DE848102C - Viskosimeter - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 1. SEPTEMBER 1952

Sch 6234 IXh142I

Viskosimeter

1 )ie F.rfmdung !«.'trifft ein Viskosimeter, in welchem die Viskosität eines Stoffes als Reaktion des Widerstandes gemessen wird, den der Stoff einer rotierenden Relativbewegung zwischen einem MeLibehälter, der den Stoff enthält, und einem Tauchkörper entgegensetzt, der im Stoff im Mel.ilx'hälter an einer drehbaren Achse hängt. In solchen \ iskosimetern kann die Relativl>ewegung zwischen (k'iii Mel.ibehälter und dem Tauchkörper entweder durch I)R¹IuUIy; des λ le Mx.'h äl te rs oder durch Drehung des Tauc'hkörpers oder durch Drehung sowohl des Mel.ibeliälters als auch des Tauchkörpers Ik.'-wirkt werden, und die Frfiudung l>etrifft YiskosiliH'ter aller dieser drei genannten Arten.

I >as Viskosimeter genial.! der Friindung eignet sich zur l>estiniiiuuig der Fbel.ieigenschatten \ on !•'lii-isisj-kfiten sr;inz allgemein, und unter den ISegriff Viskosität im Sinne der Erfindung füllt demnach auch die Konsistenz von solchen plastischen Stoffen. die unter dem Fitirlul.i der Schwerkraft nur so langsam fbel.ien. dal.i man sie nicht mehr als Flüssigkeiten, sondern besser als Halbflüssigkeiten bezeichnen kann. Solche Halbtlüssigkeiten können beispielsweise dickflüssige Emulsionen sein.

ICs gibt verschiedene sog. Torsionsvisikosimeter, in denen die FlielkMgenschaften eines Stoffes als Reaktion des Widerstandes gemessen werden, den der Stoff einer rotierenden Relativbewegung zwischen einem MeLiliehalter, der den Stoff enthält, und einem Tauchkörper entgegensetzt, der im Stoff im Mel.ilx'hälter an einer drehbaren Achse hängt. Hei einem dieser lx?kannten Viskosimeter dieser Art ist der Mel.lbehälter feststehend, und der Tauchkörper wird durch einen F.lektromotor mit konstanter I'm

laufgeschwindigkeit im Meßl>ehälter gedreht. Der Stator dieses Elektromotors ist gegen die Wirkung einer Feder drehbar um eine senkrechte Achse im Viskosimeter angebracht, und der Widerstand, den der Stoff, dessen Viskosität gemessen werden soll, der Drehung des Tauchkörpers durch den Elektromotor im Stoff im Meßbehälter entgegensetzt, bewirkt eine Drehung des Stators gegen die Wirkung der Feder im Viskosimeter. Die Größe dieser Drehung des Stators hängt ab von der Viskosität des Stoffes, 'der sic^!h im Meßbehälter befindet, und wird mittels eines mit dem Stator verbundenen Zeigers und einer unter dem Zeiger angebrachten Skala bestimmt. Sie dient als Mal.) für die Viskosität des Stoffes.

Jk'i den bekannten Torsionsviskosimetern der angegebenen Art ist die drehbare Achse, an der der Tauchkörper befestigt ist, eine starre Achse, und die Verbindung zwischen Tauchkörper und Achse ist ebenfalls starr. Da der Widerstand, den der Stoff, dessen Viskosität gemessen werden soll, der rotierenden Relativlx'wegung zwischen Meßbehälter und Tauchkörper entgegensetzt, nicht nur von der Viskosität des Stoffes, sondern auch von der Lage des Tauchkörpers im MeßMiälter abhängt, ist es zur Erzielung einwandfreier Viskositätsbestimmungen mit diesen Viskosimetern erforderlich, daß diese Lage des Tauchkörpers im Meßbehältcr immer genau die gleiche ist. Im allgemeinen muß dafür gesorgt werden, daß die Mittelachse des Meßbehälters, die Rotationsachse des Tauchkörpers und die Mittelachse der drehbaren Achse, an der der Tauchkörper hängt, stets koaxial sind. Die dauernde Erzielung dieser Koaxialität in solchen Viskosimetern bedingt eine komplizierte und teure Konstruktion und eine häufige Justierung der Viskosimeter. Die genaue Einstellung der Lage des Tauchkörpers im Meßbe'hälter vor jeder Viskositätsmessung ist zeitraubend. Diese genaue Einstellung der Tauchkörperlage wird noch schwieriger, wenn auswechselbare Tauchkörper verschiedener Form und Größe verwendet werden sollen, um den Meßbereich des Viskosimeter so groß wie möglich, zu machen. Aus diesem Grunde hat man die bekannten Torsionsviskosimeter der angegebenen Art bisher nur zu annähernden und ungenauen Viskositätsbestimmungen innerhalb begrenzter \"iskositätsbereiche verwendet.

