DE2356350C3 - Viskosimeter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Viskosimeter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein derartiges Viskosimeter ist insbesondere zur Untersuchung der rheologischen Eigenschaften von Mörtel und feinkörnigen Betonmischungen vorgesehen.

Bei einem bekannten Viskosimeter der eingangs genannten Art (vgl. SU-Erfinderschein 284421) treten starke Torsionsschwingungen am Meßzylinder und an der Spiralskala auf, die die Anzeige instabil machen und damit die Meßgenauigkeit herabsetzen.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein derartiges Viskosimeter so auszubilden, daß zur höheren Meßgenauigkeit die Torsionsschwingungen des Meßzylinders und der Spiralskala gedämpft werden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Lehre nach dem. kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs.

Durch die Fliehkraftreibkupplung werden also Torsionsschwingungen der Spiralskala während der Messung wirksam gedämpft, so daß die Anzeigegenauigkeit beträchtlich verbessert ist.

Demgegenüber ist bisher lediglich noch ein Rotations-Viskosimeter bekanntgeworden (vgl. DE-AS 1108483), bei dem insbesondere eine an sich bekannte magnetische Wirbelstromdämpfung oder eine an sich bekannte mechanische Dämpfung wie ein ölgetränktes Lederpolster vorgesehen ist, wobei nach Beendigung des Einschwingvorgangs gesondert das Dämpfungsmittel außer Eingriff gebracht werden muß, um die Feineinstellung des Viskosimeters zu ermöglichen. Insbesondere wird dort zusätzlich ein von der Netzwechselspannung gespeister kleiner Elektromagnet verwendet, der das mechanische Dämpfungsmittel im Netzfrequenztakt in und außer Eingriff bringt.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Getriebeplan des Viskosimeters und

Fig, 2 eine Draufsicht auf dasselbe Viskosimeter, Das in Fig, I und 2 dargestellte Viskosimeter enthält ein Gehäuse 1, in dem ein Differentialgetriebe 2 mit seinen Achswellenradern 3 und 4, Ausgleichrädern 5 und 6 und Achswellen 7 und 8 angeordnet ist. Das Differentialgetriebe 2 ist mit Hilfe eines Getriebes 9 mit einem Elektromotor 10 Jcraftschlüssig verbunden und kann sich um die Achse der Achswellen 7 und 8 drehen. Im Gehäuse 1 ist außerdem in Lagern (in Fig. 1 nicht gezeigt) ein Meßzylinder 11 un seine Längsachse drehbar angeordnet. Der Meßzylinder 11 ist mit der Achswelle 7 des Differentialgetriebes 2 starr verbunden, deren Richtung mit der der Längsachse des Meßzylinders 11 zusammenfällt. Auf der Oberfläche des Meßzylinders 11 ist eine Rändelung 12 zwecks besserer Zusammenwirkung mit dem MeB-niedium hergestellt.

Mit der zweiten Achswelle 8 des Differentialgetriebes 2 sind an ihrem einen Ende Spiralmeßfedern 13 starr verbunden, während sie mit ihrem anderen Ende an einem Becher 14 befestigt sind, der auf seiner Innenfläche Längsnuten (nicht gezeigt) aufweist. Der Becher 14 ist in bezug auf die Achswelle 8 koaxial angeordnet und mit dieser mittels einer Mutter 15 kraftschlüssig verbunden, die an ihrer Außenfläche senkrechtverlaufende Paßfedern (nicht gezeigt) besitzt Die Achswelle 8 ist im Verschiebungsbereich der Mutter IS mit einem Schraubengewinde-16 versehen, das mit dem der Mutter 15 übereinstimmt. An der Außenfläche des Bechers 14 ist ein anderes Paar von Spiralmeßfedern 17 mit ihrem einen Ende starr befestigt, welche Meßfedern mit ihrem anderen Ende am Gehäuse 1 des Viskosimeters befestigt sind. Zum leichteren Ablesen der Anzeige des Gerätes sind die Spiralmeßfedern 13 wesentlich feiner als die Spiralmeßfedern 17 gewählt. Hinter dem Becher 14 ist auf der Achswelle 8 ein Druck- oder Axiallager 18 vorgesehen, an dem eine Fliehkraftreibkupplung 19 befestigt ist, die in Führungen 21 in der zur Achswelle 8 senkrechten Richtung beweglich montierte, durch Federn 22 zunickgehaltene Fliehgewkhte 20 aufweist. An dem freien Ende der Achswelle 8 ist eine dünne Scheibe 23 mit aufgetragener Meßskala 24 befestigt, die eine archimedische Spirale darstellt. Im Mittel punkt der Scheibe 23 ist eine Trommel 25 montiert, deren Kreisumfang gleich dem Gang der Spiralskala 24 ist. An der Trommel 25 ist femer ein durch einen Handgriff 27 hindurchgelassener Faden 26 befestigt, der durch eine Feder 28 gespannt wird. Der Faden

