DE3409533A1

DE3409533A1 - Verfahren und vorrichtung zur pruefung der qualitaet viskoser fluessigkeiten

Info

Publication number: DE3409533A1
Application number: DE19843409533
Authority: DE
Inventors: Ernst 2000 Hamburg Thöne
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-03-15
Filing date: 1984-03-15
Publication date: 1985-09-19

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung der Qualität viskoser Flüssigkeiten, die einen Stockpunkt aufweisen und mit Feststoffen verunreinigt sind.

Darüberhinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Prüfung der Qualität viskoser Flüssigkeiten, die einen Stockpunkt aufweisen und mit Feststoffen verunreinigt sind.

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Die Qualität viskoser Flüssigkeiten wie z.B. des in der Schifffahrt verwendeten Schweröls hängt wesentlich von der Dichte und dem Verschmutzungsgrad ab. Die Dichtebestimmung mit Tauchspindeln muß bei einer Temperatur erfolgen, die oberhalt des Stockpunktes des Schweröls liegt. Hierzu stehen industriell gefertigte Tauchspindeln zur Verfügung, die eine Eichung bei 15 Grad Celsius aufweisen. Für diese Temperaturen werden auch die Dichteangaben für Schweröl handelsüblich gemacht. Der Stockpunkt bei den in der Schiffahrt verwendeten Schwerölen liegt jedoch bei 2 5 bis 3o Grad Celsius, so daß die Verwendung herkömmlicher Tauchspindeln nur unter Inkaufnahme komplizierter Umrechnungen mit speziellen Tabellenmaterials möglich ist.

Auch Wurde die Genauigkeit einer derart durchgeführten Dichtebestimmung in der Vergangenheit häufig als unzureichend empfunden. Dieser Mangel liegt einerseits darin begründet, daß während der Messungen Temperaturschwankungen praktisch nicht zu vermeiden sind, und andererseits darin, daß die auf die Eichtemperatur der Tauchspindel abgestimmte Maßskala wegen der nah beieinanderliegenden Dichtewerte eine genaue Ablesung nicht gestattet.

Ein weiteres wichtiges Qualitätsmerkmal einer Flüssigkeit ist ihr Verschmutzungsgrad. Mit der Untersuchung des Verschmutzungsgrades einer Flüssigkeit soll ihre Verwendbarkeit bzw. Wiederverwendbarkeit insbesondere bei Ölen überprüft werden. Im Rahmen von Sparmaßnahmen erhalten solche Überprüfungsverfahren eine immer größer werdende Bedeutung. So wird beispielsweise in der Schiffahrt neuerdings ein Schweröl verwendet, das aus den sehr schweren Bestandteilen des Rohöls gewonnen wird mit Hilfe von Katalysatoren, die oftmals nur sehr schwer dem Schweröl wieder entzogen werden können. Das von den Schiffen zu bunkernde öl muß daher auf seine

..^:- .^{: :}..^:T 3409533 Anteile an Feststoffen untersucht werden, um große Schaden an der Maschine und am Einspritzsystem zu verhindern.Für derartige Überprüfungen muß ein sehr zuvor iäss;iges Verfahren und Instrumentarium zur Verfügung stehen, cla dem Vorteil einer Verwendung schwerer ölbestandteile das große Risiko der Zerstörung wichtiger Maschinenteile gegenübersteht. ^v" '

Bei einem bekannten Verfahren wird der Verschmutzungsgrad der Flüssigkeit dadurch festgestellt, daß sie zwischen zwei rotierenden Scheiben gerieben wird. Hierbei stellt dann das sich auf" den Scheiben bildende Riefenbild ein Maß für den Grad der Verschmutzung dar. In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, daß der Aufwand dieses Verfahrens in keinem Verhältnis zur erzielten Genauigkeit des Ergebnisses steht, da bei jeder Ermittlung neue Scheiben verwendet werden müssen und die Tiefe der gebildeten Riefen nur schwer zu ermitteln ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß eine genaue Dichtemessung oberhalb des Stockpunktes und eine ausreichend genaue Erfassung des Verschmutzungsgrades sichergestellt und mit geringem Aufwand durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird erfingungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Dichtemessung die Temperatur der Flüssigkeit über den Stockpunkt angehoben und durch Regelung konstant gehalten wird, daß ein Körper vorbekannten Gewichts in die gewärmte Flüssigkeit eingetaucht und seine Eintauchtiefe bestimmt wird und daß zur Feststellung des Verschmutzungsgrades die Flüssigkeit in einen Spalt zwischen zwei ,einander sich mit bestimmter Passung beaufschlagende Flächen eingeführt wird und durch Verschieben mindestens einer der beiden Flächen gegenüber der anderen der Reibungswiderstand ermittelt wird.