Die Aufgabe eier Erfindung besteht in der Scliaf-Hing eines in konstruktiver 11insieht einfachen '!Orsionsviskosimeters der angegebenen Art. mit dem man ohne genaue Einstellung der Lage des Tauchkörpers vor jeder Messung und deshalb in sehr kurzer Zeit dauernd und ohne häufige Justierung des Gerätes genaue Viskositätsmessungen vornehmen kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Torsionsviskosimeters der angegebenen Art mit auswechselbaren Tauchkörpern verschiedener Form und Größe und daher großem Meßl>ereich ohne Justierung des Gerätes anläßlich eines Austausches des Tauchknrpers gegen einen anderen Tauchkörper.

Die Erfindung löst diese Aufgaben im wesentlichen dadurch, daß der Tauchkörper eines Rotationsviskosimeter der angegebenen Art an einer drehbaren Achse hängt, deren unteres linde in waagerechter Richtung derart nachgiebig ist. daß die Rotationsachse des Tauchkörpers unter der Relativbewegung zwischen Meßbehälter und Tauchkörper sich in Richtung auf die Längsachse des Meßbehälters zu bewegen kann, in der der Widerstand gegen die Relativbewegung am geringsten ist. Gegenstand der Erfindung ist mithin ein Viskosimeter, in welchem die Viskosität eines Stoffes als Reaktion des Widerstandes bestimmt wird, den der Stoff einer rotierenden Relativbewegung zwischen einem Meßbehälter, der den Stoff enthält, und einem Tauchkörper entgegensetzt, der im.Stoff im Meßbehälter an einer drehbaren Achse hängt, deren ■unteres Ende in waagerechter Richtung derart nachgiebig ist, daß die Rotationsachse des Tauchkörpers sich unter der Relativbewegung zwischen .Meßbehälter und Tauchkörper in Richtung auf die. Längsachse des Meßbehälters zu bewegen kann.

Jiei einem Viskosimeter gunäß der Erfindung ist es nicht erforderlich, daß zur Erzielung einwandfreier \ iskositätswerte durch Einstellung vor jeder Yiskositätsbestimmung eine Koaxialität der Längsachse des .Meßbehälters, der Rotationsachse des Tauchkörper und der Mittelachse der drehbaren Achse geschaffen wird, an der der Tauchkörper hängt. Es genügt, daß die Mittelachse des Tauchkörper ungefähr in der Längsachse des Meßbehälters angebracht wird. Abstände von mehreren Millimetern zwischen diesen beiden Achsen sind zulässig. Sobald die Relativbewegung zwischen Meßbehälter und Tauchkörper einsetzt, bewegt sich die Rotationsachse des Tauchkörpers infolge der Nachgiebigkeit des unteren Endes der drehbaren Achse, an der der Tauchkörper hängt, automatisch in Richtung auf die Längsachse des Meßbehälters zu, und diese beiden Achsen werden koaxial. Es beeinflußt die Genauigkeit der Messung nicht, wenn das untere Ende der drehbaren Achse, an der der Tauchkörper hängt, einen Winkel mit der Rotationsachse des Tauchkörper bildet und infolgedessen der nicht nachgiebige obere Teil dieser Ac^;hse nicht koaxial mit dieser Rotationsachse und der Längsachse des Meßbehälters ist.

