DE3042803A1

DE3042803A1 - Viskosimeter

Info

Publication number: DE3042803A1
Application number: DE19803042803
Authority: DE
Inventors: David Earl 77092 Houston Tex. Cain; Gerald Steven 77035 Houston Tex. Gau
Original assignee: Halliburton Co
Current assignee: Halliburton Co
Priority date: 1979-11-19
Filing date: 1980-11-13
Publication date: 1981-10-01
Also published as: IT8026074A0; BR8007452A; NL8006022A; CA1150974A; GB2067296A; FR2472746A1; US4299118A; NO803471L; IT1134342B

Description

PATENTANWÄLTE DipL-Phys. JÜRGEN WEISSE- · Dipl.-Chem. Dr. RUDOLF WOLGAST

BÖKENBUSCH 41 · D 5620 VELBERT 11- LANGENBERG Postfadi Π0386 · Telefon: (02127) 4019 · Telex: 8516895

Patentanmeldung

Halliburton Company, Duncan Oklahoma, USA

Viskosimeter 15

Die Erfindung betrifft ein Viskosimeter mit einem Gehäuse, das durch Stützmittel auf einem Fuß gehaltert ist, einer von dem Gehäuse nach unten ragenden, drehbaren Hülse, die durch einen Antrieb antreibbar ist, einem zylindrischen Mitnahmekörper, der so zu der Hülse angeordnet ist, daß eine Drehung der Hülse in einer Flüssigkeit die Flüssigkeit in Drehung versetzt und dadurch eine viskose Mitnahmekraft auf den Mitnahmekörper ausübt, einer Feder, welche auf den Mitnahmekörper ein Drehmoment porportional zu der Auslenkung des Mitnahmekörpers aus einer Nullstellung ausübt, und einer Meßeinrichtung für diese Auslenkung.

Solche Viskosimeter sind beispielsweise bekannt durch die US-PS 3 327 825 und die US-PS 2 703 006.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Viskosimeter der vorstehend definierten Art hinsichtlich

° Aufbau und Arbeitsweise zu verbessern.

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Ein kompakter Aufbau des Viskosimeters und eine leichte Justierbarkeit zur Anpassung an verschiedene Probengefäße wird dadurch erreicht, daß

(a) die Stützmittel von genau einer Stütze gebildet sind,

(b) die Länge dieser Stütze durch Einstellmittel so einstellbar ist, daß der Abstand zwischen der Hülse und dem Fuß veränderbar ist, und

(c) die Hülse durch Ausrichtmittel über einem festen Punkt des Fußes gehalten wird.

Weitere Ausgestaltungen dieses konstruktiven Aufbaus sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 6 und 16 bis 19,

Eine formschlüssige, genaue Übertragung der Drehgeschwindigkeit von einem Antriebsmotor auf die Hülse, die gleichzeitig eine Dämpfung in dem Antrieb zur Unterdrückung von Schwingungen mit sich bringt, wird dadurch erreicht, daß der Antrieb

(a) einen Elektromotor,

(b) eine an dem Elektromotor befestigte antriebsseitige Zahnriemenscheibe,

(c) eine mit der drehbaren Hülse verbundene abtriebsseitige Zahnriemenscheibe und

(d) einen zwischen antriebsseitiger und abtriebsseitiger Zahnriemenscheibe verlaufenden,

elastischen, endlosen Zahnriemen enthält. 35

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Vorzugsweise besteht der endlose Zahnriemen aus Polyurethan.

Eine Messung der verschiedenen Viskositätseigenschäften einer Probe wird dadurch ermöglicht, daß die Geschwindigkeit des Antriebs durch eine Steuereinrichtung steuerbar ist, die

(a) einen Fühler enthält, welcher auf die Drehgeschwindigkeit des Antriebs anspricht, und

(b) eine Vergleichseinrichtung, durch welche die von dem Fühler festgestellte Drehgeschwindigkeit mit einem wählbaren Referenzdrehgeschwindigkeitswert aus einer Mehrzahl solcher Referenzdrehgeschwindigkeitswerte verglichen und die Drehgeschwindigkeit nach Maßgabe des Ergebnisses dieses Vergleichs zwischen gemessener Drehgeschwindigkeit und gewähltem Referenzdrehgeschwindigkeitswert verändert wird.

Weitere Ausgestaltungen der Geschwindigkeitssteuerung sind Gegenstand der Unteransprüche 10 bis 15.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt eines Viskosimeters, 30

Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie 2-2 von Fig. 1,

Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung des Viskosimeters von Fig. 1 von oben be

trachtet,

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Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung des

Viskosimeters von Fig. 1 von unten betrachtet,

Fig. 5 zeigt eine bevorzugte Ausführung des auf

die Geschwindigkeit ansprechenden Fühlers bei dem Viskosimeter von Fig. 1,

Fig. 6 ist ein schematisches Schaltbild einer bevorzugten Ausführung der Vergleichs

einrichtung und der Anzeigeeinrichtung für die Relativgeschwindigkeit der Welle bei dem Viskosimeter von Fig. 1,

Fig. 7 ist ein schematisches Schaltbild einer

bevorzugten Ausführung der Stromversorgungsschaltung bei dem Viskosimeter von Fig. 1.

in Fig. 1 ist das Viskosimeter generell mit 10 bezeichnet. Das Viskosimeter 10 weist einen Fuß 12, ein Gehäuse 14 und eine Stütze 16 auf. Es ist genau eine solche Stütze 16 vorgesehen.

Die Stütze 16 besitzt ein oberes Stützenglied 18 und ein unteres Stützenglied 20. Das obere Stützenglied 18 ist teleskopartig in einer Bohrung 22 des unteren Stützenglieds 20 aufgenommen. Die Bohrung 22 besitzt ein geschlossenes unteres Ende 24. Eine kleinere

Gewindebohrung 26 verbindet das untere Ende 24 der Bohrung 22 mit dem unteren Ende 28 des unteren Stützenglieds 20. Eine Flachkopfschraube 30 verbindet das untere Stützenglied 20 mit dem Fuß 12. Das untere Ende 28 des unteren Stützenglieds 20 ist dicht in einer

Aufnahmeschale 32 des Fußes 12 aufgenommen.

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Das obere Stützenglied 18 enthält eine Bohrung 34 mit einem geschlossenen oberen Ende 36, die am unteren Ende 38 des oberen Stützenglieds 18 offen ist.

In der Bohrung 34 des oberen Stützenglieds 18 sitzt eine als Schraubenfeder ausgebildete, auf Druck beanspruchte Vorspannfeder 40, deren obere und untere Enden an den geschlossenen Enden 36 der Bohrung 34 bzw. 24 der Bohrung 22 anliegen.

Das obere Stützenglied weist einen axialen Schlitz auf, der in der zylindrischen Außenfläche 44 desselben vorgesehen ist. Das untere Stützenglied 20 trägt einen radial nach innen vorspringenden Stift 46, der mit dem unteren Stützenglied 20 verbunden ist und radial einwärts in den axialen Schlitz 42 des oberen Stützenglieds 18 vorspringt, so daß er eine axiale Relativbewegung zwischen dem oberen und unteren Stützenglied 18 und gestattet aber eine relative Drehbewegung zwischen diesen Teilen verhindert. Der Stift 26 und Schlitz können generell als Ausrichtmittel zur Aufrechterhaltung der relativen Lage des Gehäuses 14 und daran befestigter Bauteile über dem Fuß 12 bezeichnet werden.

