DE1245599B - Verfahren zur automatischen Einstellung einer gleichmaessigen Polymerisationsgeschwindigkeit - Google Patents
Verfahren zur automatischen Einstellung einer gleichmaessigen PolymerisationsgeschwindigkeitInfo
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- DE1245599B DE1245599B DEP21352A DEP0021352A DE1245599B DE 1245599 B DE1245599 B DE 1245599B DE P21352 A DEP21352 A DE P21352A DE P0021352 A DEP0021352 A DE P0021352A DE 1245599 B DE1245599 B DE 1245599B
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
C08f
Deutsche Kl.: 39 c - 25/01
Nummer: 1245 599
Aktenzeichen: P- 21352IV d/39 c
Anmeldetag: 12. September 1958
Auslegetag: 27. Juli 1967
Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von normalerweise festen und halbfesten Polymeren
bekannt. So können z.B. Kohlenwasserstoffe wie Äthylen, Propylen, Isobuten, Butadien und Styrol
entweder einzeln oder in verschiedenen Mischungen untereinander unter Bildung fester oder halbfester
Polymerer polymerisiert werden. Neuerdings schenkte man der Herstellung fester Olefinpolymerer, z.B.
Polymerer von Äthylen und/oder Propylen, erhöhte Aufmerksamkeit. Die Polymerisationen werden hau- ίο
fig in Gegenwart eines festen Katalysators durchgeführt, wobei ein flüssiges Lösungsmittel als Reaktionsmedium
verwendet wird. Die Polymerisationsreaktionen sind exotherm, so daß man für einen
Abzug der bei der Reaktion freigesetzten Wärme sorgen muß. Die Abführung der Reaktionswärme
wird häufig so vorgenommen, daß man einen Reaktor verwendet, der mit Mitteln für einen indirekten
Wärmeaustausch ausgestattet ist, die von einem geeigneten Kühlmittel durchströmt werden. Eine der
Schwierigkeiten, die bei der Verwendung ernes solchen Systems auftreten, besteht in der Steuerung der
Reaktionsgeschwindigkeit der Polymerisation zur Erzielung eines gleichmäßigen Produktes mit den
gewünschten Eigenschaften.
Das Verfahren zur automatischen Einstellung einer gleichmäßigen Polymerisationsgeschwindigkeit
bei der Lösungspolymerisation olefinisch ungesättigter Monomerer in Gegenwart von Katalysatoren
ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine Regelvorrichtung verwendet, die auf die Differenz zwischen
insgesamt abgeführter und zugeführter Wärme des Polymerisationsreaktors anspricht, welche Wärmewerte
aus Einzelmessungen von Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit der Monomeren und des
Verdünnungsmittels, der Temperatur der Reaktionszone, der durch Rühren des Reaktorgutes entstandenen
Wärme, des Wärmeverlustes des Reaktors an die Umgebung, der Strömungsgeschwindigkeit und
Temperatur des in den Reaktor eintretenden Kühlmittels sowie der Temperatur des austretenden Kühlmittels
erhalten worden sind, und welche Regelvorrichtung den Zustrom des Katalysators oder der zu
polymerisierenden Monomeren steuert. .
Erfindungsgemäß erfolgt das Verfahren zur Steuerung der Polymerisationsreaktoren automatisch. Die
Steuerung beruht auf einer Messung der bei der Polymerisationsreaktion freigesetzten Wärme. Diese
Messung wird dadurch vorgenommen, daß die dem Reaktor zugeführte Wärmemenge von der aus dem
Reaktor abgeführten Wärmemenge abgezogen wird. Es werden die Strömungsgeschwindigkeiten und
Verfahren zur automatischen Einstellung einer
gleichmäßigen Polymerisationsgeschwindigkeit
gleichmäßigen Polymerisationsgeschwindigkeit
Anmelder:
Philips Petroleum Company,
Bartlesville, OHa. (V. St. A.)
