DE2754075C3 - Vorrichtung zur Untersuchung der Theologischen Eigenschaften von zumindest unter Krafteinwirkung fließfähigen Stoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Untersuchung der Theologischen Eigenschaften von zumindest unter Krafteinwirkung fließfähigen Stoffen, die in einem engen Spalt zwischen einer feststehenden Meßeinrichtung und einer bewegbaren Meßeinrichtung einer Scherbeanspruchung ausselzbar sind, wobei zur Erzeugung verschiedener Scherbeanspruchungen in dem Stoff und damit zur Feststellung mehrerer Meßpunkte einer Fließkurve die bewegbare Meßeinrichtung durch verschiedene Gewichtskörper belastbar und durch die feststehende Meßeinrichtung hindurch bewegbar ist.

Zur Untersuchung der Theologischen Eigenschaften fließfähiger Stoffe werden diese einer Scherbeanspruchung unterworfen und dabei die Deformationsgeschwindigkeit gemessen. Hierfür ist es beispielsweise bekannt, ein Stabviskosimeter oder ein Bandviskosimeter zu verwenden. Im Falle des Stabviskosimeters bildet

der in dem Meßzylinder bewegbare Meßstab und im Falle des Bandviskosimeters das ebenfalls in vertikaler Richtung bewegte Band jeweils eine bewegbare Meßeinrichtung, die zwischen sich und einer feststehenden Meßeinrichtung, die als Meßzylinder im Falle des Stabviskosimeters oder als feststehender Meßspalt im Falle des Bandviskosimeters ausgebildet sind. Zwischen der bewegbaren und der feststehenden Meßeinrichtung verbleibt ein enger Spalt, in welchem der 7U untersuchende Stoff aufgrund der Relativverschiebung einer Scherbeanspruchung unterworfen wird. Um eine Fließkurve aufzeichnen zu können, aus der die rheologischen Eigenschaften dieses Stoffes ablesbar sind, ist es in der Praxis notwendig, mehrere, vorzugsweise vier Messungen mit unterschiedlichen !5 Scherbeanspruchungen, d. h. mit unterschiedlichen Belastungen des Meßstabes bzw. des Meßbandes, durchzuführen. Die sich bei den einzelnen Versuchen ergebenden Gleitgeschwindigkeiten des Meßstaber bzw. des Meßbandes gegenüber den zugeordneten feststehenden Meßeinrichtungen, d. h. gegenüber dem Meßzylinder bzw. dem feststehenden Meßspalt, sind ein Maß für die Viskosität des zu untersuchenden Stoffes.

Bei den bisher durchgeführten Messungen wurde im Falle des Stabviskosimeters der Meßstab durch unterschiedliche Gewichtskörper belastet, die jeweils einzeln auf dem Meßstab aufgesetzt wurden. Im Falle des Bandviskosimeters mußten die verschiedenen Gewichtskörper an das Band angehängt werden. Mit jedem Gewichtskörper mußte ein gesonderter Versuch durchgeführt werden, wodurch sich Meßungenauigkeiten ergeben, wenn nicht für jede Messung eine neue Probe des Stoffes eingeführt wird. In der Praxis wird dies jedoch nicht getan, sondern die Versuche werden mit unterschiedlichen Schubspannungen nacheinander an der gleichen Probe durchgeführt, wobei mit zunehmender Spannung, d. h. mit immer größeren Gewichtskörpern, gearbeitet wird, so daß die Fehler einigermaßen in Grenzen gehalten werden. Diese Fehler ergeben sich daraus, daß sich die Deformationsgeschwindigkeit eines rheologischen Körpers nach einer kurz vorher erfolgten Scherbeanspruchung anders verhalten kann, als wenn von einer nicht vorher beeinflußten Probe ausgegangen wird. Versuche mit jeweils neuen Proben werden deshalb nicht durchgeführt, weil man nach jedem Versuch, der zum Teil mehr als eine Minute dauern kann, den Stab reinigen, von neuem in den Meßzylinder einführen und neue Gewichte auflegen muß.

Dies ist sehr zeitraubend und zum Teil unangenehm durchzuführen, wenn es sich um hochviskose, klebrige und stark färbende Stoffe handelt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Untersuchung der rheologischen Eigenschaften von zumindest unter Krafteinwirkung fließfähigen Stoffen so auszugestalten, daß bei einer wesentlichen Vereinfachung der Bedienung und einer drastischen Verminderung des Arbeitsaufwandes bei einer weitgehenden Vermeidung von Meßfehlern nur ein Versuch zur Aufzeichnung einer Fließkurve notwendig ist.