Mit dem oberen Ende 48 des unteren Stützenglieds 20 ist eine überwurfmutter 50 verschraubt, welche eine radial nach innen vorstehende Schulter 52 besitzt.

Die Schulter 52 greift an dem oberen Ende einer ring- ° förmigen Stopfbüchsenpackung 54 an. Die. Stopfbüchsenpackung 54 ist zwischen oberem und unterem Stützenglied 18 und 20 verkeilbar, um eine relative Axialbewegung zwischen diesen Teilen zu verhindern. Die Stopfbüchsenpackung 54 ist im Querschnitt keilförmig

und liegt an einer abgeschrägten Innenkante 49 am oberen Ende der Bohrung 22 des unteren Stützenglieds 20 an.

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Wenn die Überwurfmutter 50 so gedreht wird, das die . Verschraubung mit dem unteren Stützglied 20 angezogen wird, wird die Stopfbüchsenpackung 54 nach unten gedrückt und zwischen oberem und unterem Stützenglied und 22 so verkeilt, das diese miteinander verriegelt werden. Die Überwurfmutter 50 und die Stopfbüchsenpackung 54 können generell als lösbare Verriegelung bezeichnet werden, durch welche wahlweise das obere Stützenglied 18 gegenüber dem unteren Stützenglied 20 festlegbar oder das obere Stützenglied 18 von dem unteren Stützenglied lösbar ist.

Die Vorspannfeder 40, die zwischen dem oberen und dem unteren Stützenglied 18 und 20 angeordnet ist, spannt das obere Stützenglied 18 relativ zu dem unteren Stützenglied 20 nach oben hin vor, so daß man sagen kann, daß sie das obere und das untere Stützenglied 18 und in die gestreckte Stellung vorspannt.

Die Länge der Stütze 16 wird eingestellt, indem die Überwurfmutter 50 gelöst und das obere Stützenglied 18 innerhalb des unteren Stützenglieds 20 bis in die gewünschte Stellung teleskopartig verschoben wird. Dann wird die Überwurfmutter 50 festgezogen, so daß das obere und das untere Stützenglied 18 und 20 miteinander verriegelt sind.

Das Gehäuse 14 ist ein nicht-metallisches Gehäuse und enthält einen Gehäusehauptteil 56, dessen Oberseite

durch einen Gehäusedeckel 58 abgedeckt ist. Der Gehäusedeckel 58 ist mit dem Gehäusehauptteil 56 durch eine Mehrzahl von geeigneten Befestigungsschrauben 59 (siehe Fig. 3) verbunden.

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Der Gehäusehauptteil 56 enthält ein Abteil 60 zur Aufnahme einer Batterie und der Stromversorgung, ein Abteil 62 zur Aufnahme eines Motors und ein Abteil 64 zur Aufnahme eines Rotors.

Ein Boden 66 des Gehäusehauptteils 56 weist eine nach unten ragende Aufnahmeschale 68 auf, welche ein oberes Ende 70 des oberen Stützenglieds 18 dicht aufnimmt. Das obere Stützenglied 18 ist mit dem Boden 66 durch eine Flachkopfschraube 72 verbunden.'

In dem Abteil 60 ist eine Batterie 74 angeordnet, die auch als innere Gleichstromquelle bezeichnet werden kann.

Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, weisen die Seitenwände 76 und 78 des Gehäusehauptteils 56 je ein Paar von nach innen ragenden, im Abstand voneinander angeordneten Flanschen 80 auf. Zwischen den Flanschen sitzt eine Leiterplatte 82, welche auch die Abteile 60 und 62 voneinander trennt. Die Leiterplatte 82 trägt die elektronische Steuerschaltung, die unten im einzelnen beschrieben ist.

Das Abteil 64 besitzt in einem unteren Teil eine vertikale zylindrische Bohrung 84. Ein Rotor 86 enthält eine zylindrische Rotorwelle 88, die durch obere und untere Rotorlager 89 bzw. 90 drehbar in der zylindrischen Bohrung 84 gelagert ist. Eine nach oben weisende Ringschulter 92 des Rotors 86 liegt an einer Unterseite des unteren Rotorlagers 90 an, und ein Rotorsprengring 94 ist in einer Ringnut in der Rotorwelle 88 oberhalb des oberen Rotorlagers 89 aufgenommen, so daß der Rotor 86 in vertikaler Richtung relativ zum Gehäuse 14 gehalten

ist.
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Eine Zahnriemenscheibe 96, die auch als abtriebsseitige Zahnriemenscheibe bezeichnet werden kann, ist durch eine Madenschraube 98 fest an der Rotorwelle 88 befestigt.

In dem Abteil 62 ist ein Elektromotor 100 angeordnet, der durch eine Mehrzahl von geeigneten Befestigungsschrauben 102 am Boden 66 des Gehäusehauptteils 56 befestigt ist. Von dem Elektromotor 100 ragt eine umlaufende Motorwelle nach oben. Am oberen Ende der Motorwelle 104 sitzt ein Motorwellenknopf 105, der eine Verdrehung der Motorwelle 104 von Hand gestattet.

An der Motorwelle 104 ist eine Zahnriemenscheibe 106 mittels einer Madenschraube 108 befestigt. 15

Zwischen der Zahnriemenscheibe 106 und der Zahnriemenscheibe 96 der Rotorwelle verläuft ein elastischer, endloser Zahnriemen 110.

Der Zahnriemen 110 ist vorzugsweise aus Polyurethan hergestellt. Der aus Polyurethan bestehende Zahnriemen 110 liefert eine hohe Übertragungsgenauigkeit bei hohen Geschwindigkeiten. Außerdem ergeben seine elastischen Eigenschaften eine solche Dämpfung des Antriebssystems, daß Schwingungen des Rotors 86 vermindert werden.

Am unteren Ende des Rotors 86 ist eine umlaufende Hülse 112 mittels einer Verschraubung 114 verbunden.

Konzentrisch innerhalb der Hülse 112 ist ein Mitnahmekörper 116 angeordnet. Der Mitnahmekörper 116 ist vorzugsweise aus einem nicht-metallischen Material wie Polyvinylchlorid hergestellt. Der Mitnahmekörper ist im wesentlichen massiv mit Ausnahme einer zentralen

Bohrung 18, in welche eine Mitnahmekörperwelle 120

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eingeschraubt ist. Bekannte Mitnahmekörper sind üblicherweise als metallische Hohlkörper hergestellt, beispielsweise der Mitnahmekörper nach US-PS 2 703 006. Es sind auch schon im wesentlichen massive Mitnahmekörper vorgesehen worden, die aus metallischen Werkstoffen wie Messing oder Edelstahl bestehen.

Die Verwendung eines im wesentlichen massiven nichtmetallischen Mitnahmekörpers 116 bietet eine Anzahl Vorteile. Das nicht-metallische Material wie Polyvinylchlorid besitzt eine geringere spezifische Wärme und eine geringere Wärmeleitfähigkeit, so daß beim Eintauchen des Mitnahmekörpers 116 in eine zu untersuchende Flüssigkeit sehr wenig Wärme durch den Mitnahmekörper 116 von der Flüssigkeit aufgenommen oder auf die Flüssigkeit übertragen wird, so daß eine relativ kurze Zeit erforderlich ist, um ein thermisches Gleichgewicht der Probe zu erreichen, welches eine genaue Messung gestattet.