Bartlesville, OHa. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. F. Zumstein, Dr. E. Assmann
. und Dr. R. Koenigsberger, Patentanwälte,
München, Bräuhausstr. 4
. und Dr. R. Koenigsberger, Patentanwälte,
München, Bräuhausstr. 4
Als Erfinder benannt: :
Donald Edwin Berger,
"; Robert George Atkinson,
Lyman Wallace Morgan,
Ernest Dale Tolin,
"; Robert George Atkinson,
Lyman Wallace Morgan,
Ernest Dale Tolin,
Dale Allen Fluegel, :
Bartlesville, OkIa. (V. St. A.) ;
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 12. September 1957
(683 662),
vom 21. November 1957
(697 997),
vom 4. Dezember 1957
(700 612) '
Temperaturen aller wichtigen, in den Reaktor eintretenden
und aus dem Reaktor austretenden Ströme gemessen. Andere zugeführte und austretende Wärmemengen
werden ebenfalls gemessen, so daß man die Gesamtmengen der dem Reaktor zugeführten
und aus dem Reaktor abgeführten Wärme erhält. Der Reaktor wird in Abhängigkeit von der gemessenen
Wärme der Reaktion automatisch gesteuert. Dies kann in bequemer Weise dadurch erfolgen, daß
der Zustrom des Katalysators oder des Monomeren in dem Polymerisationsreaktor gesteuert wird.
Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
F i g. 1 stellt schematisch einen Polymerisationsreaktor dar, in dem ein gemäß der Erfindung ausgebildetes
Steuersystem eingebaut ist;
Fig. 2 bis 9 sind Schaltschemata der Elemente der Recheneinrichtung, die bei dem in Fig. 1 dargestellten
Steuersystem verwendet wird;
- ■ - ■ 709 618/553
3 4
Fig. 10 ist ein Schaltschema der Schaltung zur Der Reaktor 30 ist von einem Mantel 34 umgeben,
Berechnung der Konzentration des Polymeren; durch den ein Kühlmittel umläuft. Eine Schlange von
F i g. 11 zeigt ein Schaltschema der zum Ausgleich Wärmeaustauschrohren 35 ist im Inneren des Reak-
der Temperatur des Reaktors dienenden Schaltung. tors 30 angeordnet. Durch die Kühlschlange 35 und
Der in der folgenden Beschreibung verwendete 5 den Mantel 34 kann während der Polymerisation
Begriff »Öffnungskonstante« ist wie folgt zu defl- Wärme aus dem Reaktor 30 abgezogen werden. Der
nieren: . Reaktor 30 ist mit einem Rührer 36 ausgestattet, der
Die Strömungsgeschwindigkeit eines Mediums durch einen Motor 37 angetrieben wird. Der Motor
durch eine eine Drosselöffnung aufweisende Leitung 37 wird von einer nicht dargestellten Stromquelle
ist gleich einer Konstanten, der »Öffnungskonstan- io gespeist, die über ein Kabel 38 mit dem Motor
ten«, multipliziert mit der Quadratwurzel des Dif- verbunden ist. Der Abstrom aus dem Reaktor wird
ferentialdruckes an der Öffnung. Diese Konstante ist durch eine Produktauslaßleitung 40 abgezogen,
für unterschiedliche. Medien verschieden und kann Dieser Abstrom enthält eine Mischung des Polytheoretisch
berechnet werden. Jedoch kann in der meren, Lösungsmittels, verbrauchten Katalysators
Praxis eine Strömungsmeßvorrichtung der hier ver- 15 und nicht umgesetzten Äthylens und wird anwendeten
Art leicht durch Versuche mittels Messen schließend zur Gewinnung des gewünschten PoIyder
Druckdifferentiale bei einer Anzahl von bekann- meren in eine Trenneinrichtung geleitet,
ten Strömungsgeschwindigkeiten geeicht werden. Die im Reaktor 30 enthaltene Reaktionsmischung
ten Strömungsgeschwindigkeiten geeicht werden. Die im Reaktor 30 enthaltene Reaktionsmischung
