DE9400971U1 - Rührgerät mit einer Haltevorrichtung - Google Patents
Rührgerät mit einer HaltevorrichtungInfo
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Description
Janke & Kunkel GmbH & Co.KG
IKA-Labortechnik Nöumagenstr. 27
79219 Staufen
Unsere Akte * Bitte stets angeben
6 94 125 MR
Die Erfindung bezieht sich auf ein Rührgerät mit einer Haltevorrichtung, mit einem Rührwerkzeug und mit einer
Meßvorrichtung zum Messen des beim Rühren in das zu rührende Medium eingeleiteten Drehmomentes.
Es sind bereits Rührgeräte bekannt, die mittels Drehmomentmessung Informationen über die Änderung der
Viskosität des zu rührenden Mediums ermöglichen. Die Messung des Drehmomentes erfolgt dabei mittels einer Torsions-Meßwelle,
die beispielsweise zwischen der Abtriebswelle des Rührwerkes und dem Rührwerkzeug angeordnet sein kann. Das in
das zu rührende Medium eingeleitete Drehmoment bewirkt dann eine definierte Torsion der Meßwelle, die mittels geeigneter
Sensorik detektiert und zur Bestimmung des Drehmomentes verwendet wird. Dabei ist insbesondere nachteilig, daß die
Torsions-Meßwelle fest mit dem Rührwerksantrieb verbunden ist, was eine entsprechend lange Bauform des Rührgerätes ergibt,
die in der Praxis meist hinderlich ist. Da Torsions-Meßwellen nur mit sehr geringen Biegebeanspruchungen belastbar sind, ist
eine entsprechend aufwendige, statisch überbestimmte Lagerung erforderlich, die zu Meßungenauigkeiten führen kann. Die
komplizierte, mehrfache Lagerung und die aufwendige Messung der Biegeverformung an der sich drehenden Meßwelle sind
• ·
außerdem mit einem nicht unerheblichen Kostenaufwand
verbunden. Ferner kann die Torsions-Meßwelle nur mit einem
begrenzten Drehmoment belastet werden, weshalb die
vorbekannten Rührgeräte nahezu ausschließlich zu Meßzwecken eingesetzt werden können.
Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Rührgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine hohe Meßgenauigkeit
ermöglicht und dennoch preiswert herzustellen ist.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß das Rührwerk um die Drehachse des Rührwerkzeuges oder um eine parallel dazu
angeordnete Achse an der Haltevorrichtung drehbar bzw. schwenkbar gelagert ist und entgegen der Drehrichtung des
Rührwerkzeuges abgestützt ist, und daß die Meßvorrichtung zur Erfassung der Reaktionskraft dieser Abstützung ausgebildet
ist.
Das Drehmoment kann also in überraschender Weise besonders einfach durch Messung der Reaktionskraft mit einem ortsfesten
Sensor gemessen werden. Ein Abgreifen von Meßsignalen an der sich drehenden Rührwerkswelle ist somit nicht erforderlich.
Für die Drehlagerung des Rührwerkes ist nur ein einziges Lager, beispielsweise ein Wälzlager, gegebenenfalls ein
Vierpunkt-Dünnringlager, erforderlich, so daß sich insgesamt ein einfacher und kostengünstiger Aufbau ergibt. Die statisch
bestimmte Lagerung ermöglicht außerdem eine besonders hohe Meßgenauigkeit.
Bei Rührwerken mit mehreren, in unterschiedlichen Richtungen drehenden Rührwerkswellen oder Rührwerkzeugen kann die
erfindungsgemäße Meßvorrichtung nur dann eingesetzt werden, wenn die Summe aller das in das zu rührende Medium
eingeleiteten Drehmomente ungleich Null ist.
Eine vorteilhafte Ausfuhrungsform sieht vor, daß die
Haltevorrichtung ein feststehendes Halteteil und ein gegenüber diesem drehbares Schwenkteil aufweist, mit dem das Rührwerk
lösbar verbindbar ist, und daß die Meßvorrichtung an der Haltevorrichtung vorgesehen ist. Die für die Drehmomentmessung
erforderlichen Vorrichtungsteile sind somit lösbar mit dem Rührwerk verbindbar, so daß diese nachträglich auch an solche
Rührwerke adaptiert werden können, die eigentlich nicht zur Drehmomentmessung vorgesehen sind. Dadurch können insbesondere
auch Rührwerke älterer Bauart zur Drehmomentmessung verwendet werden.