Eine nach diesem Verfahren durchgeführte Dichtemessung hat den Vorteil, daß auf einfache Weise ein Dichtewert bei einer bestimmten Temperatur präzise bestimmt werden kann. Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß einerseits die Flüssigkeit auf eine bestimmte Temperatur oberhalb ihres Stockpunktes elektrisch erwärmt wird und andererseits der Istwert der Temperatur fortwährend gemessen wird.

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Je nachdem, ob der Istwert kleiner oder größer als der Sollwert ist, wird die elektrische Beheizung entweder ein- oder ausgeschaltet. Auf diese Weise wird die Temperatur fortlaufend in einem Regelkreis überwacht. Der in die Flüssigkeit eintauchende Normkörper wird auf die gleiche über dem Stockpunkt liegende Flüssigkeitstemperatur geeicht. Aufgrund dieser Übereinstimmung zwischen der Eichtemperatur des Normkörpers und der Flüssigkeitstemperatur ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung bei der Umrechnung des Dichtewertes auf andere Temperaturen. Diese Umrechnung kann dann entweder mit Hilfe einer einfachen Interpolation oder mit Hilfe herkömmlichen Tabellenmaterials leicht durchgeführt werden. Dies macht sich insofern vorteilhaft bemerkbar, als vor der Schwerölübergabe an Bord von Schiffen der angegebene Dichtewert des Schweröls schnell überprüft werden kann.

In ähnlich einfacher Weise läßt sich der Verschmutzungsgrad der Flüssigkeit feststellen. Insbesondere ist auch hier eine schnelle Prüfung möglich. Außerdem ist die Zuverlässigkeit und der Genauigkeitsgrad des Ergebnisses mindestens dem von bekannten Verfahren gleich. Wegen der Wichtigkeit derartiger Prüfungen dürfen diese ohnehin nur von erfahrenen Fachkräften durchgeführt werden. Die erfahrene Fachkraft ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in der Lage, aus der von ihr ertasteten Reibung, die von den in der Flüssigkeit schwebenden Feststoffanteilen verursacht wird, unmittelbar Rückschlüsse auf den Verschmutzungsgrad der Flüssigkeit zu ziehen. Außerdem bietet das Verfahren den Vorteil, daß beispielsweise Feststoffe mit zu großer Körnung aufgrund des vorgegebenen Spaltabstandes nicht zwischen den Flächen gerieben werden können. Vielmehr werden solche Feststoffe aus dem Spalt in einen Restraum abgeschieden und bilden dort einen Rückstand. Aus diesem direkt sichtbaren Rückstand können weitere Hinweise über die Verschmutzung des verunreinigten Öls gewonnen werden.

Die bisher verwendeten Geräte und Vorrichtungen zur Überprüfung der Qualität viskoser Flüssigkeiten arbeiten teilweise ungenau und erfordern einen erheblichen apparativen Aufwand. Außerdem haben die bekannten Geräte den Nachteil, daß sie für einen bestimmten Laborplatz eingerichtet sind. Gerade bei Schwerölen kommt es aber darauf an, die Dichte schnell am Ort der übergabe

zu bestimmen, um damit Informationen über die Qualität des Öls gewinnen zu können.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, die Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die Dichte und der Verschmutzungsgrad der Flüssigkeit mit tragbaren Geräten an jedem beliebigen Ort festgestellt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindergemäß dadurch gelöst, daß ein die Flüssigkeit zur Dichtemessung aufnehmender Behälter und eine temperaturregelnde Einrichtung in einer Box zu einer Einheit verbunden sind, und daß der Hohlzylinder und der Kolben zur Feststellung des Verschmutzungsgrades eine den zu erwartenden Feststoffanteilen entsprechende Passung aufweisen.

Durch die Maßnahme, den die Flüssigkeit aufnehmenden Behälter und die temperaturregelnde Einrichtung einer Box zu einer Einheit zu verbinden, ist es möglich, praktisch an jedem beliebigen Ort eine Dichtemessung des Schweröls durchzufuhren, da Meßverfälschungen zu befürchten sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist der Normkörper auf eine Temperatur von 50 Grad Celsius geeicht und wiest eine für einen vorbestimmten und einen relativ engen Dichtewertbereich vorgesehene Teilbereichskala auf. Dadurch wird erreicht, daß der Dichtewert an der Tauchmarke präzise abgelesen werden kann. Hinzu kommt _f daß das Schweröl bei einer Temperatur von 50 Grad Celsius einen Zustand aufweist,bei dem einerseits eine Dichtemessung leicht durchführbar und andererseits die Tauchtiefe durch eine deutliche und langhaftende Tauchmarkierung klar ablesbar ist.