In der Fig. 1 der Zeichnung ist ein Fließschema wird durch ein durch den Mantel34 und die Schlan-
dargestellt, durch das eine bevorzugte Ausführungs- ao gen 35 umlaufendes Kühlmittel auf einer gewünsch-
form der Erfindung erläutert wird. Die Erfindung ten Temperatur gehalten. Es ist wünschenswert, das
kann auf ein beliebiges Polymerisationsverfahren an- gleiche Material, Cyclohexan, für das Kühlmittel zu
gewandt werden, bei dem das zu polymerisierende verwenden, das auch als Lösungsmittel verwendet
Material und der Katalysator kontinuierlich in den · wird. Dadurch vermeidet man zusätzliche Schwierig-
Reaktionsraum eingeleitet werden, in dem die Poly- 25 keiten durch Abtrennen, wenn zwischen den Kühl-
merisation stattfindet. mittelleitungen und dem Inneren des Reaktors un-
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 tritt ein dichte Stellen auftreten. Das Kühlmittel wird in das
geeignetes Lösungsmittel, z. B. Cyclohexan, bei einer System durch eine Einlaßleitung 41 eingeleitet, die
Temperatur von 1120C durch eine Einlaßleitung 31 mit dem Mantel 34 und den Schlangen 35 in Ver-
in einen Polymerisationsreaktor 30 ein. Dieses 30 bindung steht. Das Kühlmittel wird dann durch eine
Lösungsmittel tritt in das System mit einer Geschwin- Leitung 42 aus dem System abgezogen, wobei diese
digkeit von 107 500 kg pro Tag ein, und es hat M- Leitung mit einem Sprühbehälter 43 in Verbindung
gende Zusammensetzung in Gewichtsprozent: ' steht. Der Dampf wird aus diesem Sprühbehälter 43
M , „ ' durch eine Leitung 44 abgezogen, die mit dem Ein-
? an
rP^eJ^ · t-* 35 laß des Kondensators 45 verbunden ist. Die konden-
J'»« Gewich sprozent sierten Däm fe werdeQ durch eine Ld 4g m
f, -J'OJ Gewich sprozent dem Behälter 43 zurückgeleitet. Die in dem Behälter
Cyclohexan 99,07 Gewichtsprozent 43 enthaltene HüssigkJ wird dmch die Leitung 41
Ein Beschickungsmaterial, z. B. Äthylen, tritt bei in den Reaktor 30 zurückgeleitet. Zur Vereinfachung
einer Temperatur von 1270C durch eine Einlaßlei- 40 der Zeichnung wurden die verschiedenen Pumpen
rung 32 in den Reaktor 30 ein. Diese Beschickung und Ventile und andere Steuereinrichtungen, die zur
tritt in das System mit einer Geschwindigkeit von Einstellung und Steuerung der Materialströme erfor-
15 473 kg pro Tag ein, und es hat folgende Zusam- derlich sind, nicht in die Zeichnung aufgenommen,
mensetzung: Aus der Fig. 1 ersieht man, daß Wärme auf ver-
' 0,0 45 schiedenen Wegen in den Reaktor eingebracht und
' 280 aus ^em ^eaktor abgezogen werden kann. Gemäß
x , , ."
Q5!32 ^er Erfindung wird die gesamte Wärme berechnet,
„ / ,
1 ',.„ die durch die Polymerisationsreaktion freigesetzt
«-ycionexan · · -: '■
ipü wird. Diese Berechnung erfolgt so, daß man die
Ein Katalysator tritt durch eine Einlaßleitung 33 50 Wärme, die dem Reaktionsgefäß zugeführt wird,
in den Reaktor 30 ein. Bei der speziellen, als Beispiel von der Wärmemenge abzieht, die aus dem Reak-
erläuterten Reaktion wird der Katalysator in das tionsgefäß strömt. Die Beträge dieser Wärmemengen
System in Form einer Aufschlämmung in den aus erhält man, indem man eine Reihe von Gleichungen
96% Cyclohexan und 4% Katalysator bestehendem addiert, die die Wärmemengen darstellen, die in den
Lösungsmittel eingeleitet. Dieser Katalysator ist ein 55 Reaktor 30 eingebracht und aus diesem Reaktor 30
Chromoxyd-Siliciumoxyd-Aluminiumoxyd -Katalysa- abgezogen werden.
