DE3420341A1 - Vorrichtung zum messen der viskositaet von stoffen - Google Patents

Vorrichtung zum messen der viskositaet von stoffen

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Description

  • Vorrichtung zum Messen der Viskosität von Stoffen
  • Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Viskosität von Stoffen, insbesondere der sich verändernden Viskosität von trocknenden Deckstoffen, versehen mit einer Platte, deren Fläche schräg zur horizontalen Ebene aufgestellt ist, auf welcher der zu untersuchende Stoff angebracht ist, und auf welcher sich eine Kugel abwälzt, wobei der auf der Platte zurückgelegte Weg pro Zeiteinheit ein Maß für die Viskosität des Stoffes darstellt. Eine derartige Vorrichtung ist aus einem Artikel von W. Göring u.A. in der Zeitschrift "Farbe und Lack", 83. Jahrgang, Nr. 4 1977, Seiten 270 bis 277 bekannt.
  • Das rheologische Verhalten von Überzugs- oder Deckstoffen während deren Filmbildung, die in flüssiger oder etwas festerer Form auf einem Träger odelfeinem festen Untergrund angebracht sind, ist von großer Bedeutung für die Eigenschaften der resultierenden Deckschicht. Unter diesen Eigenschaften wird eine Gesamtheit von physikalischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften verstanden.
  • Es versteht sich, daß dabei die Viskosität von auf dem Träger angebrachten und trocknenden Deckstoffen während der Filmbildung sowohl in der Abdampfphase wie auch in einer eventuell nachfolgenden Muffelphase durch Verdampfung des Lösungs,nittels, Temperaturveränderungen und chemische Reaktionen in den Stoffen variieren kann. Diese zeitliche Variation der Viskosität beeinflußt die Art, in welcher sich der Deckstoff anbringen und verteilen läßt, flachzieht, absackt, sich kraterförmig einzieht sowie eine schlechte Deckung der Kanten bildet. Es ist daher von großer Wichtigkeit, die Viskosität eines Deckstoffes unter veränderlichen Umständen messen zu können.
  • Im oben genannten Artikel ist eine Vorrichtung beschrieben, mit welcher unter Verwendung des Prinzips der rollenden Kugel die Viskosität einer Farbe bestimmt wird. Dabei wird eine Kugel aus Stahl an einer Platte angebracht, die mit einer zu untersuchenden Farbschicht versehen ist und unter einem Winkel zur Horizontalen aufgestellt ist. Dabei wird die von der nach unten rollenden Kugel benötigte Zeit pro Längeneinheit gemessen. Die auf diese Weise bestimmte Geschwindigkeit der rollenden Kugel ist umgekehrt proportional zur Viskosität der angebrachten Farbe. Die Messungen mit einer derartigen Vorrichtung sind jedoch verhältnismäßig schwierig und auch schwer quantifizierbar. Außerdem besteht das Problem, daß das Trocknen der angebrachten Farbe nicht gleichmäßig verläuft. Durch das Entstehen einer Dampffalle verläuft die Trocknung an der oberen Kante der Platte schneller als an der unteren Kante. Es ist daher beim Abrollen der Kugel die Geschwindigkeit dieser Kugel größer als die Geschwindigkeit der folgenden Kugel, welche an der oberen Seite losgelassen wird. Das bedeutet, daß die Geschwindigkeiten der Kugeln nicht aneinander anschließen.
  • Die Erfindung hat zum Ziel, die oben genannten Schwierigkeiten zu beseitigen und eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe die sich verändernde Viskosität von Stoffen, insbesondere von trocknenden Deckstoffen, gemessen werden kann, und zwar vom Anbringen bis zum Erhärten durch physikalische und/oder chemische Trocknung unter sich verändernden Umständen.
  • Dieses Ziel wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch erzielt, daß die Platte in ihrem Mittelpunkt drehbar angeordnet ist, so daß die Platte in der genannten Fläche mit der Hilfe eines motorischen Antriebs drehen kann, und daß eine punktförmige Lichtquelle sowie ein Lichtdetektor gegenüber an beiden Stellen der Platte aufgestellt sind, derart, daß bei einem Unterbruch des Lichtes durch die Kugel ein linienförmiger Schatten zum Lichtdetektor entsteht, dessen Detektionssignal einer elek- trischen Einheit zur Steuerung des Motors zugeführt wird, um die Platte in einer Richtung entgegen der Bewegungsrichtung der Kugel zu drehen, so daß diese in vertikaler Richtung auf ungefähr der gleichen Stelle verbleibt.
