JP2518638B2 - レオロジ−変化を分析するためのコンシストメ−タ - Google Patents

レオロジ−変化を分析するためのコンシストメ−タ

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JP2518638B2
JP2518638B2 JP62045063A JP4506387A JP2518638B2 JP 2518638 B2 JP2518638 B2 JP 2518638B2 JP 62045063 A JP62045063 A JP 62045063A JP 4506387 A JP4506387 A JP 4506387A JP 2518638 B2 JP2518638 B2 JP 2518638B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、セメントスラグ等のようなレオロジージー
的変化を示す材料を受け入れるための容器を内部に設
け、かつ加圧流体を収容することができる囲壁部を有
し、該加圧流体の圧力が、該容器を覆う膜により該材料
に伝達されて研究対象材料のレオロジー的変化が測定機
械によって測定されることを特徴とするコンシストメー
タに関するものである。
従来の技術 従来、これらの装置は大型で重量が大きく、実験室に
は設置できたとしても実際の作業場所で使用するには不
向きのものであった。
発明が解決しようとする問題点 従って、本発明の目的は簡単な構造で、測定精度が高
く、どこにでも使用できるコンシストメータを提供する
ことである。
問題点を解決するための具体的手段 本発明によれば垂直方向に配置され上方部が開放され
たコンシストメータの囲壁部を構成する円筒形ケーシン
グ。該上方部にねじ止めされてこれを閉塞するための上
部プラグ、該囲壁部に加圧流体を導入するための手段、
該囲壁部内に垂直に配置され両端部に閉塞手段を備えた
回転体の形状で弾性筒状膜が一部分に結合されレオロジ
ー的な変化をする材料を収容するための試料容器該試料
容器中に配置され駆動用スピンドルを備えた攪拌具、該
試料容器の下端を閉塞し該スピンドルを洩れのないよう
に貫通させるための該閉塞手段内の軸シール、該シール
の外側に配置された該スピンドルを回転駆動するための
駆動手段、及び該スピンドルの駆動トルクを測定するた
めの手段からなり、該ケーシングがその下方部に突出部
を有し、その内部に回転運動を伝達するための中間軸を
有し、該軸は磁力系のトルク伝達システムのトルク受動
部を備え、突出部（20）の外部のトルク伝達部と相互に
作用して該駆動手段によって駆動されるものであり、該
中間軸はその上部で機械的結合具によって機械的に係止
され、該結合具は試料容器が該コンシストメータ囲壁部
内に配置され該スピンドルが下降すると該スピンドルの
下端部に係合し、試料容器が囲壁部から排出されスピン
ドルが再び上昇すると係合が離脱するものであることを
特徴とするコンシストメータが提供される。上記駆動ト
ルクを測定する手段は、トルクメータ５で構成されてい
る。
コンシストメータは、セメントスラグなどのレオロジ
ー的に変化する物質が、変化する温度及び圧力の状態に
さらされたときに示す挙動を測定するものである。しか
し、試料容器の内部室は外部から隔絶されているので、
内部のセメントスラグへ直接圧力をかけられない。そこ
で本発明では、入口ライン29から導入される圧力の作用
下で、開口10を介した弾性筒状膜15の変形によって圧力
が加えられる。
こうして、コンシストメータ囲壁部内への加圧流体の
導入、導出以外の一切の囲壁内と外部との接触は避けら
れ、高圧媒質を外部環境と分離するための壁部に軸を貫
通することによって発生する摩擦や密封の問題は存在し
なくなる。また、試料容器を使用する場合の手段も手順
も著しく単純化される。
磁力系のトルクの伝達方式は駆動手段の周囲に固定さ
れ、突出部の外部に設けられる駆動用永久磁石と、中間
軸の周囲に固定され、突出部の内部に設けられる被駆動
用永久磁石とからなることが望ましい。
結合装置と中間軸の間には結合具を中間軸と反対方向
に押すためのスプリングが挿入され、それによってスピ
