DE3602309A1 - Geraet mit viskositaets-istwert- und einstellbarer -sollwert-anzeige zur bestimmung der verduennbarkeit von viskosen zubereitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät mit Viskositäts-Ist­ wert- und einstellbarer -Sollwert-Anzeige zur Bestim­ mung der Verdünnbarkeit von mehr oder weniger viskosen Zubereitungen wie Anstrich- und Klebstoffen und ins­ besondere von Tief- und Flexo-Druckfarben gemäß Ober­ begriff des Hauptanspruches.

Allgemein wird zur Durchführung solcher Bestimmungen der betreffenden Zubereitung so lange bzw. so viel vom entsprechenden Verdünnungsmittel zugesetzt, bis die verlangte niedrigere Sollviskosität erreicht ist. Je mehr die vogelegte Zubereitung dabei an Verdünnungs­ mittel aufnimmt, um so größer ist ihre Verdünnbarkeit, die sich zahlenmäßig durch den aufgenommenen Mengen­ anteil ausdrücken läßt. Die Verdünnbarkeit ist ein wichtiges Qualitätsmerkmal von Tief- und Flexo-Druck­ farben.

Die ursprünglichste und nicht automatisierte Methode besteht darin, der Ausgangszubereitung einzelne Portionen Verdünnungsmittel von Hand zuzumischen und jedesmal die erreichte Viskosität zu messen. Dabei kann man sich vorsichtig mit kleinen Portionen Verdünnungs­ mittel an den Sollwert herantasten. Man kann auch mit größeren Portionen eine Überschreitung des Sollwerts riskieren und dann die Versuchsreihe neu beginnen. Man kann auch die für jedes System Zubereitung + Verdün­ nungsmittel spezifische Funktion der Verdünnungsmittel­ zugabe zur Viskosität graphisch oder rechnerisch erfassen. Bei jeder Variante dieser ursprünglichsten Arbeitsweise ist dieses Probieren umständlich und mit methodischen Fehlern behaftet.

Wegen dieser Nachteile wurden bereits Geräte ent­ wickelt, bei denen das Verdünnungsmittel verlustfrei und mehr oder weniger kontinuierlich zugegeben und dabei der Ansatz ständig gerührt und zugleich dessen Viskosität gemessen wird. Allerdings haben auch diese vorbekannten Geräte noch Mängel. Wenn nämlich die bei solchen Zubereitungen mehr oder weniger ausgeprägt zumeist vorhandene Thixotropie willkürlich, d. h. entweder zu wenig oder übertrieben abgebaut und die verbrauchte Verdünnungsmittelmenge erst nachträglich durch bspw. Wägung ermittelt wird, geht Zeit verloren, und außerdem sind immer noch methodische Fehlerquellen vorhanden.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der vorstehend genannten Art dahingehend zu ver­ bessern, daß die Verdünnungsmittelzugabe erst nach zeitlich vorgegebenem Thixotropieabbau und dann die Zugabe viskositätsmeßabhängig unter kontinuierlicher Erfassung der Zugabemenge erfolgen sollen.

Diese Aufgabe ist mit einem Gerät der eingangs genann­ ten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst. Vorteil­ hafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unter­ ansprüchen.

Durch diese erfindungsgemäße Lösung wird also dem Probenansatz der viskosen Zubereitung das Verdünnungs­ mittel so dosiert zugeführt, daß die resultierende Viskosität automatisch dem vorgegebenen Sollwert angepaßt werden kann. Erfindungswesentlich ist hierbei die Ausstattung des Gerätes mit einer Zeitschaltuhr, einem Durchflußmengenmesser und einem Verdünnungs­ mittel-Zähler. Die erfindungsgemäße unmittelbare Durchflußmengenmessung ist jeder vorbekannten Wägung, und zwar auch jeder automatisierten Wägung überlegen. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Zeitschaltuhr ist gewährleistet, daß die Verdünnungsmittelzugabe erst dann einsetzt, wenn die Thixotropie reproduzierbar im richtigen Maße abgebaut ist. Durch die permanent während des Verdünnungsvorganges erfolgende Durchfluß­ mengenmessung sind die jeweiligen Durchflußmengenwerte einfach zu den sich einstellenden Viskositäts-Istwerten in Beziehung zu setzen.

Das erfindungsgemäße Gerät wird nachfolgend anhand der schematischen, zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigt schematisch

Fig. 1 eine Voransicht des Gerätes und

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Stativsockel des Ge­ rätes.

Wie aus Fig. 1 erkennbar, sind das Stativ 20 des Geräte­ gestelles 1, die Halterung 25 für den Viskositätssensor einschl. Rührmotor 10 mit dem Rotationskörper 11 zum Durchrühren des Meßansatzes und zum Erfassen der Viskosität so gestaltet, daß als Probengefäß 12 auch Einwegbecher verwendbar sind und daß der Rotations­ körper 11 in der richtigen Weise exzentrisch eingesenkt wird und nach jeder Messung leicht und schonend gereinigt werden kann.