  • Mit der Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die veränderliche Viskosität eines Stoffes z.B. während der Verdampfung eines Lösungsmittels oder Tragmittels, bei physikalischen und/oder chemischen Veränderungen kontinuierlich gemessen und aufgezeichnet werden, und zwar während Temperaturänderungen nach einem gewählten Temperatur-Zeitprogramm. Unter Stoffen werden außer Mischungen von Stoffen auch organische Lösungen, wie z. B. herkömmliche Lacke, lösungsmittelarme oder lösungsmittelreiche Lacke; in Wasser verteilte Stoffe wie z.B. Emulsionen, Dispersionen und Pulverschlämme; in organischen Medien verteilte Stoffe; schmelzbare Pulver; und ähnliche verstanden.
  • Die sich verändernde Viskosität kann bei einer festen Formulierung des Stoffes als Funktion Eon Ventilation und eines gewählten Temperatur-Zeitprogrammes beim Abdampfen, Aufwärmen und Versteifen gemessen werden. Auch kann bei einer konstanten Ventilation ein bestimmtes Temperatur-Zeitprogramm durchgeführt werden, oder es kann auch bei einer festen Temperatur-Zeitchankteristik die Ventilation geändert werden. Außerdem kann die sich verändernde Viskosität bei festen Ventilationsbedingungen und einem gewählten Temperatur-Zeitprogramm gemessen werden als Funktion der Formulierung des Überzugsstoffes. Diese Formulierungsparameter können einzeln geändert werden, mit z.B. der Typ und das Molekulargewicht des Bindemittels, der Typ und die Menge des Lösungsmittels bzw.
  • der Mischung von Lösungsmitteln, der Typ und die Menge von Pigment oder der Pigmentmischung, der Typ und die Menge des Katalysators oder der Typ und die Menge von Beimengungen. Anhand der oben genannten Meßung können die Eigenschaften von Stoffen bezüglich Stabilität, Filmbildung, äußeres Aussehen uws. auf indirekte Weise näher untersucht werden.
  • Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles mit der Hilfe der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 schematisch das Meßprinzip der bekannten Vorrichtung, die Figuren 2 und 3 schematisch eine räumliche Darstellung sowie einen Schnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 4 ein Blockschema der bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Steuerung des Antriebes, Fig. 5 ein Schema eines Ausführungsbeispieles der elektrischen Einheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 6 zwei Kurvenlinien zur Erläuterung der Wirkung der in der Fig. 5 dargestellten elektrischen Einheit und Fig. 7 ein Diagramm als Beispiel der gemessenen Viskosität eines Deckstoffes als Funktion eines angewandten Temperatur-Zeitprogrammes.
  • In der Figur 1 ist schematisch dargestellt, wie nach dem Prinzip der rollenden Kugel eine Kugel 3 mit einem Durchmesser von 1,5 mm über eine Platte 1 nach unten rollt, die mit dem zu untersuchenden Deckstoff 2 versehen ist und unter einem Winkel von 30 ° zur Horizontalen eingestellt ist.
  • Die Dicke d des angebrachten Deckstoffes 2, in der Form einer Filmschicht, beträgt 50 pm. Die Geschwindigkeit der in der Filmschicht nach unten rollenden Kugel 3 wird gemessen und ist im wesentlichen umgekehrt proportional zur scheinbaren Viskosität des angebrachten Überzugsstoffes. Im Gegensatz zu Newton'schen Flüssigkeiten spricht man bei nicht-Newton' schenFlüssigkeiten, wie es bei vielen der zu untersuchenden flüssigen Deckstoffen und Farben der Fall ist, von scheinbarer Viskosität. Die scheinbare Viskosität ist eine Funktion der schergeschwindigkeit.
  • Im folgenden soli diese scheinbare Viskosität ebenfalls aus Gründen der Einfachheit als Viskosität bezeichnet werden.