tor, der etwa 2,5 Gewichtsprozent Chrom in Form von Die erste Quelle des Wärmeabzugs aus dem
Chromoxyd enthielt, von dem etwa die Hälfte in Reaktor 30 wird durch das durch die Leitung 31 zuForm
von 6wertigem Chrom vorlag. Der Kataly- geführte Lösungsmittel gebildet. Diese Wärmemenge
sator wird mit einer Geschwindigkeit von 1235 kg 60 Qx kann durch die folgende Gleichung berechnet
Aufschlämmung pro Tag zugegeben. werden:
= K1]Jq [T0 + Oc1 (T0 - Ts)] · (A P1) · [C1 + ß± (ΓΑνβ - T1)]. (A T3),
wobei
K1 = eine Öffnungskonstante, ρΓι = Dichte bei der Temperatur T0,
Ot1 = Temperaturkoeffizient der Dichte,
Tn = eine Bezugstemperatur, T"s = Temperatur des Lösungsmittels,
AP1 = Druckdifferenz an einer Öffnung in der
. Leitung 31,
C1 = spezifische Wärme des Lösungsmittels
C1 = spezifische Wärme des Lösungsmittels
bei der Temperatur T1, ßt = Temperaturkoeffizient der spezifischen
Wärme,
TAve = durchschnittliche Temperatur, wird weiter
TAve = durchschnittliche Temperatur, wird weiter
unten definiert,
T1 = eine Bezugstemperatur, AT5 — Temperaturdifferenz, wird weiter unten an Hand der F i g. 2 definiert.
T1 = eine Bezugstemperatur, AT5 — Temperaturdifferenz, wird weiter unten an Hand der F i g. 2 definiert.
Die Wärmemenge Q2, die aus dem Reaktor durch
das Kühlmittel abgezogen wird, wird durch folgende Gleichung dargestellt:
wobei
K2 = eine Öffnungskonstanite,
AP2 = Druckdifferenz an einer Öffnung in der
Leitung 41,
AT1. — Temperaturdifferenz, wird weiter unten an
AT1. — Temperaturdifferenz, wird weiter unten an
Hand der F i g. 2 erläutert, C8 = spezifische Wärme des Kühlmittels.
Die beachtliche Wärmemenge Q3, die durch die
Abkühlung der kondensierten Dämpfe aus dem Sprühbehälter 43 abgezogen wird, ergibt sich durch
folgende Gleichung:
15
2o
Q3 = K3 Vb1 + OC2(T0-Tm)]AP3 (C3) A Tm , (3)
wobei
wobei
ΚΆ = eine Öffnungskonstante,
TM = Temperatur des Kühlmittels in der
Leitung 46,
(X2 = Temperaturkoeffizient der Dichte,
ΑΡΆ = Druckdifferenz an einer Öffnung in der
ΑΡΆ = Druckdifferenz an einer Öffnung in der
Leitung 46,
A TM = Temperaturdifferenz, wird später an Hand
der F i g. 2 definiert.
der F i g. 2 definiert.
Aus dem Reaktor 30 wird auch durch Wärmeleitung durch die Isolierwände des Reaktors Wärme
abgeleitet. Dieser Wärmeverlust Q4 kann durch folgende Gleichung dargestellt werden:
Q , = K,· V, (4)
wobei
Kt = eine Konstante,
V — Temperaturdifferenz an den Reaktorwänden.
V — Temperaturdifferenz an den Reaktorwänden.
Der größere Teil der abgeführten Wärme besteht in der Verdampfungswärme des Kühlmittels. Diese
Wärmemenge wird durch folgende Gleichung dargestellt:
O5 =
-\-<x%(T0 -Tm)] AP3 · [C5 + ß2(Τυ - T1)],
wobei
K3 = eine Öffrmngskonstante,
Ps = Druckdifferenz an einer Öffnung in der
Leitung 46,
C5 = Verdampfungswärme des Kühknittels
bei der Temperatur T1,
ß2 = Temperaturkoeffizient der Verdampfungswärme,
Tv = Temperatur des Dampfes im Behälter 43.
Die Wärmemenge Q6, die aus dem Reaktor durch
den Olefinstrom abgezogen wird, wird durch folgende Gleichung dargestellt:
dem Lösungsmittel Wärme zugeführt. Diese Wärmemenge ergibt sich aus folgender Gleichung:
35
wobei
Qe = Strömung-
(6)
wobei
Strömung = Strömung des Olefins,
C7 = spezifische Wärme des Olefins, ATe = Temperaturdifferenz, wird weiter
unten an Hand der F i g. 2 definiert.
