带有在传动轴与测量部件杆之间的联接器的流变测量仪的制作方法
【专利说明】带有在传动轴与测量部件杆之间的联接器的流变测量仪
[0001] 本发明涉及一种带有传动轴和可安置在该传动轴处的测量部件杆 (Messteilschaft)的流变测量仪，其中该测量部件杆可以在导入方向上导入到该传动轴的 管状的末端区段中并可以在那里被固定。
[0002] 在流变测量仪（例如流变仪或粘度计）的情况下常见的是，在两个测量部件之间 安排一个待检测的样品，并且然后通过移动这些测量部件中的至少一个在该样品中产生变 形。检测该变形和对该变形而言所需要的力和转矩，从中计算出构成该样品的材料的流变 值。
[0003] 根据样品材料的类型并且取决于这些待确定的流变特征变量，不同的测量部件是 必需的。出于这种原因普遍已知的是，使用者可以选择性地在该旋转传动的传动轴的下部 的、朝向样品的末端处以可松脱的方式安置一个适合的测量部件。
[0004] 下面例如应假定，该传动轴被坚直地定向并且该测量部件借助一个同样坚直的测 量部件杆在坚直的方向上从下方、也就是在导入方向上导入到该传动轴的一个管状的末端 区段中并在那里被紧固。下面的实施方式涉及这些部件和组件的一种相应的定向，但是本 发明并不限于此。
[0005] 尤其也可以设置为，使得该测量部件杆在其上端处具有一个管状的末端区段，该 传动轴的下端可以导入到该末端区域中。在下文描述的实施方式中，在运动方面的这种反 转通过本发明明确地同时被包含。
[0006] 该测量部件杆借助其上端导入到该传动轴的一个管状的下部区段中。在该传动轴 的管状的末端区段的壁中固持有多个球状的夹紧体，这些夹紧体可以通过一个外部的、可 移动地支承的夹紧套筒径向地向内挤压，其中这些夹紧体接合到该测量部件杆的多个凹陷 中并且轴向地、也就是在导入方向上固定该测量部件杆，使得该测量部件杆不能从该传动 轴中掉出来。
[0007] 术语"轴向的"应涉及该测量部件杆的长度延伸或纵轴线以及该传动轴的长度延 伸或纵轴线，它们是重合的，其中该导入方向也在轴向方向上延伸。术语"径向的"应涉及 一个与此垂直的方向。
[0008] 已经证明的是，该测量部件杆在该传动轴中的定位精确性基本上取决于使用者 将该测量部件杆在尽可能坚直的取向上导入到该传动轴的管状的末端区段中的精密度 (Sorgfalt)〇
[0009] 本发明所基于的目的是，提供一种所述类型的流变测量仪，在该流变测量仪中，该 测量部件杆以高精确性并以简单的方式被定位和固定在该传动轴中。
[0010] 根据本发明，所述目的是通过具有权利要求1的这些特征的一种流变测量仪实现 的。在此提出，在该测量部件杆处形成用作止挡件的托架，该传动轴的自由端能够移动到与 该托架相贴靠，使得该测量部件杆具有锥形的、具有朝其自由端减小的横截面的区段，并且 该测量部件杆能够借助其锥形的区段在该传动轴的末端区段的弹性扩张下导入到该末端 区段中。
[0011] 因为在该测量部件杆处形成用作止挡件的托架（该传动轴的自由端可以移动到 与该托架相贴靠），该测量部件杆向该传动轴的管状的末端区段中的导入运动以及由此还 有该支撑力受到该托架限制，并且对于使用者而言可以从外部以简单的方式确定：当该传 动轴的下部的轴向的末端贴靠在该托架处时，该测量部件杆占据其相对于该传动轴的额定 位置。该传动轴的下端在该测量部件杆的托架处的贴靠确保：该测量部件杆精确地相对于 该传动轴轴向地取向，也就是说，该测量部件杆的纵轴线与该传动轴的纵轴线重合或至少 彼此平行地延伸。除此之外，避免了由于过度的轴向的力作用产生的该测量部件杆向该传 动轴中过度的轴向的推入。
[0012] 根据本发明，该测量部件杆可以在该传动轴的末端区段的弹性扩张下导入到该末 端区段中。该测量部件杆在其锥形的区段中借助相对于该测量部件杆的纵轴线的角α具 有在纵向方向上的小的锥度（Konizitiit ),其中α〈7°并且优选在2.0°至3.0°的范围 内。该传动轴的管状的末端区段优选地具有与该测量部件杆相同的锥度，但是该末端区段 也可以具有一个恒定的圆形横截面，使得该测量部件杆在向该传动轴的末端区段中导入时 借助其锥形的末端扩展该末端区段。这可以单独地通过该传动轴的弹性变形发生，然而也 可能的是，该传动轴通过预定的薄弱区或薄弱线、凹槽或槽缝以如下方式构形，使得该传动 轴能够较好地并且以可重现的方式跟随该扩展。