  • In den Figuren 2 und 3 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung räumlich und im Schnitt dargestellt. Die Prüfplatte 4, auf welcher der zu untersuchende Deckstoff angebracht wird, ist unter einem Winkel schräg zur horizontalen Ebene in einem Gehäuse 17 angeordnet. Die Platte ist in ihrem Mittelpunkt 16 durch ein Antriebsorgan 9, z.B. einen Schrittmotor, angetrieben. Die Platte kann auch auf einem als eine flache Scheibe ausgebildeten Heizelement angebracht sein auf welchem sie durch eine nichtdargestellte Vakuumpumpe über ein Vakuumventil 8 angesaugt wird. Das Heizelement wird durch Schleifringe 7 gespeist, wobei durch einen Temperaturfühler 6 die Temperatur der Kombination von Heizelement und Platte abgetastet wird. Durch ein in einem Deckel 5a angebrachtes Filter 5b wird Luft zugeführt und durch regelbare Ventilatoren 10 abgeführt. Um einen möglichst konstanten Strom entlang der ganzen Oberfläche der Platte zu erhalten, befindet sich unter der Platte eine Zwischenwand 11, in deren Mitte sich ein perforierter Abschnitt befindet. Innerhalb des Gehäuses kann ein Anemometer angeordnet sein, um die Regelung der Ventilation zu überwachen.
  • Weiter sind an beiden Seiten der Platte 4 außerhalb des Gehäuses 17 eine Lichtquelle 14 und ein Lichtdetektor 13 derart angeordnet, daß das austretende Lichtbündel der Lichtquelle 14 entlang der Oberfläche der Platte nach dem Detektor gerichtet ist und ein Teil des Lichtes auf diesen fällt. Das Licht tritt dabei durch lichtdurläßige Fenster 12 in das Gehäuse ein und aus diesem hinaus.
  • Eine Kugel 3 aus beispielsweise Stahl, Glas oder einem anderen Material wird auf dem zu untersuchenden flüssigen Deckstoff, wie z.B. einer Farbe, angebracht und ist bestrebt, unter dem Einfluß von Schwerkraft, nach unten zu rollen. Die Kugel verursacht durch Unterbruch des Lichtstrahles einen zum Lichtdetektor gerichteten linienförmigen Schatten. Der Lichtdetektor, der die Form eines linienförmigen Streifens von Photozellen haben kann, liefert in Abhängigkeit vom Anfall des Lichtes und des linienförmigen Schattens ein Detektionssignal an eine elektrische Einheit 18. Diese Einheit 18 steuert das Antriebsorgan 9 derart, daß die Platte in einer Richtung gedreht wird, die der Bewegungsrichtung der Kugel entgegengesetzt ist, derart, daß diese Kugel in vertikaler Richtung auf ungefähr derselben Stelle der Platte bleibt. Dadurch wird der Einfluß jeglicher Dampffalle vermieden. Wenn sich die Kugel auf einer durch den Mittelpunkt 16 verlaufenden horizontalen Linie befindet, beschreibt die Kugel bei einem genauen korrigierenden Antrieb des Motors 9 eine kreisförmige Bahn auf der Platte.
  • Wenn sich die Kugel jedoch etwas über oder unterhalb dieser durch den Mittelpunkt führenden Linie befindet, entsteht eine spiralförmige Bahn, die entweder zum Mittelpunkt oder von diesem weg führt. In diesen letzteren beiden Fällen ist der lotrechte Abstand der Stellung der Kugel zur erwähnten durch den Mittelpunkt führenden Linie bestimmend für die Größe der Gewindesteigung dieser spiralförmigen Bahn auf der Platte.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Drehgeschwindigkeit der Platte umgekehrt proportional zur Viskosität des zu untersuchenden Deckstoffes. Theoretisch kann die folgende Beziehung ableitet werden wobei t = die Zeit, in welcher die Kugel einen Weg s zurücklegt k'= Konstante t = Viskosität s = der durch die Kugel in der Zeit t zurückgelegte Weg r = Radius der Kugel cr(= Neigungswinkel der Platte Experimentell wurde jedoch die folgende Beziehung gefunden aus dieser ergibt sich aufs neue W = Konst . t s Bei der Verwendung eines Schrittmotors für das Antriebsorgan bedeutet jeder Schritt einen durch die Kugel zurückgelegten Weg s von ß. b, wobei ß = 2 t Schritte pro Umdrehung und b = Abstand zwischen dem Schwerpunkt der Kugel und dem Mittelpunkt 16 der Platte.