Außerdem ist der nicht-metallische Mitnahmekörper 116 korrosionsbeständig. Der nicht-metallische Mitnahmekörper 116 gestattet Oberflächenbearbeitungen vergleichbar denen, die nach dem Stand der Technik an den üblichen metallischen Mitnahmekörper vorgenommen wurden, so daß die Oberflächeneigenschaften des nichtmetallischen Mitnahmekörpers 116 vergleichbar mit bekannten metallischen Mitnahmekörpern sind.

Außerdem ist der nichtmetallische Mitnahmekörper 116 relativ leicht an Gewicht und belastet daher die Lager nicht so schwer, wie es ein massiver metallischer Bauteil tun würde.

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• Die Mitnahmekörperwelle 120 ist durch ein oberes und ein unteres Lager 122 bzw. 124 drehbar in dem Rotor gelagert. Unterhalb des Lagers 124 sitzt ein Abstandsstück 126, das durch einen Sprengring 128 in seiner Stellung gehalten wird. Unterhalb des Sprengrings 128 ist eine Abschirmung 130 vorgesehen, welche einen zylindrischen Teil 132 aufweist, der um die Mitnahmekörperwelle 120 herum angeordnet ist, und eine kreisförmige Platte 134 am oberen Ende des zylindrischen Teils 132, durch welche die Bauteile oberhalb dieser Platte 134 vor der zu prüfenden Flüssigkeit geschützt werden, die leicht durch den Umlauf der Hülse 112 herumgeschleudert wird. Die kreisförmige Platte 134 leitet auch korrodierende Gase wie Schwefelwasserstoff durch Belüftungslöcher 135 in der Seite des Rotors 86 ab.

Am oberen Ende der Mitnahmekörperwelle 120 ist durch eine Madenschraube 138 eine Anzeigeskalenanordnung befestigt. Auf der Oberseite 140 der Anzeigeskalenanordnung 136 sind eine Mehrzahl von (nicht dargestellten) Skalenstrichen angebracht, die durch eine im Gehäusedeckel 58 sitzende Linse 142 beobachtbar sind, so daß eine Drehauslenkung des Mitnahmekörpers 116 relativ zu dem Gehäuse 14 beobachtet werden kann. Neben der Linse 152 ist ein lichtemittierendes Glied 550, wie es unten im einzelnen beschrieben ist, vorgesehen, durch welches die Anzeigeskalenanordnung 136 beleuchtet wird.

Die Anzeigeskalenanordnung 136 weist eine zylindrische Bohrung 144 in ihrem oberen Ende auf.

Der Gehäusedeckel 58 des Gehäuses 14 besitzt eine Eichöffnung 146, um welche herum konzentrisch ein

nach oben ragender, ringförmiger Kragen 148 angeordnet ist. 35

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Ein Eichknopf 155 enthält eine nach unten ragende zylindrische Eichhülse 152, die in der Eichöffnung 146 aufgenommen wird. Der Eichknopf 150 kann durch eine Madenschraube 154, die sich durch den Kragen 148 hindurcherstreckt und an der Eichhülse 152 anliegt, relativ zu dem Kragen 148 festgelegt werden.

Eine einrastbare Kunststoffkappe 157 rastet über den Kragen 148 ein und deckt so den Eichknopf 150 während des normalen Betriebs des Viskosimeters 10 ab und verhindert ein unbeabsichtiges Angreifen an dem Eichknopf 150, das die Eichung des Viskosimeters 10 verändern könnte.

Eine als Schraubenfeder ausgebildete Torsionsfeder 156 ist an ihrem oberen Ende durch eine ringförmige, geteilte Hülse 158 fest mit der Eichhülse 152 verbunden. Die geteilte Hülse 158 ist ein ringförmiges Glied mit einer vertikalen Teilung, welche ein Zusammendrücken der Hülse 158 gestattet, wenn diese in die Innenbohrung der Eichhülse 152 gedrückt wird. Dieses Zusammendrücken der Hülse 158 bewirkt, daß diese das obere Ende der Schraubenfeder 156 festklemmt, während gleichzeitig die geteilte Hülse 158 fest an der Innenbohrung der

Eichhülse 152 anliegt.

In ähnlicher Weise ist das untere Ende der Schraubenfeder 156 durch eine zweite zusammendrückbare geteilte Hülse 160 fest mit der Innenbohrung 144 der Anzeige-

Skalenanordnung 136 verbunden.

Das Viskosimeter enthält auch eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit des Elektromotors 100.

Diese Steuereinrichtung gestattet eine Wahl der Ge-

schwindigkeit, mit welcher der Elektromotor 1OO die Hülse 112 dreht und danach eine Aufrechterhaltung dieser Geschwindigkeit.

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Die Steuereinrichtung enthält einen Fühler, welcher auf die Drehgeschwindigkeit des Antriebs, d.h. des Elektromotors 100, anspricht und eine Vergleichseinrichtung, durch welche die von dem Fühler festgestellte Drehgeschwindigkeit mit einem wähLbaren Referenzdrehgeschwindigkeitswert aus einer Mehrzahl solcher Referenzdrehgeschwindigkeitswerte verglichen und die Drehgeschwindigkeit nach Maßgabe des Ergebnisses dieses Vergleichs zwischen gemessener Drehgeschwindigkeit und gewähltem Referenzdrehgeschwindigkeitswert verändert wird. Außerdem enthält die Steuereinrichtung eine Einrichtung zur Unterbrechung der Leistungszufuhr zu dem Antrieb, wenn der Fühler die Drehgeschwindigkeit Null des Antriebs feststellt. Die Steuereinrichtung enthält auch eine Stromversorgungsschaltung mit einer inneren Gleichstromquelle. Weiterhin kann die Steuereinrichtung Mittel zur Einstellunq der Ausgangsgröße einer Anzeigeeinrichtung für die Relativgeschwindigkeit des Antriebs enthalten.

Die Steuereinrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit des Antriebs wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren 5 bis 7 beschrieben.

Wenn der Antrieb ein Motor wie der Elektromotor 100 ist, so ist die Steuereinrichtung ein Gerät zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit der Motorwelle 104 des Elektromotors 100 (und somit auch der Drehgeschwindigkeit der Hülse, die mit der Motorwelle 104 durch den Zahnriemen 110

^ου verbunden ist). Dieses Gerät stellt die Drehgeschwindigkeit der Motorwelle 104 des Elektromotors 100 veränderbar ein und hält dann die Drehgeschwindigkeit auf diesem einen gewählten Wert.

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• Die Steuereinrichtung weist einen Fühler auf, der auf die Drehgeschwindigkeit der Motorwelle 104 des Elektromotors 100 anspricht und der in dem in Fig. 5 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel diese Drehgeschwindigkeit in ein dazu proportionales elektrisches Signal umsetzt. Dieser Fühler ist generell mit 500 bezeichnet.