Wichtige Einheiten sind dabei das Regel- und Steuer­ gehäuse 2 des Gerätes, der Sensor 10 mit dem Rotations­ körper 11 und das elektrisch betätigbare Ventil 16. Der Sensor 10 mit dem Rotationskörper 11 kann in seiner Höhe mittels des Statives 20 verstellt werden, um das Probengefäß 12 leicht einbringen zu können. Das Ver­ dünnungsmittel fließt vom Vorratsbehälter 14 und durch die Verdünnungsmittel-Leitung 15 und den Durchfluß­ mengenmesser 13 und ferner durch das geöffnete Ventil 16 in das bspw. 300 ml fassende Probengefäß 12. Die Impulse des Durchflußmengenmessers 13 betätigen über die im Regel- und Steuergehäuse 2 untergebrachten Verstärker und Umsetzer den Verdünnungsmittel-Zähler 9. Die Schalter, Taster und Signallampen 4 bis 8 dienen zum Betrieb und zur Kontrolle des Gerätes, wobei im Regel- und Steuergehäuse 2 weiterhin eine einstellbare Zeitschaltuhr 21 angeordnet ist.

Vorteilhaft ist der Stativsockel 22 mit einer ring­ förmigen Halterung 23 für den Einsatz des Probengefäßes 12 versehen, wobei diese Halterung 23, wie aus Fig. 2 erkennbar, exzentrisch zur Achse 24 des Rotations­ körpers 11 angeordnet ist.

Die Messungen mit dem derart ausgestatteten Gerät laufen, wie nachfolgend am Beispiel einer Illustrations­ tiefdruckfarbe und dem Verdünnungsmittel Reintoluol erläutert, folgendermaßen ab:

Nach Betätigung des Netzschalters 4 wird an der Sollwert-Vorgabe (Sollwertgeber 26 mit digitaler Sollwert-Anzeige 27) der Viskositäts-Sollwert einge­ stellt. Von der weiterzuverdünnenden Tiefdruckfarbe werden 250 g in das Probengefäß 12 getan. Dieses wird auf die Halterung 23 des Stativs 20 exzentrisch zur Achse des Rotationskörpers 11 gestellt, und der Sensor 10 mit anhängendem Rotationskörper 11 und Magnetventil 16 werden abgesenkt. Unmittelbar darauf wird der Starttaster 5 gedrückt. Damit wird die Zeitschaltuhr 21 eingeschaltet. Nach drei Minuten gemäß vorgegebenem Ausführungsbeispiel - die Thixotropie der Druckfarbe ist danach in der richtigen Weise abgebaut - öffnet sich das Magnetventil 16, die Kontroll-Lampe 7 leuchtet auf, und das Toluol beginnt durch die Verdünnungs­ mittel-Leitung 15 aus dem Vorratsbehälter 14 in das Probengefäß 12 zu fließen. Die zufließende Menge wird vom Durchflußmengenmesser 13, hier einer Meßturbine, gemessen und mit dem Zähler 9 in Millilitern registriert. Erreicht der digital angezeigte Istwert 28 den Sollwert 27, schließt das Magnetventil 16. Gegebe­ nenfalls öffnet sich dieses danach noch sehr kurz­ zeitig, um nach vollkommenerer Durchmischung den genaueren Endwert zu erreichen. Sobald das Magnetventil 16 ca. 20 bis 30 sec. geschlossen blieb, wird das zugegebene Toluol am Zähler 8 abgelesen. Danach wird mit dem Rückstelltaster 8 die Anzeige auf dem Zähler 9 auf "Null" gestellt und das Gerät so wieder in die Aus­ gangsposition gebracht. Der Rotationskörper 11 und dessen Welle werden mit Toluol und Pinsel gereinigt. Das Gerät ist damit für die nächste Messung betriebs­ bereit.

Claims (4)

1. Gerät mit Viskositäts-Istwert- und einstellbarer -Sollwert-Anzeige zur Bestimmung der Verdünnbar­ keit von viskosen Zubereitungen, insbesondere von Tief- und Flexodruckfarben, bestehend aus einem Steuer- und Regelgehäuse, einem Probengefäß mit exzentrisch in dieses eintauchendem Rotations­ körper, der beim Rotieren die Probe durchrührt und über einen angeschlossenen Sensor gleichzeitig deren Viskosität bestimmt, und einen Verdünnungs­ mittel-Vorratsbehälter, dessen Verdünnungsmittel- Leitung in das Probengefäß gerichtet und mit einem elektrisch betätigbaren Ventil versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verdünnungsmittel-Leitung (15) ein mit einem Verdünnungsmittel-Zähler (9) gekoppelter Durchflußmengenmesser (13) angeordnet ist, wobei ein Sollwertgeber (26), ein Starttaster (5), eine Zeitschaltuhr (21), ein mit einem Rotationskörper (11) bestückter Sensor (10), eine Viskositäts- Istwert-Anzeige (28) und ein Rückstelltaster (8) derart untereinander verknüpft sind, daß nach dem Starten (5) die Zeitschaltuhr (21) anläuft, daß nach einer vorab einstellbaren Zeit das Ventil (16) geöffnet und die durchgeflossene Verdünnungs­ mittelmenge angezeigt (9) werden, daß das Ventil (16) geschlossen wird, sobald der Viskositäts- Istwert den Sollwert erreicht und daß der Ver­ dünnungsmittel-Zähler (9) wieder in Nullstellung bringbar ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gerätegestell (1) mit einem höhenverstellbaren Stativ (20) ver­ sehen ist, an dem der Sensor (10) mit Rotations­ körper (11) und das Ventil (16) befestigt sind.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Probengefäß (12) lös- und fixierbar auf einem Stativsockel (22) des Gerätegestelles (1) angeordnet ist.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das Probengefäß (12) auswechselbar auf einem exzen­ trisch zur Drehachse (24) des Rotationskörpers (11) am Stativsockel (22) befindlichen Halter (23) angeordnet ist.