Rotationsrheometer - Versionsgeschichte

Loeffler-Kamann am 28. Februar 2025 um 06:37 Uhr

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			==Siehe auch==
			*[[Rheometrie]]
			*[[Kapillarrheometer]]
			*[[Viskosität]]


	'''Literaturhinweise'''		'''Literaturhinweise'''
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	\|[[Radusch,_Hans-Joachim\|Radusch, H.-J.]]: Bestimmung verarbeitungstechnischer Eigenschaften. In: [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (~~2015~~) 3. Auflage, S. ~~53–55,~~ (ISBN 978-3-446-~~44350~~-1; siehe AMK-Büchersammlung unter A 18)		\|[[Radusch,_Hans-Joachim\|Radusch, H.-J.]]: Bestimmung verarbeitungstechnischer Eigenschaften. In: [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2024) 4. Auflage, S. 51–53 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
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Loeffler-Kamann am 9. Juli 2024 um 11:48 Uhr

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	\|Schramm, G.: Einführung in die Rheologie und Rheometrie. Gebrüder Haake GmbH, Karlsruhe, 2. Auflage (2004)		\|Schramm, G.: Einführung in die Rheologie und Rheometrie. Gebrüder Haake GmbH, Karlsruhe, 2. Auflage (2004) ([https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Rheologie_Inhaltsverzeichnis.pdf Inhaltsverzeichnis als pdf])
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	[[Kategorie:Verarbeitungsrelevante Eigenschaften]]		[[Kategorie:Verarbeitungsrelevante Eigenschaften]]
	[[Kategorie:Gastbeiträge]]		[[Kategorie:Gastbeiträge]]

Oluschinski am 28. November 2022 um 12:54 Uhr

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	\|DIN EN ISO 3219 (~~2020~~-02): Rheologie – Teil 1: Allgemeine Grundlagen der Rotations- und Oszillationsrheometrie und Teil 2: Allgemeine Begriffe der Rotations- und Oszillationsrheometrie ~~(Normenentwurf)~~		\|DIN EN ISO 3219 (2021-08): Rheologie – Teil 1: Allgemeine Grundlagen der Rotations- und Oszillationsrheometrie und Teil 2: Allgemeine Begriffe der Rotations- und Oszillationsrheometrie
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Posch am 15. Mai 2020 um 12:47 Uhr

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	<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">COUETTE-Typ- und SEARLE-Typ Rheometer</span>		<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">COUETTE-Typ- und SEARLE-Typ Rheometer</span> (Autor: [[Radusch,_Hans-Joachim\|Prof. Dr. H.-J. Radusch]])
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	==Messprinzipien==		==Messprinzipien==
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	* Koaxiales Zylinderrheometer.		* Koaxiales Zylinderrheometer.

			'''Danksagung'''
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			\|Die Herausgeber des Lexikons danken Prof. Dr. H.-J. Radusch, [https://www.uni-halle.de/ Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg] und [https://www.polymerservice-merseburg.de/ Polymer Service GmbH Merseburg] für diesen Gastbeitrag.
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	'''Literaturhinweise'''		'''Literaturhinweise'''
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	[[Kategorie:Verarbeitungsrelevante Eigenschaften]]		[[Kategorie:Verarbeitungsrelevante Eigenschaften]]
			[[Kategorie:Gastbeiträge]]

Posch am 14. Mai 2020 um 12:41 Uhr

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	\|Radusch, H.-J.: Bestimmung verarbeitungstechnischer Eigenschaften. In: [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 53–55, (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe AMK-Büchersammlung unter A 18)		\|[[Radusch,_Hans-Joachim\|Radusch, H.-J.]]: Bestimmung verarbeitungstechnischer Eigenschaften. In: [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 53–55, (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe AMK-Büchersammlung unter A 18)
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	\|DIN EN ISO 3219 (~~1994~~-10): ~~Kunststoffe − Polymere/Harze in flüssigem, emulgiertem oder dispergiertem Zustand − Bestimmung~~ der ~~Viskosität mit einem Rotationsviskosimeter bei definiertem Geschwindigkeitsgefälle~~		\|DIN EN ISO 3219 (2020-02): Rheologie – Teil 1: Allgemeine Grundlagen der Rotations- und Oszillationsrheometrie und Teil 2: Allgemeine Begriffe der Rotations- und Oszillationsrheometrie (Normenentwurf)
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Oluschinski am 13. August 2019 um 07:31 Uhr

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	\|Radusch, H.-J.: Bestimmung verarbeitungstechnischer Eigenschaften. In: Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. ~~53-55~~, (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe AMK-Büchersammlung unter A 18)		\|Radusch, H.-J.: Bestimmung verarbeitungstechnischer Eigenschaften. In: [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 53–55, (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe AMK-Büchersammlung unter A 18)
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	\|Schramm, G.: Einführung in die Rheologie und Rheometrie. Gebrüder Haake GmbH, Karlsruhe (2004)		\|Schramm, G.: Einführung in die Rheologie und Rheometrie. Gebrüder Haake GmbH, Karlsruhe, 2. Auflage (2004)
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COUETTE-Typ- und SEARLE-Typ Rheometer
__FORCETOC__
==Messprinzipien==
Rotationsrheometer werden in der Rheologie zur Bestimmung von Fluideigenschaften eingesetzt. Sie sind dadurch charakterisiert, dass sie über zwei rotationssymmetrische Bauteile (z. B. Kreisplatten) verfügen, die auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind und zwischen denen sich die zu prüfende Flüssigkeit befindet [1]. 
Aus der Winkelgeschwindigkeit ω des rotierenden Teils ergeben sich die Schergeschwindigkeit dγ/ dt und aus dem angelegten Drehmoment Md die Schubspannung τ. Das Messprinzip der Rotationsrheometer ist in der DIN EN ISO 3219 [2] standardisiert.
Es gibt zwei Möglichkeiten, die den Rotationsrheometern zugrunde liegende Geometrie für die Bestimmung der Fließcharakteristika zu nutzen:

