I-Magnetrührer

Komponenten zur Erweiterung der Funktionalität von IMETER 

- Das Intelligente Rührwerk -


  Rühren I-Magnetrührer mit Doppelkammer-Temperiergefäß
  Mischen
  Verwirbeln
  Schäumen
          Drehzahl vorgeben und messen
          Drehrichtungs-wechsel
          Viskositäts­änder­ungen darstellen
          Plug & Play
          Programmierbar
          Manuelle und automatische Bedienung
          Integration im Berichtswesen


Abb.1: I-Magnetrührer mit Temperiermesszelle

 

Der I-Magnetrührer ist ein unterstützendes Werkzeug in vielen IMETER-Anwen­dungen. Die variantenreiche Handhabung und Programmierbarkeit erlaubt Standard- und Sonderverfahren auszustatten. Dabei werden Anwendungen möglich, die für Rührgeräte neu sind.
Die Funktion vom I-Magnetrührer basiert auf der magnetischen Kopplung des Rührfischs mit einem rotierenden Permanentmagneten. Betriebsart und Drehzahl werden durch die Bedienelemente am I-Magnetrührer eingestellt. Es kann wahlweise eine Steuerung über die IMETER-Software oder durch manuelle Regelung gewählt werden. Der I-Magnetrührer verfügt über eine blaue LED zur visuellen Rückkopplung über die Drehung (blinkt 1x pro Um­drehung), einen Kippschalter, um die Drehzahl mittels Stellknopf manuell einzustellen sowie einen weiteren Schalter, um den I-Magnet­rührer unabhängig von der Soft­waresteuerung zu (de)aktivieren.

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

 I-MagnSchaum1I-MagnSchaum2

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

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 oben, 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.

I-Magnetruegrer

Spezifikationen:

Leerlaufdrehzahlbereich:            ca. 1 bis 110 U/sec bzw. 60 bis 6600 U/min

Max. Viskosität:                           ca. 500 m∙Pas


Leistungsaufnahme:                     5 VA

Gewicht:                                        ca. 0.5 kg

Rührfischformat (Länge x Dicke):  typisch 25 x 5 mm

Anschluss:                                      12-poliger Rundstecker für den „C1-5“-Port (verfügbar am Lineartisch-,
                                                           am Innenraum- oder am Geräterückseiten-Panel).

 I-Magn drehzahlwirkung

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


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