschreibung verwiesen.
Zur Messung der Aushärtungszeit eines Kunststoffes werden seine Komponenten bei Raumtemperatur zusammengemischt. Eine in Fig. 1 angedeutete, abgemessene Probemenge wird in ein Reagenzglas 17 gegeben, das darauf auf den Stutzen 15 der Vorrichtung aufgeschoben wird, wo es die Kelemmringe 16 festhalten. Nun wird das Reagenzglas in ein Wasserbad von 1000C getaucht, und durch Betätigung des Schaltknopfs 20 werden bei eingeschaltetem Netzschalter b2 der Rührmotor 4 und der Zeitmesser m2 in Gang gesetzt.
Damit setzt die vorher bei Raumtemperatur nur mit geringer Reaktionsgeschwindigkeit angelaufene Polimerisation voll ein.
Bleiben, wenn sich die Aushärtung vollzogen hat, die Rührstäbe 14 stecken, so steigt die Stromaufnahme des Motors 4 (m1) stark an, und das Relais d 3a löst die Abschaltung sowohl des Motors als auch des Zeitmessers m2 aus. Die Aushärtungszeit kann an dem Zeitmesser m2 abgelesen werden. Nach Abziehen des Reagenzglases 17 von dem Stutzen 15, wobei die Rührstange"l4 ohne -Schwwierigkeit aus der erhärteten Masse herausgleiten, ist die Vorrichtung wieder einsatzbereit.
Im einzelnen laufen dabei in der Schaltung, die Fig. 2 im Ruhezustand wiedergibt, folgende Vorgänge ab: Das Einschalten des Netzschalters b2 zeigt sich durch die Lampe h1 an. Die Primärspule des Transformators m ist erregt; alle übrigen Kreise sind stromlos. Wird der Schaltknopf 20 gedrückt, so schaltet wzkXx dieser den Schalter-b1ein. Das Stromstoßrelais d1 schliesst, wodurch das Relais d2 betätigt wird und sowohl der Gleichstromkreis mit dem Rührmotor 4 als auch der Wechselstromkreis mit dem Zeitmesser m2 geschlossen werden. Die Lampe h2 zeigt die Funktion des Zeitmessers m2 an. Die Stromaufnahme des Motors 4 und damit auch der Brhärtungsverlauf lässt sich an dem Ampèremeter g1 verfolgen. Steigt bei Beendigung der Erhärtung die Stromaufnahme des Rührmotors über eine vorgegebene Grenze hinaus an, so schaltet das Stromrelais d wodurch das Relais d3 betätigt wird und erstens den Wechselstromkreis -mit dem Strommesser m2 unterbricht, zweitens den sekundärseitgen Wechselstromkreis mit dem Relais d2 unterbricht und drittens den Schalter b1 überbrückt. Das erstere schaltet den Zeitmesser m2 ab, das zweite hat die Unterbrechung des Gleichstromkreises und damit die Abschaltung des Motors sowie eine weitere Unterbrechung des Wechselstromkreises mit dem Zeitmesser m2 zur Folge und das dritte bewirkt durch erneute Betätigung des Stromstoßrelais d1 eine weitere Unterbrechung des Kreises, in den das Relais d2 geschaltet ist. Nachdem infolge der Unterbrechung des Gleichstromkreises das Relais d3a wieder geöffnet hat, kehrt auch das Relais d3 in seine stromlose Ausgangsstellung zurück, und der Ruhezustand gemäß Fig. 2 ist vollständig wiederhergestellt.
Der Vollständigkeitplalber sei schliesslich noch auf die Sicherungen e1 und e2 sowie auf den Schalter b3 hingewiesen, der bei Kurzschliessung der Sekundärspule des Transformators m eine Betätigung der Rührmotors ohne gleichzeitige Zeitmessung erlaubt.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Messen von Aushärtungszeiten, insbesondere für Kunstharze, dadurch gekennzeichnet, daß an einer mit einem Drehantrieb (4) versehenen Welle (12) ein Rührkopf (13,14) sitzt, der mindestens einen auf einer ringförmigen Bahn durch die Probesubstanz bewegbaren Eintauchkörper (14) und eine solche Form aufweist, daß er aus der erhärteter Probesubstanz ausschliesslich durch bereits von ihm eingenommenen Raum herausziehbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührkopf (13,14) eine Mehrzahl drehsymmetrisch zur Welle angeordneter Tauchstäbe (14) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührkopf zwei, vorzugsweise gerades Tauchstäbe (14) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den Drehantrieb (4) ein Gleichstrommotor (4) vorzugsweise ein Nebenschlußmotor, vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, gekennzeichnet VON einem durch eine in Abhängigkeit/stark erhöhten Rührwiderstand schaltendeX Abschaltvorrichtung (d3a,d3,d2,) für den Drehantrieb (4) und/oder einen Zeitmesser(mi.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine auf den bei Erhöhung des Rührwiderstands auftretenden Anstieg der Stromaufnahme des Drehantriebs (4) an einem vorgegebenen Grenzwert ansprechende Abs chaltvorri chtung (d3a, d3, d2).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltvorrichtung (d3a> d3,d2) mit einem Stromrelais (d3a) als Grundelement aufgebaut ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 - 7, gekennzeichnet durch eine gemeinsame Einschaltvorrichtung(20, b1) für den Drehantrieb (4) und den Zeitmesser (m2).

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Drehantrieb (4) und eine Lagerung (9) für die Welle (12) aufweisendes Gehäuse (l) mit einem zur Welle koaxialen Stutzen (15)-versehen ist, auf den ein Reagenzglas (17) für die Probesubstanz aufsteckbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen (15) mit elastischen Klemmringen (16) besetzt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mit einem Handgriff (19) versehen ist.

12: Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Handgriff (19) ein Schalter (20) zum Einschalten des Drehantriebs (4) und des Zeitmessers (m2) angeordnet ist.

L e e r s e i t e