Diese Aufgabe wird erfindu gsgcmäß dadurch gelöst, daß die bewegbare Meßeinrichtung durch mehrere, entsprechend der Zahl der gewünschten Meßwerte vorgesehene Gewichtskörper gleichzeitig belastbar ist, die der Reihe nach jeweils nach einer für die Erfassung eines Meßwertes erforderlichen Bewegungsstrecke der bewegbaren Meßeinrichtung hinsichtlich der Krafteinwirkung auf die bewegbare Meßeinrichtung abkuppelbar sind.

Nach der Erfindung wird die bewegbare Meßeinrichtung, d. h. der Meßstab oder das Meßband im Falle des Stabviskosimeters oder des Bandviskosimeters, zu Beginn des Meßvorganges mit sämtlichen Gewichtskörpern gleichzeitig belastet, die man früher nacheinander in jeweils gesonderten Versuchen eingesetzt hat. Nach einer gewissen Bewegungsstrecke, die ausreichend sein muß, um den gewünschten Meßwert zu erfassen und gegebenenfalls einen gewissen Leerlauf der bewegbaren Meßeinrichtung umfaßt, um ein Umschalten der Vorrichtung zur Erfassung und Auswertung der Meßergebnisse zu ermöglichen, wird ein Gewichtskörper abgekuppelt, worauf ein neuer Meßwert bei einer geringeren Scherbeanspruchung erhalten wird. Dieser Vorgang läuft so lange, bis sämtliche Gewichtskörper abgekuppelt sind. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß während eines einzigen Versuches mehrere Meßpunkte einer Fließkurve erhalten werden können, wodurch die Arbeitszeit, die bisher für vier Versuche aufgebracht werden mußte, um die notwendigen Meßpunkte zu erhalten, nicht mehr notwendig ist und sich auf einen einzigen Versuch beschränkt. Wenn man berücksichtigt, daß mit solchen Vorrichtungen hochviskose Stoffe, die zum Teil stark färbend sind, untersucht werden, so erkennt man, daß der Wegfall mehrerer Versuche zu Gunsten eines einzigen Versuches nicht nur eine Zeiteinsparung, sondern auch eine wesentliche Bedienungserleichterung darstellt, da der Umfang mit dem zu uniersuchenden Stoff und dem mit diesem Stoff beschmierten Meßstab immer zu Verunreinigungen der Hände des Benutzers und auch der Vorrichtung geführt hat.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung können die verschiedenen zur Messung gehörenden Gewichtskörper am unteren Ende der bewegbaren Meßeinrichtung befestigt und untereinander mit Abstand zueinander angehängt sein und während des Meßvorganges nacheinander auf einer Unterlage bzw. aufeinander zur Ablage kommen. Während des Meßvorganges wird dann nach einer gewissen Bewegungsstrecke der unterste Gewichtskörper auf einer Unterlage abgestützt, worauf die nachfolgenden Gewichtskörper nach weiteren Bewegungsstrecken der Reihe nach auf dem bzw. den bereits abgelegten Gewichtskörpern abgelegt werden und so hinsichtlich der Krafteinwirkung auf die bewegbare Meßeinrichtung abgekuppelt werden. Unter Abkuppeln soll nicht unbedingt eine völlige Trennung der einzelnen Gewichtskörper untereinander verstanden werden, sondern es kommt im wesentlichen auf die Ausschaltung ihrer Kraflwirkung in bezug auf die bewegbare Meßeinrichtung, z. B. einen Meßstab oder ein Meßband, an.

Durch die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 wird erreicht, daß die Gewichtskörper unabhängig von der bewegbaren Meßeinrichtung, d. h. unabhängig von einem Meßstab oder einem Meßband, in ihrer Ausgangslage vor Beginn des Versuches unterhalb der feststehenden Meßeinrichtung, beispielsweise dem Meßzylinder, gehalten sind und zwar in einer exakt ausgerichteten Lage in bezug auf die bewegbare Meßeinrichtung, so daß diese, z. B. der Meßstab, ohne die Gewichtskörper von Hand halten zu müssen, mit dem zu untersuchenden Stoff eingeschmiert bzw. benetzt und dann mit den bereits in der Bereitschaftsstellung gehaltenen Gewichtskörpern verbunden werden kann. Dies erleichtert die Bedienung erheblich.

