DE2829450A1 - Vorrichtung zur bestimmung der aushaertezeit von chemisch aushaertbaren systemen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Bestimmung der Aushärtezeit von chemisch
• aushärtbaren Systemen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung der Aushärtezeit von chemisch aushärtbaren Systemen, insbesondere von Gips und Ein- bzw. Mehrkomponentengemischen auf der Basis ungesättigter Polyesterharze oder Polyurethane.
• Die meßtechnische Bestimmung der Aushärtezeit von Gipsen, Mehrkomponentenkunststofflacken bzw. -klebstoffen oder Formmassen ist für den Anwender von großer Bedeutung, da z.B. die oben erwähnten Formmassen oder auch Klebverbindungen erst nach der Aushärtung mechanisch belastet werden dürfen. Das hier beschriebene Gerät beruht darauf, daß der Aushärtevorgang mit dem Freiwerden von Wärme verbunden ist. Das Ende der Aushärtung kann daran erkannt werden, daß die Reaktionstemperatur ein Maximum erreicht und allmählich wieder abfällt.
• Die Aushärtezeit wurde bisher in solchen Fällen durch eine kontinuierliche Beobachtung der Reaktionstemperatur mit Hilfe eines Thermometers gemessen. Zu diesem Zweck mußte z.B. ein Laborant bei der Aushärtung von Gips ständig die Temperatur auf einem in die Gipsmischung eintauchenden Thermometer ablesen und die Zeit von dem Beginn der Aushärtung bis zum Erreichen der Maximaltemperatur mit Hilfe einer Stoppuhr feststellen. Eine andere Möglichkeit zur Bestimmung der Aushärtezeit besteht darin, daß die Reaktionstemperatur kontinuierlich mit Hilfe eines Schreibers als Funktion der Zeit registriert wird. Aus der gemessenen Kurve kann dann die Aushärtezeit entnommen worden.
• Die manuelle Messung erfordert die Anwesenheit einer Person.
• Dies führt zu dem Nachteil, daß die Meßgenauigkeit von der Sorgfalt der Bedienungsperson abhängt und häufig von Probe zu Probe schwankt. Bei der elektrischen Messung mit einem Schreiber muß nachträglich das aufgezeichnete Temperatur-Zeitdiagramm ausgewertet werden. Zwar könnten hierbei gleichzeitig mehrere Proben gemessen werden. In diesem Falle ist jedoch die Auswertung des Diagrammes kritisch, da bei laufendem Schreiber die Startmarke jeder einzelnen Kurve auf dem Diagrammpapier exakt vermerkt werden muß.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, die eine genaue und schnelle Messung der Aushärtezeit von chemisch reaktiven Gemischen gestattet.
• Dabei sollen die Aushärtezeit und die erreichte Maximaltemperatur solange gespeichert bleiben, bis die Bedienungsperson die Werte löscht und das Gerät somit für weitere Messungen zur Verfügung steht. Die geforderte Meßgenauigkeit soll in der Größenordnung von einigen Sekunden liegen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemåß dadurch gelõst, daß das von einem thermoelektrischen Meßfühler während des Aushärtevorganges erzeugte elektrische Signal einem Maxi- malwertspeicher zugeführt wird, der bei Erreichen des höchsten vorkommenden Temperaturmeßwertes eine elektrische Stoppuhr schaltet.
• Vorzugsweise ist dem Temperaturmeßfühler ein Analog-Digital-Wandler nachgeschaltet, der mit dem Maximalwertspeicher verbunden ist. Der Maximalwertspeicher speichert jedes digitale Eingangssignal ab, das größer ist als das vorhergehende Eingangssignal.
• Gemäß einer Weiterentwicklung der Entwicklung ist die elektrische Stoppuhr mit einem Uhrzeitspeicher verbunden, der durch Übernahme impulse von dem digitalen Maximalwertspeicher in der Weise gesteuert wird, daß die an der Stoppuhr gerade anstehende Zeit laufend gespeichert und angezeigt wird, bis der letzte, dem Temperaturmaximalwert entsprechende Ubernahmeimpuls eintrifft. Der von diesem Zeitpunkt an angezeigte stationäre Endwert ist dann die Aushärtezeit.
• Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß die Aushärtezeit automatisch und frei von subjektiven Meßfehlern bestimmt werden kann. Der Bedienungsaufwand ist dabei so gering, daß eine Person gleichzeitig mehrere Messungen an verschiedenen Proben durchführen kann.
• Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines Blockschaltbildes erläutert.
• Das elektrische Widerstandsthermometer 1 mißt die Raumtemperatur. Das elektrische Widerstandsthermometer 2 wird mit dem zu untersuchenden aushärtenden Produkt in engen Kontakt gebracht. Der Differenzverstärker 3 gibt an seinem Ausgang einen elektrischen Strom ab, der proportional zur Differenz temperatur der beiden Meßfühler 1 und 2 ist. Dieser Strom wird in dem nachgeschalteten Analog-Digital-Umsetzer 4 digitalisiert. Am Ausgang des A/D-Umsetzers steht eine den Temperaturmeßwert entsprechende digitale Größe im BCD-Code an. Dieses Digitalsignal wird anschließend einem elektronischen Maximalwertspeicher 5, z.B. MC 1458, (Motorola) + MC 14042 (Motorola) zugeführt. In diesem Speicher wird jedes digitale Eingangssignal abgespeichert, das größer als das vorner,ehende Signal ist.
• Gleichzeitib mit dem Beginn der Aushärtereaktion wird durch den Schalter 6 eine elektronische Uhr 7 auf Null gesetzt und estartet. Die elektronische Uhr 7 ist mit einem Zeitspeicher 8 verbunden, der vom Maximalwertspeicher 5 gesteuert wird. Durch den Startimpuls des Schalters 6 wird über die Leitung 9 der Zeitnullwert in 8 gespeichert. Mit jeder Abspeicherung eines neuen, d.h. größeren digitalen Signales im Maximalwertspeicher 5 wird ein Übernahme impuls ausgelöst, der den Zeitspelcher 8 aktiviert. Dies bedeutet, daß die an der elektronischen Uhr gerade anstehende Zeit laufend gespeichert wird, solange das digitale Eingangssignal am Maximalwertspeicher ansteigt und dementsprechend Übernahmeimpulse an den Zeitspeicher 8 abgegeben werden. Die gerade anstehende Zeit wird von dem digitalen Sichtausgeber 10 angezeigt. Solange also die Temperatur während der Aushärtereaktion in dem zu untersuchenden Produkt ansteigt, werden von dem Maximalwertspeicher 5 Übernahme impulse für den Uhrzeitspeicher 8 erzeugt. Nach dem Erreichen des Temperaturmaximums werden keine Übernahme impulse mehr abgegeben. Der zuletzt abgespeicherte Zeitwert entspricht dem Zeitabschnitt, der vom Zeitpunkt der Nullstellung der elektronischen Uhr 7 bis zum Erreichen des Temperaturmaximums verstrichen ist und ist gleichbedeutend mit der Aushärtezeit. Dabei wird allerdings vorausgesetzt, daß die für die Aushärtung maßgebende chemische Reaktion mit dem Erreichen des Temperaturmaximums abgeschlossen ist. Typische Aushärtevorgange dieser Art sind z.B. zu beobachten bei Gips, Ein- bzw. Mehrkomponentensystemen auf der Basis von ungesättigten Polyesterharzen oder Polyurethanen und Epoxydharzen. Das neue Gerlit ermöglicht eine einfache und elegante Bestimmung der Aushärtezeit von Lacken, Gießharzen, Formmassen und Dichtungsmassen auf der Basis der erwähnten Stoffklassen.
• L e e r s e i t e

