JPS62204142A - レオロジ−変化を分析するためのコンシストメ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 辛−の利　　野 本発明は、セメントスラグ等のようなレオロジー的変化
を示す材料を受は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」ＬΩ」虹術 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 か　リ　しようと　るＩｌｉ　１１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。

間　点　　・Ｌ　るための　体重手 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詰試料容器中
に配置され駆動用スピンドルを備えた攪はん具。

該試料容器の下端を閉寒し該スピンドルを漏れのないよ
うに貫通させるための該閉塞手段内の軸ベアリング、該
ケーシング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
ｌｌ１ｌ＋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Ｉ！ｉ！コされ該スピンドル
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保合
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。

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＠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１油と反対方向
に押すだ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弾力的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。軸ベアリング
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
をはずして試料容器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０
弾性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
ための環状弾性膜が試料容器に捲かれている。

え崖ｌ 以下の図面を参照して本発明の具体例が示されるが、こ
れは説明のためのでけのものに過ぎず、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　ｌを有し、
これがトルクメータ　５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を形成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１
１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８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１ｈ１１シール１３を保持しており、プラグ１２の充
分なセンタリング、即ち＠１１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なわ
れる。Ｖｉｔｏｎの商標名で重版されているような厚さ
２■程度の円筒帯１５が試料容器８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８は第１図に示されるように緊締リング１６に
よってカラー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。試料容器８は駆動用スピンドル
１８に取り付けた攪はん具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
Ｂ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の内側に配鐙されて駆動用磁石２１
に対応する。突出部２０はこれらの両方の磁石２１．２
２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２８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のしようたんをピボット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２８及び３０の
手段で行なわれる。加熱はケーシング２の外側に埋設さ
れる加熱素子３１によって行なわれる。

こうして圧力１０００バール、温度２８０　’Ｃ！の達
成が可能となる。

テストは以下のように行なわれる。試料容器９は攪はん
具１７が試料容器の中に置かれてから特殊キーでリング
１Ｇを緊締することによって上部プラグ　７に固定され
る。Ｉ＋！、！１５が試料容器　８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１次いで試料容器８は逆転されて例えばセ
メントスラグ等を充水される。下部プラグ１２がピボッ
ト１９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８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、攪はん具１７は一定速度、例えば１５０　ｒ
　／　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Ａ
ＰＩの基準によって行なわれ１、トルクメータ　５によ
ってＪ１１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、この方法で行なわれたス
ラグのコンシスチンシーの測定は正確度において劣った
ものとなる。

１豆立１課 以上の説明から知られるように１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０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。これは回転攪はん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、攪はん具を
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 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である。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （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はん具、該試料容器の下
   端を閉塞し該スピンドルを漏れのないように貫通させる
   ための該閉塞手段内の軸ベアリング、該ベアリング、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）の下端部に係合し、試料容器
   が囲壁内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。
2. （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. （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. （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. （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. （６）上部プラグ（７）にスピンドル（１８）のじょう
   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. （７）試料容器（９）の下端部閉塞手段が、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. （８）試料容器（９）が横方向に開口部（１０）を有し
   、弾性膜（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。