Zweckmäßigerweise ist das Schwenkteil als Schwenkplatte und das Halteteil als Halteplatte ausgebildet, und zur Aufnahme
der Meßvorrichtung ist zwischen der Schwenkplatte und der Halteplatte, insbesondere in der Halteplatte, eine Aussparung
vorgesehen. Die Meßvorrichtung ist dadurch besonders gut gegen mechanische Beschädigung und gegen Verschmutzung geschützt.
Damit das Rührwerk besonders einfach und ohne Werkzeuge mit der Haltevorrichtung verbindbar ist, ist vorgesehen, daß das
Rührwerk mit einer kraft- und/oder formschlüssigen
Steckverbindung in die Haltevorrichtung einsetzbar ist. Das Rührwerk oder die Haltevorrichtung können dann bei Bedarf
leicht ausgetauscht werden.
Besonders günstig ist es, wenn die Haltevorrichtung eine koaxial zu einem Drehlager angeordnete Einstecköffnung für
einen Zentrierstutzen oder dergleichen zur Abtriebswelle des Rührwerkes zentriertes Gehäuseteil aufweist, in welche diese
von oben einsteckbar ist. Das Rührwerk ist dadurch automatisch beim Einstecken in die Einstecköffnung zum Drehlager der
Haltevorrichtung zentriert. Die Meßgenauigkeit kann dadurch erhöht werden, da Unwuchten und andere quer zur Drehachse des
Rührwerkzeuges wirkende Kräfte an dem Drehlager der
Haltevorrichtung abgestützt werden und dadurch nicht von der Meßvorrichtung erfaßt werden.
Eine zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, daß zum Einstecken unterschiedlicher Rührwerke wenigstens ein Adapter für die
Einstecköffnung und/oder den Zentrierstutzen vorgesehen ist. Die Haltevorrichtung kann dadurch auf einfache Weise an
Rührwerke unterschiedlichen Typs adaptiert werden, so daß auch bei Rührwerken unterschiedlicher Bauart ein und dieselbe
Haltevorrichtung zur Drehmomentmessung verwendet werden kann.
Vorteilhaft ist, wenn die Einstecköffnung als Spannvorrichtung mit einer insbesondere geschlitzten Spannhülse ausgebildet
ist, in die der Zentrierstutzen oder dergleichen zu der Abtriebswelle des Rührwerkes zentriertes Gehäuseteil
einspannbar ist. Das Rührwerk ist dann in der Einstecköffnung besonders gut zentriert und kann nicht seitlich gegenüber der
Drehachse der Haltevorrichtung verkippen. Außerdem ist das Rührwerk axial fixiert, so daß es sich bei einer Unwucht oder
bei inhomogenen Rührmedien nicht so leicht aus der Haltevorrichtung lösen kann.
Besonders günstig ist, wenn eine Zugentlastung für das Stromversorgungskabel des Rührwerkes vorgesehen ist, die an
dem Halteteil oder einem fest mit diesem verbundenen Teil der Wr Haltevorrichtung angreift. Zugkräfte an dem Stromversorgungskabel
werden dadurch an dem ortsfesten Halteteil abgestützt und können an der Meßvorrichtung keine
Reaktionskräfte bewirken, die Meßungenauigkeiten verursachen.
Die vorstehend genannte Aufgabe kann bei einem Rührgerät der eingangs genannten Art, bei dem zusätzlich ein Rührgefäß zur
Aufnahme des zu rührenden Mediums vorgesehen ist, auch dadurch gelöst werden, daß das Rührgefäß um die Drehachse des
Rührwerkzeuges oder um eine parallel dazu angeordnete Achse
drehbar bzw. schwenkbar gelagert ist, daß eine Abstützung gegen Mitdrehen des Rührgefäßes mit dem Rührwerkzeug
vorgesehen ist, und daß die Meßvorrichtung zum Messen der auf die Abstützung wirkenden Reaktionskraft ausgebildet ist. Zur
Messung des in das zu rührende Medium eingeleiteten Drehmomentes kann also auch das Rührgefäß drehbar gelagert und
abgestützt werden, wobei das Drehmoment aus der Reaktionskraft an der Abstützung ermittelt wird. In überraschender Weise ist
es dadurch möglich, das Drehmoment zu messen, ohne daß an dem Rührwerk oder dessen Haltevorrichtung eine Meßvorrichtung
vorgesehen sein muß. Die Drehmomentmessung kann somit mit einem entsprechenden Rührgefäß an beliebigen Rührgeräten
durchgeführt werden, ohne daß Veränderungen an dem Rührwerk oder der Haltevorrichtung erforderlich sind.