Ein wesentlicher Vorteil, der sich aus der lotrechten

Führung der Stützvorrichtung ergibt, besteht darin, daß keinerlei seitliche Kräfte auf die bewegbare Meßeinrichtung, z. B. den Meßslab, einwirken, wodurch ein Verkanten in der feststehenden Meßeinrichtung und damit zusammenhängende Meßfehler vermieden werden.

Das Anheben der Gewichte nach einem Versuch wird durch die Anordnung einer Kurbel entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 4 mechanisisert, was die Versuchsvorbereitungen wesentlich erleichtert. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die bewegbare Meßeinrichtung, beispielsweise der Meßstab, vor dem eigentlichen Versuch einmal durch die feststehende Meßeinrichtung durchgeführt wird, um alle miteinander zusammenwirkenden Flächen vollständig mit dem zu untersuchenden Stoff zu benetzen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung können mit Hufe der lotrecht geführten Stützvorrichtung die Gewichtskörper und somit auch die mit ihr verbundene bewegbare Meßeinrichtung, z. B. der Meßstab, nach unten bewegt und wieder in die Ausgangslage angehoben werden, ohne daß es notwendig wäre, von Hand einzugreifen. Die Stützvorrichtung kann entweder ungedämpft oder gedämpft fallen, wobei die Dämpfung niemals so stark ist, daß sie die bewegbare Meßeinrichtung, z. B. den Meßstab, während des Durchganges durch die feststehende Meßeinrichtung, z. B. den Meßzylinder, bremst.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll der Abstand der Gewichtskörper untereinander zumindest jeweils der zur Messung mit einer bestimmten Belastung erforderlichen Bewegungsslrecke der bewegbaren Meßeinrichtung in der feststehenden Meßeinrichtung entsprechen. Unter der erforderlichen Bewegungsstrecke ist eine Fallstrecke zu verstehen, die so gemessen wird, daß während der zugeordneten Fallzeit der erforderliche Meßwert aufgenommen und eine Umschaltung derjenigen Einrichtungen erfolgen kann, die die Meßwerte, z. B. Zeitmessung, aufnehmen und auswerten. Es empfiehlt sich jedoch, die Bewegungsstrecke um jeweils eine Leerlaufstrecke zwischen den einzelnen Messungen zu verlängern, damit das Abkuppeln eines Gewichtskörpers während dieser Leerlaufstrecke erfolgen kann. Dies kann vorteilhaft sein, wenn das Abkuppeln mit einer Stoßbelastung verbunden ist, die nicht in den Meßvorgang hineinfallen soll.

Die Führung eines flexiblen Verbindungselementes, beispielsweise eines Seilzuges, über Umlenkrollen entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung hat außer der Möglichkeit der Gewichtskompensation der bewegbaren Meßvorrichuing durch ein Gegengewicht auch noch den Vorteil, daß die Bauhöhe der gesamten Vorrichtung verringert werden kann, da das flexible Verbindungselement, welches mit Meßeinrichtungen zur Erfassung der Fallgeschwindigkeit der bewegbaren Meßeinrichtung zusammenwirkt, durch die Umlenkrollen umgelenkt wird und somit keine zusätzliche Bauhöhe über die Umlenkrollen hinaus erforderlich macht

Die Verwendung eines Haftmagneten gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zur Ankupplung des Verbindungselementes an der bewegbaren Meßeinrichtung hat den Vorteil, daß diese rasch von diesem Verbindungselement, z. B. dem Seilzug, beispielsweise für Reinigungszwecke, gelöst werden kann.