ンドルの長さの変動が調節される。これは結合具と中間
軸を回転し得るように確実に固定するための往復動係合
手段でもある。
結合具はスピンドルを収容するための垂直型中空囲壁
部とこの囲壁部の内部方向に押される突起からなり、こ
の突起がスピンドルの下端部の垂直溝に係合する。
上部プラグによって試料容器の上端部を閉塞するため
の手段も本発明によって著しい簡便化が達成された。こ
の目的のために、試料容器は外部カラーを有し、緊締リ
ングによって上部プラグ内にねじ込まれる。軸シールは
下部プラグによって保持される。下部プラグは試料容器
の下端部にねじ込まれるようになっていて下部プラグを
はずして試料容易を上部プラグに取り付けることによっ
て試料の充填が可能となるもので、その際、試料容器と
上部プラグとの結合体はコンシストメータとして使用さ
れる位置とは逆転した位置となる。
スピンドルの上端は上部プラグに設けられたピボット
によって保持される。弾性筒状膜は試料容器の剛性を損
なうことのないように、特にスピンドルのベアリング位
置から切り離される。試料容器には側面開口部が設けら
れ、この開口部を閉鎖するための弾性筒状膜が試料容器
に捲かれている。
実施例 以下の図面を参照して本発明の具体例が示されるが、
これは説明のためだけのものに過ぎず、それによって発
明が限定されるものではない。
図面において、第１図はコンシストメータの一部切断
側面図、第２図は第１図のコンシストメータに使用され
るレオロジー的に変化する材料を入れるための試料容器
の下部切欠側面図、第３図は第２図の試料容器の斜視図
である。
第１図に示されるコンシストメータは枠体１を有し、
これがトルクメータ５で構成されている駆動トルクを測
定する手段を経て駆動軸６を駆動する減速機４と共にモ
ータを包囲し、同時にアルミニウムまたはアルミニウム
合金のような非磁性材料でつくられ内部にコンシストメ
ータ囲壁部３を経緯背する円筒形のケーシング２を支持
している。この囲壁部３は上部プラグ７によって頂部を
閉塞されており、上部プラグは脱着可能なハンドル８に
よってケーシング２の中にねじ止めされるこの上部プラ
グ７はレオロジー的に変化する材料を入れるための細長
い試料容器９を保持しているが、これはアルミニウム合
金でつくられていて第２図及び第３図にその詳細が示さ
れている。この試料容器９は円筒形等の回転体の形状
で、例えばその内部孔は60mmで側壁には開口10が設けら
れており、その上部開口にはフランジ11が、また下端部
は下部プラグ12によって閉塞されている。プラグ12は試
料容器９の側壁部、即ち側壁部の補強部分にねじ込まれ
る。プラグ12はその中心に回転軸シール13を保持してお
り、プラグ12の十分なセンタリング、即ち軸シール13の
中心位置決めはプラグのねじ溝端部に設けられたベアリ
ング14が試料容器９の壁部に設けられた対応空隙によっ
て行われる。Vitonの商標名で市販されているような厚
さ2mm程度の弾性筒状膜15が試料容器９の側壁部に筒状
に被覆されて開口部10を閉鎖する。
試料容器９は第１図に示されているように緊締リング
16によって外周フランジ（カラー）11を上部プラグ７に
緊締することによってプラグに固定される。すなわち、
第１図と緊締リング16及び上部プラグ７の断面を拡大し
て示す第４図から分かるように、試料容器９の側壁がそ
の全高にわたって断面で示してある。試料容器９の頂部
に設けられた外周フランジ（カラー）11が、上部プラグ
７の底に形成された溝37内に受け入れられる。さらに、
リング16は断面がＬ字状で、その底面に特殊キーの先端
を挿入するためのいくつかの切込み、例えば直径方向に
対向した２つの盲穴38を有している。
試料容器９は駆動用スピンドル18に取り付けた攪拌具
17を有し、駆動用スピンドル18は軸シール13を貫通して
試料容器９の下方外部に伸びると共に、その上端を上部
プラグ７に設けられたピボット19に支持される。
ケーシング２は下方に突き出した中央突出部20を有
し、この突出部20の周囲に駆動用永久磁石21が駆動軸６
を包囲して設けられる。被駆動用永久磁石22は結合具24
を有する中間伝達軸23の周囲にこれと一体に設けられ、