Fig. 6 zeigt, daß die Steuereinrichtung auch Mittel zum abwechselnden Ein- und Ausschalten des Elektromotors enthält, durch welche die Geschwindigkeit der Motorwelle 104 geregelt wird. Diese Mittel sind generell mit 502 bezeichnet. Fig. 6 zeigt auch, daß die Steuereinrichtung Mittel zur Einstellung der Ausgangsgröße einer Anzeigeeinrichtung für die relative Drehgeschwindigkeit der Motorwelle 104 für jede gewählte Drehgeschwindigkeit enthält. Diese Mittel sind generell mit 504 bezeichnet. Die Steuereinrichtung enthält weiterhin eine Stromversorgungsschaltung 506, die in Fig. 7 dargestellt ist.

Das Schaltbild der bevorzugten Ausführung des Fühlers 500 wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben.
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Es sei anfänglich angenommen, daß der Antrieb des Viskosimeters von dem Elektromotor 100 mit der dadurch in Drehung versetzten Motorwelle 104 gebildet ist. Wie

schematisch in Fig. 5 dargestellt ist, ist mit dieser on

Motorwelle 104 ein Drehkörper 512 verbunden, der einen ersten Teil des Fühlers 500 bildet. Bei der bevorzugten Ausführungsform enthält der Drehkörper 512 eine Mehrzahl von abwechselnd angeordneten lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Bereichen. Beispielsweise

können die lichtdurchlässigen Bereiche aus durchsichtigen Kunststoffabschnitten bestehen, während die lichtundurch-

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lässigen Bereiche von lichtundurchlässigen Kunststoffabschnitten gebildet sind.

Ein zweiter Teil des Fühlers 500 wird von Mitteln zur Erzeugung einer Folge von elektrischen Impulsen nach Maßgabe des Umlaufs des Drehkörpers 512 gebildet. Diese Mittel sind in Fig. 5 als Impulsgenerator 514 bezeichnet. Der Impulsgenerator 514 enthält einen Lichtsender und einen Lichtempfänger, die auf gegenüberliegenden Seiten des Drehkörpers 512 angeordnet sind, so daß die lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Bereiche beim Umlauf des Drehkörpers zwischen dem Lichtsender und dem Lichtempfänger hindurchlaufen. Insbesondere zeigt Fig. 5, daß der Lichtsender eine lichtemittierende Diode 516 und der Lichtempfänger ein Phototransistor 518 ist. Die lichtemittierende Diode 516 ist im Abstand von dem Phototransistor 518 angeordnet, so daß der Drehkörper 512 bei seinem Umlauf zwischen diesen hindurchlaufen kann. Insbesondere können die lichtemittierende Diode 516 und der Phototransistor 518 die Hauptbauteile einer Vorrichtung 520 bilden, die beispielsweise ein optischer Endschalter vom Typ Monsanto MCA8 oder MCA81 sein kann.

in Fig. 1 ist der Drehkörper 512 als drehbare Scheibe dargestellt, die auf einer Nabe 513 sitzt, welcher ihrerseits durch eine Madenschraube 515 fest an der Motorwelle 104 befestigt ist. Der Endschalter 520, welcher die lichtemittierende Diode 516 und den Photo-

transistor. 518 enthält, ist in Fig. 1 schematisch dargestellt und sitzt auf der Leiterplatte 82. Außer der lichtemittierende Diode 516 und dem Phototransistor 518 kann der Impulsgenerator 514 eine Anzahl anderer Bauteile beispielsweise ein Netzwerk 522 von Widerständen,

Kondensatoren und Dioden und einen zweiten Transistor 524 enthalten, wie in der Figur dargestellt ist. Außerdem

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kann der Impulsgenerator einen Spannungsregler 526 enthalten, der eine geregelte Spannung für den übrigen Teil des Fühlers 500 liefert.

Die Bauteile des Fühlers 500 sind, wie in Fig. 5 dargestellt ist, so geschaltet, daß am Kolektor des zweiten Transistors 524 eine Folge von elektrischen Impulsen proportional zur Drehgeschwindigkeit der Motorwelle 104 erzeugt wird, wie sie durch das Zusammenwirken des Drehkörpers 512 und der lichtemittierenden Diode 516 und des Phototransistors 518 erfaßt wird. Dieser Ausgang ist durch den Kreis mit dem Buchstaben "D" bezeichnet. Die Proportionalität zwischen der Anzahl der erzeugten Impulse und der Drehgeschwindigkeit der Mdtorwelle 104 ist bestimmt durch die Anzahl der abwechselnd angeordneten lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Bereiche des Drehkörpers 512.

Es werden nun unter Bezugnahme auf Fig. 6 die Ein- und Ausschaltmittel 502 beschrieben. Die Ein- und Ausschaltmittel 502 sprechen auf die Folge von elektrischen Impulsen an, die von dem Fühler 500 geliefert werden, wie durch den Kreis mit dem Buchstaben "D" angedeutet ist, der die Verbindung der Ein- und Ausschaltmittel 502 mit dem Fühler 500 darstellt. Diese Verbindung von dem Fühler 500 erfolgt bei der bevorzugten Ausführungsform zu dem geeigneten Eingang einer integrierten Motorgeschwindigkeits-Regelschaltung, beispielsweise einer integrierten Schaltung vom Typ Fairchild A 7391.

Diese ist in Fig. 6 als Bauteil 528 dargestellt. Bei der bevorzugten Ausführungsform enthält das Bauteil 528 eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der Größe eines ersten elektrischen Signals und eines zweiten elektrischen Signals, wobei beide elektrischen Signale in Beziehung

stehen zu der der Drehgeschwindigkeit porportionalen Folge von elektrischen Impulsen, die durch den Fühler 500 geliefert wird, und zur Erzeugung eines dritten elektrischen

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Signals proportional dem Vergleich des ersten und des zweiten Signals. Diese Vergleichseinrichtung ist in Fig. 6 generell mit 530 bezeichnet.

Zur Erzeugung des ersten zu vergleichenden elektrischen Signals ist in den Ein- und Ausschaltmitteln 502 ein Widerstands-Kondensator-Netzwerk 532 vorgesehen, das umschaltbar mit einem ersten Eingang der Vergleichseinrichtung 530 verbunden ist. Das Widerstands-Kondensator-Netzwerk 532 enthält einen ersten Schalter 534, durch welchen die Widerstands-Kondensator-Komponenten in jeweils einer aus einer Mehrzahl von Kombinationen miteinander verbindbar sind zur Erzeugung des vorerwähnten ersten elektrischen Vergleichssignals. Bei dem in Fig. 6 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Schalter 534 jeden der dort gezeigten drei Widerstände in den Arbeitskreis des Bauteils 528 einschalten. Durch geeignete Betätigung des Schalters 534 kann jede von drei Widerstands-Kondensator-Kombinationen, die jede eine andere Zeitkonstante besitzen, mit dem Eingang der Vergleichseinrichtung 530 verbunden sind, so daß auf diese ein Signal geliefert wird, das mit der Folge von elektrischen Impulsen verglichen wird.

zur Erzeugung des zweiten mit der Folge von elektrischen Impulsen verglichenes elektrischen Signals ist gemäß Fig. 6 ein Widerstandsnetzwerk 536 vorgesehen, miteinem zweiten Schalter 538, durch den entsprechende Widerstände in dem Widerstandsnetzwerk mit einem zweiten