Bei in sich starren bewegbaren Meßvorrichtungen, wie sie beispielsweise durch einen Meßstab gebildet werden, können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung alle für die Meßreihe erforderlichen Gewichtskörper auf der bewegbaren Meßeinrichtung angeordnet sein, so daß die Gewichtskörper der Reihe nach von oben aus gerechnet während des Abwärtsbewegens der Meßeinrichtung an Stütz- bzw. Fangeinrichtungen abgestützt werden. So ist es beispielsweise möglich, an den einzelnen Gewichtskörpern Vorsprünge anzuordnen, die gegenüber den Vorsprüngen benachbarter Gewichtskörper versetzt sind und an Fangarmen hängen bleiben, wenn sie die vorgeschriebene Bewegungsstrecke zurückgelegt haben. Es ist aber auch möglich, die Gewichlskörper mit unterschiedlichem Durchmesser auszubilden und durch im Abstand angeordnete Lochblenden durchfallen zu lassen, so daß rs sie der Reihe nach abgefangen und abgestützt werden können.

Entsprechend den zu untersuchenden Stoffproben können verschiedene Gewichte erforderlich sein. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind aus diesem Grunde an jedem der vorgesehenen Gewichtskörper Zusatzgewichtskörper anbringbar. Diese können entweder an allen oder nur an einigen der zur Grundausrüstung gehörenden Gewichtskörper angefügt werden, wobei diese Zusatzgewichte an den einzelnen Gewichtskörpern untereinander unterschiedlich schwer sein können. Welche Gewichtskörper-Zusammenstellung für den jeweiligen Meßabschnitt des gesamten Meßversuches gewählt wird, hängt davon ab, welcher Fließbereich des zu untersuchenden Stoffes erfaßt werden soll.

Ein wesentlicher Vorteil, der durch die Erfindung erzielbar ist und der zu einer weitgehendsten Ausschaltung von Fehlermöglichkeiten führt, besteht darin, daß für den Meßvorgang stets eine vom vorhergehenden Meßvorgang unbeeinflußte Probe des Stoffes zur Verfugung steht, die die bewegbare Meßeinrichtung aus dem vorgesehenen Vorrat fortlaufend mitnimmt. Bei den bisher bekannten Vorrichtungen fiel ein Meßstab mit dem darauf aufgesetzten Gewichtskörper für die Erfassung eines Meßpunktes über die gesamte Länge durch und mußte für den nächsten Meßpunkt wieder mit einem neuen Gewichtskörper eingeführt werden, wodurch die bereits einmal einer Scherbeanspruchung unterworfene Probe ein zweites und drittes Mal einer weiteren Scherbeanspruchung ausgesetzt wurde. Die gleichen Verhältnisse lagen auch bei Bandviskosimetern vor.

Die Verwendung von Hängegewichten gegenüber den oben auf der Meßeinrichtung aufgelegten Gewichten hat den Vorteil, daß die Gefahr eines Verkantens der Meßeinrichtung, beispielsweise eines Meßstabes in dem Meßzylinder, ausgeschaltet wird, wodurch weitere Fehlermöglichkeiten beseitigt werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den im Vorstehenden nicht erläuterten Unteransprüchen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. In dieser zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht der Meßvorrichtung in Form eines Stabviskosimeters, teilweise geschnitten, wobei der Meßstab in den Meßzylinder eingeführt und mit mehreren Gewichtskörpern belastet ist;

Fig.2 eine vergrößerte Darstellung der Gewichtskörper im auseinandergezogenen Zustand, teilweise geschnitten;

F i g. 3 die Gewichtskörper im abgelegten Zustand;

F i g. 4 eine Draufsicht auf einen ZusatzgewicTitskör-

Fig.5 eine Fangvorrichtung für auf dem Meßstab abgelegte Gewichtskörper; und

F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-Vl in F i g. 1 in vergrößertem Maßstab.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist an einem Gehäuse 1 ein Halter 2 für einen Meßzylinder 3 angeordnet. In dem Meßzylinder 3 ist ein Meßstab 5 von oben her eingeführt, dessen Gewicht mittels eines über Rollen 7 geführten Seilzuges 6 und eines am Seilzug befestigten Gegengewichtes 4 zumindest teilweise kompensiert wird. Anstelle des Gegengewichtes 4 kann auch eine entsprechend große Kraft am Seilzug 6 angreifen. Der Seilzug 6 ist mittels eines Haftmagneten 49 am Meßstab

In den ringförmigen Spalt S, der zwischen dem Meßstab 5 und dem Meßzylinder 3 verbleibt, wird eine Probe des zu untersuchenden Stoffes eingeführt und unterschiedlichen Scherbeanspruchungen unterworfen.