  • Bei einer kreisförmigen Bahn der Kugel auf der Platte bleibt der Abstand b jeweils konstant. Bei einer spiralförmigen Bahn der Kugel wird b kontinuierlich abnehmen oder zunehmen.
  • Wenn die Kugel eine kreisförmige Bahn auf der Platte zurücklegt, ist nur eine Lichtquelle nötig, um die Stellung der Kugel in vertikaler Richtung konstant zu halten, da der Abstand b fest ist. Wenn jedoch die Kugel eine spiralförmige Bahn zurücklegt, muß auch dieser variierende Abstand b zum Mittelpunkt bestimmt werden.
  • Zu diesem Zweck wird vorzugsweise eine zweite Lichtquelle 15 verwendet, die neben der ersten Lichtquelle 14 an der gleichen Seite der Prüfplatte angeordnet ist. Bei Unterbruch des Lichtes dieser zweiten Lichtquelle wird ein zweiter linienförmiger Schatten erhalten, der ebenfalls auf den Lichtdetektor 13 fällt. Der Abstand zwischen dem Anfall des ersten linienförmigen Schattens zum Anfall des zweiten linienförmigen Schattens, d.h. der Winkel zwischen beiden Schatten, ist ein Maß für den Abstand der Kugel zum Mittelpunkt 16.
  • Mit Vorteil wird der Abstand zwischen dem einen und dem anderen Anfall in der elektrischen Einheit zu einem Korrektursignal für die aus der Drehgeschwindigkeit der Platte abgeleiteten Werte der Viskosität umgewandelt.
  • Die Figur 4 zeigt ein vereinfachtes Blockschema der Steuerung des Motors 9. Die elektrische Einheit 18 versorgt einerseits die Speisung der Lichtquelle 14 und 15 und das Abtasten des Lichtdetektors 13. Andererseits empfängt die Einheit 18 das Detektionssignal des Detektors 13 und setzt dieses in ein Steuersignal p für den Motor um. Das Steuersignal p wird ebenfalls der Verarbeitungsschaltung 28 zur Ableitung der Viskosität2 zugeführt. Gleichzeitig gibt die Einheit 18 ein auf den veränderten Abstand b bezogenes Zeiteinheiten-Signal q an die Verarbeitungsschaltung 28 ab.
  • Die Figur 5 zeigt ein Schema eines Ausführungsbeispieles der elektrischen Einheit 18. Die in diesem Beispiel als Scheibe dargestellte Platte 4 wird durch eine durch den Mittelpunkt 16 führende Achse des Sc-hrittmotors 9 angetrieben. Die beiden Lichtquellen 14 und 15 können infrarote Lichtstrahler sein. Der Lichtdetektor 13, der ein Photostreifen mit z. B. 100 Photozellen mit einer Breite von 0,1 Millimeter sein kann, ist in einer Abtastschaltung 20 enthalten. Unter Steuerung durch einen Abtastimpulsgenerator 21 wird der Photostreifen 10.000 mal pro Sekunde von oben nach unten abgetastet. Dabei werden die beiden Lichtquellen 14 und 15 durch einen Quellenschalter 22 derart gesteuert, daß sie abwechselnd wirksam werden, indem die Schaltung 20 am Ende jedes Abtastvorganges.ein Abtast-Endsignal an den Quellenschalter 22 liefert.
  • In Abhängigkeit von der Stellung der Kugel 3 auf der Platte 4 wird dadurch eine Anzahl der Photozellen des Photostreifens für die Infrarotstrahlung sowohl der Lichtquelle 14 als auch der Lichtquelle 15 abgedeckt. Dabei wird ein durch die Kugel verursachter linienförmiger Schatten auf die erwähnten Zellen fallen. Wenn die Geschwindigkeit der Kugel nach unten größer ist als die nach oben gerichtete Geschwindigkeit der Platte an der Stelle der Kugel wird der linienförmige Schatten der Kugel immer tiefer angeordnete Photozellen treffen.
