DK166844B1 - Konsistometer til analyse af rheologiske faenomener - Google Patents

Description

i DK 166844 B1

Opfindelsen omhandler et konsistometer til analyse af rheologiske fænomener, især for cementklinker og slaggecement, og af den i krav l's indledning angivne art.

5 De konventionelle apparater af denne art er tunge og omfangsrige og kan anvendes i laboratorier, men er u-praktiske til anvendelse i felten.

Opfindelsen har til formål at afhjælpe denne ulempe under bevarelse af en god målenøjagtighed og at nedbringe 10 varigheden af og dermed omkostningerne til de før og efter selve måleperioden foretagne manipulationer.

Dette opnås ifølge opfindelsen for et konsistometer af den indledningsvis angivne art, der er opbygget som angivet i krav l's kendetegnende del.

15 Herved undgås alle forbindelser mellem konsistometer-beholderens indre og ydre bortset fra de stationære forbindelser, der muliggør indføringen af et trykfluidum i beholderen og fluidets genudtagning. Herved undgås tætslutningsvanskeligheder og friktionstab som føl-20 ge af en aksels gennemgang tværs igennem en væg, der adskiller et højtryksmiljø fra omgivelserne, og der opnås en forenkling af organerne og operationerne til klargøring af beholderen.

De enkelte komponenter og foranstaltninger ved konsisto-25 meteret ifølge opfindelsen kan hensigtsmæssigt udformes som angivet i krav 2-8.

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor i forbindelse med tegningen, hvor: fig. 1 viser et aksialt snit gennem en udførelsesform 2 DK 166844 B1 for konsistometeret ifølge opfindelsen, fig. 2 er en delvis gennemskåret afbildning fra siden af en beholder for et rheologisk materiale som anvendt i konsistometeret, og 5 fig. 3 er en perspektivisk afbildning af denne beholder.

Som vist på fig. 1 omfatter konsistometeret ifølge opfindelsen et stativ 1, der understøtter en kappe 2 af et umagnetisk materiale, eksempelvis aluminium eller en aluminiumlegering, der indvendigt afgrænser et konsi-10 stometerkammer 3 og rummer en gearmotor 4, der via et torsionsdynamometer 5 driver en rotoraksel 6.

Kammeret 3 er foroven lukket ved hjælp af en øverste prop 7, der kan indskrues i kappen 2 ved hjælp af aftagelige greb 8.

15 Den øverste prop 7 bærer en beholder 9 for det rheolo- giske materiale af en aluminiumlegering, som vist på fig. 2 og 3. Beholderen 9 er udformet som en cylinder, eksempelvis med en inderdiameter på 60 mm, hvis sidevæg er forsynet med udsparinger 10, og hvis øverste 20 longitudinale ende bærer en ydre ring 11, og hvis nederste longitudinale ende er aflukket af en indvendig prop 12. Proppen 12 kan være indskruet i det indre af beholderens 9 sidevæg i et forstærket parti af beholderen.

Proppen 12 er ved midten forsynet med en pakring 13 25 for en drejelig aksel. En god centrering af proppen 12 og dermed af pakningen 13 er tilvejebragt ved hjælp af et leje 14 ved bunden af proppens gevind, der indgriber i en tilsvarende udsparing i beholderens 9 væg.

En cylindrisk ring 15 af en elastomer med en tykkelse 30 på eksempelvis 2 mm er indsat på beholderens 9 sidevæg 3 DK 166844 B1 til lukning af udsparingerne 10.

Beholderen 9 er fastgjort til den øverste prop 7 ved hjælp af en hurtigt indskruelig ring 16 som vist på fig. 1. Beholderen 9 rummer en omrører 17, der understøt-5 tes af en drivspindel 18, der går igennem akselpakrin- gen 13 og er forlænget nedadtil ud af beholderen 9, og som ved sin øverste ende hviler på et omdrejnings-leje 19, der er udformet i den øverste prop 7.

Kappen 2 er nedadtil forlænget i et centralt vedhæng 10 20. Udenfor og omkring vedhænget 20 er der anbragt en drivende permamagnet 21 drejefast på rotorakselen 6.

I den indre af vedhænget 20 og ud for den drivende magnet 21 er der anbragt en drevet permamagnet 22 drejefast på en mellemliggende transmissionsaksel 23, der bærer 13 en kobling 24. Vedhænget 20 tjener til understøtning af lejer for de to magneter 21 og 22.

Koblingen 24 omfatter et leje 25 til optagelse af spindelens 18 nederste ende. Spindelen 18 har langs siden en lodret rille 26, i hvilken der kan indføres et frem-20 spring 27 på koblingen 24, som af en fjeder trykkes mod det indre af lejet 25. Når spindelens 18 nederste ende indføres i lejet 25, vil fremspringet 27 trænge ind i rillen 26. Herved er der tilvejebragt en automatisk indklinkning ved den simple anbringelse af den 25 øverste prop 7 og den hertil fastgjorte beholder 9.

Der er tilvejebragt en lodret spillerumsudligning til fastholdelse af spindelens 18 øverste ende i omdrejningslejet 19. Til dette formål er koblingen 24 gjort drejefast på den mellemliggende aksel 23 med mulighed 30 for en lodret forskydning, idet en fjeder 28 kompenserer for spindelens længdevariationer.

4 DK 166844 B1

Et trykfluidum indføres og udtages fra beholderen 3 ved hjælp af ledninger 29 og 30. Opvarmningen sker ved hjælp af en på ydersiden af kappen 2 lejret varmetråd 31. Der kan opnås et tryk på 1 kB og en temperatur på 200 °C.

