gebrauchter 6cm-Messkegel TA Instruments AR-Serie Viskosimeter

Anhand der offiziellen Ersatzteil- und Zubehörkataloge von TA Instruments (Parts, Accessories & Consumables Guides) lässt sich die Kompatibilität dieser spezifischen Artikelnummer eindeutig und belegbar zuordnen:

Der Messkegel mit der Teilenummer 511606.901 (Edelstahl, 60 mm, 2°) ist primär konzipiert für die AR-Rheometer-Serie von TA Instruments:

• TA Instruments AR-Serie (Standard-Aufnahme ohne Smart Swap):
• AR 2000 und AR 2000ex
• AR 1000 und AR 1500
• AR 500 und AR 550
• CSL-Serie (z. B. CSL 100, CSL 500)

Wichtige Abgrenzung laut Herstellerkatalog: Dieser Kegel nutzt die klassische, gewindebasierte Standardaufzeichnung/Schaftaufnahme für Peltier-Plattengeometrien mit Solvent Trap.

Für neuere Geräteserien (wie AR-G2 oder DHR / Discovery Hybrid Rheometer) führt TA Instruments abweichende Teilenummern mit integriertem Smart Swap-Chip zur automatischen Geometrie-Erkennung

• Modellbezeichnung: Messkegel mit Lösemittelfalle (Cone 6 cm / 2 Grad mit Solvent Trap)
• Hersteller: TA Instruments Ltd.
• Artikelnummer / Part Number: 511606.901
• Seriennummer: 982537
• Kegeldurchmesser: 6 cm (60 mm)
• Kegelwinkel: 2 Grad (2°00'21")
• Abstumpfung / Truncation: 51 µm (Microns)
• Stressfaktor: 0,0177
• Ratenfaktor / Rate factor: 28.6
• Werkstoff: Edelstahl (hochpräzise gewuchtet und poliert)
• Messsystem-Kompatibilität: TA Instruments / AR-Serie / CSL-Rheometer (z. B. AR 2000, AR 1000, CSL 500)

Bei dem vorliegenden Artikel handelt es sich um eine hochpräzise Messgeometrie für Rotationsrheometer des Herstellers TA Instruments. Der Edelstahl-Messkegel besitzt einen Durchmesser von 6 cm sowie einen Kegelwinkel von 2 Grad mit einer definierten Abstumpfung der Kegelspitze von 51 µm. Das System ist mit einer integrierten Lösemittelfalle (Solvent Trap) ausgestattet. Diese Verjüngung bzw. Glockenstruktur am Kegelschaft nimmt eine Lösemittelabdeckung auf, um das Verdampfen leicht flüchtiger Bestandteile während lang andauernder Rheometermessungen zu verhindern. Der Messkegel dient der Ermittlung von Viskosität, Fließverhalten, Elastizität und Thixotropie fluider und viskoelastischer Proben.

Typische Anwendungsfelder:

• Pharmazeutische und kosmetische Analytik zur Charakterisierung von Emulsionen, Cremes, Salben und Gelen
• Forschung und Entwicklung in der Farb-, Lack- und Polymerchemie bei lösungsmittelhaltigen Systemen
• Rheologische Untersuchung von Polymerlösungen, Dispersionen, Ölen und Suspensionen
• Qualitätskontrolle und Wareneingangsprüfung in der chemischen Industrie

Vorteile:

• Integrierte Lösemittelfalle verhindert das Austrocknen und Verdampfen leicht flüchtiger Medien während der Messung
• Konstante Schergeschwindigkeit über den gesamten Messspalt durch die präzise 2-Grad-Kegelgeometrie
• Sehr großes Probenvolumen und hohe Empfindlichkeit durch 6 cm Durchmesser
• Hochwertiger Edelstahl sorgt für chemische Beständigkeit und Abriebfestigkeit
• Präzise kalibrierte Werksparameter für exakte rheologische Berechnungen

Nachteile:

• Empfindliche Präzisionsoberfläche erfordert äußerst sorgfältige Handhabung und Reinigung
• Ausschließlich für Proben ohne große Partikel geeignet (Partikelgröße muss deutlich kleiner als der Truncation-Spalt von 51 µm sein)
• Spezifisch für passende TA Instruments Rheometer-Messköpfe konstruiert

Das Messprinzip der Kegel-Platte-Geometrie beruht auf der Rotation des Messkegels über einer temperierten Messplatte mit einer definierten Probenmenge im Messspalt. Durch den flachen Kegelwinkel von 2 Grad ist das Verhältnis zwischen Umfangsgeschwindigkeit und Spalthöhe an jedem Radius konstant. Dadurch herrscht im gesamten Probenraum eine homogene Schergeschwindigkeit. Die Abstumpfung der Kegelspitze (Truncation) verhindert den direkten Kontakt von Metall auf Metall und definiert den exakten Abstand zur Messplatte.

TA Instruments gehört zu den weltweit führenden Herstellern im Bereich der thermischen Analyse und Rheologie. Die Entwicklung von Messgeometrien mit Solvent Trap stellte einen bedeutenden Fortschritt in der rheologischen Messtechnik dar, da dadurch Verdunstungseffekte bei flüchtigen Proben wirksam unterdrückt werden konnten.

Eine Solvent Trap (auf Deutsch Lösemittelfalle oder Verdunstungsschutz) ist eine spezielle Vorrichtung an Rheometer-Messgeometrien, die das ungewollte Verdunsten von flüssigen Bestandteilen während einer Viskositäts- oder Rheometermessung verhindert.

Das Problem bei der Messung: Viele Proben (z. B. Lacke, Farben, Emulsionen, lösemittelhaltige Gele oder Nagellack) enthalten flüchtige Lösemittel oder Wasser. Wenn eine Messung mehrere Minuten oder Stunden dauert – oder wenn bei erhöhten Temperaturen gemessen wird – verdunstet die Flüssigkeit am dünnen, offenen Rand des Messspalts. Die Probe trocknet dort an, wird zäher oder bildet eine Haut. Das verfälscht die Messwerte drastisch.

Die Funktionsweise der Solvent Trap:

• Am Schaft des Messkegels befindet sich eine glocken- bzw. rinzenförmige Vertiefung (Abdeckung).
• In diese Vertiefung (oder in eine entsprechende Rille auf der Messplatte) wird eine kleine Menge des gleichen Lösemittels oder ein inertes Abdecköl (z. B. Silikonöl) gefüllt.
• Während der Messung bildet sich unter dieser Glocke sofort eine gesättigte Lösemittel-Atmosphäre.
• Weil die Luft direkt an der Probe vollständig mit Lösemitteldampf gesättigt ist, kann aus der eigentlichen Probe kein Lösemittel mehr verdunsten.

Eine Solvent Trap ist also eine eingebaute Dampfsperre, die dafür sorgt, dass die Probe über die gesamte Dauer der Messung physikalisch und chemisch absolut stabil bleibt.