I-Magnetrührer

Komponenten zur Erweiterung der Funktionalität von IMETER 

- Das Intelligente Rührwerk -

Abb.1: I-Magnetrührer mit Temperiermesszelle

Die Software erlaubt die Einstellung und Messung der Drehzahl sowie den Wechsel der Drehrichtung. I-Magnetrührer kann gemäß >plug-and-play<  im laufenden Betrieb ein- und ausgesteckt werden. Im IMETER-Berichtswesen können Rührleistung, Drehzahl und relative Drehzahl (zur Abschätzung von Mengen- oder Viskosi­täts­änderungen) im Protokoll ausgegeben werden. Die reiche Funktionalität kann besonders bei wechselnden Aufgaben und in der IMPro-Entwicklung sehr nützlich sein. Nachfolgend eine Zusammenstellung verschiedener Anwendungsmöglichkeiten und von Erkenntnissen aus der Verwendung:

♦ z.B. Viskositätsänderung durch Dosierung, Menge, Temperatur

Bei einigen Messaufgaben kann die scheinbare Viskositätsänderung, wie sie aus der Entwicklung der relativen Drehzahl (à„Protokoll“-Befehl) ableitbar ist, nützliche Zusatzinformationen liefern: Bei der gleichen Ausgangsleistung erhöht sich die protokollierte Drehzahl, wenn entweder die Viskosität oder die Füllmenge abnimmt. Nützlich ist dies besonders bei der Kalibrierung von Dichte-Konzentrationskurven, der CMC-Bestimmung etc., wo die Viskosität nicht im Vordergrund steht, aber einen nutzbaren Gehalt an Zusatzinformation liefert.

♦ (horizontale) Temperaturgradienten z.B. bei der Dichtemessung

Eine Verbesserung konnte mit der Richtungsumkehr bei normalen Temperieraufgaben gefunden werden: Es zeigte sich, dass es bei unidirektionalem Rühren zu messbaren Temperaturgradienten kommen kann (sogar in Doppelwand-Temperiergefäßen), indem der am Gefäßradius sitzende Temperaturfühler in einer bisweilen messbar kälteren Schicht steht. Durch die Richtungsumkehr (<Wechsel>) werden die spezifisch leichteren, wärmeren Schichten auch bei oft notwendig geringer Drehzahl, rückverwirbelt. Dadurch wird eine Dichtemessung im Endeffekt sicherer und auch sonst störende Effekte einer Sedimentation vermieden.

Dichtegradienten können in anderem Zusammenhang durch eine passende Rühr­fre­quenz absichtlich erzeugt werden, um z.B. eine Zyklon- oder Dekanter-Funktion darzustellen.

♦ Temperaturjustierung – Indikation des Einfrierens

Bei der Justierung des Temperaturfühlers (Offset-Einstellung) am Eispunkt (z.B.) von Wasser, bestand das Problem für das steuernde Messprogramm darin, den Sprung, bei dem das unterkühlte Medium plötzlich kristallisiert, zu erfassen. Der Zeitpunkt der Kristallisation kann nun durch das Steckenbleiben des Rührers durch das Mess­pro­gramm erfasst werden und so die weitere Befehlskette auslösen (z.B. Stopp der Unter­kühlungsrampe bzw. Abschaltung des Thermostaten; erhöhte Messfrequenz der Temperaturaufzeichung etc.). 

♦ Schaumerzeugung, Kombinationsverfahren

Die relativ hohen Drehzahlen (bei niederviskosen Fluiden) erschließen weitere Anwendungsmöglichkeiten von IMETER. Dazu gehört die beschleunigte Gleichgewichtseinstellung zwischen Flüssigkeiten und Gasphasen oder die reproduzierbare Erzeugung von Schäumen oder sensiblen Stoffmischungen.

Abb.2 : Schaumerzeugung (z. B.) am Ende einer CMC-Messung.

Abb.2 stammt von der Schlussuntersuchung einer CMC-Messung, bei der am Ende eine definierte Konzentration und Probenmenge hergestellt und diese mit definierter Drehzahl und Dauer zur Schaumerzeugung verwirbelt wird. In diesem Kombinationsverfahren wird über längere Zeit die Entwicklung von Festigkeit und Höhe des Schaums mittels des DeNoüy-Ring verfolgt.

Anmerkung: Die Aussagekraft jeglicher Messung wird durch die Präzisiertheit der Umstände bestimmt. Dies bedeutet im engeren Sinne eine praktische Rückführbarkeit (die zur Rückführbarkeit der Messnormale bei komplexen Materialeigenschaften als wesentlich hinzukommt). In einigen IMETER-Methoden ist die Messsituation sehr genau bestimmt. Dazu tragen die Funktionen von I-Magnetrührern bei bzw. können daran ansetzen – um beispielsweise kontrolliert eine vergleichbare Durchmischung oder den gleichen Schaum zu erzeugen.  

Abb.3: Rührwirkung auf 60[mL] Wasser; von links 7.5, 15, 25 und 40 [U/sec]

Weitere Einzelheiten zur Bedienung, Anwendung und Programmierung erhalten Sie über die I-Magnetrührer Produktbeschreibung / Referenz (pdf mit 1.5MB).