5 Konsistometeret ifølge opfindelsen anvendes på følgende måde:

Omrøreren 17 anbringes i beholderen 9, og opbygningen fastgøres på den øverste prop 7 ved indskruning af ringen 16 ved hjælp af en specialnøgle. Membranen 15 ind-10 føres på beholderen 9, idet der efterlades lige store frie rum på hver side af udsparingerne 10, og beholderen fyldes, eksempelvis med cementklinker. Den nederste prop 12 glideforskydes på spindelen 18 under anbringelse af spindelens spids i omdrejningslejet 19, hvorefter den 15 nederste prop 12 fastskrues på beholderen 9 ved hjælp af en specialnøgle. Derefter indføres opbygningen af den øverste prop 7 og den dertil fastgjorte beholder 9 i kon-sistometerkammeret 3. Ved at indskrue den øverste prop 7 på kappen 2 ved hjælp af grebene 8 bringes beholderen 9 20 og spindelen 18, hvis nederste ende kommer i indgreb med koblingen 24, i arbejdsstilling.

Under prøven drives omrøreren 17 med konstant omløbshastighed, eksempelvis 150 0/min. Temperaturen og trykket kan varieres efter et givet program, eksempelvis 25 gældende for cementklinker til et borehul og i overensstemmelse med API standarder.

Man registrerer variationen af det af dynamometeret 5 målte drejningsmoment som funktion af tiden for at bestemme cementens hærdningstid. I stedet for at anvende 30 dynamometeret 5 kan man også måle effekten af motoren 4, men herved bliver cementens konsistensmåling mindre nøjagtig .

Claims (8)

1. 5 DK 166844 B1 Patentkrav :
2. 1. Konsistometer omfattende en i det væsentlige cylindrisk kappe (2) til dannelse af et lodret orienteret, 5 foroven åbent konsistometerkammer (3), en øverste prop (7) indrettet til påskruning på det øverste kappeparti til lukning af kammeret, organer (29, 30) til indføring af et fluidum under tryk i kammeret (3), en langstrakt beholder (9) udformet som et omdrejningslegeme forsynet 10 med lukkeorganer ved dens to langsgående ender, delvis afgrænset af en elastisk membran og indrettet til lodret anbringelse i kammeret (3) og til optagelse af et rheo-logisk foranderligt materiale, en lamelomrører (17) indrettet til anbringelse i beholderen (9) og forsynet 15 med en drivspindel (18), et akselleje (13) i et behol- derbundlukke til tætsluttende gennemgang af spindelen (18), et uden for kappen (2) anbragt drivorgan (4) indrettet til at rotere spindelen (18) samt et måleorgan (5) for spindelens drivende drejningsmoment, k e n -20 detegnet ved, at kappen (2) ved sit nederste parti er udformet med et vedhæng (20), i hvilket der lodret er anbragt en mellemliggende aksel (23) til transmission af rotationsbevægelsen, og som er forsynet med et modtagerorgan (22) for drejningsmomentet, der i et 25 drejningsmomenttransmissionssystem af magnetisk type samvirker med et uden for vedhænget (20) beliggende transmissionsorgan (21) for drejningsmomentet, hvilket organ drives af drivorganet (4) og ved sin øverste ende er mekanisk forbundet med et mekanisk koblings-30 organ (24) således, at spindelens (18) nederste ende indgriber i koblingsorganet ved simpel sænkning af spindelen under anbringelse af beholderen (9) i konsistome-terkammeret (3) og kan frigøres derfra ved en simpel løftning af spindelen ved udtagning af beholderen. 6 DK 166844 B1
3. 2. Konsistometer ifølge krav 1, kendetegnet ved, at drejningsmomenttransmissionssystemet af magnetisk type omfatter en drivende permamagnet (21), der er drejefast med drivorganet (4) og monteret på ydersi-5 den af vedhænget (20), og en dreven permamagnet, der er drejefast på den mellemliggende aksel (23) og er monteret i det indre af vedhænget.
4. 3. Konsistometer ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der er indsat en fjeder (28) mellem koblings- 10 organet (24) og den mellemliggende aksel (23) til at muliggøre en relativ lodret forskydning, idet koblings-organet (24) og den mellemliggende aksel (23) er indbyrdes drejefaste.
5. 4. Konsistometer ifølge krav 1, kendetegnet 15 ved, at koblingsorganet (24) omfatter et lodret leje (25), der er indrettet til optagelse af spindelen (18), og som er udformet med et ud til siden ragende fremspring (27), der er forspændt elastisk imod det indre af lejet (25), og at spindelen (18) ved sin nederste ende er 20 udformet med en lodret rille (26), i hvilken fremspringet (27) kan indgribe.
6. 5. Konsistometer ifølge krav 1, kendetegnet ved, at beholderen (9) ved sit øverste parti omfatter en ydre krave (11), der er indrettet til at fastspæn- 25 des mod den øverste prop (7) til dannelse af beholderens toplukke. 1 Konsistometer ifølge krav 5, kendetegnet ved, at beholderens bundlukke er en nederste prop (12), der er indrettet til påskruning på beholderen. DK 166844 B1 7
7. 7. Konsistometer ifølge krav 5, kendetegnet ved, at der i den øverste prop (7) er udformet et omdrejningsleje (19) til optagelse af spindelens (18) øverste ende.
8. 8. Konsistometer ifølge krav 1, kendetegnet 5 ved, at beholderen (9) omfatter sidevendende udsparin ger (10), og at den elastiske membran (15) er en ring, der er indrettet til fastklemning på beholderen til lukning af dennes sidevendende udsparinger.