Durch die Rotation des Rührers 36 wird eine Wärmemenge im Reaktor erzeugt. Diese Wärmemenge
Q8 ist durch folgende Gleichung gegeben:
ß8 = (£tfLoad - KW^0 Loaa) · 1,35, (7)
wobei
KWhoad = dem Motor 37 zugeführte Energie
bei unbelastetem Rührer, KWx0 Load = dem Motor 37 zugeführte Energie
bei belastetem Rührer, 1,35 = kcal (Wärmeeinheiten) pro KW-Stunde.
Es wird angenommen, daß die Wärmemenge Q7,
die durch die Katalysatoraufschlämmung abgezogen wird, konstant ist. Dem Reaktionsgefäß 30 wird
auch auf Grund der Lösungswärme des Olefins in
Q9 = Strömung -K6, (8)
K6 = eine Konstante, die sich auf die
Lösungswärme bezieht.
Lösungswärme bezieht.
Die verschiedenen, in den vorausgehenden Gleichungen angegebenen Wärmemengen werden vermittels
der Apparatur gemessen, die in F i g. 1 schematisch dargestellt ist. Die Temperaturen der Materialien,
die durch die Leitungen 31, 32, 41 und 46
strömen, werden durch temperaturempfindliche Elemente rs, TE, Tc und TM gemessen. Die Temperatur
im Reaktor 30 wird durch ein temperaturempfindliches Element TR gemessen. Die Temperaturen der
Flüssigkeit und des Dampfes in dem Behälter 43
werden durch temperaturempfindliche Elemente TF
und Ty gemessen. Der Wärmeverlust durch die Reaktorwände wird durch ein Element L gemessen. Die
Wärme, die durch den Rührer 36 erzeugt wird, wird durch die Leistung gemessen, die dem Motor 37 zu-
geführt wird. Diese Leistung wird durch ein Wattmeter KW gemessen, das als Thermowandler ausgebildet
sein kann, wie dies z. B. im »Bulletin 77-39-0-2« der Leeds & Northrup Company, Philadelphia,
Pa., angegeben ist. Die Strömungsgeschwin-
digkeiten durch die Leitungen 31, 41 und 46 werden durch Druckdifferenzen an Öffnungen in den entsprechenden
Leitungen gemessen. Diese Druckdifferenzen werden durch entsprechende Meßelemente
AP1, AP2 und APz bestimmt. Die Ausgänge aus den
verschiedenen, in der F i g. 1 dargestellten Meßinstrumenten
werden auf die Recheneinrichtung 48 gegeben. Durch das Ausgangssignal der Recheneinrichtung
48 wird eine Steuereinrichtung 49 betätigt,
7 8
durch die entweder ein Ventil 50 in der Leitung 33 greifen kann. Der Schalter 63 wird durch ein Relais
oder ein Ventil 51 in der Leitung 32 reguliert wird. 64 betätigt. Die Strömungsmeßelemente P2 und P1
Die Zugabegeschwindigkeit des Katalysators oder sind ebenfalls mit entsprechenden Potentiometern 65
des Olefins zum Reaktor 30 kann also so reguliert und 66 verbunden. Der Schleifkontakt des Potentio-
werden, daß eine gleichmäßige Reaktionsgeschwin- 5 meters 65 ist mit einer Klemme 67 verbunden, in die
digkeit beibehalten wird, was durch einen konstanten der Schalter 63 eingreift, wenn das Relais 64 einge-
Wärmeaustritt ersichtlich ist, so daß ein Produkt mit schaltet wird. Der Schleifkontakt des Potentiometers
gleichmäßigen Eigenschaften entsteht. 66 ist mit einer Klemme 68 verbunden, in die der
Die verschiedenen Temperatüren, die mit der in Schalter 69 eingreift, wenn das Relais ausgeschaltet
Fig. 1 dargestellten Apparatur gemessen werden, io ist. Der Schalter63 ist mit einer Klemme70 verbunkann
man üblicherweise durch Thermoelemente be- den, in die ein Schalter 71 eingreift, wenn das Relais
stimmen. Diese verschiedenen Thermoelemente sind 72 nicht eingeschaltet ist. Der Schalter 69 ist mit
in Fig. 2 schematisch dargestellt. Manche dieser einer Klemme73 verbunden, in die der Schalter74
Thermoelemente haben Kaltlötstellen, was durch mit eingreift, wenn das Relais 72 eingeschaltet ist. Die
einem Strich versehene Bezugszeichen kenntlich ge- 15 Schalter 71 und 74 sind mit der ersten Eingangsmacht ist. Zwei getrennte Thermoelemente werden klemme eines Wechselstromverstärkers 75 verbunzur
Messung der Temperatur im Reaktor 30 verwen- den, dessen zweite Eingangsklemme an Masse liegt,
det. Diese Thermoelemente sind mit TR und TRi Das Potentiometer 65 wird bei der speziellen, als
bezeichnet. Die Anschlüsse dieser verschiedenen Beispiel gewählten Ausführungsform eigentlich nicht
Thermoelemente sind in der in F i g. 2 dargestellten 20 benötigt, und es kann weggelassen werden, wenn
Weise verbunden, so daß die verschiedenen Meß- man seinen Schleifkontakt in die oberste Stellung
ergebnisse entstehen, die neben den entsprechenden bringt.