Die Vorrichtung zur Feststellung des Verschmutzungsgrades hat aufgrund ihres strukturell einfachen Aufbaues den Vorteil, daß sie kostengünstig hergestellt und daher auch überall verfügbar gehalten werden kann. Insbesondere ist eine solche Vorrichtuna zu einer schnellen Überprüfung der Verschmutzung bei Temperaturen oberhalb des Stockpunktes geeignet, so daß eine Entscheidung schnell und damit der jeweiligen Anwendung nahe getroffen werden kann.

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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht int.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Bestimmen der Dichte einer Flüssigkeit,

Fig. 2: einen Querschnitt durch die Vorrichtung zum Bestimmen der Dichte einer Flüssigkeit längs der Schnittlinie II/II in Fig. 1,

Fig. 3: eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Feststellen des Verschmutzungsgrades von Flüssigkeiten in einer gegeneinander verschobenen Stellung von Hohlzylinder und Kolben und

Fig. 4: eine Seitenansicht einer Vorrichtung nach Fig. 3, jedoch in einer ineinander geschobenen Stellung von Hohlzylinder und Kolben.

Die Bestimmung der Dichte wird zweckmäßigerweise mit einer in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung durchgeführt, die im wesentlichen aus einem Behälter 1, einer temperaturregelnden Einrichtung 2 und einem Normkörper 3 besteht. Der Behälter 1 und die temperaturregelnde Einrichtung 2 sind in einer Box 4 als Einheit zusammengefaßt. Innerhalb der Box 4 weist die temperaturregelnde Einrichtung 2 Verbindungen 5,6 zu einem Temperaturwahlschalter 7 auf, ferner Verbindungen 8,9 zu einem Heizdraht 10, der wendelförmig in den Behälter 1 eingebettet ist. Weiterhin weist die temperaturregelnde Einrichtung 2 Verbindungen 11,12 zu einem temperaturabhängigen Widerstand 13 auf, der im Inneren der Box 4 an dem Behälter 1 angebracht ist.

Der eine Flüssigkeit 14 aufnehmende Behälter 1 ist mit der Box 4 fest verbunden und ragt durch eine Oberfläche 15 der Box 4 über seine gesamte Länge senkrecht in die Box 4 hinein. Zum Zwecke einer flüssigkeitsundurchlässigen Verbindung mit der Box 4 weist der Behälter 1 eine breite Brandung 16 auf, die außerhalb eines Innenraumes 17 der Box 4 flächenhaft mit der Oberfläche 15 verbunden ist. Mit einer derart ausgebildeten Befestigung wird

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erreicht, daß beispielsweise eine beim Einfüllvorgang verschüttete Flüssigkeit nicht in den Innenraum 17 der Box 4 eindringen kann. ■_;.

Um reproduzierbare Ergebnisse der Dichtemessung zu erhalten und gleichzeitig Meßverfälschungen zu verhindern, müssen Dichtebestimmungen bei einer konstanten Flüssigkeitstemperatur durchgeführt werden. Zu diesem Zwecke ist die temperaturregelnde Einrichtung 2 vorgesehen, mit der die Flüssigkeit 14 im Behälter 1 auf eine bestimmte Temperatur aufgeheizt und während der Messung auf einer konstanten Temperatur gehalten wird. ,

Solange die mit dem temperaturabhängigen Widerstand 13 gemessene Temperatur unterhalb der am Temperaturwahlschalter 7 eingestellten Temperatur liegt, wird über den Heizdraht 1o der Behälter 1 und damit die Flüssigkeit 14 aufgeheizt. Hat die Temperatur den am Temperaturwahlschalter 7 eingestellten Wert erreicht, so wird dieser Wert durch ^eaelung konstant gehalten. Zweckmäßigerweise ist der Temperaturwahlschalter 7 auf einer die Box 4 zu einem nicht dargestellten Betrachter hin abschließenden Frontplatte angeordnet. Aufgrund dieser Anordnung ist der Temperaturwahlschalter 7 bequem erreichbar und die Temperatureinstellung gut einsehbar.