Hei dem erfindungsgemäßen Viskosimeter kann der nachgiebige Teil der drehbaren Achse, an der der Tauchkörper hängt, eine biegsame Welle sein. Vorgezogen wird jedoch eine starre Welle, die zwei I. niversalgelenke enthält und durch diese in waagerechter Richtung nachgiebig ist. Unter einem Universalgelenk wird ein Gelenk verstanden, das eine Drehung sowohl in der waagerechten als auch in der senkrechten Ebene zuläßt, z. H. ein Kardangelenk.

Der Meßbeiiälter eines λ iskosinu'tcrs genial.! der Erfindung kann eine beliebige Große und Form halien, welch letztere jedoch zweckmäßig regelmäßig ist. Vorgezogen wird ein Meßbehälter. der ein 1 [olilzylinder ist.

Der Tauchkörper eines Viskosimeter gemäß der Erfindung kann ebenfall·; eine lieliebige Größe und

Form Ιι.ίΙχ,ίι, welch letztere jedoch zweckmäßig regelmäßig ist. Das Viskosimeter ist vorzugsweise mit verschiedenen auswechselbaren Tauchkörpern für verschiedene Yiskositätsliereiche ausgerüstet. Besonders zweckmäßig sind als Tauchkörper zylindrische llülsen, die an lieiden Knden often sind. Ihre Zweckmäßigkeit und Vorteile, werden an Hand eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgeniäßes Viskosimeter nachstehend näher erläutert.

ίο Obwohl die rotierende Relativbewegung zwischen Meßliehälter und Tauchkörper im erfindungsgemäl.ien Viskosimeter durch Drehung des Meßbehälters oder durch Drehung des Meßbehälters und des Tauchkörper* bewirkt werden kann, wird es vorgezogen, diese rotierende Relativbewegung nur durch 1 )rehuiig des Tauchkörpers zu bewirken.

Kinc lievorzugte Ausführungsform des Viskosimeter* gemäß der Erfindung hat deshalb einen mit konstanter Umlaufgeschwindigkeit laufenden Klektroinotor, der mit seinem Stator gegen die Wirkung einer Keder drehbar um eine senkrechte Achse im Viskosimeter angebracht ist und dessen senkrechte Welle mit der in waagerechter Richtung nachgiebigen Achse verbunden ist, an der der Tauchkörper in einem feststehenden Meßbehälter hängt. Der Klektroinotor dieses Viskosimeter ist zweckmäßig auf verschiedene konstante Umlaufsgeschwindigkeiten einstellbar, um diese den verschiedenen Viskositäten der zu messenden Stoffe anpassen zu können. Dalvei ist die Welle des Klektromotors mit Vorteil über ein auswechselbares (ietriebe mit der in waagerechter Richtung nachgiebigen Achse verbunden, an der der Tauchkörper hängt. Diese Achse ist zweckmäßig aus steifem Material hergestellt und hat zwei Universalgelenke, von denen das oliere zur Verbindung mit der Welle des Klektromotors oder der treilxMiden Welle des Getriebes dient, während das untere Universalgelenk die Verbindung mit dem Tauchkörper herstellt. Das oliere Universalgelenk dieser Achse, durch welche* die rotierende Bewegung des Klektromotors auf die Achse übertragen wird, l>esteht zweckmäßig aus zwei Haken mit je einem Mitnehmer, welch letztere im wesentlichen die Krafttransmission liewirken, was zur Folge hat, daß das Gelenk sich nicht so leicht festsetzt. Um das Ablesen der mit diesem Viskosimeter ermittelten \^Tiskositätswerte, d.h. des Drelmngswinkels des Stators des Klektromotors, zu erleichtern, hat das Viskosimeter zweckmäßig eine senkrecht angebrachte Skala, vor der ein um eine waagerechte Achse im Viskosimeter drehbarer Zeiger liegt, der durch den Stator des Klektromotors liewegt wird. Der Stator ist deshalb mit Organen ausgerüstet, um rlit· seine Drehbewegung um eine senkrechte Achse in eine Drehbewegung des Zeigers um eine waagerechte Achse umzuwandeln. Diese Organe bestehen zweckmäßig aus zwei schwachen Blattfedern, die am Gehäuse des Klektromotors befestigt sind und einen zylindrischen Teil des Zeigers zwischen sich festklemmen. Diese schwachen Blattfedern nehmen Schwingungen des Hlektromotorgehäuses auf, die nicht durch den Widerstand des zu messenden Stoffes, sondern lediglich durch den normalen Lauf des Motors erzeugt werden. Durch Aufnahme dieser Schwingungen durch die Blattfedern, die nicht auf den verhältnismäßig schweren Zeiger üliertragen werden, wird das Vibrieren des Zeigers vor der Skala herabgesetzt oder sogar ganz verhindert. Damit die dünnen Blattfedern, die die Drehbewegung des Stators auf den verhältnismäßig schweren Zeiger ül>ertragen, nicht beschädigt werden, wenn die Drehbewegung des Stators sich plötzlich stark ändert, z. B. beim Ingangsetzen des Viskosimeter oder beim Aufhören der Drehbewegung des Stators, wenn der Tauchkörper seine endliche Lage im Meßbehälter gefunden hat, ist am Motorgehäuse unter den -beiden Blattfedern zweckmäßig eine zweiarmige Gabel mit steifen Zinken angebracht, deren Abstand voneinander größer ist als der Abstand zwischen den Blattfedern. Diese Gabel, die ein Teil der Organe ist, durch die die Bewegung des Stators des Klektromotors auf den Zeiger übertragen wird, begrenzt den Ausschlag der Blattfedern auf ein Minimum, das durch den Abstand zwischen den beiden Blattfedern bestimmt ist.