Eingang der Vergleichseinrichtung 530 verbindbar sind. In dem Widerstandsnetzwerk 536 ist eine Mehrzahl von Einstellwiderständen vorgesehen. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 sind drei solche Einstellwiderstände vorgesehen, die mit 540,542 und 54 4 bezeichnet

sind. Jeder dieser Einstellwiderstände kann so eingestellt werden, daß er einen vorgegebenen Referenzdreh-

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geschwindigkeitswert an die Vergleichseinrichtung 530 liefert. Wenn somit der Schalter 538 von einer Stellung zur anderen umgeschaltet wird, kann jeweils einer der Einstellwiderstähde mit dem zweiten Eingang der Vergleichseinrichtung verbunden sein, so daß die Nenngeschwindigkeit, mit welcher der Elektromotor laufen soll, dadurch eingestellt werden kann. Es ist zu beachten, daß der erste Schalter 534 und der zweite Schalter 538 bei der bevorzugten Ausführungsform synchron betätigbar sind, so daß jeweils eine der von dem Widerstands-Kondensator-Netzwerk 532 gelieferten Widerstands-Kondensator-Kombinationen mit dem ersten Eingang der Vergleichseinrichtung 530 verbunden ist, wenn ein zugehöriger Einstellwiderstand der in dem Widerstandsnetzwerk 536 enthaltenen Einstellwiderstände mit dem zweiten Eingang der Vergleichseinrichtung 530 verbunden ist. Das bedeutet, daß die Schalter 534 und 538 so betätigt werden, das eine vorgegebene Entsprechung zwischen jeweils einem der Einstellwiderstände des Widerstandsnetzwerks 536 und einem aus der Mehrzahl von Widerstands-Kondensator-Kombinationen, die von dem Widerstands-Kondensator-Netzwerk 532 ermöglicht werden, hergestellt ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird diese synchrone Betätigung durch Schalten eines einzigen (in Fig. 4 dargestellten) Schalthebels 539 bewirkt, der mechanisch mit den beiden Schaltern 534 und 538 verbunden ist und dadurch den Geschwindigkeitsschalter des Viskosimeters bildet.

Außer der Vergleichseinrichtung 530, dem Widerstands-Kondensator-Netzwerk 532 und dem Widerstandsnetzwerk 536 enthalten die Ein- und Ausschaltmittel 502 auch eine Einrichtung ium Unterbrechen der Leistungszufuhr zu dem Elektromotor 100, wenn die Erzeugung der Folge von

^O>J elektrischen ImpuLsen durch den Impulsgenerator 514 unterbrochen ist. Das bedeutet, daß wenn die Motorwelle 104 des"Elektromotors 100 nicht umläuft, auch wenn der

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Elektromotor 100 noch erregt ist (beispielsweise wenn die von dem Elektromotor 100 angetriebene Hülse 112 klemmt), eine Einrichtung zum rechtzeitigen Abschalten des Elektromotors 100 vorgesehen ist, so daß dieser nicht beschädigt wird. Diese Einrichtung ist in Fig. 6 durch das Bezugszeichen 548 bezeichnet. Das kann beispielsweise ein Zeitglied sein, das, wenn es keinen Eingangsimpuls erhält, was anzeigt, daß die Motorwelle 104 nicht mehr umläuft, ein solches Ausgangssignal an der Vergleichseinrichtung 530 bewirkt, daß der Elektromotor 100 abgeschaltet wird.

Fig. 6 zeigt auch ein schematisches Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform für die Ausgestaltung der Mittel 504 tür die Einstellung einer Anzeigeeinrichtung. Die Anzeigeeinrichtung selbst ist bei der bevorzugten Ausführungsform eine Anzeigelampe 550, beispielsweise eine lichtemittierende Diode. Um die Intensität der Beleuchtung durch die lichtemittierende Diode 515 zu steuern, ist eine Steuereinrichtung 552 für die Anzeigeeinrichtung vorgesehen, beispielsweise ein als integrierte Schaltung ausgebildetes Zeitglied. Mit der Steuereinrichtung 552 ist eine Mehrzahl von Widerständen und Kondensatoren in bekannter Weise angeordnet, durch welche die Dauer der von der Steuereinrichtung 552 gelieferten Ausgangsimpulse nach Maßgabe eines von den Ein- und Ausschaltmitteln 502 erhaltenen Steuersignals bestimmbar ist. Dieses Steuersignal ist das gleiche, das zur Steuerung der Ein- und Ausschaltung

™ des Elektromotors 100 vorgesehen ist. Nach Maßgabe, des von der Vergleichseinrichtung 530 gelieferten elektrischen Signals liefert die Steuereinrichtung 552, also das Zeitglied, einen gepulsten Ausgang, der die Helligkeit der lichtemittierenden Diode 550 nach Maßgabe der

Frequenz verändert, mit welcher dieser gepulste Ausgang erzeugt wird. Die Frequenz hängt ab, von dem Ergebnis des

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Vergleichs durch die Vergleichseinrichtung 530 zwischen der tatsächlichen Drehgeschwindigkeit der Motorwelle und der durch den Schalter 538 gewählten Nenngeschwindigkeit. Dadurch werden Mittel vorgesehen, durch welche die Ausgangsgröße der Anzeigemittel zur Anzeige der relativen Drehgeschwindigkeit der Motorwelle bei einer bestimmten Einstellung des zweiten Schalters 538 einstellbar ist. Wenn die Anzeigeeinrichtung von der Anzeigelampe 550 gebildet sind, zeigt die Anzeigelampe 550 nicht nur die relative Drehgeschwindigkeit an sondern liefert auch die Beleuchtung für die Anzeigeskalenanordnung 136, wie in Fig. 1 dargestellt, durch die relative Lage von Anzeigelampe 550 und Anzeigeskalenanordnung 136.

Die bevorzugte Ausführungsform der Stromversorgungsschaltung 506 wird unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben. Wie in Fig. 7 dargestellt ist, enthält die Stromversorgungsschaltung die innere Gleichstrom-™ quelle 74, beispielsweise eine 12 Volt-Batterie. Als innere Gleichstromquelle sitzt die Batterie 74 im Gehäuse 14, welches die übrige Steuereinrichtung für die Motorgeschwindigkeit enthält. Die Batterie 74 ist mit der übrigen Steuereinrichtung und dem Motor verbunden, wie durch den Kreis mit dem Buchstaben "A" angedeutet ist. Diese Verbindung wird über einen Widerstand und eine Mehrzahl von Filterkondensatoren hergestellt, die mit 556 bezeichnet sind.

Außer einer inneren Gleichstromquelle kann die Stromversorgungsschall ung Mittel zum Anschließen einer äußeren Gleichstromquelle, beispielsweise der Batterie eines Motorfahrzeugs, an die Stromversorgungsschaltung enthalten. Dies wird bei der bevorzugten Ausführungsform über die elektrischen Leitungen 558 in Fig. 7 bewerkstelligt. Die Leitungen 558 verbinden die zum

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Anschluß an die äußere Gleichstromquelle bestimmten Klemmen einer (in Fig. 4 dargestellten) Steckerbuchse 559 mit der übrigen Stromversorgungsschaltung.

Die Stromversorgungsschaltung kann auch Mittel zum Anschluß einer äußeren Wechselstromquelle an die Stromversorgungsschaltung enthalten, bei der bevorzugten Ausführungsform über die Steckerbuchse 559.