  • Der Zähler 23 hat drei Signaleingänge a, b und c bzw.
  • zum Zählen der Abtastimpulse des Generators 21, für die Richtung des Zählens und zur Aufnahme des Schattensignales, das angibt, daß das Zählen unterbrochen werden kann. Außerdem liefert der Zähler 23 Zählsignale an Speicher 24 und 25 , die zu gewünschten Zeitpunkten den vorhandenen Zählstand festhalten.
  • Die Wirkung der elektrischen Einheit 18 in zwei nacheinander folgenden Abtastzyklen von je 100 usec wird anhand der zwei Detektionswellen formen in Figur 6 im folgenden erläutert.
  • Das Abtasten des Streifens von der ersten (obersten) Zelle beginnt in einem Abtastzyklus, in welchem die Quelle 14 wirksam ist. Der Zähler 23 beginnt dann von der ersten abgetasteten Photozelle von diesem Zeitpunkt to an hoch zu zählen. In einem gegebenen Augenblick fällt der linienförmige Schatten der Kugel bei Belichtung durch die Quelle 14 auf eine Anzahl der Photozellen. Dabei bestimmt die Photozelle n zum Zeitpunkt ta die Schattengrenze des Schattensignales an, und es wird das Zählen im Zähler 23 unterbrochen. Wenn durch die Photozelle 100 das Abtast-Endsignal abgegeben wird, wird durch den Zähler 23 der vorher bei der Photozelle n unterbrochene Zählstand dem Speicher 24 abgegeben, welche Zählstand n mit dem Zeitabstand to -ta übereinstimmt.
  • Beim folgenden zum 10 + 100 psec beginnenden Abtastzyklus ist dieQuelle 15 wirksam, wobei durch den Zähler nun hinunter gezählt wird. Bei der Photozelle m wird die Schattengrenze des Schattensignals der Lichtquelle 15 festgestellt, wobei im Zähler im Augenblick to + 100 + tb das Abzählen unterbrochen wird. Wenn in diesem zweiten Zyklus die Photozelle 100 das Abtast-Endsignal liefert, wird durch den Zähler der Zählstand n - m an den Speicher 25 abgegeben, welche Zählstand bei 100 psec mit dem Zeitabstand ta - tb übereinstimmt. Darauf wird der Zähler auf Null zurückgestellt.
  • Den (to - ta) Speicher 24 erhält bei der beschriebenen Arbeitsweise einmal pro 200 psec eine neue Information betreffend die vertikale Stellung der Kugel auf der Platte.
  • Außerdem enthält der (ta - tb) Speicher 25 jeweils alle 200 sec eine Information über die horizontale Lage der Kugel auf der Platte. Diese erhaltene Information ist noch etwas unsicher wegen Rauschen, Schwingungen und Abmessungen der punktförmigen Quellen und der Kugel. Daher wird diese Information nach einer bestimmten Periode von mindestens vier msec gemittelt.
  • Das Antriebsorgan kann wie beschrieben ein Schrittmotor sein, mit einem ursprünglichen Antrieb von 48 Schritten pro Umdrehung, welche über eine Verzögerung von 1 : 250 übertragen wird. Das bedeutet, daß für jede Umdrehung des Motors 12.000 Schritte erforderlich sind. Ein Schrittgenerator 26 besorgt mit einer Frequenz von 250 Schritten/sec, d.h. einem Schritt pro 4 msec, die Steuerung des Motors. Auf den Schrittgenerator folgt ein durch dOn Speicher 24 gesteuerter Schrittteiler 27, welcher eingerichtet ist, um im Geschwindigkeitsbereich von Null bis 250 Stufen pro Sekunde einen dynamischen Antrieb des Schrittmotors und damit eine dynamische Stellungsregelung der Kugel zu ermöglichen, wobei minimale Beschleunigungen auftreten. Durch Steuerung des mindestens nach 4 msec gemittelten (to - ta)-Wertes wird der Teilfaktor des Schrittteilers 27 derart eingestellt, daß die Platte eine der nach unten führenden Bewegung der Kugel entgegengerichtete Drehgeschwindigkeit erhält, so daß die Kugel in vertikalter Richtung an ungefähr der gleichen Stelle verbleibt. Zu diesem Zweck kann der Teilfaktor des Schrittteilers 27 in einem Bereich von 2,5 Stufen pro Sekunde bis 250 Stufen pro Sekunde liegen. Dabei werden die festen Teil faktoren, die bei der Hochrechnung und der Abwärtsrechnung aufbinderfolgenden gleichmäßig verschieden sind, durch die to - ta Information bestimmt. Je nach eine höhere Schrittfrequenz erfordert wird, somit ein kleinerer Teil faktor, muß der to - ta Wert größer sein, was einiges Spiel in der vertikalen Stellung der Kugel zur Folge hat.