Tn den Zeichnungen, die schematisch zwei Ausführungsformen eines Viskosimeter gemäß der Erfindung als Beispiele veranschaulichen, ist

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Viskosimeter,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die andere Ausführungsform des ernudungsgemälien Viskosimeter,

Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 2 und

J⁷Ig. 4 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf ein auswechselbares Getriebe, das in das in Fig. 2 gezeigte Viskosimeter eingesetzt werden kann.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Viskosimeter ist 1 ein Tauchkörper, der aus einer Metallplatte bestehen kann und in einer Flüssigkeit 2 angeordnet ist, deren Viskosität !bestimmt werden soll. Diese Flüssigkeit 2 ist in einem zylindrischen Meßbehälter 3 angebracht, der von einem Mantel 13 umgelien ist und auf der Grundplatte eines Rahmens 4 des Viskosimeter steht. Der Tauchkörper 1 hängt an einer biegsamen Welle 5, deren anderes linde mit der Rotorwelle 6" eines Elektromotors 6 verbunden ist, dem der Strom durch Leitungen 7 zugeführt wird. Der Elektromotor 6 ist mit seinem Gehäuse drehbar um eine feststehende senkrechte Achse S in Rahmen 4 angeordnet. Am zylindrischen Gehäuse des Motors 6 ist das eine Ende einer Schnur 9 befestigt, die auf dem Motorgehäuse aufgewickelt werden kann und mit ihrem anderen Ende mit dem einen Ende einer Feder 10 verbunden ist, deren anderes Ende am !Nahmen 4 befestigt ist. An dem beweglichen Ende dieser Feder 10 ist ein Zeiger 11 befestigt vor einer Skala 12, die fest mit dem Rahmen 4 verbunden ist. 13er Mantel 13 des Meßbehälters 3 kann durch zwei Stutzen 14 und 15 mit einem nicht gezeigten Zirkulationsthermostat verbunden sein, um eine l>estimmte Temperatur der

Flüssigkeit 2 im Meßbehälter 3 erzielen zu können, die an einem Thermometer 16 abgelesen werden kann.