Klemmen angezeigt sind, die mit 5 a und Sb, 2 a und Die Relais 64 und 65 werden durch einen spater
2b, 3α und 3b, 13a und 13b,. 12a und 12b, 9α und zu erläuternden Stromkreis wahlweise eingeschaltet.
9 b, 8 α und 8 b und 6 α und 6 b bezeichnet sind. Die 25 Wenn beide Relais 64 und 72 ausgeschaltet sind, dann
Meßergebnisse der drei Differentialdruckmessungen ist das Potentiometer 61 mit seinem Verstärker 75
werden nacheinander an ein Strömungsanzeigegerät verbunden. Wenn das Relais 64 eingeschaltet ist,
55 gegeben. Der Ausgang des Strömungsanzeige- dann ist das Potentiometer 65 mit dem Verstärker 75
geräts55 liegt an den Klemmen4α und 4b, la und .._ .verbunden. Wenn das Relais 72 allein eingeschaltet
Ib und 10 a und 10 b. Der Wärmeverlust durch die 30 ist, dann ist das Potentiometer 66 mit dem Verstär-
Reaktorwand wird durch eine Reihe von im Ab- ker75 verbunden. Eine Bezugsspannung ist an den
stand angeordneten Thermoelementen L gemessen, Verstärker 75 angeschlossen, wenn 64 und 72 ein-
die eine erste Verbindungsstelle in der Nähe der geschaltet sind. Die Potentiometer 61 und 66 werden
Innenwand und eine zweite Verbindungsstelle in der verwendet, um die Druckdifferenzsignale mit Korrek-
Nähe der Außenwand haben. Die Ausgänge dieser 35 turfaktoren für die Dichte multipliziert.
Thermoelemente bilden dann Signale, die ein Maß Die erste Ausgangsklemme des Verstärkers 75 ist
für die durch die Reaktorwände hindurchgegangene über einen Kondensator 76 mit der ersten Klemme
Wärme darstellen. Dieses Signal wird auf die Klem- der Primärwicklung eines Transformators 77 verbun-
menlla und 11 b gegeben. Das Ausgangssignal des den. Die zweite Ausgangsklemme des Verstärkers 75
Wattmeters KW wird auf die Klemmen 14 α und 14 b 40 Hegt an Masse und an der zweiten Klemme der Pri-
gegeben. Das Ausgangssignal des Strömungsmessers märwicklung des Transformators 77. Die Klemmen
47, das in direkter Beziehung zu dem Äthylenstrom der Sekundärwicklung des Transformators 77 sind
steht, wird über ein Strömungsanzeigegerät 56 auf mit den Steuergittern der Trioden 78 bzw. 79 ver-
die Klemmen 15 α und 15 & gegeben. Wie aus der bunden. Die Mittelanzapfung der Sekundärwicklung
folgenden Beschreibung deutlicher werden wird, han- 45 des Transformators 77 liegt an Masse. Ein Wider-
delt es sich bei den Ausgangssignalen bei der in . stand 81 ist parallel zur Sekundärwicklung des Trans-
Fig. 2 dargestellten Apparatur ausschließlich um formators 77 geschaltet. Die Anoden der Trioden78
Gleichstromsignale. Diese Gleichspannungen bilden und 79 sind mit einem Anschluß 82 verbunden, der
die Eingänge zu der Recheneinrichtung. auf positivem Potential gehalten wird. Die Kathoden
Bei dem beschriebenen Beispiel sind T£, Ts, Ty, 50 der Trioden 78 und 79 liegen über Widerstände 83
TF, TM, TR und Tc Temperaturen von etwa 127,112, und 84 an Masse. Ein Wechselstromquelle 85, die die
110,109, 38,138 und 109,5. KWLoad ist 35kW; und gleiche Frequenz hat, wie die Ausgangssignale der
KWno Load ist 5 kW. Der Reaktor 30 hat ein VoIu- Elemente P1, P2 und P3, wird an die Primärwicklung
men von 12,5 m3. eines Transformators 86 angeschlossen. Die erste
Die Meßelemente AP1, AP2 und Λ P3 geben Wech- 55 Klemme der Sekundärwicklung des Transformators
selstromausgangssignale, die ein Maß für die Druck- 86 ist über Kondensatoren 87 und 88 mit denKathodifferenzen
an den entsprechenden Öffnungen dar- den der Trioden 78 bzw. 79 verbunden. Die zweite