Fig. 7 zeigt, daß die Wechselstromquelle über eine Sicherung 560, die in einem (in Fig. 4 dargestellten) Sicherungsgehäuse 561 sitzt, mit einem Transformator 562 verbunden ist. Der Transformator 562 enthält eine Primärwicklung mit einer ersten Teilwicklung 564 und einer zweiten Teilwicklung 566. Diese Teilwicklungen sind, wie in Fig. 7 dargestellt ist, mit der äußeren Wechselstromquelle und mit einem Schalter 568 so verbunden, daß wenn die äußere Wechselstromquelle eine erste vorgegebene Nennspannung, beispielsweise 110 Volt, besitzt, der Schalter 568 so geschaltet wird, das er die Teilwicklungen 564 und 566 parallelschaltet, und daß, wenn die äußere Wechselstromquelle eine zweite vorgegebene Nennspannung, beispielsweise 220 Volt, besitzt, der Schalter 568 so geschaltet wird, das er die Teilwicklungen 564 und 566 in Reihe schaltet. Wenn die Schalter 568 in der richtigen Stellung für die jeweilige äußere Wechselstromquelle sind, wird die äußere Wechselstromquelle an den Transformator gelegt. Der Ausgang des Transformators 562 wird durch eine Gleichrichterschaltung 570 gleichgerichtet, so daß im wesentlichen eine Gleichstromquelle für die übrige Schaltung der Steuereinrichtung erhalten wird.

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In den Figuren 5 bis 7 ist eine Anzahl von speziellen Werten für die einzelnen Bauteile angegeben. Diese Werte sind angegeben worden, um eine bevorzugte Ausführungsform der dadurch dargestellten Steuereinrichtung vollständig zu offenbaren. Diese Werte sind jedoch nicht so zu verstehen, daß dadurch die Art der Bauteile oder ihre Werte, die vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung umfaßt werden, eingeschränkt werden sollen.

Die Wirkungsweise der unter Bezugnahme auf Fig. 5 bis beschriebenen Steuereinrichtung ist wie folgt:

Zunächst wird die Drehgeschwindigkeit mit welcher der Elektromotor arbeiten soll, gewählt, indem die Schalter 534 und 538 in ihre richtige Stellung gebracht werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform kann jeder der drei Referenzdrehgeschwindigkeitswerte 300 Upm, 600 Upm oder 900 üpm gewählt werden. Wenn diese Wahl einmal getroffen ist, wird die Stromversorgung an eine Klemme des Elektromotors 100 angelegt, indem ein Ein- Ausschalter 572 (siehe Fig. 4) geschlossen wird. Wenn der Schalter 572 anfänglich geschlossen worden ist, liegt der Ausgang der Vergleichseinrichtung 530 auf Erdpotential, so das der Elektromotor erregt wird und

die Motorwelle 104 antreibt. Wenn die Motorwelle 104 umläuft, läuft auch der Drehkörper 512 um. Wegen der abwechselnd angeordneten lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Bereiche des Drehkörpers 512 wird durch den Impulsgenerator 514 eine Folge von elektrischen

Impulsen erzeugt, wenn das Licht von der lichtemittierenden Diode 516 durch die Bereiche des Drehkörpers 512 abwechselnd zu dem Phototransistor 518 durchgelassen oder unterbrochen wird.

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' Diese Folge von elektrischen Impulsen wird den Ein- und Ausschaltmitteln 502 zugeführt, so das die Folge durch das Widerstands-Kondensator-Netzwerk 534 und das Widerstandsnetzwerk 536 in zugehörige erste und zweite elektrische Signale zur Eingabe in die Vergleichseinrichtung 530 umgewandelt werden kann. Die Vergleichseinrichtung 530 vergleicht die Signale und liefern ein drittes elektrisches Signal an ihrem Ausgang zum Ein- oder Ausschalten des Motors 100. Beispielsweise ist bei der in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Ausgang der Vergleichseinrichtung 530 ein pulsbreitenmoduliertes Signal. Somit wird der Elektromotor 100 für eine veränderbare Zeitspanne abgeschaltet in Abhängigkeit von der Breite der "logisch H"-Impulse, die

• 5 am Ausgang der Vergleichseinrichtung 530 erzeugt werden. Wenn der Ausgang im Zustand logisch "L" ist, wird der Elektromotor 100 erregt und treibt die Motorwelle 104 an.

Außerdem wird der Ausgang der Vergleichsmittel 503 auf

^^u die Einstellmittel 504 für den Ausgang der Anzeigeeinrichtung 550 gegeben. Wenn der Ausgang der Vergleichseinrichtung 530 von logisch "H" auf logisch "L" geht, d.h. wenn der Motor aus dem Zustand "aus" in den Zustand

"ein" geschaltet wird, erzeugt die Steuereinrichtung 552 25

für die Ansteuerung der Anzeigeeinrichtung einen Impuls, welcher die Anzeigeeinrichtung 550 zum Leuchten bringt. Die Einstellmittel 504 sind so aufgebaut, daß wenn der Elektromotor 100 mit der durch die Schalter 534 und 538 eingestellten Nenngeschwindigkei.t

läuft, die Anzeigeeinrichtung 550 mit maximaler Helligkeit leuchtet. Wenn der Elektromotor 100 jedoch mit einer anderen Geschwindigkeit als der gewählten Nenngeschwindigkeit umläuft, bewirkt das pulsbreiten-

modulierte Signal, welches von der Vergleichseinrichtung •3d

530 geliefert wird, eine relativ geringere Helligkeit der Anzeigeeinrichtung 550. Auf diese Weise zeigt durch

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Steuerung der Helligkeit nach Maßgabe der Drehgeschwindigkeit der Motorwelle die Anzeigeeinrichtung die relative Drehgeschwindigkeit der Motorwelle für jede Einstellung des zweiten Schalters 538 an. 5

Wenn nach Schließen des Schalters 572 zum Einschalten des Elektromotors 100 zu irgendeiner Zeit danach aber vor öffnen des Schalters 572 die Motorwelle 104 klemmen oder sonst wie am Umlauf gehindert sein sollte, dann stellt die Einrichtung 548 diese Drehgeschwindigkeit Null fest und bewirkt, daß der Ausgang der Vergleichseinrichtung 530 den Elektromotor 100 abschalten. Das schützt den Elektromotor, wenn die Motorwelle irgendwie festgehalten wird.

Während dieses Betriebs des Elektromotors und der Steuereinrichtung kann die Leistung von der inneren Gleichstromquelle 74 geliefert werden. Alternativ kann die Leistung geliefert werden entweder von einer äußeren Gleichstromquelle oder einer äußeren Wechselstromquelle, die in geeigneter Weise mit den jeweiligen Eingängen der Stromversorgungsschaltung 506 verbunden werden.

Während dieses Betriebs der oben beschriebenen Steuereinrichtung wird die Drehgeschwindigkeit der Motorwelle 104 des Elektromotors 100 anfangs aus einer Mehrzahl von Referenzdrehgeschwindigkeitswerten ausgewählt und dann auf dem gewählten Wert gehalten.