[Jas gezeigte Viskosimeter wirkt wie folgt. Wenn der Motor 6 in Gang gesetzt ist, dreht sich seine Welle 6", und diese überführt die Drehbewegung durch die biegsame Welle 5 auf den Tauchkörper 1. Während der Drehung des Tauchkörpers 1 im Stoff 2, der sich im Behälter 3 befindet, bewegt sich der Tauchkörper 1 in die Stellung im Behälter 3, in der der Widerstand gegen seine Drehung am geringsten ist. Diese Bewegung des Tauchkörpers 1 ist möglich, weil er an der biegsamen Welle 5 hängt. Der Stoff 2 setzt jedoch der Drehung des T auchkörpers 1 durch die biegsame Welle 5 einen Widerstand entgegen, der von der Viskosität des Stoffes 2, den Dimensionen des Tauchkörpers τ, den Dimensionen des Meßbehälters 3, der Umlaufsgeschwindigkeit des Motors 6 und der Stellung des Tauchkörpers 1 im Behälter 3 abhängt. Wenn die Dimensionen des Tauchkörpers 1 und de« Meßbehälters 3 und die Unilaufsgeschwindigkeit des Afotors 6 konstant sind, hängt die Größe des Widerstandes gegen die Drehung des Tauchkörpers 1 lediglich von der Viskosität des Stoffes 2 (und von der Stellung des Tauchkörpers 1 im Meßbehälter 3 ab. Da diese Stellung konstant ist, weil der Tauchkörper 1 sich stets automatisch in die Stellung bewegt, in der der Widerstand gegen seine Drehung am geringsten ist, was der Fall ist, wenn die Drehachse des Tauchkörpers ι koaxial mit der Längsachse des Meßbehälters 3 ist, hängt der Widerstand gegen die Drehung des Tauchkörpers 1 lediglich von der Viskosität des Stoffes 2 ab. Die Größe dieses Wider-Standes ist deshalb ein Maß für die Viskosität des Stoffes 2. Der Widerstand gegen die Drehung des Tauchkörpers 1 wird von der Motorwelle 6" überwunden, die deshalb ein dem Widerstand entsprechendes Drehmoment ausführen muß, weshalb der Motor 6 einem el>enso großen, aber entgegengesetzten Reaktionsmoment unterworfen ist, das eine Drehung des Motors 6 um die Achse 8 bewirkt, was eine Aufwickelung der Schnürt) auf dem Motorgehäuse zur Folge hat, wodurch die Feder 10 gespannt wird, bis der Zug der Feder 10 an der Schnur 9 gleich dem Reaktionsmoment ist, das den Motor 6 um die Achse 8 dreht. Sobald ein Gleichgewicht erreicht ist, hört die Bewegung des Zeigers ι 1 im Verhältnis zur Skala 12 auf, und der Zeigerausschlag zeigt die Größe des Reaktionsmoments an, die wieder numerisch gleich dem Drehmoment ist, das die Welle 6" ausübt, um den Widerstand gegen die Drehung des Tauchkörpers 1 im Stoff 2 zu überwinden. Da dieser Widerstand ein Maß für die Viskosität des Stoffes ist, ist auch der Ausschlag des Zeigers 11 auf der Skala 12 ein Maß für die Viskosität des Stoffes.