[0013] 在该测量部件杆被插入的状态下，该传动轴的管状的末端区段由于其经过弹性变 形引起的反作用力径向地从外部压紧到该测量部件杆的圆周上。由于这些传动轴的锥度及 该测量部件杆的锥度的几何构形，可以给出一种自锁作用，使得给出高度的力配合。由此实 现进一步的优点，使得除了该夹紧体的接入外还实现该测量部件杆的外侧与该传动轴的管 状的末端区段的内侧之间的力配合连接，这导致：从该传动轴向该测量部件杆以及由此向 该测量部件传递非常高的转矩。
[0014] 该测量部件杆的锥形的区段向该传动轴的末端区段的接入在其径向的扩展下得 以确保：该测量部件杆相对于该传动轴定中心并且由此该传动轴与该测量部件杆的这两个 纵轴线重合，使得该测量部件杆相对于该传动轴准确地取向。
[0015] 在本发明的改进方案中可以提出：该夹紧套筒借助第1弹簧加载到其夹紧位置 中，并且该夹紧面在相对于该导入方向的倾斜度下以如下方式被安排，使得该夹紧力具有 一个指向导入方向上的分量。
[0016] 由于该夹紧面的倾斜，从该夹紧套筒经过该夹紧面到该夹紧体并且由此到该测量 部件杆被施加了一个夹紧力，该夹紧力具有一个径向向内指向的分量以及一个在导入方向 上指向的轴向的分量。在导入方向上指向的分量将该测量部件杆拉入该传动轴中，使得该 测量部件杆可靠地保持在该传动轴中。将该夹紧套筒加载到该夹紧位置中的第1弹簧确 保：由该夹紧套筒施加一个相对大的夹紧力，该夹紧力保证了该测量部件杆在该传动轴中 的可靠的定位。
[0017] 该夹紧面相对于导入方向、或是相对于该传动轴的纵轴线的倾斜程度确定了该夹 紧力的径向的分量与该轴向的、在导入方向上指向的分量的比例。已经被证明有利的是，该 夹紧面相对于该导入方向的倾斜度在3°至15°的范围内。
[0018] 使该夹紧套筒加载在其夹紧位置中的第1弹簧应优选在该夹紧套筒与该传动轴 之间进行作用。在此可以提出，使该第1弹簧安排在一个形成在该传动轴的外侧与该夹紧 套筒的之间的间隙中。以此方式，该第1弹簧完全相对于环境被封装并且避免受到外部的 影响以及尤其是污染。
[0019] 在本发明的改进方案中可以提出，该夹紧套筒具有邻接于该夹紧面、用于接收这 些夹紧体的环形凹槽。以此方式可能的是，这些夹紧体在该夹紧套筒的一个确定的位置中 至少部分地接收在该环形凹槽中，由此该传动轴的管状的末端区段的自由横截面（IiChte Querschnitt)从这些夹紧体中释放出来，使得该测量部件杆能够以简单的方式推入到该传 动轴的末端区段中。一旦该测量部件杆借助对应的凹陷在该夹紧体的范围中定位在该传动 轴的内部中，这些夹紧体（其中优选为球体）就可以径向向内地进入该测量部件杆的这些 凹陷中。该夹紧套筒由此被释放，该夹紧套筒由于第1弹簧的力而经历轴向的偏移并且借 助其夹紧面使这些夹紧体进一步径向地向内挤压，并且在此同时产生在导入方向上起作用 的力分量，该测量部件杆借助该力分量被拉入在该传动轴中的其末端位置中。
[0020] 在本发明的改进方案中可以提出，在该传动轴内轴向可移动地支承顶出栓 (Auswerferbolzen)。该顶出栓可以沿着该传动轴偏移并且能够借助第2弹簧加载，该第2 弹簧优选地安排在该传动轴的管状的末端区段的内部。
[0021] 当使用者将该测量部件杆的上端导入该传动轴的管状的末端区段中时，该测量部 件杆抵抗该由此压紧的第2弹簧的力使该顶出栓移动。由此该顶出栓一方面在该传动轴的 末端区段中提供该测量部件杆的一个无游隙的轴向的底座并且尤其支持使该测量部件杆 从该传动轴的末端区段中移出，其方式为，该末端区段向该测量部件杆上施加一个在移出 方向上作用的力。
[0022] 为此，可以附加