突出部20の内側に配置されて駆動用磁石21に対応する。
突出部20はこれらの両方の磁石21、22に対するベアリン
グを保持するためのものである。
結合具24はスピンドル18の下端部を収容するための空
所25を有する。スピンドルの下端は横方向に伸びた垂直
溝26を有し、この溝に横方向突起27が係合する。突起27
は結合具24に設けた空所25の内部方向に向けてスプリン
グによって押されている。このためスピンドル18の下端
部が空所25内に降下してくると突起27が溝26に係合す
る。こうして上部プラグ７と試料容器９は単にその位置
に置かれるだけで自動的に係合する。
スピンドル18の上端をピボット19内に保持するための
工夫もなされていて、結合具24は中間軸23に固定されて
いるが、軸23に対して垂直動が可能となっている。これ
はスプリング28が結合具24を上方に押しあげてスピンド
ル18の長さの変動を調整するためである。
囲壁部３内への加圧流体の導入、導出は29及び30の手
段で行われる。加熱はケーシング２の外側に埋設される
加熱素子31によって行われる。こうして圧力1000バー
ル、温度280℃の達成が可能となる。
テストは以下のように行われる。試料容器９は攪拌具
17が試料容器の中に置かれてから特殊キーでリング16を
緊締することによって上部プラグ７に固定される。試料
容器の内部室は外部から隔絶されているため、弾性筒状
膜15が試料容器９に圧着されるがこの際開口部10の両側
に同じだけの長さとなるように注意が必要である。次い
で試料容器９は逆転されて例えばセメントスラグ等を充
填される。下部プラグ12がピボット19の内のスピンドル
18の位置に置かれてスピンドル18を通してから特殊キー
で試料容器９に緊締される。上部プラグ７とこれに固定
され閉塞された試料容器９との結合体は次いで逆転され
てコンシストメータ囲壁部３内に収納される。ハンドル
８で上部プラグ７をケーシング２にねじ止めすることに
よって試料容器９とスピンドル18はスピンドル18の下端
部を自動的に結合具24に係合させ、作動体制に入る。
テスト中、攪拌具17は一定速度、例えば150r/mで駆動
される。温度及び圧力は計画に沿って変化させられ、井
戸掘り用のセメントスラグの場合にはAPIの基準によっ
て行なわれ、トルクメータ５によって測定された駆動ト
ルクの変化がスラグの硬化時間を決めるための時間の函
数として記録される。
トルクメータ５を使用するかわりに、モータ４の電流
を測定することもできるが、この方法で行われたスラグ
のコンシステンシーの測定は正確度において劣ったもの
となる。
以上、試料容器９に対するセメントスラグの導入と排
出について説明したが、次に、セメントスラグの導入手
順について、ここでさらに詳しく説明する。
まず、試料容器９はコンシストメータから分解され、
図２に示した向きの状態にある。この状態で、試料容器
は両端で開放されている。
最初の作業では、試料容器内に攪拌具17を配置する。
次に、リング16を上部プラグ７にねじ込んで、試料容器
を別体の上部プラグ７に締め付け固定する。つまり、リ
ング16が試料容器のフランジ11を溝37の底に対して緊密
に当接させる。こうして、攪拌具と上部プラグを備えた
試料容器からなる組立体が得られる。
次いで弾性筒状膜15が試料容器の周囲に、開口部10を
覆うと共に、開口部10の上下に同じ長さだけ延びるよう
に配置される。
この状態で、試料容器にセメントスラグを満たすこと
ができる。この充填を行うために、試料容器と攪拌具と
上部プラグの組立体を逆さにする。すなわち下方の開口
が上向きとなり、上部プラグ７が下向きとなるように組
立体を置く。そして、この状態で頂部にある開口から、
試料容器内にセメントスラグを注入する。
次に、下部プラグ12を上記開口の中心に挿入してねじ
止めし、同時にスピンドル18が軸シール13を通過し、そ
の先端がピボット19に入るようにする。
この状態で、両端が閉じられた試料容器を元の通常の
姿勢、つまり下部プラグ12が下向きとなり、上部プラグ
７が下向きとなる姿勢に戻すことができる。
次いで組立体をケーシング２内に導入し、スピンドル