Zu diesem Zweck sind am unteren Ende des Meßstabes 5 mehrere Gewichtskörper, im dargestellten Falle vier Gewichtskörper 9, 10, 11 und 12, anhängbar, wofür, wie aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich, am obersten Gewichtskörper 9 ein Gewindezapfen 13 vorgesehen ist, der in eine entsprechende Bohrung 14 des Meßstabes 5 einschraubbar ist.

Die einzelnen Gewichtskörper 9 bis 12 sind untereinander durch Stäbe 15,16 und 17 verbunden, die jeweils mit ihrem unteren Ende am darunter liegenden Gewichtskörper, z. B. durch Einschrauben, befestigt und mit ihrem oberen Ende in das Innere des hohl ausgebildeten, darüberliegenden Gewichtskörpers einschiebbar sind. An dem einschiebbaren Ende weist jeder Stab eine Verdickung 20 und einen Kopf 21 auf. Die Verdickung 20 ist zur Zentrierung eng in einer öffnung 22 einer Grundplatte 23 des jeweiligen darüber liegenden Gewichtskörpers gehalten, an deren Innenseite sich der Kopf 21 als Anschlag anlegt.

In F i g. 2 sind die Gewichtskörper in ihrer vollständig auseinandergezogenen Lage dargestellt, in der sie sich "to vor Beginn des Meßvorganges befinden. F i g. 3 zeigt die einzelnen Gewichtskörper 9 bis 12 in dem vollständig eingefahrenen Zustand, in welchem die Gewichtskör.per sich unmittelbar berühren und die sie verbindenden Stäbe 15 bis 17 in den jeweils oberen Gewichtskörper eingeschoben sind. Dabei ruht der unterste Gewichtskörper t2 auf einer Unterlage 24 des Gehäuses 1 auf.

In Fig.4 ist ein Zusatzgewichtskörper 25 dargestellt, der im wesentlichen die Form eines Mantels aufweist, der an einer Stelle mit einem radialen Schlitz 26 mit Anschrägungen 26a versehen ist, der für den Durchtritt der Stange, z. B. 15, dient. Der Zusatzgewichtskörper 25 wird nach dem Auffädeln durch den Schlitz 26 auf die Stange 15 von unten her über den Gewichtskörper 9 geschoben und durch eine bajonettartige Verriegelung am Gewichtskörper 9 gehalten. Diese bajonettartige Verriegelung umfaßt drei gleichmäßig auf den Umfang verteilte Stifte 27 am unteren Ende des Gewichtskörpers 9, von denen nur zwei in F i g. 2 dargestellt sind. Damit der Zusatzgewichtskörper 25 über die Stifte geschoben werden kann, weist er entsprechend auf den Umfang verteilte Nuten 28 auf, die am unteren Ende des Zusatzgewichtskörpers 25 mit einer seitlichen Ausweitung 29 versehen sind, in die die Zapfen 27 nach einem Verdrehen des Zusatzgewichtskörpers 25 eingreifen. Die Zusatzgewichtskörper für die Gewichtskörper 10 bis 12 weisen die Nuten 28 nicht auf, da sie auf den jeweiligen Grundplatten 23 aufliegen, die über die Gewichtskörper radial hervorstehen. An der dem Schlitz 26 gegenüberliegenden Seite ist der Zusatzgewichtskörper 25 mit einer Ausfräsung 30 versehen, um einen Gewichtsausgleich für den Schlitz 26 zu schaffen. Um eine exakte zentrische Belastung des Meßstabes 5 zu erhalten, können an der Ausfräsung 30 Zusatzgewichte 31 vorgesehen sein, die eine exakte Justierung ermöglichen. In Fig. 2 ist mit strichpunktierten Linien die Anordnung eines Zusatzgewichtskörpers 25 am Gewichtskörper 9 und eines Zusatzgewichtskörpers 25' am Gewichtskörper 10 dargestellt.