stellen. Geeignete Elemente für diesen Zweck sind Klemme der Sekundärwicklung des Transformators
im »Bulletin A-707«, The Swartwout Company, 86 liegt an Masse. Die Kathode der Triode 79 ist in
Cleveland, Ohio, beschrieben. Diese Signale werden 60 Reihe über die Widerstände 90 und 91 mit der ersten
durch das Strömungsanzeigegerät 55 in Gleichstrom- Eingangsklemme eines Gleichstromverstärkers 92 versignale
umgewandelt, die zu den entsprechenden bunden. Die Kathode der Triode 78 ist in Reihe über
Strömungen proportional sind. Aus der F i g. 3 er- die Widerstände 93 und 94 mit der zweiten Eingangssieht
man, daß die erste Ausgangsklemme des Strö- klemme des Verstärkers 92 verbunden. Ein Kondenmungsmeßelements
AP3 mit der zweiten Klemme des 65 sator 95 liegt zwischen Masse und der Verbindungs-Potentiometers
61 und mit Masse verbunden ist. Der stelle zwischen den Widerständen 90 und 91, und ein
Schleifkontakt des Potentiometers 61 ist mit einem Kondensator 96 liegt zwischen Masse und der VerKontakt
62 verbunden, in den der Schalter 63 ein- bindungssteile zwischen den Widerständen 93 und 94.
9 10
Die Trioden 78 und 79 und die damit verbundenen einer Triode 132 verbunden. Der Schalter 128 ist über
Elemente des Stromkreises bilden also einen Phasen- einen Kondensator 133 und einen Widerstand 134
detektor der eine Gleichspannung abgibt» die der mit der Anode einer Triode 135 verbunden. Die
Eingangswechselspannung proportional ist. Die Aus- Anoden der Trioden 132 und 135 sind über entgangssignale
von den Kathoden der beiden Röhren 5 sprechende Widerstände 136 und 137 mit einer
werden so gefiltert, daß eine geglättete Gleichspan- Klemme 138 verbunden, die auf positivem Potential
nung an den Eingang des Verstärkers 92 abgegeben gehalten wird. Die Kathoden der Trioden 132 und
wird. Der restliche Teil des in Fig. 3 dargestellten 135 sind über Widerstände 140 und 141 mit Masse
Stromkreises dient mit Ausnahme der Elemente 250 verbunden. Die Steuergitter der Trioden 132 und 135
bis 253 zur Erzeugung, eines Signals, das der Qua- ίο sind durch Widerstände 142 und 143 mit Masse verdratwurzel
des Ausgangssignals aus dem Verstärker bunden. Die Anode der Triode 132 ist über einen
92 proportional ist. . Kondensator 144 mit dem Steuergitter der Triode 135
Die erste Ausgaügsklemme des Verstärkers 92 ist verbunden. Ein Kondensator 145 liegt zwischen der
über einen Widerstand 100» über einen veränderlichen Anode der Triode 132 und Masse. Der Schalter 128
Widerstand 101, einen ■ Widerstand 102 und einen 15 ist ebenfalls über einen Widerstand 146 mit dem
Kondensator 103 mit dem Steuergitter einer Triode Steuergitter der Triode 106 verbunden. Das Steuer-104
verbunden. Das Steuergitter der Triode 104 ist gitter der Triode 106 ist über einen Kondensator 147
über einen Widerstand 117 mit der negativen Klemme mit Masse verbunden, Die Anode der Triode 111 ist
108 verbunden. Parallel zum Widerstand.101 liegt mit dem Steuergitter der Triode 118 durch einen
ein nichtlineares Widerstandselement 105. Die Ka- «o Kondensator 150 verbunden, zu dem ein Widerstand
thode der Triode 104 ist mit der Kathode einer Triode 151 und elektrische Entladungsröhren 152 und 153
106 verbunden. Diese beiden Kathoden sind über parallel geschaltet sind, die ihrerseits in Reihe liegen,
einen Widerstand 107 mit einer Klemme 108 verbun- Das Steuergitter der Rohre 118 liegt über einen Widen,
die auf negativem Potential gehalten wird. Die derstand 154 an Masse.