18の下端が突起27と係合するまで、ハンドル８を回して
ケーシング内にねじ込む。
中央突出部20については、その役割は磁石21と22を支
持することにある。中央突出部20の周囲に、ほぼ円筒状
で段付きの内孔を備えたスリーブ40が回転可能に装着さ
れている。スリーブ40は、駆動軸６を介しモータ４によ
って回転駆動される。スリーブ40と中央突出部20の内壁
との間に、軸受42が挿入されている。スリーブ40の頂端
に設けられた拡開凹部内に駆動用永久磁石21が挿入さ
れ、この駆動用永久磁石21はキー44によりスリーブ40と
一体回転する。
ケーシング２は、中央突出部20内に延びた内部孔46を
備えている。この孔46内に被駆動用永久磁石22が挿入さ
れ、被駆動用永久磁石22は駆動用永久磁石21と同じレベ
ルに配置されると共に、キー48により中間伝達軸23と一
体回転する。駆動軸６が回転すると、それにともなって
スリーブ40と駆動用永久磁石21が駆動され、さらに駆動
用永久磁石21の回転で、中央突出部20の壁を介した磁気
作用により被駆用永久磁石22が回転駆動される。
上記した回転の伝達方式は、非常に高い圧力下に置か
れるコンシストメータの各部が周囲の圧力下にある各部
から充分に分離されるという点で有利である。
発明の効果 以上の説明から知られるように、本発明によれば簡単
な構造でどこにでも使用でき、しかも測定精度の高いコ
ンシストメータが得られる。本発明のコンシストメータ
は、また時間の節約を可能とした結果、測定時間の前後
に伴なう作業手順のコストの低減をもたらすことができ
る。これは回転攪拌具がコンシストメータ内に配置され
ると同時に作動位置に自動的に配置され、攪拌具を駆動
するための手段や、駆動トルクを測定するための外部手
段との機械的接触なしに結合されるからである。
【図面の簡単な説明】
第１図はコンシストメータの一部切断断面図、第２図は
第１図のコンシストメータに使用されレオロジー的に変
化する材料を入れるための試料容器の下部切欠側面図、
第３図は第２図の試料容器の斜視図、第４図は第１図と
緊締リング16及び上部プラグ７の断面の拡大図である。 ２……ケーシング、21……トルク伝達部、４……駆動手
段（モーター及び減速機）、20……突出部、24……機械
的結合具、28……スプリング、23……中間軸、９……試
料容器、10……開口部、22……トルク受動部、３……コ
ンシストメータ壁部、15……弾性筒状膜、18……スピン
ドル
フロントページの続き (72)発明者 マルク ブラキェール フランス国 75016 パリ ミケランジ ェルー５番地 トタール コンパニー フランセーズ デ ペトロール内

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】垂直方向に配置され、上方部が開放された
    コンシストメータの囲壁部を構成する円筒形ケーシン
    グ、該上方部にねじ止めされてこれを閉塞するための上
    部プラグ、該囲壁部に加圧流体を導入するための手段、
    該囲壁部内に配置され両端部に閉塞手段を備えた回転体
    の形状で弾性筒状膜が一部分に被覆されレオロジー的な
    変化をする材料を収容するための試料容器、該試料容器
    中に配置され、駆動用スピンドルを備えた攪拌具、該試
    料容器の下端を漏れのないように閉塞し該スピンドルを
    貫通させるための該閉塞手段内の軸シール、該シール、
    該ケーシングの外部に配置された該スピンドルを回転駆
    動するための駆動手段、及び該スピンドルの駆動トルク
    を測定するための手段からなり、該ケーシング（２）が
    その下方部に突出部（20）を有し、その内部に回転運動
    を伝達するための中間軸（23）を有し、該軸は磁力系の
    トルク伝達システムのトルク受動部（22）を備え、突出
    部（20）の外部のトルク伝達部（21）と相互に作用して
    該駆動手段によって駆動されるものであり、該中間軸
    （23）はその上部で機械的結合具（24）によって機械的
    に係止され、試料容器（９）が該コンシストメータ囲壁