In Fig.5 ist in schematischer Weise der obere Teil eines Meßstabes 5 dargestellt, auf welchem vier Gewichtskörper 32, 33, 34 und 35 übereinander geschachtelt aufgesetzt sind. Die einzelnen Gewichtskörper weisen Hohlräume 36, 37, 38 und 39 auf, in die gegebenenfalls Zusatzgewichte eingelegt werden können. Um während eines Stabdurchganges verschiedene Messungen mit unterschiedlichen Belastungen durchführen zu können, sind in den einzelnen Gewichtskörpem 32 bis 35 zugeordnete Fangvorrichtungen in Form von Lochblenden 40, 41, 42 und 43 vorgesehen, deren Durchgangsöffnungen 44, 45, 46 und 47 so bemessen sind, daß an der Fangvorrichtung 43 der Gewichtskörper 35, an der Fangvorrichtung 42 der Gewichtskörper 34, an der Fangvorrichtung 41 der Gewichtskörper 33 und an der Fangvorrichtung 40 der Gewichtskörper 32 hängen bleibt. Der Meßstab 5 wird der Reihe nach also in unterschiedlicher Weise belastet, so daß die verschiedenen Meßwerte aufgenommen werden können.

Zur Ermittlung der einzelnen Meßpunkte einer Fließkurve durchläuft der Seilzug 6, der im Gegentrum mit dem Ausgleichsgewicht 4 für den Meßstab 5 versehen ist, eine mit 48 bezeichnete Meßeinrichtung, die die Bewegungsgeschwindigkeit des Meßstabes 5 bei den verschiedenen Belastungen feststellt. Hieraus kann dann in Verbindung mit der den Meßstab belastenden Kraft die Deformationsgeschwindigkeit des zu untersuchenden Stoffes ermittelt werden. Die Umlenkung des Seilzuges 6 über die Seilrollen 7 bringt außer der Möglichkeit der Gewichtsentlastung eine geringere Bauhöhe des Gehäuses 1 mit sich, da die Meßeinrichtung 48 neben dem Meßstab 5 und nicht über dem .Meßstab 5 angeordnet werden kann.

Um die einzelnen Gewichtskörper in ihre Ausgangslage zu bringen und sie dort bis zum Beginn des durchzuführenden Versuches zu halten, ist entsprechend der Darstellung in den F i g. 1 und 6 eine Stützvorrichtung 49 vorgesehen, die an ihrem einen Ende eine Gabel 50 mit an den Enden der Zinken vorgesehenen allseits konisch ausgebildeten Rastkerben 51 versehen ist, in die Haltestifte 52 eingreifen, die am obersten Gewichtskörper 9 befestigt sind. Durch die allseits konische Ausbildung der Rastkerben 51 werden die Haltestifte 52 und somit der Gewichtskörper 9 und alle daran hängenden weiteren Gewichtskörper in bezug auf den Meßstab 5 zentriert, der mit dem obersten Gewichtskörper in bezug auf den Meßstab 5 zentriert, der mit dem obersten Gewichtskörper 9 lösbar verbunden ist. An dem der Gabel 50 gegenüberliegenden Ende ist die Stützvorrichtung 49 mit einem Führungsstück 53 versehen, das an einer lotrecht angeordneten Führung 54 geführt ist Das Führungsstück 53 weist einen Mitnehmer 55 auf, der in Form eines einfachen, fest mit dem Führungsstück 53 verbundenen Riegels ausgebildet ist Unter diesen Riegel kann eine Kurbel 56 mit einem an ihrem freien Ende angeordneten Gleitstein oder

Kugellager 57 greifen und dadurch das Führungsstück 53 anheben. Die Kurbel 56 ist mit ihrem, dem Kugellager 57 gegenüberliegenden Ende an einer Antriebswelle 58 eines Antriebsmotors 59 befestigt. Die Anordnung ist so getroffen, daß in der oberen Totpunktstellung der Kurbel 56 die Stützvorrichtung 49