Zum Zwecke einer genauen Einstellung der Temperatur ist der Temperaturwahlschalter 7 mit einer Temperaturskala 19 versehen. Darüberhinaus ist es möglich, den Temperaturwahlschalter 7 so auszugestalten, daß er bei häufig gebrauchten Temperaturen einrastet, so beispielsweise in Übereinstimmung mit der Eichtemperatur des Normkörpers 3 bei 5o Grad Celsius. Eine derartige Maßnahme hat den Vorteil, daß eine bestimmte Temperatur einerseits leicht einstellbar und andererseits Einstellungsungenauigkeiten vermieden werden.

Zum Zwecke einer guten Standfestigkeit ist die Box 4 auf der der Oberflache 15 gegenüberliegende Seite mit einer Standplatte 2o versehen. Diese Standplatte 2o ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer großflächigen, die Box 4 überragenden Ausgestaltung vorgesehen, um dadurch der Box 4 eine große Standfestigkeit zu verleihen.

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Eine Dichtebestimmung wird in der Weise durchgeführt, daß in die auf die Eichtemperatur des Norm] .Örpers 3 aufgeheizte Flüssigkeit 14 der Normkörper 3 freischwimmend in eine bestimmte Tiefe eintaucht. Diese ,Eintauchtiefe des Normkörpers 3 ist charakteristisch für die Dichte der Flüssigkeit Ϊ4 und kann als ein von einer Tauchmarke 21 gekennzeichneter Wert auf dem Normkörper 3 abgelesen werden.

Hierzu ist der Normkörper 3 als Tauchspindel ausgestaltet, die im wesentlichen aus einem Tauchkörper 22 und einer auf den Tauchkörper 22 aufgesetzten Hülse 23 besteht. Der Tauchkörper 22 und die Hülse 23 bilden eine bezüglich ihrer Masse und ihres Volumens vorgegebene Einheit, die für eine Temperatur von 5o Grad Celsius geeicht ist. Die Wahl einer Eichtemperatur des Normkörpers 3 auf 5o Grad Celsius hat sich insbesondere bei Schweröldichtebestimmungen als zweckmäßig erwiesen. Bei dieser Temperatur weist das Schweröl einen Zustand auf, bei dem einerseits Dichtebestimmungen problemlos durchführbar sind und andererseits aber noch eine Zähigkeit vorhanden ist, die für eine deutliche Tauchmarkierung auf der Hülse 23 ausreicht. Zweckmäßigerweise ist auf der Hülse 23 eine Maßskala 24 mit Dichtewerten angeordnet, so daß über die die Eintauchtiefe des Normkörpers 3 anzeigende Tauchmarke 21 gleichzeitig der entsprechende Dichtewert gekennzeichnet wird.

Zum Zwecke einer genauen Ablesung ist die Maßskala 24 als Teilbereichsskala ausgebildet, die einen Teilbereich der Dichtewertskala in gespreizter Form darstellt. Diese Spreizung ist zweckmäßigerweise so eingeteilt, daß mindestens drei Teilbereichsskalen eine Dichtewertskala ausmachen. Jede der drei Teilbereichsskalen ist an einem gesonderten Normkörper 3 angebracht, von denen jeder eine als Teilbereichsskala ausgebildete Maßskala 24 für unterschiedliche Dichtewertbereiche ausweisen. Bei einer solchen Aufteilung der Dichtewertskala ergeben sich drei Normkörper 3 mit Meßbereichen von o,85-o,9; o,89-o,95; o,95-1,o5. Bei einer derartigen Spreizung der Skala kann ein Dichtewert bis auf ein Hunderstel des Meßwertes genau abgelesen werden. Hierdurch ist es möglich, in Verbindung mit der .Temperatureichung des Normkörpers 3 einen Dichtewert bei einer über dem Stockpunkt liegenden Tem peratur äußerst präzise zu bestimmen. Der abgelesene Meßwert kann mit Hilfe herkömmlichen Tabellenmaterials auf eine andere Bezugs--

temperatur umgerechnet werden, wodurch Insbesondere bei Schwerölen die Dichte auf eine handelsüblich verwendete Bezugstemperatur bezogen werden kann.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, d.aß aufgrund der präzisen Dichtewertbestimmung Qualitätsunterschiede feststellbar sind, so daß Informationen über die Verwendbarkeit und den Wert des Schweröls gewonnen werden können.