so 26 ist mit einer Anzeigemarke 29 versehen. Das Viskosimeter arbeitet wie folgt: Beim Einschalten des Elektromotors 10 wird das Differentialgetriebe 2 in Drehung versetzt; dabei wird das Drehmoment von den Ausgleichrädern 5 und 6 auf die Achswellenräder 3 und 4 übertragen, die mit den Achswellen 7 bzw. 8 in Verbindung stehen. Solange der Meßzylinder 11 sich in der Luftumgebung dreht, ist das an diesem entwickelte Gegenmoment, das an der Achswelle 7 angreift, gering, und das Achs wellenrad 3 mit der Achswelle 7 und dem Meßzylin der 11 zusammen dreht sich infolge Zusammenwirkung mit den Ausgleichrädern 5 und 6,

An der Achswelle 8 aber greift zu dieser Zeit ein beträchtliches Gegenmoment an, das vom Verdrehungsmoment der Meßfedern 13 und 17 bestimmt wird. Infolgedessen rollen die Ausgleichräder 5 und 6 bei ihrer Kreisumfangsbewegung am Achswellenrad 4 herum, das dabei einschließlich der mit ihm ver-

bundenen Achswelle 8 unbeweglich bleibt.

Beim Eintauchen des Meßzylinders U in die Meßmischung steigt das Gegenmoment des Meßzylinders 11 an der Achswelle 7 infolge Anhaftens der Mischungsteilchen an der Rändelung 12 des Meßzylinders 11 wesentlich an und übertrifft das an der Achswelle 8 angreifende Gegenmoment Das Achswellenrad 3 mit der Achswelle 7 und dem Meßzylinder 11 zusammen setzt sich still, während die Drehung jetzt auf das Achswellenrad 4 und die Achswelle 8 übertragen wird. Infolgedessen drehen sich spannend zuerst die Federn 13, und dann verstellt sich die Mutter 15 im Schraubengewinde, bis sie mit dem Drucklager 18 in Wechselwirkung tritt; dadurch wird der Becher 14 in Drehung versetzt, der das spannende Drehmoment auf die härteren Spiralfedern 17 überträgt. Diese Spiralfedern 17 drehen sich spannend, bis das an der Achswelle 8 angreifende Gegenmoment mit dem an der Achswelle? angreifenden in Gleichgewicht kommt Dabei setzt sich das Achswellenrad 4 still, und das Drehen beginnt sich auf das Achswellenrad 3 zu übertragen. Zu diesem Zeitpunkt werden am Viskosimeter Anzeigen abgelesen. Der Faden 2<» wird dabei in Übereinstimmung mit der Drehrichtung der Achswelle 8 auf die Trommel 25 ab- oder aufgewickelt, indem er die Anzeigemarke 29 radial Ober der Oberfläche der Scheibe 23 bin- oder herbewegt Weil der Kreisumfang der Trommel 25 gleich dem Gang der Spiralskala 24 gewählt ist, nimmt die im voraus eingestellte Anzeigemarke 29 immer eine Meßstellung über der Spiralskala 24 ein und erleichtert somit die AbIesung der Meßwerte am Viskosimeter.

Im Gleichgewichtszustand der an den Achswellen 7 und 8 angreifenden Gegenmomente entstehen starke Torsionsschwingungen der beiden Achswellen 7 und 8. Dabei werden unter der Einwirkung der bei dan

is Torsionsschwingungen entstehenden Fliehkräfte die Fliehgewichte 20 der Fliehkraftreibkupplung 19 - die Spannkräfte der Federn 22 überwindend - in den Führungen 21 von der Achswelle 8 weggescbleudert, bis sie in die Wandung des Gehäuses 1 des Viskosimetcrs eingreifen. Infolgedessen erfolgt die Dämpfung der starken Torsionsschwingungen, rfe an den Achswellen 7 und 8 entstehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch;

   Viskosimeter zur Messung der Theologischen Eigenschaften hochviskoser Medien,

   mit einem im Medium drehbaren Meßzylinder und

   mit einem Differentialgetriebe, von dem

   eine, in Richtung der Längsachse des Meßzylinders verlaufende Achswelle starr mit dem Meßzylinder verbunden ist,

   eine andere Achswelle Meßfedern und eine Spiralskala trägt und

   eines der Ausgleichräder von einem Antrieb angetrieben ist, gekennzeichnet durch

   eine auf der zweiten Achswelle (8) des Differentialgetriebes (2) angeordnete Fliehkraftreibkupplung (19),

   von der oberhalb einer vorgegebenen Winkelgeschwindigkeit sich Fliehgewichte (20) gegen die Kraft von Federn (22) an die Wand des Gehäuses (1) anlegen und so Torsionsschwingungen der zweiten Achswelle (8) dämpfen.