Eine zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, daß für das Rührgefäß eine Aufnahmevorrichtung vorgesehen ist, die eine an
einem Basisteil drehbar gelagerte Gefäßhalterung aufweist, die mit dem Rührgefäß drehfest verbindbar ist. Es können dann
nahezu beliebige, handelsübliche Rührgefäße verwendet werden, wobei verschiedene, gegeneinander austauschbare Rührgefäße
vorgesehen sein können.
Damit auch unterschiedlich große Gefäße adaptierbar sind, ist es vorteilhaft, wenn die Gefäßhalterung wenigstens einen
insbesondere verstellbaren Haltearm und/oder einen Haltegurt aufweist.
Um eine möglichst hohe Meßgenauigkeit zu erreichen, muß das Rührgefäß möglichst reibungsarm gelagert werden. Dies kann
dadurch erreicht werden, daß die Gefäßhalterung mittels eines Axiallagers und eines davon getrennten Radiallagers drehbar in
dem Basisteil gelagert ist.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die Abstützung zur Übertragung von Drehmomenten in entgegengesetzten Richtungen ausgebildet
ist. Das Drehmoment kann dann auch bei r ever sier enden Rührwerken oder bei unterschiedlichen Drehrichtungen gemessen
werden.
Eine Ausführungsform sieht vor, daß die Abstützung als Feder ausgebildet ist. Die Reaktionskraft kann dann auf einfache
Weise in eine entsprechende Längenänderung der Feder, insbesondere in eine kraft-weg-proportionale Längenänderung
umgesetzt werden, die mittels eines geeigneten Meßwertaufnehmers detektiert werden kann.
In vorteilhafter Weise können als Meßwertaufnehmer ein Wegmesser, der beispielsweise die Längenänderung der Feder
erfaßt, oder ein Encoder, der den drehmomentabhängigen Verdrehwinkel des Rührwerkes bzw. des Rührgefäßes detektiert,
vorgesehen werden. Zweckmäßigerweise kommen hier käufliche Sensoren zum Einsatz, die auf piezoelektrischen, induktiven,
kapazitiven oder optischen Verfahren beruhen.
Besonders vorteilhaft ist jedoch, wenn die Abstützung an einem Biegebalken erfolgt und wenn wenigstens ein Dehnungsmeßstreifen
zur Erfassung der Biegeverformung des Biegebalkens
vorgesehen ist. Dadurch ergibt sich ein besonders einfacher
™ und kompakter Aufbau, der nur eine sehr kleine, kaum
wahrnehmbaren Verdrehung des Rührwerkes beziehungsweise des Rührgefäßes erfordert und dennoch eine hohe Meßgenauigkeit
ermöglicht. Der Biegebalken ist außerdem besonders gut zur Abstützung von Drehmomenten in unterschiedlichen Richtungen
geeignet.
Besonders günstig ist es, wenn der Biegebalken an einem Ende fest eingespannt ist und an dem gegenüberliegenden Ende mit
einem Gleitlager abgestützt ist. Der Biegebalken kann dann
ausschließlich auf Biegung beansprucht werden; die Übertragung von Axialkräften, welche die Meßwerte verfälschen, ist nicht
möglich.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß die Abstützung des Biegebalkens punktförmig oder linienförmig erfolgt,
insbesondere durch einen zylindrischen Krafteinleitungsstift oder einen Krafteinleitungsstift mit konvex ausgebildeter
Stiftkuppe, Das Gleitlager kann dann besonders reibungsarm die Reaktionskräfte auf den Biegebalken übertragen.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß zur Abstützung des Biegebalkens zwei Krafteinleitungsstifte
vorgesehen sind, die an einander abgewandten Seitenflächen des Biegebalkens oder dergleichen Abstützelement angreifen.
Dadurch ist es möglich, auch bei reversierenden Rührwerken die
Reaktionskräfte des Rührwerkzeuges besonders reibungsarm auf die Biegebalken zu übertragen, so daß auch in diesem Fall eine
hohe Meßgenauigkeit erzielt werden kann.