Bei der in Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsform des Viskosimeters wird ein Tauchkörper 17 in 6u Stoff ιiS in einem Meßbehälter 19 gedreht, dessen Hoden von einem Pfropfen 20 gebildet wird. Der ■ Meßl>ehälter 19 sitzt fest in einem Mantel 21, der mit einem nicht gezeigten Zirkulationsthermostat ! verbunden werden kann, von dem Flüssigkeit durch einen Stutzen 22 in den Mantel 21 geleitet werden ' kann, die nach Umströmung des Meßbehälters 19 wieder aus dem Mantel 21 über einen Stutzen 23 zum Thermostaten zurückströmt. Im Mantel 21 ist ein Thermometer 24 zur Messung der Temperatur des Stoffes 18 angebracht. Der Meßbehälter 19 mit Mantel 21 steht auf einem Stativ 25 des Viskosimeters. Der Tauchkörper 17, der eine unten und oben offene Hülse aus z. B. Metall darstellt, ist durch einen federnden, U-förmigen Bügel 26, der in der Öffnung des Tauchkörpers 17 festgeklemmt ist, lxiweglich mit einerTragstangc2/ verbunden, deren unteres Ende eine Öse 28 hat, die den Bogen des U-förmigen Bügels umschließt. Das obere Ende der Tragstange 27 schließt mit einem Flaken 29 ab, der als Verlängerung einen Mitnehmer 30 hat. Der Haken 29 ist in einem Haken 31 mit einer als Mitnehmer 32 ausgebildeten Verlängerung aufgehängt. Der Haken 31 ist fest mit der Welle 33 eines Elektromotors 34 mit konstanter Umlaufsgeschwindigkeit verbunden, der drehbar um eine fest mit dem Stativ 25 verbundene Achse im Viskosimeter angebracht ist. Eine Spiralfeder 36 ist mit ihrer inneren Windung am Motor 34 und mit ihrer äußeren Windung an einem Isolator 38 .befestigt, der unbeweglich mit dem Stativ 25 verbunden ist. Eine zweite Spiralfeder 37 ist ebenfalls mit ihrer inneren Windung am Motor 34 und mit ihrer äußeren Windung am Isolator 38 befestigt. Elektrischer Strom wird dem Motor 34 aus Leitungen 39 über die Spiralfedern 36 und 37 zugeführt, die in ihrer ganzen Länge voneinander isoliert sind.

Das,.Stativ 25 hat zwei Lager für einen waagerechten Zapfen 31, auf dem ein Zeiger 40 drehbar gelagert ist. Dieser Zeiger 40 trägt an seinem unter dem Zapfen 41 liegenden Ende ein Gegengewicht 42. Der Zeiger 40 steht vor einer fest mit dem Stativ 25 verbundenen Skala 43. Am Motor 34 ist eine Gal>el 44 mit zwei steifen Armen befestigt, deren Abstand voneinander so groß ist, daß ein zylindrischer Teil des Zeigers 40 lose zwischen diesen beiden Armen liegen kann. Am Motor 34 sind λν€ίί€ΐ' mittels eines Verbindungsstückes 45 zwei dünne Blattfedern 46 und 47 !^festigt, deren Abstand voneinander so groß ist, daß diese Blattfedern 46 und 47 den zylindrischen Teil des Zeigers 40 ¹¹Q leicht festklemmen.

Das in Fig. 2 und 3 dargestellte Viskosimeter wirkt in ähnlicher Weise wie das in Fig. 1 dargestellte Viskosimeter. Der Unterschied besteht, abgesehen von konstruktiven Einzelheiten, deren Be- ¹¹S deutung nachstehend erläutert wird, darin, daß die von der Viskosität des Stoffes 18 abhängige Drehung des Motors 34 gegen die Wirkung der Spiralfedern 36 und 37 durch die Blattfedern 46 und 47 und evtl. auch durch die Gabel 44 auf einen drehbaren Zeiger 40 ül>ertragen wird.

Durch die Ausbildung des Tauchkörpers 17 als unten und oben offene Hülse mit konzentrischen Obenflächen erzielt man ein geringes Gewicht des Tauchkörpers 17 und weiter den Vorteil, daß der Stoff 18 in den Meßliehälter H) eingefüllt werden

kanu, wenn sich der Tauchkörper 17 liereits im Meßliehälter 19 befindet, indem dieser Stoff iS durch den Hohlraum des Tauchkorpers τ 7 eingegossen werden kann und von unten in Berührung mit der äußeren (Mierfläche des Tauchkörpers 17 langsam aufsteigt. Dadurch wird die Gefahr einer Bildung von Luftblasen im Stoff iS vermieden. Die Wärmekapazität des Tauchkorpers 17 ist gering, und es wird ein schneller Wärmeaustausch mit dem Stoff ι S erzielt. Da der Tauchkörjier 17 oIxmi und unten offen ist, wird der Einfluß der olieren und unteren Endflächen des Tauchkorpers auf das Meßergebnis herabgesetzt.