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den obersten Gewichtskörper 9 in seiner Ausgangslage unter dem Meßzylinder 3 hält. Wird die Kurbel 56 weitergedreht, bis das Kugellager bzw. der Gleitstein 57 von dem Mitnehmer 55 freikommt, so fällt die Stützvorrichtung 49 nach unten, wobei sie in exakt lotrechter Richtung an der Führung 54 geführt wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Untersuchung der rheologischen Eigenschaften von zumindest unter Krafteinwirkung fließfähigen Stoffen, die in einem engen Spalt zwischen einer feststehenden Meßeinrichtung und einer bewegbaren Meßeinrichtung einer Scherbeanspruchung aussetzbar sind, wobei zur Erzielung verschiedener Scherbeanspruchungen in dem Stoff und damit zur Feststellung mehrerer Meßpunkte einer Fließkurve die bewegbare Meßeinrichtung durch verschiedene Gewichtskörper belastbar und durch die feststehende Meßeinrichtung hindurch bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbare Meßeinrichtung (5) durch mehrere, entsprechend der Zahl der gewünschten Meßwerte vorgesehene Gewichtskörper (9 bis 12; 32 bis 35) gleichzeitig belastbar ist, die der Reihe nach jeweils nach einer für die Erfassung eines Meßwertes erforderlichen Bewegungsstrecke der bewegbaren Meßeinrichtung (5) hinsichtlich der Krafteinwirkung auf die bewegbare Meßeinrichtung abkuppelbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen zur Messung gehörenden Gewichtskörper (9 bis 12) am unteren Ende der bewegbaren Meßeinrichtung (5) befestigt und untereinander mit Abstand zueinander angehängt sind und während des Meßvorganges nacheinander auf einer Unterlage (24) bzw. aufeinander zur Ablage kommen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der der bewegbaren Meßeinrichtung (5) unmittelbar zugeordnete Gewichtskörper (9) an einer lotrecht geführten Stützvorrichtung (49) zentrisch zur bewegbaren Meßeinrichtung (5) gehalten ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützvorrichtung (49) mittels einer unter sie greifenden antreibbaren KurbcI-{56) in ihre Stülzlage vor jedem Meßvorgang anhebbar ist, in der sich die Kurbel (56) in ihrer oberen Totlage befindet und nach einem Weiterdrehen der Kurbel für einen freien oder gedämpften Fall auslösbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Gewichtskörper (9 bis 12) untereinander zumindest jeweils der zur Messung mit einer bestimmten Belastung erforderlichen Beweguiigsstrecke der bewegbaren Meßeinrichtung (5) in der feststehenden Meßeinrichtung (3) entspricht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei aufeinanderfolgende Gewichtskörper (z. B. 11 und 12) durch einen Stab (z. B. 17) miteinander verbunden sind, dessen eines Ende an dem einen Gewichtskörper (z. B. 12) befestigt und dessen anderes Ende (21) in den nachfolgenden Gewichtskörper (z. B. 11) bis zur Auflage beider Gewichiskörper hinein und bis zu einem Endanschlag (21) an seinem Ende wieder aus diesem Gewichiskörper (z. B. 11) herausziehbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stab (15 bis 17) fast über seine gesamte Länge lose in dem zugeordneten Gewichiskörper geführt ist und unmittelbar an dem Endanschlag eine Verdickung (20) für eine Zentrierung in dem zugeordneten Gewichtskörper aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht der bewegbaren Meßeinrichtung durch eine entsprechende Gegenkraft bzw. ein Gegengewicht (4) ganz oder teilweise ausgeglichen ist, das an einem über Umlenkrollen (7) geführten biegsamen Verbindungselement (6) befestigt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (6) über einen Haftmagneten (49) mit der bewegbaren Meßeinrichtung (5) gekoppelt ist

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbare Meßeinrichtung als ein starrer Meßstab (5) ausgebildet ist, der in einem als feststehende Meßeinrichtung dienenden Meßzylinder (3) bewegbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbare Meßeinrichtung als Band ausgebildet ist, das in einem durch feststehende Teile begrenzten Meßspalt bewegbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer starren, bewegbaren Meßeinrichtung alle für die Meßreihe erforderlichen Gewichtskörper (32 bis 35) auf der bewegbaren Meßeinrichtung (5) angeordnet sind und daß die Gewichtskörper (32 bis 35) der Reihe nach von oben aus gerechnet während des Abwärtsbewegens der Meßeinrichtung (5) an Stütz- bzw. Fangeinrichtungen (40 bis 43) abstützbar sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem der vorgesehenen Gewichtskörper Zusatzgewichtskörper anbringbar sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13 in Verbindung mit Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzgewichtskörper als Ringkörper (25) mit einem Schlitz (26) zum Durchführen des Stabes (z. B. 15) ausgebildet und an dem dem Radialschlitz (26) gegenüberliegenden Bereich ausgespart (30) und gegebenenfalls mit Ausgleichsgewichten (31) versehensind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzgewichtskörper (25) für den unmittelbar am Meßstab (5) befestigten Gewichtskörper (9) an dessen Unterseite mittels einer Bajonettverriegelung(27,29) festlegbar ist.