Ein besonders einfacher und kostengünstiger Aufbau kann dadurch erreicht werden, daß der Biegebalken an einem
feststehenden Teil, insbesondere an dem Halteteil oder dem Basisteil, fest eingespannt ist. Der Meßwertaufnehmer zur
Erfassung der Biegeverformung kann dann ebenfalls ortsfest angeordnet werden, was eine besonders einfache und
vorteilhafte Führung der Meßkabel ermöglicht.
Besonders günstig ist es, wenn ein Überlastschutz für die Meßvorrichtung vorgesehen ist, der als drehwinkelbegrenzendes
Anschlagelement ausgebildet ist. Der Einsatzbereich des Rührgerätes kann dadurch erheblich erweitert werden, da das am
Rührwerkzeug maximal zulässige Drehmoment nicht mehr durch die Meßvorrichtung begrenzt ist. Dadurch wird es insbesondere
möglich, auch mit empfindlichen Meßvorrichtungen, die
••••8 '
beispielsweise eine besonders genaue Messung kleiner Drehmomente ermöglichen, ein robustes, industrietaugliches
Rührgerät zu realisieren.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß die Abstützung mit einer Vorspannkraft beaufschlagt ist. Das Rührwerk bzw. das
Rührgefäß kann dann auch bei dynamischen Belastungen, die insbesondere bei Unwuchten des Rührwerkzeuges auftreten
können, zuverlässig abgestützt werden. Bei reversierenden
Rührprozessen kann durch die Vorspannkraft ferner die Meßgenauigkeit im Umkehrpunkt verbessert werden. Die
Vorspannkraft muß bei der Auswertung der Meßwerte, beispielsweise durch Subtraktion eines der Vorspannkraft
entsprechenden Drehmomentes, berücksichtigt werden.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß eine elektronische Schaltung zur Verarbeitung, Filterung und/oder
Glättung der Meßwerte vorgesehen ist. Periodisch wiederkehrende, kurzzeitige Störungen in den Meßwerten, die
beispielsweise durch eine Unwucht des Rührwerk&zgr;euges
verursacht sind, können auf diese Weise herausgefiltert oder geglättet werden. Langsame Änderungen oder Tendenzen der
Meßwerte, die insbesondere Rückschlüsse auf Viskositätsänderungen des zu rührenden Mediums ermöglichen, sind dadurch
besser detektierbar.
Zweckmäßig ist, wenn die Meß vor richtung eine Anzeige,
insbesonder eine Digitalanzeige aufweist. Das Drehmoment kann dann von der Bedienperson an der Digitalanzeige in
Newtonmetern oder in Prozent bezogen auf einen Bezugswert unmittelbar abgelesen werden.
Zur Ausgabe der Meßwerte kann auch eine Schnittstelle, insbesondere eine Digitalschnittstelle vorgesehen sein. Das
Rührgerät kann dann an einem Prozeßrechner angeschlossen
werden, der, mittels entsprechender Referenzwerte, aus dem Drehmoment die Viskosität des zu rührenden Mediums bestimmt.
Außerdem ist eine Prozeßsteuerung möglich, bei der abhängig vom Drehmoment und/oder der Viskosität des Rührmediums der
Rührprozeß aktiv kontrolliert oder beeinflußt wird.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
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Fig.l eine teilweise im Schnitt (Ebene A-A in Fig. 2)
gehaltene Seitenansicht eines Rührgerätes mit schwenkbar gelagertem Rührwerk, bei der eine
Haltevorrichtung mit einem Dreh- bzw. Schwenklager und einem Biegebalken zur Abstützung des
strichliniert dargestellten Rührwerkes besonders gut erkennbar ist,
Fig. 2 eine rückseitige Ansicht auf die Haltevorrichtung gemäß Fig.l,
Fig. 3 eine Aufsicht auf die Haltevorrichtung mit
Messvorrichtung entsprechend Fig.l, bei der das
Schwenkteil gebrochen dargestellt ist, damit die Lagerung des Biegebalkens erkennbar ist,
Fig.4 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht
auf eine drehbar gelagerte Aufnahmevorrichtung für ein Rührgefäß, die an einem Biegebalken abgestützt
ist,
Fig. 5 eine Ansicht auf die Querschnittsebene A-A der Aufnahmevorrichtung aus der in Fig.4 mit Pfeilen
angedeuteten Richtung und
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•••••!•ti! .·*·
Fig.6 eine Teilseitenansicht des Krafteinleitungsstiftes an
dem Gleitlager des Biegebalkens, welche die konvex geformte Stiftkuppe erkennen läßt.