* CS-Rheometer (CS = Controlled Stress), bei denen eine definierte Schubspannung vorgegeben und das Geschwindigkeitsgefälle, das der [[Viskosität]] proportional ist, bestimmt wird und

* CR-Rheometer (CR = Controlled Rate), bei denen eine definierte Schergeschwindigkeit vorgegeben und die resultierende Schubspannung bestimmt wird.

Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal von Rheometern ist die Art und Weise des Antriebes eines der beiden Wirkelemente. Man unterscheidet dabei in COUETTE- und SEARLE-Messsysteme.

==COUETTE-Messprinzip==

Bei dem COUETTE-Messprinzip wird der äußere Zylinder bzw. die untere Platte von einem Elektromotor M1 angetrieben ('''Bild 1'''). Die zu charakterisierende Flüssigkeit wird im Messspalt zum Fließen gebracht, wobei der Widerstand gegen Scherung ein viskositätsproportionales Drehmoment Md1 auf den inneren Zylinder bzw. den oberen Drehkörper überträgt.

[[Datei:Rotationsrheometer-1.JPG|400px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px"|CR-Rotationsrheometer nach COUETTE [3]
|}

Der Innenzylinder ist mit einem zweiten Motor M2 gekoppelt, der ein dem Motor M1 entgegengesetztes Drehmoment Md2 aufbringen kann. Das vom Außenzylinder bzw. der unteren Platte über die Flüssigkeit übertragene, der [[Viskosität]] proportionale Drehmoment ΔMd wird dadurch bestimmt, in dem das Drehmoment des Motors M2 solange eingeregelt wird, bis der Innenzylinder trotz Fließens der Prüfsubstanz im Messspalt in seiner Ruhestellung verbleibt. Damit ist die kompensatorisch gemessene elektrische Leistung des Motors Md2 die [[Messgröße]] für das Drehmoment. Das Geschwindigkeitsgefälle ergibt sich aus der vorgegebenen Drehzahl des äußeren Zylinders bzw. der unteren Platte. 

==SEARLE-Messprinzip==

Die SEARLE-Messsysteme sind dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Zylinder bzw. die untere Platte stationär angeordnet ist. Der innere Zylinder, Drehkörper oder Rotor wird von einem geregelten Elektromotor M angetrieben, für den definierte Drehmomentwerte vorgegeben werden können ('''Bild 2'''). Jede Erhöhung der elektrischen Energie wird linear in entsprechende Drehmomentwerte an der Drehkörperachse umgesetzt.

[[Datei:Rotationsrheometer-2.JPG|600px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px"|CR- und CS Rotationsrheometer nach SEARLE [3]
|}

Durch den Widerstand, den die Flüssigkeit dem Drehmoment bzw. der erzeugten Schubspannung entgegensetzt, kann sich der Drehkörper nur mit einer bestimmten Drehzahl, d. h. einem bestimmten Geschwindigkeitsgefälle drehen, die der [[Viskosität]] der untersuchten Flüssigkeit entspricht. Die sich ergebende Drehzahl n wird mit einem optischen Sensor gemessen, wodurch auch kleine Drehwinkel φ detektiert werden können.

Bei den SEARLE-Typ-Rheometern wirken sowohl das aufgebrachte Drehmoment als auch die resultierende Rotordrehzahl n auf die gleiche Rotorachse [3]. Das CR- bzw. CS-Prinzip kann mit dem SEARLE als auch mit dem COUETTE-Messsystem gekoppelt sein (siehe '''Bilder 1''' und '''2''').

Die wichtigsten unterschiedlichen geometrischen und technischen Ausführungsformen der Rotationsrheometer sind:

* Kegel-Platte-Rheometer,
* Platte-Platte-Rheometer und
* Koaxiales Zylinderrheometer.

'''Literaturhinweise'''

{|
|-valign="top"
|[1]
|Radusch, H.-J.: Bestimmung verarbeitungstechnischer Eigenschaften. In: Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 53-55, (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe AMK-Büchersammlung unter A 18)
|-valign="top"
|[2]
|DIN EN ISO 3219 (1994-10): Kunststoffe − Polymere/Harze in flüssigem, emulgiertem oder dispergiertem Zustand − Bestimmung der Viskosität mit einem Rotationsviskosimeter bei definiertem Geschwindigkeitsgefälle
|-valign="top"
|[3]
|Schramm, G.: Einführung in die Rheologie und Rheometrie. Gebrüder Haake GmbH, Karlsruhe (2004)
|}

[[Kategorie:Verarbeitungsrelevante Eigenschaften]]