Die Dichte..eines Schweröls wird dadurch bestimmt, daß das Schweröl in den Behälter 1 eingebracht wird. Sodann wird der Heizdraht Io an Spannung gelegt, so daß sich zunächst die Wandungen des Behälters 1 und von diesen ausgehend die Flüssigkeit 14 erwärmt. Die jeweilige Temperatur der Wandung 13 wird vom temperaturabhängigen Widerstand 13 gemessen und in die temperaturregelnde Einrichtung 2 eingegeben. Diese vergleicht die jeweilige Ist-Temperatur mit derjenigen, die am Temperaturwahlschalter 7 eingestellt ist. So lange genügend Wärme von der Wandung des Behälters 1 in Richtung auf die Flüssigkeit 14 abgeführt wird, heizt der Heizdraht 1o die Wandung des Behälters 1 weiter auf. Nach^-dem die Flüssigkeit 14 sich der Temperatur der Wandung des Behälters 1 angeglichen hat, wird nicht mehr genügend Wärme aus der Wandung des Behälters 1 abgeführt, so daß die Wandung eine Temperatur annimmt, die über der des Temperaturwahlschalters 7 liegt. Nunmehr wird über die Verbindungen 8,9 die Stromzufuhr zum Heizdraht abgeschaltet. Bei dieser Temperatur ist davon auszugehen, daß die Flüssigkeit 14 eine Temperatur angenommen hat, bei der die Dichtemessung mit Hilfe des Normkörpers 3 möglich ist. Bei Schweröl wird es sich bei dieser Temperatur beispielsweise um eine solche von 5o Grad Celsius handeln.

Nunmehr wird der Normkörper 3 in die Flüssigkeit 14 eingetaucht. Auf der Maßskala 24 der Hülse 23 wird sodann der Dichtewert abgelesen, der der Eintauchtiefe des Normkörpers 3 in die Flüssigkeit 14 entspricht.

Die Vorrichtung zum Bestimmen des Verschmutzungsgrades einer mit Feststoffen verunreinigten Flüssigkeit durch Messen des von den Feststoffen verursachten Reibungswiderstandes besteht im wesentlichen aus einem Hohlzylinder 25 und einem bevorzugt als Vollzylinder ausgebildeten Kolben 26. Der Hohlzylinder 25 und

der Kolben 2 6 sind in einer vorbestimmten Paßgenauigkeit gegeneinander verschiebbar angeordnet, wenn der Kolben 2 6 in den Hohlzylinder 25 eingeführt wird. Diese Paßgenauigkeit ist abhängig von dem zulässigen Maximalwert einer Körnungsgröße von Feststoffen 27, der innerhalb einer Flüssigkeit 28 für einen bestimmten Verwendungszweck nicht überschritten werden darf. Der Hohlzylinder 25 und der Kolben 26 sind so ausgebildet, daß zwischen ihnen ein Spalt 29 entsteht, dessen Breite der an der Korngröße der Feststoffe 27 orientierten Passung entspricht.Der Spalt 29 kann durch die Wahl von Hohlzylindern 25 unterschiedlicher Innendurchmesser so variiert werden, daß mit der Vorrichtung außer dem Verschmutzungsgrad auch die Grenze der Verwendbarkeit eines Öls bestimmt werden kann. Diese Grenzbestimmung ist dadurch möglich, daß die Spaltbreite dem Grenzwert entsprechend festgelegt wird. Sollten größere Feststoffanteile in der Flüssigkeit 28 enthalten sein, die von dem Spalt 29 nicht aufgenommen werden, so liegt diese Flüssigkeit oberhalb des Grenzwertes und kann für einen bestimmten Verwendungszweck nicht eingesetzt werden.

Um eine Ergebnisverfälschung durch beispielsweise einseitige Flüssigkeitsverteilung innerhalb des Hohlzylinders 25 zu verhindern, ist ein in den Hohlzylinder 25 hineinragendes Kolbenende 3o als Kegel 31 ausgebildet. Aufgrund dieser Ausgestaltuncj wird die Flüssigkeit 28 beim Einfüllen weitgehend gleichmäßig über den Kegel 31 in Richtung des Hohlzylinders 25 abgeleitet, so daß in jedem Fall eine gleichmäßige Verteilung der eingefüllten Flüssigkeit 28 über den gesamten Umfang des Hohlzylinders gewährleistet ist. Weiterhin weist der Kegel 31 eine Kegelbasis auf, deren Durchmesser demjenigen des Kolbens 26 entspricht. An der Kegelbasis 32 übt die Flüssigkeit 28 den größten statischen Druck in Richtung auf den Spalt 29 aus. Dieser Druck hat zur Folge, daß bei Relativbewegungen zwischen dem Hohlzylinder 25 und dem Kolben 26 die Flüssigkeit 28 kontinuierlich in den Spalt 29 hineinbewegt wird.