Ein im ganzen mit 1 bezeichnetes Rührgerät mit einer Meßvorrichtung 2 zum Messen in das beim Rühren in das zu
rührende Medium eingeleiteten Drehmomentes weist ein Rührwerk 3 auf, das an einer Haltevorrichtung 4 um die Drehachse des
Rührwerkzeuges drehbar bzw. schwenkbar gelagert ist und entgegen der Drehrichtung des Rührwerkzeuges an einem
Biegebalken 5 federnd abgestützt ist. Die Meßvorrichtung 2 weist an dem Biegebalken 5 Dehnungsmeßstreifen auf, welche die
durch die Reaktionskraft der Abstützung des Rührwerkes 3 an dem Biegebalken 5 bewirkte Biegeverformung messen. Aus der
Biegeverformung wird die Reaktionskraft und aus dieser das in das zu rührende Medium eingeleitete Drehmoment ermittelt.
Die Haltevorrichtung 4 hat ein feststehendes Halteteil 6 und ein gegenüber diesem drehbar gelagertes Schwenkteil 7, mit dem
das Rührwerk 3 lösbar verbindbar ist. Das Halteteil 6 und das Schwenkteil 7 sind etwa plattenförmig ausgebildet und die
Meßvorrichtung 2 ist zwischen diesen beiden Teilen, in einer Aussparung 8 des Halteteils 6 angeordnet. Der Biegebalken 5
ist dadurch besonders gut gegen mechanische Beschädigung
W und/oder gegen Verschmutzung geschützt. Das Rührwerk 3 ist mit
dem Zentrierstutzen 9 der Abtriebswelle 10 kraftschlüssig in eine koaxial zum Drehlager 11 angeordnete Einstecköffnung 12
von oben eingesetzt. Die Einstecköffnung 12 ist als Spannvorrichtung mit einer geschlitzten Spannhülse 13
ausgebildet, mit welcher der Zentrierstutzen 9 des Rührwerkes 3 einspannbar ist. Die Spannhülse 13 wird mit einer seitlich
an der Haltevorrichtung 4 vorstehenden Rändelschraube 14 betätigt.
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Das Rührwerk 3 ist somit auf einfache Weise lösbar mit der Haltevorrichtung 4 verbindbar, so daß die Haltevorrichtung 4
mit verschiedenen Rührwerken 3 kombiniert werden kann. Damit auch unterschiedliche Rührwerkstypen auf einfache Weise in die
Einstecköffnung 12 eingesteckt und dabei mit ihrer Abtriebswelle 10 zu der Drehachse 15 des Drehlagers 11
zentriert werden können, sind entsprechende Adapter für die Einstecköffnung 12 und/oder den Zentrierstutzen 9 vorgesehen.
Dadurch können insbesondere auch Rührwerke 3 älterer Bauart, die eigentlich nicht für eine Drehmomentmessung vorgesehen
sind, in die Haltevorrichtung 4 eingesteckt und dadurch nachträglich mit einer Vorrichtung zur Messung des
Drehmomentes erweitert werden.
Die Haltevorrichtung 4 weist an ihrer Rückseite eine Trägerplatte 16 mit wenigstens einem, im Ausführungsbeispiel
der besseren lotrechten Fixierung wegen mit zwei Stativanschlüssen 17 auf, mit denen die Haltevorrichtung 4 an
einem Haltestativ oder einem Haltestab befestigt werden kann.
Die Trägerplatte 16 hat eine seitlich offene Plattenaussparung
18 (Fig. 2) für die Durchführung des Stromversorgungskabels 19 des Rührwerkes 3. Die Plattenaussparung 18 ist so
dimensioniert, daß das Stromversorgungskabel 19 beim Schwenken des Rührwerkes 3 nicht seitlich mit der Trägerplatte 16 in
Berührung geraten kann. An der Trägerplatte 16 ist außerdem rückseitig eine Zugentlastung 20 für das Stromversorgungskabel
19 vorgesehen. Zugkräfte in dem Stromversorgungskabel 19 werden dadurch an der feststehenden Trägerplatte 16 abgestützt
und können sich nicht auf das drehbar gelagerte Rührwerk 3 übertragen und dabei Meßfehler verursachen. Zwischen der
Zugentlastung 20 und dem Rührwerk 3 ist das Stromversorgungskabel 19 mit Abstand zur Haltevorrichtung 4
geführt, so daß es sich beim Verschwenken des Rührwerkes 3 frei bewegen kann.