Die Tragstange 27 ist aus dünnem, aber steifem Draht hergestellt und überführt deshalb keine wesentlichen Wärmemengen auf den Tauchkörper 1 7, den sie trägt und gleichzeitig dreht. Die Verbindung der 'Tragstange 27 mit dem Tauchkörper!" durch (')se 2S und Bügel 2b erlaubt eine freie Drehung des 'Tauchkörpers 17 gegenüber der Tragstange 27 in allen Richtungen. Diese Verbindung wirkt demnach wie ein Universalgelenk oder Kardangelenk. Ebenso wirkt die Verbindung des olieren Endes der 'Tragstange 2J mit der Motorwelle τ,τ, durch die beiden Haken 29 und 31 als Universal- oder Kardangelenk. Diese lieiden Universaloder Kardangelenke ermöglichen es, daß der im Stoff 18 angebrachte Tauchkörper 17 bei seiner Drehung eine Stellung im Meßl>ehälter 19 einnimmt, in der die Längsachse des Tauchkorpers 17 auch die Rotationsachse des Tauchkorpers 17 bildet und koaxial mit der Längsachse des Meßbehälters 19 ist, in welcher Stellung der Widerstand gegen die Drehung des Tauchkorpers 17 im Stoff 18 am geringsten ist.

Um das aus den Haken 29 und 31 gebildete Gelenk leicht Ix-weglich zu halten, sind die beiden Haken 29 und 31 mit je einem Mitnehmer 30 und t,2 versehen, die dem Gelenk die Aufgabe abnehmen, die Drehliewegung von der Motorwelle 33 auf die 'Tragstange 2~ zu üiiertragen. wodurch eine Versteifung des Gelenks durch gegenseitige Festklemmung tier Ilaken 29 und 31 vermieden wird. Die Ülierführung der Drehbewegung des Motors 34 auf den Zeiger 40 durch die beiden Blattfedern 46 und 47 und gegebenenfalls die Galiel 44 geschieht ohne gleichzeitige Überführung von Schwingungen des Motors 34, die auf den umlaufenden Rotor zurückzuführen sind. Die Blattfedern 46 und 47 sind recht schwach im Verhältnis zum kräftigen Zeiger 40 und ülxrführen daher diese Schwingungen nicht auf den Zeiger 40, der infolgedessen nicht vor der Skala 43 vibriert. Die Gabel 44 unter den Blattfedern 46 und 47 verhindert eine Beschädigung dieser Federn, wenn die Drehliewegung des Motors 34 plötzlich eine Veränderung erfährt. In diesem Fall nehmen die Zinken der Gabel 44 die auftretenden Stoße auf und verhindern einen zu starken Ausschlag der Blattfedern 46 und 47.

6u Das in Fig. 4 dargestellte Getriebe hat ein Gehäuse 54 und eine Klemme 55 zum Verbinden des Getriebes mit dem Motor 34 des Viskosimeter gemäß Fig. 2 und 3. Die Motorwelle 33 bildet die treibende Welle des Getriel>es und trägt ein Zahnrad 4S, das in ein Zahnrad 49 auf einer Welle 51 eingreift, die auch ein Zahnrad 50 trägt, das in ein Zahnrad 52 auf einer Welle 53 eingreift, die den Ilaken 31 trägt, in dem die Tragstange 27 mit ihrem Haken 29 aufgehängt ist.

! Dieses Getriebe dient zur Änderung der )rehungsgeschwindigkeit des Tauchkorpers 17. um diese dem Stoff 18 anzupassen, dessen Viskosität gemessen werden soll. Durch Einschaltung eines solchen Getriebes kann die Empfindlichkeit des Vis- ' kosimeters erhöht werden. Das Getriebe wird Ix¹-sonders zur Herabsetzung der Drehzahl des Tauch-ί körpers 17 bei der Messung sehr hoher Viskositäten verwendet.