Claims (2)

1. Patentansprüche: 9 Vorrichtung zur Bestimmung der Aushärtezeit von chemisch aushärtbaren Systemen, insbesondere von Gips und Ein- bzw.

   Mehrkomponentengemischen auf der Basis ungesättigter Polyesterharze oder Polyurethane, dadurch gekennzeichnet, daß das von einem thermoelektrischen Meßfühler (1, 2) während des Aushärtevorganges erzeugte elektrische Signal einem Maximalwertspeicher (5) zugeführt wird, der bei Erreichen des höchsten vorkommenden Temperaturmeßwertes eine elektrische Stoppuhr (7) schaltet.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Temperaturmeßfühler (1,2) ein Analog-Digital-Umsetzer (4) nachgeschaltet ist und der Maximalwertspeicher (5) jedes digitale Eingangssignal abspeichert, das größer ist als das vorhergehende Eingangssignal.

   ). Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Stoppuhr (7) mit einem Uhrzeitspeicher (8) verbunden ist, der durch Übernahmeimpulse von dem digitalen Maximalwertspeicher (5) in der Weise gesteuert wird, daß die an der Stoppuhr (7) gerade anstehende Zeit laufend gespeichert und angezeigt wird bis der letzte, dem Temperaturmaximalwert entsprechende Übernahme impuls eintrifft, und von diesem Zeitpunkt an ein stationärer Wert angezeigt wird.