♦·**12" *·
Der Biegebalken 5 ist an einem Ende mit Halteschrauben 21 fest an dem Halteteil 6 eingespannt und an dem gegenüberliegenden
Ende mit Gleitlagern 22 (Fig. 3) beidseitig abgestützt. Durch die Einspannung des Biegebalkens 5 an dem ortsfesten Halteteil
6 ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau, bei dem auch die Dehnungsmeßstreifen zur Messung der Biegeverformung des
Biegebalkens 5 ortsfest zum Halteteil 6 angeordnet sind.
Die Gleitlager 22 weisen je einen zylindrischen Krafteinleitungsstift 23 auf, der den Biegebalken 5 jeweils an
einer ebenen Seitenfläche reibungsarm abstützt. Die
reibungsarme Lagerung ermöglicht eine besonders hohe ) Meßgenauigkeit. Da an beiden Längsseiten des Biegebalkens 5
Gleitlager 22 vorgesehen sind, können Drehmomente in entgegengesetzten Richtungen abgestützt werden, so daß im
Reversierbetrieb eine Drehmomentmessung in beide Richtungen möglich ist.
An der Meßvorrichtung 2 ist außerdem beidseits des Biegebalkens 5 an dem Halteteil 6 je ein ortsfestes
Anschlagelement 24 (Fig 3) vorgesehen, das als Überlastschutz für die Meßvorrichtung 2 dient und den Dreh- bzw.
Schwenkwinkel des Schwenkteiles 7 begrenzt. Eine unzulässig starke Biegeverformung des Biegebalkens 5 wird dadurch
vermieden.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, mit einer Aufnahmevorrichtung 25 für das Rührgefäß, die um die Drehachse
des Rührwerkzeuges oder parallel dazu drehbar in einem Basisteil 26 drehbar gelagert und an einem Biegebalken 5
abgestützt ist. Die Messung des in das zu rührende Medium eingeleiteten Drehmomentes erfolgt ähnlich wie bei der
Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 durch Dehnungsmeßstreifen, welche die Biegeverformung des Biegebalkens 5 detektieren. Mit
der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform kann das in das zu
rührende Medium eingeleitete Drehmoment an beliebigen
Rürgeräten 3 gemessen werden, ohne daß an dem Rührgerät 3 oder der Haltevorrichtung des Rührgerätes 3 ein Meßwertaufnehmer
oder eine entsprechende Sensorik erforderlich ist. 5
Die Aufnahmevorrichtung 25 weist eine Gefäßhalterung 27 mit zwei an gegenüberliegenden Seiten des Rührgefäßes angeordneten
verstellbaren Haltearmen 28 auf, zwischen denen das Rührgefäß drehfest einspannbar ist. Jeder der beiden Haltearme 28 hat
einen etwa parallel zur Rührachse ausgerichteten Haltestab 29, der mit seinem unteren Ende an einer Grundplatte 30 zum
Aufstellen eines Rührgefäßes befestigt ist. An seinem oberen Ende trägt der Haltestab 29 einen quer zur Rührachse
verschiebbaren Haltebügel 31, der mit einer Rändelschraube 32 an dem Haltestab 29 fixiert werden kann. Die Klemmfläche 33
des Haltebügels 31 ist mit einer Gummierung versehen, damit ein auf der Grundplatte 30 abgestelltes Rührgefäß rutsch- und
drehfest zwischen den beiden Haltebügeln 31 eingespannt werden kann.
Die Grundplatte 30 ist mit einem Axiallager 34 und einem separaten Radiallager 35 um die Rührachse drehbar an dem
Basisteil 26 gelagert. Die separaten Radial- und Axiallager ergeben eine besonders leichtgängige Drehlagerung, die eine
hohe Meßgenauigkeit ermöglicht.