    部（３）内に配置され該スピンドルが下降すると該スピ
    ンドル（18）の下端部に係合るものであることを特徴と
    するコンシストメータ。
  2. 【請求項２】磁力系のトルク伝達システムが、該突出部
    （20）の外部に駆動手段（４）に固定される駆動用永久
    磁石（21）と、該突出部の内部に中間軸（23）に固定さ
    れる被駆動用永久磁石（22）とからなるものである特許
    請求の範囲第１項記載のコンシストメータ。
  3. 【請求項３】結合具（24）と中間軸（23）との間にスプ
    リング（28）を配置することによって結合具（24）と中
    間軸（23）とが相対的な垂直運動し得るように固定され
    る特許請求の範囲第１項または第２項記載のコンシスト
    メータ。
  4. 【請求項４】該結合具（24）がスピンドル（18）を収納
    するための垂直囲壁部を有し、この囲壁部の内側方向に
    弾力的に押えられる横方向突起（27）がスピンドル（1
    8）の下端部に設けられた垂直方向溝（26）に係合する
    特許請求の範囲第１項または第２項記載のコンシストメ
    ータ。
  5. 【請求項５】試料容器（９）がその上部に、上部プラグ
    （７）に緊締される外側カラー（11）を有し、これが試
    料容器（９）の上端部閉塞手段となる前各項記載のコン
    シストメータ。
  6. 【請求項６】上部プラグ（７）にスピンドル（18）の上
    端部を収納するためのピボット（19）が設けられる特許
    請求の範囲第５項記載のコンシストメータ。
  7. 【請求項７】試料容器（９）と下端部閉塞手段が、該試
    料容器にねじ止めされる下部プラグ（12）である前各項
    記載のコンシストメータ。
  8. 【請求項８】試料容器（９）が横方向に開口部（10）を
    有し、弾性筒状膜（15）がこの開口部を閉じるように試
    料容器の周囲に圧着される環状帯である前各項記載のコ
    ンシストメータ。
JP62045063A 1986-02-27 1987-02-27 レオロジ−変化を分析するためのコンシストメ−タ Expired - Lifetime JP2518638B2 (ja)

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FR86-02701 1986-02-27
FR8602701A FR2594950B1 (fr) 1986-02-27 1986-02-27 Consistometre d'analyse d'evolution rheologique, notamment utilisable sur un chantier

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Publication Number Publication Date
JPS62204142A JPS62204142A (ja) 1987-09-08
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JP62045063A Expired - Lifetime JP2518638B2 (ja) 1986-02-27 1987-02-27 レオロジ−変化を分析するためのコンシストメ−タ

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EP (1) EP0236205B1 (ja)
JP (1) JP2518638B2 (ja)
AU (1) AU587310B2 (ja)
BR (1) BR8700899A (ja)
CA (1) CA1274988A (ja)
DE (1) DE3767509D1 (ja)
DK (1) DK166844B1 (ja)
FI (1) FI90468C (ja)
FR (1) FR2594950B1 (ja)
GB (1) GB2187295B (ja)
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