DE925015C - Viskosimeter - Google Patents

Description

• Viskosimeter Die Erfindung bezieht sich auf ein Viskosimeter mit einem Synchronelektromotor, dessen Welle mit einer Meßwelle in Antriebsverbindung steht, die einen zum Eintauchen in die zu messende Flüssigkeit bestimmten Widerstandskörper trägt, und dessen Stator drehbar gelagert ist, so daßer sich unter Wirkung des Reaktionsdrehmomentes um seine Längsachse entgegen Federwirkung drehen kann, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, um diese Drehbewegung auf eine Anzeigevorrichtung zu übertragen.
• Von bekannten Viskositätsmeßvorrichtungen dieser Art unterscheidet sich das erfindungsgemäße Viskosimeter dadurch, daß zwei Synchronmotoren vorgesehen sind, von denen mindestens der eine an einen Wechselstrom angeschlossen ist, dessen Frequenz gegenüber derjenigen des Stromes des anderen Motors variiert werden kann.
• In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 das Vikosimeter im Vertikalschnitt, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Skalenscheibe und Fig. 3 ein zugehöriges Schaltungsschema.
• In dem dargestellten Beispiel bezeichnet Ia den als Stator ausgebildeten Anker des einen Synchronmotors, welcher Anker mittels einer mit diesem fest verbundenen Achse 4 mit dem über einer Skala in verschwenkbaren Zeiger I2 einer Anzeigevorrichtung in Verbindung steht. Mit Ib ist der als Rotor ausgebildete Anker des zweiten, zum ersten koaxial angeordneten Synchronmotors bezeichnet. Die Anker Ia, Ib beider Synchronmotoren sind in einem genleinsamen Motorengehäuse untergebracht, das durch eine zur Lagerung der Ankerwellen dienende Zwischenwand Ic in zwei Hälften Id und Ie unter teilt ist. Das gemeinsameMotorengehäuse 1» Ie ist mittels eines Kugellagers 5 auf der Achse 4 drehbar gelagert.
• Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist der untere Synchronmotor Ie an eine Leitung 26 angeschlossen, welche mit Wechselstrom von konstanter Frequenz von beispielsweise 50Hz gespeist wird, während der obere Synchronmotor Id an eine Wechselstrom mit variabler Frequenz von beispielsweise 50 bis 83,3 Hz führende Leitung 27 angeschlossen ist. Zur Erzeugung dieses Stromes mit variabler Frequenz dient ein Frequenzumformer 28, 29, dessen Motor 29 über eine Leitung 30, in welche ein stufenloser Regulierschaiter 3I eingebaut ist, an die Leitung 26 angeschlossen ist.
• Mit 32 ist ein mit dem Motor 29 in mechanischer Antriebsverbindung stehender Tachometerdynamo bezeichnet, der über eine Leitung 33 mit einem elektrischen Drehzahlmesser 34 verbunden ist. Mit I5a und I5b sind Schleifringe für die Stromzufuhr zum oberen bzw. zum unteren Motor bezeichnet.
• Der Anker Ib des unteren Motors 1e trägt die Meßwelle 2. Auf das untere Ende dieser Welle 2 ist ein als Quirl ausgebildeter Widerstand oder Meßkörper 3 xvegnehmbar und gegen andere dimensionierte oder geformte weitere Meßkörper auswechselbar aufgesetzt. Die mit dem AnkerIa des oberen Motors Ia starr verbundene Achse 4 ist mittels eines kombinierten Druck- und Radialkugellagers 6 in einer Platte 8 eines Gehäuses. 10 drehbar gelagert. Mit I3 ist eine Spiralfeder bezeichnet, deren inneres Ende fest auf der Achse 4 sitzt, während das äußere Federende an einem in der Platte 8 verankerten Stift 14 befestigt ist. Das Gehäuse 10 trägt auf seiner oberen Seite eine transparente Scheibe 9 und auf seiner unteren Seite einen im Durchmesser abgesetzten zylindrischen Fortsatz I6, auf welchen ein zylindrisches, mit einer schlitzförmigen Ausnehmung 17 versehenes Meßrohr 18 aufgesteckt ist. 19 bezeichnet eine Flüssigkeit, deren Viskosität gemessen werden soll und in die die Meßwelle 2 bis zur Mitte der Ausnehmung I7 eintaucht.