Das Viskosimeter gemäß F'ig. 2 und 3 kann mit Tauchkörpern 17 verschiedener Größe ausgerüstet : sein (ν.. I?. drei verschiedenen Tauchkörpern). Von ', diesen kann der erste für Messungen von Viskosi- ! täten von ο bis 100 Centipoise, der zweite für Messungen von Viskositäten von ο bis 1000 Centipoise und der dritte für Messungen von Viskositäten von ο bis 10000 Centipoise bestimmt sein. Für Messungen von Viskositäten über 10 000 Centipoise 1>edient man sich zweckmäßig des Getriel>es gemäß Fig. 4 zur 1 Ierabsetzung der Drehungsgeschwindigkeit des oder der verschiedenen Tauchkörper in dem hochviskosen Stoff, der gemessen werden soll.

Claims (12)

P A T E N T A N S P R C C H E :

1. Viskosimeter, in welchem die Viskosität eines Stoffes als Reaktion des Widerstandes bestimmt wird, den der Stoff einer rotierenden Relativbewegung zwischen einem Meßbehälter, der den Stoff enthält, und einem Tauchkörper entgegensetzt, der im Stoff im Meßl>ehälter an einer drehbaren Achse hängt, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende der drehbaren Achse in waagerechter Richtung derart nachgiebig ist, daß die Rotationsachse des Tauchkorpers sich unter der Relativbewegung zwisehen Meßliehälter und Tauchkörper in Richt'ung auf die Längsachse des Meßl>ehälters zu liewegen kann.

2. Viskosimeter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nachgiebige Teil der drehbaren Achse aus einer festen Welle mit zwei Universalgelenken l>esteht.

3. Viskosimeter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßliehälter ein 1 fohlzylinder ist.

4. Viskosimeter nach Anspruch r bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkörper aus einer zylindrischen Hülse liesteht, die an lieiden Enden offen ist.

5. Viskosimeter nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen mit konstanter Umlaufsgesehwindigkeit laufenden Elektromotor, der mit seinem Stator gegen die Wirkung einer Feder drehbar um eine senkrechte Achse im Viskosimeter angebracht ist und dessen senkrechte Welle mit der in waagerechter Richtung

nachgiebigen Achse verbunden ist, an der der Tauchkörper in einem feststehenden Meßbehälter hängt.

6. Viskosimeter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor auf verschiedene konstante Umlaufsgeschwindigkeiten einstellbar ist.

7. Viskosimeter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle des Elektromotors über ein auswechselbares Getriebe mit der in waagerechter Richtung nachgiebigen Achse verbunden ist, an welcher der Tauchkörper hängt.

8. Viskosimeter nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle des Elektromotors oder die treibende Welle des Getriebes durch ein Universalgelenk mit einer steifen Achse verbunden ist, dessen unteres Ende durch ein Universalgelenk mit dem Tauchkörper verbunden ist.

9. Viskosimeter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Universalgelenk zwischen der Welle des Elektromotors oder der treibenden Welle des Getriebes und der steifen Achse, mit der der Tauchkörper durch ein Universalgelenk verbunden ist, aus zwei Haken mit je einem Mitnehmer besteht, durch welche letzteren die Rotation der Welle auf die Achse ü<l>ertragen wird.

10. Viskosimeter nach Anspruch 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator des Elektromotors mit Organen versehen ist, die eine Übertragung seiner Drehung um eine senkrechte Achse im Viskosimeter auf einen Zeiger ermöglichen, der um eine waagerechte Achse im Viskosimeter und vor einer senkrecht angebrachten Skala drehbar ist.

11. Viskosimeter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Organe zur Übertragung der Statordrehung auf den Zeiger aus zwei schwachen Blattfedern bestehen, die am Elektromotorgehäuse befestigt sind und einen zylindrischen Teil des Zeigers zwischen sich festklemmen.

12. Viskosimeter nach Ansprach 11, dadurch gekennzeichnet, daß am Motorgehäuse ül>er oder unter den beiden Blattfedern eine zweiarmige Galiel mit steifen Zinken angebracht ist, deren Abstand voneinander größer ist als der Abstand zwischen den Blattfedern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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