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V i s k o s i m e t e r Die Erfindung betrifft ein Viskosimeter, insbesondere zur
Bestimmung der Topfzeit, der Härtezeit und der Gelatinierungszeit bei ungesättigten
Polyesterharzen. ---
Viscometer The invention relates to a viscometer, in particular for determining the pot life, the hardening time and the gelatinization time in the case of unsaturated polyester resins.
Das Gerät besteht erfindungsgemäß aus einer einseitig eingeklemmten
freischwingenden Stahlzunge, die mit ihrer Spitze in den zu prüfenden Stoff eingetaucht
wird und aus einem Elektromagneten zur Schwingungsanregung der Zunge, einem Magnetsystem
zur induktiven Abnahme der Schwingamplitude der Zunge und einem Schreibermeßsystem,
dem die induzierte Spannung über einen Gleichrichter zugeführt wird. Die Schwingzunge
schwingt in der Nähe ihrer Eigenresonanz und die Schwingamplitude ist ein Maß für
Viskosität und Konsistenz des zu prüfenden Stoffes.According to the invention, the device consists of a device clamped on one side
free-swinging steel tongue, the tip of which is immersed in the substance to be tested
and from an electromagnet to excite the tongue, a magnet system
for the inductive decrease of the vibration amplitude of the tongue and a recorder measuring system,
to which the induced voltage is fed via a rectifier. The swinging tongue
oscillates near its natural resonance and the oscillation amplitude is a measure of
Viscosity and consistency of the substance to be tested.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs-
gegenstandes schematisch dargestellt. Eine einseitig
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freischwingende Staulänge a taucht rd. 5 mm in den Poly-
ester b ein. Diese Stahlzunge wird durch einen Elektro-
magneten c in der mechanischen Eigenresonanz (100 Hz)
zu Schwingungen angeregt. Die Schwingamplitude der Zunge wird durch ein Magnetsystem
d und e induktiv abgenommen. Die induzierte Spannung wird dann gleichgerichtet und
einem Schreiber-Meßsystem zugeführt. Die Stahlzunge a schwingt vor dem magnetsystem
d, e und ändert durch ihre Bewegung den Magnetfluß in den Spulen des Systems, woraus
induzierte elektrische Spannungen in diesen Spulen resultieren.In the drawing is an embodiment of the invention object shown schematically. One sided
Z>
freely swinging stowage length a dips approx. 5 mm into the poly-
ester b a. This steel tongue is driven by an electric
magnets c in the mechanical natural resonance (100 Hz)
excited to vibrate. The vibration amplitude of the tongue is inductively picked up by a magnet system d and e. The induced voltage is then rectified and fed to a recorder measuring system. The steel tongue a swings in front of the magnet system d, e and changes the magnetic flux in the coils of the system through its movement, resulting in induced electrical voltages in these coils.
Ddß Magnetkerne und Spulen d und 4 des abtastenden Magnetsystems sind
so justiert und geschaltet, daß sich die Induktionsspannungen, die von dem magnetischen
Streufeld der Erregerspule herrühren (50 Hz), gerade
kompensieren, und daß sich die Induktionsspannungen,
die durch die von der bewegten Stahlzunge verursachten Magnetflußänderungen herrühren
(100 Hz), phasenrichtig addieren. Während einer Polymerisationsprüfung werden Schwingfrequenz
und Erregeramplitude konstant gehalten. Der die Zunge umgebende Polyester b, welcher
mehr und mehr polymerisiert, kommt einer an den Schwinger angekoppelten zunehmenden
Masse und Dämpfung gleich. Demzufolge wird die Resonanzfrequenz des Schwingers allmählich
tiefer und die Resonanzkurve wird flacher. Beides ergibt ein Absinken der Amplitude
er Zunge und damit ein Absinken der registrierten Spannung. Die Eintauchtiefe kann
zwischen 1 mm und 10 mm beliebig eingestellt werden. Die in einem Glas f befindliche
Polyesterprobe kann während der
Polymerisation durch einen Thermostaten
g auf beliebiger, konstanter Temperatur zwischen 0 und rd. 100° C gehalten
werden. Gleichzeitig mit der bei ms registrierten Viskosität
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wird an einem zweiten Schreibsystem m der Temperaturverlauf registriert. sie Differenz
der Temperatur zwischen Thermostat und Polyester kommt durch zwei gegeneinandergeschaltete
Thermoelemente h und i (Eisen-Konstantan) an der Meßstelle mr des Schreibers zur
Anzeige. Das Thermoelement h ist in einer Feder gehaltert und mit zwei Schraubklemmen
angeschlossen.The magnetic cores and coils d and 4 of the scanning magnet system are adjusted and switched so that the induction voltages generated by the magnetic Stray field from the excitation coil (50 Hz), straight
compensate, and that the induction voltages,
add the changes in the magnetic flux caused by the moving steel tongue (100 Hz) in the correct phase. The vibration frequency and excitation amplitude are kept constant during a polymerization test. The polyester b surrounding the tongue, which polymerizes more and more, is equivalent to an increasing mass and damping coupled to the transducer. As a result, the resonance frequency of the vibrator gradually becomes lower and the resonance curve becomes flatter. Both result in a decrease in the amplitude of the tongue and thus a decrease in the registered voltage. The immersion depth can be set anywhere between 1 mm and 10 mm. The polyester sample in a glass f can be kept at any constant temperature between 0 and about 100 ° C. during the polymerization by means of a thermostat g will. Simultaneously with the viscosity registered at ms
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the temperature profile is registered on a second writing system m. The difference in temperature between the thermostat and polyester is indicated by two counter-connected thermocouples h and i (iron constantan) at the measuring point mr of the recorder. The thermocouple h is held in a spring and connected with two screw terminals.
Sollte bei dem Entfernen aus der polymerisierten Masse das Thermoelement
bzw. die Lötstelle beschädigt werden, so ist eine Auswechslung durch diese Anordnung
leicht möglich.Should when removing from the polymerized mass the thermocouple
or the soldering point are damaged, this arrangement must be replaced
easily possible.
Die Temperaturanzeige ist praktisch ohne Verzug.
Das vorbeschriebene Gerät zum Bestimmen von Viskositäten
eignet sich besonders gut zum Verfolgen des zeitlichen
Viskositätsverlaufes von erhärtenden Polymerisaten. Denn es ist ein wesentlicher
Vorzug des beschriebenen Gerätes, daß dabei nur die Zungenspitze des Meßsystems
in die Meßflussigkeit einzutauchen braucht. Das Gerät leidet keinen Schaden, wenn
das freie Ende der Stahlzunge im erhärtenden Polymerisat festgesetzt wird, und die
Stahlzunge kann so robust ausgeführt werden, daß eine an ihr festgewordene probe
ohne Gefahr für das Gerät wieder abgebrochen werden kann.The temperature display is practically without delay. The device described above for determining viscosities
is particularly suitable for tracking the temporal
Viscosity curve of hardening polymers. This is because it is an essential advantage of the device described that only the tip of the measuring system's tongue needs to be immersed in the liquid to be measured. The device suffers no damage if the free end of the steel tongue is set in the hardening polymer, and the steel tongue can be made so robust that a sample that has become attached to it can be broken off again without endangering the device.