Die Grundplatte 30 ist mit einem Gleitlager 22' (Fig.5) an dem
der Drehachse 25 zugewandten Ende eines Biegebalkens 5 abgestützt, der mit seinem anderen Ende mit Halteschrauben 21
fest mit dem Basisteil 26 verbunden ist. Das Gleitlager 22' hat einen mit der Grundplatte 30 fest verbundenen
Krafteinleitungsstift 23' mit einer konvex geformten Stiftkuppe 27 (Fig.6), welche die Grundplatte 30 an dem
Biegebalken 5 reibungsarm abstützt. Das Einleiten eines Drehmomentes in das zu rührende Medium bewirkt eine
Biegeverformung des Biegebalkens 5, die mit an dem Biegebalken
5 vorgesehenen Dehnungsmeßstreifen gemessen und zur Bestimmung des Drehmomentes verwendet wird.
An dem Basisteil 26 ist ein Stativstab 38 angeschraubt, an dem ein Rührwerk 3 befestigt werden kann (Fig. 4).
Das Rührgerät 1 mit einem Rührwerkzeug und einer Meßvorrichtung 2 zum Messen des beim Rühren in das zu rührende
Medium eingeleiteten Drehmomentes ist an seiner Haltevorrichtung 4 um die Drehachse des Rührwerkzeuges drehbar
bzw. schwenkbar gelagert und entgegen der Drehrichtung des
&igr; Rührwerkzeuges abgestützt. Die Messung des Drehmomentes
erfolgt mittels eines Meßwertaufnehmers, der die Reaktionskraft dieser Abstützung direkt oder indirekt erfaßt.
Für die Drehmomentmessung kann ein ortsfester Meßwertaufnehmer verwendet werden und die Drehmomentmessung erfordert nur ein
einziges Drehlager 11.
Ansprüche
• ·
Claims (25)
1. Rührgerät (1) mit einer Haltevorrichtung (4) , mit einem
Rührwerkzeug und mit einer Meßvorrichtung (2) zum Messen
des beim Rühren in das zu rührende Medium eingeleiteten Drehmomentes, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührwerk (3)
um die Drehachse des Rührwerkzeuges oder um eine parallel dazu angeordnete Achse an der Haltevorrichtung (4) drehbar
bzw. schwenkbar gelagert ist und entgegen der Drehrichtung des Rührwerkzeuges abgestützt ist, und daß die
Meßvorrichtung (2) zur Erfassung der Reaktionskraft dieser Abstützung ausgebildet ist.
2. Rührgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (4) ein feststehendes Halteteil (6) und
ein gegenüber diesem drehbares Schwenkteil (7) aufweist, mit dem das Rührwerk (3) lösbar verbindbar ist, und daß
die Meßvorrichtung (2) an der Haltevorrichtung (4) vorgesehen ist.
3. Rührgerät nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schwenkteil (7) als Schwenkplatte und das Halteteil (6) als Halteplatte ausgebildet sind, und daß
zur Aufnahme der Meßvorrichtung (2) zwischen der Schwenkplatte und der Halteplatte, insbesondere in der
Halteplatte, eine Aussparung (8) vorgesehen ist.
4. Rührgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührwerk (3) mit einer kraft-
und/oder formschlüssigen Steckverbindung in die Haltevorrichtung (4) einsetzbar ist.
5. Rührgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (4) eine koaxial
zu einem Drehlager (11) angeordnete Einstecköffnung (12) für einen Zentrierstutzen (9) oder dergleichen zur
Abtriebswelle (10) des Rührwerkes (3) zentriertes Gehäuseteil aufweist, in welche diese von oben einsteckbar
ist.
6. Rührgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstecken unterschiedlicher
Rührwerke (3) wenigstens ein Adapter für eine Einstecköffnung (12) und/oder den Zentrierstutzen (9)
vorgesehen ist.
7. Rührgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennazeichnet, daß die Einstecköffnung (12) als
Spannvorrichtung mit einer insbesondere geschlitzten Spannhülse (13) ausgebildet ist, in die der
Zentrierstutzen (9) oder dergleichen zur Abtriebswelle
(10) des Rührwerkes (3) zentriertes Gehäuseteil einspannbar ist.
8. Rührgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zugentlastung (20) für das
— 25 Stromversorgungskabel (19) des Rührwerkes (3) vorgesehen
™ ist, die an dem Halteteil (6) oder einem fest mit diesem
verbundenen Teil der Haltevorrichtung (4) angreift.