  • Wenn die Kugel beim Beschreiben ihrer Bahn auf der Platte vertikal betrachtet in eine tiefere Lage kommt, muß der Wert n und somit to-ta größer und somit der Teil faktor im Schrittteiler 27 entspreechend kleiner werden. Dabei wird die Antriebsgeschwindigkeit des Schrittmotors 9 größer, so daß sich die Platte schneller dreht, um die Kugel auf der gleichen Höhe zu halten.
  • Sobald der gemittelte Wert von to - ta kleiner ist als eine bestimmte minimale Zahl, somit ein größerer fester Teilfaktor, wird die Zufuhr der Schrittsignale an den Motor unterdrückt. Durch die Wahl eines derartigen Referenzwertes, d.h. einer bestimmten vertikalen Stellung der Kugel, kann die Gewindesbiegung der spiralförmigen Kugelbahn auf der Platte beeinflußt werden.
  • Das Steuersignal p des Motors 10 wird ebenfalls der Verarbeitungsschaltung 28 zur Ableitung und Registrierung t der Viskosität nach der Beziehung - Konst.-5- zugeführt. Mit Rücksicht auf diesen Abstand s bedeutet jeder gebildete Schritt einen durch die Kugel zurückgelegten Weg von ß t b, wobei 2 sf und b der Abstand zwischen ß = und b der Abstand zwischen 250 . 48 dem Schwerpunkt der Kugel und dem Mittelpunkt 16 der Platte.
  • Wie bereits erwähnt, ist bei einer kreisförmigen Bahn der Kugel zur Bestimmung der Viskosität der in dem Speicher 24 festgehaltene Zählstand n ausreichend. Bei einer spiralförmigen Bahn der Kugel muß jedoch zu dieser Bestimmung eine weitere Angabe erhalten werden von der horizontalen Stellung der Kugel, und zwar mittels des in dem Speicher 25 festgehaltenen Zähl- standes n-m. Das verhältnismäßig gut lineare Verhältnis zwischen b und dem erhaltenen Wert n-m ist wichtig Lür die Bestimmung des von der Kugel auf der Platte wirklich zurückgelegten Weges.
  • t In der Beziehung = Konst. l;y- b stellt t eine absolute Zeiteinheit dar. Der durch den Speicher 25 gesteuerte Zeitgenerator 29 gibt ein aus Zeiteinheiten t/b bestehendes Signal q an die Verarbeitungsschaltung 28 ab. In dieser Verarbeitungsschaltung wird das Steuersignal p durch die Zeiteinheiten t/b bemustert, wobei das Ausgangssignal ein direktes Maß für die augenblichliche Viskosität, welche bei der Bewegung der Kugel im auf der Platte angebrachten Stoff vorgefunden wird, darstellt.
  • Wie bereits beschrieben, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Vorteil zum Untersuchen des rheologischen Verhaltens während der Filmbildung von Deckstoffen verwendet werden, welche in flüssiger oder mehr fester Form angebracht sind. Dabei können verschiedene Trocknungsbedingungen und verschiedene Formulierungsparameter abenfalls untersucht werden.