Der Hohlzylinder 25 und der Kolben 26 sind zweckmäßigerweise aus durchsichtigem Material mit hoher Oberflächenhärte hergestellt. Dadurch kann eine gleichmäßige Flüssigkeitsverteilung jederzeit optisch kontrolliert werden und somit werden Ergebnisfälschungen, die durch Bereiche unterschiedlicher Reibung verursacht werden können, verhindert. Ό^Λ**·%/·

An einem dem Kolbenende 3o gegenüberliegenden Kolbenende 33 ist der Kolben 26 mit einem Standsockel 34 versehen. Dieser ist als kreisrunde Schreibe ausgebildet, die durch einander planparallele Ebenen begrenzt ist. Der Durchmesser des Standsockels 34 ist gegenüber dem Außendurchmesser des Hohlzylinders

25 größer ausgebildet. Durch diese Ausbildung- erhält der Kolben

26 eine große Standfestigkeit. Außerdem können der Standsockel 34 und der Hohlzylinder 25 plangeschliffene Flächen aufweisen, die sich flüssigkeitsabdichtend gegeneinander beaufschlagen. Durch diese Ausbildung der einander beaufschlagenden Flächen wird erreicht, daß die in den Hohlzylinder 25 eingefüllte Flüssigkeit 28 höchstens bis zum Standsockel 34 zwischen dem Kolben 26 und dem Hohlzylinder 25 durchläuft, aus diesem aber nicht heraustreten kann.

Der Hohlzylinder 25 ist an seinen beiden Enden offen ausgebildet und mit einander planparallelen Hohlzylinderrändern 35,36 versehen. Der Hohlzylinder 2 5 ist gegenüber dem Kolben 2 6 um einen Restraum 4o länger ausgebildet. Der den Kolben 2 6 überragende Restraum 4o des Hohlzylinders 25 ist so bemessen, daß in der vollständig ineinandergeschobenen Stellung das oberhalb des Kegels 31 verfügbare Volumen mindestens dem durch den Spalt gebildeten Volumen entspricht. Diese Dimensionierung hat den Vorteil, daß die in den Restraum 4o eingefüllte Flüssigkeitsmenge ausreicht, um die ganze Zylinderfläche des Kolbens 2 5 zu benetzen. Auf diese Weise nimmt eine große Flüssigkeitsmenge bezogen auf die einander gegenüberliegenden Zylinderflächen an der Ermittlung des Verschmutzungsgrades teil, ohne daß während der Durchführung des Versuchs neue Flüssigkeit nachgefüllt werden muß.

Die beidseitige offene Ausbildung des Hohlzylinders 25 hat den Vorteil, daß es unerheblich ist, mit welchem der beiden Enden er über den Kolben 26 geführt wird. Außerdem wird durch die beiden offenen Enden die Reinigung des Hohlzylinders 25 begünstigt.

Zu Beginn der Messung sind der Hohlzylinder 25 und der Kolben vollständig ineinandergeschoben (Fig. 4).In dieser Stellung steht der Kolben 26 zweckmäßigerweise auf dem Standsockel 34. Nun wird

der Restraum 4o nahezu bis zum Hohlzylinderrand 35 mit der zu
prüfenden Flüssigkeit 28 aufgefüllt. Hiernach wird mit einer
Hand der Kolben 26 an seinem Stai.dsockel 3 4 und mit der anderen Hand der Hohlzylinder 25 umfaßt und das gesamte Gerät bei Beibehaltung der senkrechten Stellung angehoben- Aus dieser Position heraus wird damit begonnen, den Hohlzylinder 2 5 sowie den Kolben 2 6 gegeneinander zu bewegen. Mit dieser Relativbewegung wird die eingefüllte Flüssigkeit 28 zwischen dem Hohlzylinder
25 und dem Kolben 26 in Richtung auf den Standsockel 34 hindurchgetrieben. In dem Spalt 29 reiben die in der Flüssigkeit enthaltenen Feststoffe 27 auf dem Hohlzylinder 25 einerseits und
dem Kolben 2 6 andererseits. Die aufgründe der Reibung erzeugten leichten Erschütterungen werden unmittelbar auf die den Kolben 2 und den Hohlzylinder 25 umschließende Hände übertragen. Diese Erschütterungen stellen eine dem Reibungswiderstand proportionale Größe dar. Je größer der durch Feststoffe 27 verursachte Verschmutzungsgrad ist, umso stärker sind die erzeugten Erschütterungen augrund der Reibung. Da die Breite des Spaltes 29 der
Körnung der Feststoffe entsprechend gewählt wurde, können
zwischen dem Hohlzylinder 2 5 und dem Kolben 2 6 während der Bewegung dickere Feststoffe 27 nicht hindurchbewegt werden. Alle Feststoffe 27, die diese Korngröße überschreiten, werden im
Rest-raum 4o abgelagert. Diese Ablagerung wird spätestens dann
sichtbar, wenn die gesamte Flüssigkeit 28 sich zwischen dem
Hohlzylinder 25 und dem Kolben 26 befindet. Hierdurch wird zusätzlich zu der Information, daß die Flüssigkeit 28 verschmutzt ist, eine weitere Information darüber gewonnen, wie groß die
Feststoffanteile sind und in welcher Anzahl sie oberhalb einer bestimmten Größenordnung vorkommen.