9. Rührgerät nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, mit einem Rührgefäß zur Aufnahme des zu rührenden Mediums, dadurch
gekennzeichnet, daß das Rührgefäß um die Drehachse des Rührwerkzeuges oder um eine parallel dazu angeordnete
Achse drehbar bzw. schwenkbar gelagert ist, daß eine Abstützung gegen Mitdrehen des Rührgefäße mit dem
Rührwerkzeug vorgesehen ist, und daß die Meßvorrichtung
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(2) zum Messen auf der die Abstützung wirkenden Reaktionskraft ausgebildet ist.
10. Rührgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für das Rührgefäß eine Aufnahmevorrichtung (25) vorgesehen
ist, die einer an einem Basisteil (26) drehbar gelagerte Gefäßhalterung (27) aufweist, die mit dem Rührgefäß
drehfest verbindbar ist.
11. Rührgerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefäßhalterung (27) wenigstens einen insbesondere
verstellbaren Haltearm (28) und/oder einen Haltegurt aufweist.
12. Rührgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefäßhalterung (27) mittels eines
Axiallagers (34) und eines davon getrennten Radiallagers (35) drehbar in dem Basisteil (26) gelagert ist.
13. Rührgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung zur Übertragung von
Drehmomenten in entgegengesetzten Richtungen ausgebildet ist.
14. Rührgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstützung eine Feder vorgesehen
ist.
15. Rührgerät nach einem der Ansprüche l bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Meßwertaufnehmer zur indirekten Messung der Reaktionskraft, insbesondere ein Encoder oder
ein Wegmesser, vorgesehen ist.
16. Rührgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung an einem Biegebalken
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(5) erfolgt und daß wenigstens ein Dehnungsmeßstreifen zur Erfassung der Biegeverformung des Biegebalkens (5)
vorgesehen ist.
17. Rührgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegebalken (5) an einem Ende fest
eingespannt ist und an dem gegenüberliegenden Ende mit einem Gleitlager (22, 22') abgestützt ist.
18. Rührgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abstützung des Biegebalkens (5) punktförmig oder linienförmig erfolgt, insbesondere durch
einen zylindrischen Krafteinleitungsstift (23) oder einen Krafteinleitungsstift (23') mit konvex ausgebildeter
Stiftkuppe (37).
19. Rührgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstützung des Biegebalkens (5)
zwei Krafteinleitungsstifte (23, 23') vorgesehen sind, die an einander abgewandten Seitenflächen des Biegebalkens (5)
oder dergleichen Abstützelement angreifen.
20. Rührgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegebalken (5) an einem
feststehenden Teil, insbesondere an dem Halteteil (6) oder dem Basisteil (26) fest eingespannt ist.
21. Rühr gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überlastschutz für die
Meßvorrichtung (2) vorgesehen ist, der als Drehwinkel begrenzendes Anschlagelement (24) ausgebildet ist.
22. Rührgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung mit einer Vorspannkraft
beaufschlagt ist.
23. Rührgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Schaltung zur
Verarbeitung, Filterung und/oder Glättung der Meßwerte vorgesehen ist.
24. Rührgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung (2) eine Anzeige,
insbesondere eine Digitalanzeige, aufweist.
25. Rührgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausgabe der Meßwerte eine
Schnittstelle, insbesondere eine Digitalschnittstelle vorgesehen ist.
Patentanwalt
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9400971U DE9400971U1 (de) | 1994-01-21 | 1994-01-21 | Rührgerät mit einer Haltevorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9400971U DE9400971U1 (de) | 1994-01-21 | 1994-01-21 | Rührgerät mit einer Haltevorrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9400971U1 true DE9400971U1 (de) | 1994-03-17 |
Family
ID=6903501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9400971U Expired - Lifetime DE9400971U1 (de) | 1994-01-21 | 1994-01-21 | Rührgerät mit einer Haltevorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9400971U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005048184B4 (de) * | 2005-10-07 | 2011-07-14 | Brabender GmbH & Co.KG, 47055 | Verfahren zum Schnelltest der Qualität von Getreiden, Schroten und Mehlen durch Messung der Glutenaggregation |
-
1994
- 1994-01-21 DE DE9400971U patent/DE9400971U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005048184B4 (de) * | 2005-10-07 | 2011-07-14 | Brabender GmbH & Co.KG, 47055 | Verfahren zum Schnelltest der Qualität von Getreiden, Schroten und Mehlen durch Messung der Glutenaggregation |
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