  • In der Figur 7 ist ein Beispiel einer Messung durcqdie erfindungsgemäße Vorrichtung der veränderlichen Viskosität in Pa.s eines Lacks mit einem hohen Feststoffgehalt bei einem bestimmten Temperaturzeitprogramm dargestellt. In der Figur zeigen die Kurven 1 und 2 den Lack mit 0,3 % und mit 0,6 % Katalysator. Im Gebiet f wird zum Abdampfen die Temperatur auf 23 OC gehalten, und im Gebiet g wird zur Trocknung eine Erhitzung auf 125 "C verwendet. Es ist dabei ersichtlich, daß die Viskosität zuerst stark abnimmt und darauf stark zunimmt.

Claims (1)

  1. Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Messen der Viskosität von Stoffen, insbesondere der sich verändernden Viskosität von trocknenden Deckstoffen, versehen mit einer Platte, deren Fläche schräg zur horizontalen Ebene aufgestellt ist, auf welcher der zu untersuchende Stoff angebracht ist, und auf welcher sich eine Kugel abwälzt, wobei der auf der Platte zurückgelegte Weg pro Zeiteinheit ein Maß für die Viskosität des Stoffes darstellt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Platte in ihrem Mittelpunkt drehbar angeordnet ist, so daß die Platte in der genannten Fläche mit der Hilfe eines motorischen Antriebes drehen kann, und daß eine punktförmige Lichtquelle sowie ein Lichtdetektor gegenüber an beiden Seiten der Platte aufgestellt sind, derart, daß bei einem Unterbruch des Lichtes durch die.Kugel ein linienförmiger Schatten zum Lichtdetektor entsteht, dessen Detektionssignal einer elektrischen Einheit zur Steuerung des Motors zugeführt wird, um die Platte in einer Richtung entgegen der Bewegungsrichtung der Kugel zu drehen, so daß diese in vertikaler Richtung auf ungefähr der gleichen Stelle verbleibt.
    t. Vorrichtung zum Messen der Viskosität von Stoffen nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n = t, daß der Lichtdetektor aus einem Streifen mit einer großen Anzahl von Photozellen besteht.
    3. Vorrichtung zum Messen der Viskosität von Stoffen nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine weitere punkförmige Lichtquelle in der Nähe der einen Lichtquelle angebracht ist, so daß ein weiterer linienförmiger Schatten nach dem Detektor entsteht, wobei der Abstand zwischen dem einen und dem weiteren Anfall der beiden linienförmigen Schatten am Streifen mit den Photozellen eine Anzeige liefert über die Stellung der Kugel in horizontaler Richtung zum Mittelpunkt der Platte.
    4. Vorrichtung zum Messen der Viskosität von Stoffen nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Platte zum Zweck einer zeitlich gesteuerten Erwärmung auf einem drehbaren Heizelement angeordnet ist, auf welchem sie durch die Hilfe von Vakuum angesaugt ist.
    5. Vorrichtung zum Messen der Viskosität von Stoffen nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß die Vorrichtung zum Zweck einer geregelten Belüftung der Platte mit einer Hülle mit Eingangsöffnung und Ausgangsöffnung für die Luft versehen ist.
    6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die elektrische Einheit einen Abtastgenerator zum wiederholten Abtasten der Photozellen des Photostreifens, einen Zähler welcher bei jedem Abtasten ein der Photozelle bzw. den Photozellen, auf welche der eine Schatten fällt, übereinstimmendes Zählsignal bildet, eine durch das Zählsignal gesteuerte Steuerschaltung des Motors sowie eine Verarbeitungsschaltung welche aus dem Steuersignal des Motors die Viskosität des auf der Platte angebrachten Stoffes ableitet.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Motor ein Schrittmotor ist, und daß die Steuerschaltung einen Schrittgenerator sowie einen durch das Zählsignal gesteuerten Schrittteiler enthält.
    8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 oder 7 , d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Zähler bei einem ersten Abtastvorgang bis die den einen linienförmigen Schatten umfassenden Photozelle(n) hoch zählt und bei einem zweiten folgenden Abtastvorgang bis die den weiteren linienförmigen Schatten umfassenden Photozelle(n) herunter zählt und ein entsprechendes Differenzsignal bildet, wobei eine auf das Differenzsignal reagierende Korrekturschaltung ein entsprechendes Korrektursignal an die Verarbeitungsschaltung abgibt.
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