Grundsätzlich ist auch möglich, den Kolben 26 sowie den Hohlzylinder 25 aus anderen Werkstoffen herzustellen. Harte durchsichtige Kunststoffe verbessern aber die_Fühlbarkeit der von den
Feststoffen 27 ausgelösten Erschütterungen.

Es ist auch möglich, anders geformte Flächen einander beaufschlagen zu lassen. Zylindrische Flächen haben aber den Vorteil einer leichten Ausbildung von Passungen und stellen auf kleinem Raum eine große Oberfläche zur Verfügung. Sie sind daher leicht mit der zu prüfenden Flüssigkeit zu befüllen und zu reinigen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. ^! Verfahren zur Prüfung der Qualität viskoser Flüssigkeiten, die einen Stockpunkt aufweisen und mit Feststoffen verunreinigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Dichtemessung die Temperatur der Flüssigkeit (14) über den Stockpunkt angehoben und daß ein Körper vorbekannten Gewichts in die erwärmte Flüssigkeit (14) eingebracht und seine Eintauchtiefe bestimmt wird und daß zur Feststellung des Verschmutzungsgrades die Flüssigkeit (14) in einen Spalt (29) zwischen zwei einander sich mit bestimmter Passung beaufschlagende Flächen eingeführt wird und durch Verschieben.mindestens einer der beiden Flächen gegenüber der anderen der Reibungswiderstand ermittelt wird.-

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Körper ein Normkörper (3) verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung des Dichtewertes bei einer für die Flüssigkeit (14) genau definierten Temperatur erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Istwert der Temperatur fortwährend gemessen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturistwert fortwährend mit einem Sollwert verglichen wird und abhängig vom Ergebnis des Soll-Ist-Wertvergleiches eine Heizung gesteuert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte bei einer anderen als der eingestellten Temperatur durch Interpolation ermittelt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte bei einer anderen als der eingestellten Temperatur mit Hilfe von vorbereitetem Tabellenmaterial ermittelt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß einander beaufschlagende Flächen eines Hohlzylinders (25) einerseits und eines Kolbens (26) andererseits mit Flüssigkeit (28) benetzt werden, der Hohlzylinder (25) gegenüber dem Kolben (26) bewegt wird und eine von innerhalb der Flüssigkeit (28) schwimmenden Feststoffen erzeugte Reibung durch die Menge leichter Erschütterungen der sich einander beaufschlagenden Flächen ertastet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor Einfüllen der Flüssigkeit (28) der Kolben (26) vollständig in den Hohlzylinder (25) eingeschoben wird und die Flüssigkeit (14) in einen an einem Ende des Kolbens (26) verbliebenen Restraum des Hohlzylinders (25) eingefüllt wird.

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1o. Verfahren nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Hohlzylinder (25) vollständig eingeführte Kolben (26) auf einen ihn an seinem einen Ende überkragenden und von ihm beaufschlagten Standsockel (34) mit einer lotrecht stehenden Mittelachse aufgestellt wird, die Flüssigkeit (28) in den dem Standsockel (34) gegenüberliegenden Restraum am anderen Ende des Kolbens (26) eingefüllt wird und der Hohlzylinder (25) gegenüber dem Kolben (26) bewegt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 8 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß der Standsockel (34) mit einer Hand und der Hohlzylinder (25) mit der anderen Hand ergriffen und von dieser bewegt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (26) und der Hohlzylinder (25) nach einer Befüllung des Restraumes (4o) mit Flüssigkeit mit jeweils einer Hand gemeinsam angehoben, die beiden Hände zur Erzeugung von innerhalb des Hohlzylinders (25) stattfindenden Hubbewegungen des Kolbens (26) gegeneinander bewegt werden und die leichten Erschütterungen von beiden Händen festgestellt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß über den Stockpunkt erwärmte Flüssigkeit (28) in den Restraum (4o) eingefüllt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß grobe Feststoffe infolge der Hubbewegungen im Restraum (4o) abgelagert werden.

15. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Prüfung der Qualität viskoser Flüssigkeiten, die einen Stockpunkt aufweisen und mit Feststoffen verunreinigt sind, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Flüssigkeit (14) zur Dichtemessung aufnehmender Behälter (1) und eine temperaturregelnde Einrichtung (2) 4 η einer Box (4) zu einer Einheit verbunden sind, und daß die Flächen zur Feststellung des Verschmutzungsgrades eine dor Größe der zu erwartenden Feststoffanteile entsprechende Passung aufweisen. COPY

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Box (4) als transportables Gerät für eine ortsunabhängige Dichtebestimmung ausgeführt ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) fest mit der Box (4) verbunden
ist und über seine gesamte Länge senkrecht in die Box (4) hineinragt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) eine breite Berandung (16) aufweist, die außerhalb der Box (4) flächenhaft mit deren
Oberfläche (15) verbunden ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Box (4) zur Erhöhung der Standfestigkeit mit einer großflächigen Standplatte (2o) versehen ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) mit einem Heizdraht (1o) zur
elektrischen Beheizung versehen ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 2o, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizdraht (1o) wendelförmig in den Behälter

(1) eingebettet ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Behälter (1) im Innern der Box (4) ein
temperaturabhängiger Widerstand (13) angebracht ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturregelnde Einrichtung (2) Verbindungen (5,6) mit einem TeraperaturwahLschalter (7), Verbindungen (8,9) mit dem Heizdraht (10) und Verbindungen (11,12) mit einem temperaturabhängigen Widerstand (13) aufweist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturwahlschalter (7) mit einer Temperaturskala

(19) versehen ist.

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25. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturwahlschalter (7) auf der Frontplatte (18)

■ der Box (4) angeordnet ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturwahlschalter (7) bei häufig benötigten Temperaturen einrastet.

27. 'Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet,

daß der in die Flüssigkeit (14) eintauchende Normkörper (3) auf die gleiche über dem Stockpunkt liegende Temperatur geeicht ist, auf die die Flüssigkeitstemperatur geregelt.ist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Normkörper (3) auf 5o Grad Celsius geeicht ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Normkörper (3) eine Hülse (23) aufweist, auf der eine Maßskala (24) mit Dichtewerten angeordnet ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Maßskala (24) als Teilbereichsskala gespreizt ausgebildet ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 3o, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Normkörper (3) für verschiedene Dichtewertbereiche vorgesehen sind.

32. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß drei verschiedene Normkörper (3) für die Dichtewertbereiche o,85 bis o,9; o,89 bis o,95; o,95 bis 1,o5 vorgesehen sind.

33. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Flächen mit einem kleineren Durchmesser als Außenzylinder und die zweite mit einem größeren Durchmesser als Innenzylinder ausgebildet sind, die einander mit vorgegebener Passung beaufschlagen.

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34.Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 33, dadurch gekennzeichnet,
daß der Außenzylinder auf einer« Kolben (26) ausgebildet
ist, der in einen den Innenzylinder aufweisenden Hohlzylinder (25) hineinragt.

35. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 34, dadurcih gekennzeichnet,, daß zwischen dem Hohlzylinder (25) und dem Kolben (26) ein
der zugelassenen Korngröße der Feststoffe (27) entsprechender Spalt (29) vorgesehen ist.

36. Vorrichtung nach"Anspruch 15 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß je nach zugelassener Korngröße Hohlzylinder (25) mit
unterschiedlichem Innendurchmesser einem Kolben (26) mit
vorgegebenem Durchmesser zugeordnet- sind.

37. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (25) und der Kolben (26) aus durchsichtigem Material mit harter Oberfläche hergestellt sind.

38. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (26) an einem Kolbenende (33) mit einem Standsockel (34) versehen ist.

39. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Standsockel (34) als kreisrunde Scheibe ausgebildet ist, der von zwei einander planparallelen und kreisrunden
Ebenen begrenzt ist, auf deren unterer sich der Kolben (26) mit einer senkrechten Mittelachse erhebt.

40. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 39, dadurch gekennzeichnet,

daß der Standsockel (34) mit seiner oberen Ebene als Anlagefläche für den auf den Kolben (26) aufgeschobenen Hohlzylinder (25) ausgebildet ist.

41. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 4o, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (26) an seinem dem Standsockel (34) abgewandten Ende als Kegel (31) ausgebildet ist.

. ν

42. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem in dem Hohlzylinder (25) eingefahrenen Kolben (26) zwischen dem Kegel (31) und dem benachbarten Innenzylinder ein mit Flüssigkeit (28) zu befüllender Restraum (40) ausgebildet ist.

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