• Stator und Rotor beider Synchronmotoren sind beispielsweise .je vierpolig ausgebildet, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß das Gehäuse Id des oberen Motors beispielsweise bei 50 Hz mit 1500 Touren pro Minute umläuft, während der Anker des unteren Motors ebenfalls bei einer Stromfrequenz von 50 Hz gleichfalls mit I500 Touren pro Minute im Verhältnis zum Gehäuse entgegengesetzt zur Drehrichtung des Gehäuses Id, Ie rotiert, so daß bei diesen Frequenzverhältnissen die Meßwelle 2 stillsteht. Wird nun die Frequenz des - den oberen Motor Id speisenden Stromes beispielsweise auf 83,3 Hz erhöht, so rotiert dessen Cbehäuse Id mit einer Umdrehungszahl von 2500 Touren pro Minute, wobei die Meßwelle 2 mit I000 Touren pro Minute in Rotation versetzt wird. Mit Hilfe des stufenlosen Regulierschalters 3I kann die Frequenz des den oberen Motor Id speisenden Stromes zwischen 50 und 83,3dz beliebig variieren und damit auch die Umlaufgeschwindigkeit der Meßwelle 2 beliebig gewählt werden. Die jeweilige Umdrehungszahl der Meßwelle 2 kann am elektrischen Drehzahlmesser 34 abgelesen werden.
• Je nach der Viskosität der Flüssigkeit 19 wird der Meßkörper 3 mehr oder weniger abgebremst.
• Da die Synchronmotoren bei einer bestimmten Frequenz ohne Rücksicht auf die beim Eintauchen des Quirls in die Flüssigkeit größer werdende Belastung eine konstante Geschwindigkeit beibehält, erfährt der Anker Ia unter dem Einfluß der Reaktion des nun größeren Drehmomentes eine Rückwärtsbewegung entgegengesetzt zur Drehrichtung der Meßwelle 2. Das auf den Anker Ia wirkende Reaktionsdrehmoment wird von der Präzisionsfeder I3 aufgenommen, d. h., der Anker Ia kann nur so weit aus seiner Ruhe- oder Nullstellung abweichen, bis sich die auf den Meßkörper wirkende Reibung und die sich spannende Präzisionsfeder I3 das Gleiche wicht halten. Dieses Gleichgewicht tritt praktisch augenblicklich ein, wie der Meßkörper 3 in die Meßflüssigkeit 19 eingetaucht wird. Die von der Feder 13 aufgenommene Kraft, d. h. die am Meßkörper 3 auftretende Reibung, welche wiederum proportional zur Reibung der Meßflüssigkeit I9 ist, kann direkt an der eingebauten Skala II mit Hilfe des Zeigers 12 abgelesen werden.
• Die erfindungsgemäße Ausbildung der beiden Synchronmotoren ermöglicht es, die Meßwelle je nach Art und Charakter des Meßgutes mit verschiedenen Tourenzahlen laufen zu lassen, wobei durch Frequenzänderungen jede beliebige, zwischen Null und der Höchsttourenzahi liegende Umdrehungszahl eingestellt werden kann.
• Natürlich ist es auch bei einem gewöhnlichen Synchronmotor möglich, die Tourenzahl durch Frequenzänderung des Stromes zu variieren bzw. bis- auf den Wert Null abzusenken. Hierbei würde jedoch bei einem gewöhnlichen Synchronmotor in der Nähe des Nullwertes fast kein Drehmoment mehr erzeugt. Im Gegensatz dazu ändert sich bei der erfindungsgemäßen. Ausbildung das Drehmoment bei verschiedenen Tourenzahlen der Meßwelle nur wenig.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Viskosimeter mit einem Synchronelektromotor, dessen Welle mit einer Meßwelle in Antriebsverbindung steht, die einen zum Eintauchen in die zu messende Flüssigkeitbestimmten Widerstandskörper trägt, und dessen Stator drehbar gelagert ist, so. daß er sich unter Wirkung des Reaktionsdrehmomentes um seine Längsachse entgegen Federwirkung drehen kann, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, um diese Dreh bewegung auf eine Anzeigevorrichtung zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Synchronmotoren vorgesehen sind, von denen min- destens der eine an einen Wechselstrom angeschlossen ist, dessen Frequenz gegenüber derjenigen des Stromes des anderen Motors variiert werden kann.
2. 2. Viskosimeter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Synchronmotoren koaxial zueinander angeordnet sind.
3. 3. Viskosimeter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker des einen Synchronmotors als Stator ausgebildet und mittels einer mit diesem fest verbundenen Achse mit dem einen Glied (Zeiger oder Skala) der Anzeigevorrichtung in Verbindung steht, während der Anker des anderen Synchronmotors die Meßwelle trägt.
4. 4. Viskosimeter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker der beiden Synchronmotoren in einem gemeinsamen Motorengehäuse untergebracht sind, das durch eine zur Lagerung der Ankerwellen dienende Zwischenwand in zwei Hälften unterteilt ist.
5. 5. Viskosimeter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Stromes mit der variablen Frequenz ein an die Wechselstromleitung von konstanter Frequenz angeschlossener Frequenzformer vorgesehen ist, welcher mit einem Tachometerdynamo in mechanischer Antriebsverbindung steht, der mit einem als Tourenzähler dienenden Spannungsmesser elektrisch leitend verbunden ist.