^ Die Abmessung des Mitnahmekörpers 116 und der Hülse 112 sind ähnlich denen, die in der US-PS 2 703 006 beschrieben sind, so daß die dort offenbarten Gleichungen auch hier anwendbar sind. Das ergibt eine Anzeigeskalenanordnung 136, die eine direkte Ablesung der

plastischen Viskosität, der Newtonschen Viskosität, der scheibaren Viskosität, der Fließgrenze und der Gelstärke der untersuchten Flüssigkeit gestattet.

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Das Viskosimeter wird generell auf folgende Weise betrieben: Das Viskosimeter 10 wird mit einem Becher benutzt, der in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist und der auf den Fuß 12 unterhalb der umlaufenden Hülse 112 gesetzt wird. Der Becher wird mit Bohrschlamm oder einer anderen zu untersuchenden Flüssigkeit gefüllt, und die Hülse 112 wird in den Becher von zu prüfender Flüssigkeit abgesenkt, indem die Höhe der Stütze 16 eingestellt wird.

Der Geschwindigkeitswählschalter 539 mit drei Schaltstellungen wird benutzt, um die Drehgeschwindigkeit der Hülse, wie oben beschrieben, zu bestimmen. Um die plastische Viskosität und die Fließgrenze der zu untersuchenden Flüssigkeit zu bestimmen, wird der Geschwindigkeitsschalter in seine Mittelstellung gebracht, so das die Hülse 112 mit 600 Upm umläuft. Wenn sich die Anzeigeskalenanordnung 136 stabilisiert, wird eine Ablesung vorgenommen. Die Zeit, die erforderlich ist, bis die Anzeigeskalenanordnung 136 sich stabilisiert hat, hängt von den Eigenschaften der zu untersuchenden Flüssigkeit ab, wie dem Fachmann geläufig ist. Dann wird der Geschwindigkeitsschalter in die Schaltstellung für niedrige Drehgeschwindigkeit gebracht, so daß die Hülse 112 mit 300 Upm umläuft. Wieder wird nach Stabilisieren der Anzeigeskalenanordnung 136 eine zweite Ablesung vorgenommen.

Um die plastische Viskosität in Pascalsekunden zu be-

^ου stimmen, wird die Ablesung bei 300 Upm von der Ablesung

2 bei 600 Upm subtrahiert. Die Fließgrenze in N/m ist gleich der Ablesung bei 300 Upm minus der plastischen Viskosität. Die Newtonsche Viskosität in Pascalsekunden ist gleich der Ablesung bei 300 Upm. Die scheinbare

Viskosität in Pascalsekunden entspricht der Ablesung bei 600 Upm dividiert durch 2.

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Um die Gelstärke der Flüssigkeit zu bestimmen, wird der Geschwindigkeitsschalter in die Stellung für hohe Geschwindigkeit gebracht, so daß die Hülse mit 900 Üpm umläuft, bis die zu untersuchende Flüssigkeit gründlich gemischt ist. Dann läßt man die zu untersuchende Flüssigkeit 10 Sekunden zur Ruhe kommen. Dann wird der Motorwellenknopf 105, der auch als "Gelknopf" bezeichnet werden kann, manuell mit einer Geschwindigkeit von 3 Upm gedreht. Die maximale Ablesung an der Anzeigeskalenanordnung 136 ist die anfängliche

2 Gelstärke in N/m

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

,' 1.) Viskosimeter mit einem Gehäuse, das durch Stütz-— mittel auf einem Fuß gehaltert ist, einer von dem Gehäuse nach unten ragenden, drehbaren Hülse, die durch einen Antrieb antreibbar ist, einem zylindrischen Mitnahmekörper, der so zu der Hülse angeordnet ist, daß eine Drehung der Hülse in einer Flüssigkeit die Flüssigkeit in Drehung versetzt und dadurch eine viskose Mitnahmekraft auf den Mitnahmekörper ausübt, einer Feder, welche auf den Mitnahmekörper ein Drehmoment proportional zu der Auslenkung des Mitnahmekörpers aus einer Nullstellung ausübt, und einer Meßeinrichtung für diese Auslenkung, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) die Stützmittel von genau einer Stütze (16) gebildet sind,

(b) die Länge dieser Stütze (16) durch Einstellmittel (50,52,54) so einstellbar ist, daß der Abstand zwischen der Hülse (112) und dem Fuß (12) veränderbar ist, und

^OD (c) die Hülse (112) durch Ausrichtmittel (42,46) über einem festen Punkt des Fußes (12) gehalten wird.

130040/0914.
2. Viskosimeter nach Anspruch 1> dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (16) von einem oberen Stützenglied (18) und einem unteren Stützenglied (20) gebildet ist, von denen das eine teleskopartig in dem anderen Stützenglied (20) aufgenommen ist.
3. Viskosimeter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel eine lösbare Verriegelung (50,52,54) aufweisen, durch welche wahlweise das obere Stützenglied (18) gegenüber dem unteren Stützenglied (20) festlegbar oder das obere Stützenglied (18) von dem unteren Stützenglied lösbar ist.
4. Viskosimeter nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtmittel einen vertikalen Schlitz (42) aufweisen, der in einem der Stützenglieder (18) gebildet ist, und einen an dem anderen Stützenglied angebrachten Stift (46), der in dem Schlitz (42) gleitbeweglich aufgenommen ist und eine Längsbewegung des oberen StützengÜeds (18) relativ zu dem unteren Stützenglied (20) zuläßt aber eine Drehbewegung zwischen dem oberen und unteren Stützenglied (18 bzw. 20) verhindert.
5. Viskosität nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) das obere Stützenglied (18) in dem unten

Stützenglied (20) teleskopartig aufgenommen ist und

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(b) die lösbare Verriegelung

(b.,) eine Stopfbüchsenpackung (54) enthält, die

zwischen dem oberen und dem unteren Stützenglied (18 bzw. 20) verkeilbar ist

und dann eine Relativbewegung zwischen diesen verhindert, und

(b2) eine Überwurfmutter (50), die auf das obere Ende des unteren Stützenglieds (20)

aufgeschraubt ist und einer radial einwärtsragende Schulter (52) aufweist, welche an der Stopfbüchsenpackung (54) angreift, so daß das obere und das untere Stützenglied (18 bzw. 20) durch Anziehen der Überwurfmutter (50), so daß die Stopfbüchsenpackung (54) zwischen dem oberen und unteren Stützenglied (18 bzw. 20) verkeilt wird, miteinander verriegelbar sind.
6. Viskosimeter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (16) eine Vorspannfeder (40) enthält, welche die teleskopartig ineinandergreifenden Stützenglieder (18,20) in die gestreckte Stellung vorspannen.
7. Viskosimeter mit einem Gehäuse, das durch Stützmittel auf einem Fuß gehaltert ist, einer von

^ou dem Gehäuse nach unten ragenden, drehbaren Hülse, die durch einen Antrieb antreibbar ist, einem zylindrischen Mitnahmekörper, der so zu der Hülse angeordnet ist, daß eine Drehung der Hülse in einer Flüssigkeit die Flüssigkeit in Drehung

versetzt und dadurch eine viskose Mitnahmekraft auf den Mitnahmekörper ausübt, einer Feder, welche auf

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den Mitnahmekörper ein Drehmoment proportional zu der Auslenkung des Mitnahmekörpers aus einer Nullstellung ausübt, und einer Meßeinrichtung für diese Auslenkung, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb

(a) einen Elektromotor (100),

(b) eine an dem Elektromotor (100) befestigte antriebsseitige Zahnriemenscheibe (106),

(c) eine mit der drehbaren Hülse (112) verbundene abtriebsseitige Zahnriemenscheibe (9 6) und

(d) einen zwischen antriebsseitiger und abtriebsseitiger Zahnriemenscheibe (106 bzw. 96) verlaufenden, elastischen, endlosen Zahnriemen (110)
enthält.
20
8. Viskosimeter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der endlose Zahnriemen (110) aus Polyurethan besteht.
9. Viskosimeter mit einem Gehäuse, das durch Stützmittel auf einem Fuß gehaltert ist, einer von dem Gehäuse nach unten ragenden, drehbaren Hülse, die durch einen Antrieb antreibbar ist, einem zylindrischen Mitnahmekörper, der so zu der Hülse

angeordnet ist, daß eine Drehung der Hülse in einer Flüssigkeit die Flüssigkeit in Drehung versetzt und dadurch eine viskose Mitnahmekraft auf den Mitnahmekörper ausübt, einer Feder, welche auf den Mitnahmekörper ein Drehmoment proportional zu

" der Auslenkung des Mitnahmekörpers aus einer Nullstellung ausübt, und einer Meßeinrichtung für diese

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Auslenkung, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Antriebs durch eine Steuereinrichtung steuerbar ist, die

(a) einen Fühler (500) enthält, welcher auf die Drehgeschwindigkeit des Antriebs anspricht, und

(b) eine Vergleichseinrichtung (530), durch welche die von dem Fühler (500) festgestellte Dreh

geschwindigkeit mit einem wählbaren Referenzdrehgeschwir.digkeitswert aus einer Mehrzahl solcher Referenzdrehgeschwindigkeitswerte verglichen und die Drehgeschwindigkeit nach Maßgabe des Ergebnisses dieses Vergleichs zwischen

gemessener Drehgeschwindigkeit und gewähltem Referenzdrehgeschwindigkeitswert verändert wird.
10. Viskosimeter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Fühler (500) und der Vergleichseinrichtung eine Stromversorgungsschaltung (506) verbunden ist, die eine innere Gleichstromquelle

(74) enthält.
25
11. Viskosimeter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgungsschaltung (506) weiterhin

^ου (a) einen Anschluß (558) zum Anschließen einer

äußeren Gleichstromquelle an die Stromversorgungsschaltung (506) aufweist und

(b) einen Anschluß und eine Schaltungsanordnung

zum Anschließen einer äußeren Wechselstromquelle an die Stromversorgungsschaltung (506), wobei diese Schaltungsanordnung

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(b.) einen Transformator (562) mit einer aus

zwei Teilwicklungen (564,566) bestehenden Primärwicklung und

(b₂) einen Umschalter (568) enthält, durch

welchen die beiden Teilwicklungen (564, 566) parallelschaltbar sind, wenn die äußere Wechselstromquelle eine erste vorgegebene Nennspannung besitzt, und die beiden Teilwicklungen (564,566) in Reihe

schaltbar sind, wenn die äußere Wechselstromquelle eine zweite vorgegebene Nennspannung besitzt,
12. Viskosimeter nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) der auf die Drehgeschwindigkeit des Antriebs

ansprechende Fühler (500)
20

(a.) einen mit der Welle (104) des Elektromotors (100) verbundenen Umlaufkörper (512) enthält, der eine Mehrzahl von abwechselnd lichtdurchlässigen und'lichtundurchlässigen Bereichen aufweist, und

(a_) einen Impulsgenerator, zur Erzeugung einer Folge von elektrischen Impulsen nach Maßgabe des Umlaufs des Umlaufkörpers

^ou (512), welcher Impulsgenerator eine Licht

schranke mit einem Lichtsender (516) und einem Lichtempfänger (518) auf gegenüberliegenden Seiten des Umlaufkörpers (512)

enthält, so daß die lichtdurchlässigen

und lichtundurchlässigen Bereiche bei

Umlauf des Umlauf körpers (51.2) zwischen den Lichtsender (516) und Lichtempfänger (518) hindurchlaufen, und

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(b) die Vergleichseinrichtung (530) auf die Folge von elektrischen Impulsen so anspricht, daß der Elektromotor (100) zur Regelung der Geschwindigkeit seiner Welle (104) abwechselnd ein- und ausgeschaltet wird.
13. Viskosimeter nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) zur Vorgabe wählbarer Referenzdrehgeschwindigkeitswerte

(a..) ein Widerstands-Kondensator-Netzwerk (532) mit einem ersten Schalter (534) vorgesehen ist, durch welchen die jeweiligen Wider

stands-Kondensator-Komponenten in jeweils einer aus einer Mehrzahl von Kombinationen miteinander verbindbar sind zur Erzeugung eines ersten mit dem Signal des Fühlers

(500) in Beziehung stehenden elektrischen

Vergleichssignals und

(a„) ein Widerstandsnetzwerk (536) mit einem zweiten Schalter (538) vorgesehen ist, durch den entsprechend der' jeweils durch

den ersten Schalter (534) geschalteten Widerstands-Kondensator-Kombination jeweils einer der Widerstände (540,542, 544) in dem Widerstandsnetzwerk (536) auswählbar ist zur Erzeugung eines zweiten

mit dem Signal des Fühlers (500) in Beziehung stehenden elektrischen Vergleichssignals, und

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(b) die Vergleichseinrichtung (530) zum Vergleich

des ersten und zweiten elektrischen Vergleichssignals und zur Erzeugung eines Steuersignals (B) für den Elektromotor (100) nach Maßgabe des ersten und des zweiten Vergleichs einge

richtet ist. ·
14. Viskosimeter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Steuersignal (B) zur Regelung der Geschwindigkeit des Elektromotors (100) gleichzeitig die Ausgangsgröße einer Anzeigeeinrichtung (550) für die Relativgeschwindigkeit der Welle (104) bei jeder Schaltstellung des zweiten Schalters (538) steuerbar ist.
15. Viskosimeter nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung (548) enthält zur Unterbrechung der Leistungszufuhr zu dem Antrieb, wenn der Fühler

(500) die Drehgeschwindigkeit null des Antriebs feststellt.
16. Viskosimeter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnahmekörper (116) aus einem nichtmetallischen Material besteht.
17. Viskosimeter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

^JW (a) der Mitnahmekörper (116) mit einer Mitnahmekörperwelle (120) an deren unterem Ende verbunden ist, die an ihrem oberen Ende in dem Gehäuse (14) gelagert ist, und

(b) die Feder (156) eine Torsionsfeder ist, die

zwischen der Mitnahmekörperwelle (120) und dem Gehäuse (14) angeordnet ist.

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18. Viskosimeter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) die Feder (156) an einem im Gehäuse (14) an dessen Oberseite gelagerten Eichknopf (150)

befestigt ist,

(b) auf der Oberseite des Gehäuses ein den Eichknopf (150) umgebender Kragen (148) vorgesehen ist und

(c) eine Kunststoffkappe (157) über den Eichknopf (150) aufsetzbar und auf dem Kragen (148) einrastbar ist.
19. Viskosimeter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnahmekörper (116) zylindrisch und konzentrisch in der Hülse (112) angeordnet ist.

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