Anode der Triode 104 ist mit einer Klemme 109 ver- 25. Der Wechselstromverstärker, der durch die Trioden
bunden, die auf positivem Potential gehalten wird. 132 und 135 gebildet wird, bildet also eine Rück-Die
Anode der Triode 106 ist mit der Klemme 109 führungsschaltung im Gleichstromverstärker zur
über einen Widerstand UO und mit dem Steuergitter Stabilisierung des Gleichstromverstärkers gegen eine
einer Triode 111 über einen Widerstand 112 verbun- Verschiebung.
den. Das Steuergitter der Triode 111 liegt über einen 30 Die Gleichspannungen, die zwischen den verschie-Widerstand
113 an Masse» Die Kathode der Triode denen Klemmenpaaren der F i g. 2 auftreten, werden
111 liegt an Masse über einen Widerstand 114,, der also in entsprechende Potentiometereinstellungen umparallel zu einem Kondensator 115 geschaltet ist. Die gewandelt, durch die die Multiplikationen durchge-Anode
der Triode 111 ist über einen Widerstand 116 führt werden, die zur Lösung der Wärmeübertramit
der Klemme 109 verbunden. Die Kathode der 35 gungsgleichungen erforderlich sind. Diese Spannun-Triode
111 ist auch über einen Widerstand 119 mit gen werden nacheinander und wiederholt vermittels
der Kathode einer Triode 118 verbunden. Die Anode eines Schrittschalters in entsprechende Potentiometerder
Triode 118 ist mit der Klemme 109 verbunden, einstellungen umgewandelt. Die zur Einstellung der
und die Kathode der Triode 118 ist über einen Wider- Potentiometer angewandte Schaltung ist schematisch
stand 120 mit der Klemme 108 verbunden. Die Ka- 40 in den F i g. 4 und 5 dargestellt. Die Ausgangsklemthode
der Triode 118 ist über einen Widerstand 121 men der Schaltung der F i g, 2 sind in F i g. 4 als amit
den Ausgangsklemmen4ώ, la und 10α verbun- und ö-Klemmen des Schrittschalters dargestellt. In
den. Die Kathode der Triode 118 ist auch mit der die α-Klemmen greift der SGhaltarm^ und in die
Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand 102 und ö-Klemmen der Schaltann B nacheinander ein. Die
dem Kondensator 103 über einen Widerstand 122 45 Schaltarme werden. immer dann zu den nächsten
und. ein zweites nichtlineares Widerstandselement Klemmen verschoben, wenn ein Solenoid 150 erregt
123 verbunden. wird. Der Schrittschalter ist vorzugsweise als Dreh-
Die Trioden 104, 106 und 111 und die damit ver- schalter ausgebildet, so daß die Sehaltarme nacheinbundenen
Elemente des Stromkreises bilden also ander zu den jeweils anschließenden Kontakten geeinen
Verstärker, dessen Ausgangssignal eine Funk- 50 führt werden und der Vorgang dann wiederholt wird;
tion der Quadratwurzel des^Bingangssignals ist. Dies Der bei dieser speziellen Ausführungsform der Erwird
durch Verwendung nichtlinearer Widerstands- findung verwendete Schrittschalter hatte für jeden
elemente im Eingangsstromkreis und im Rückfüh- Schalterarm 25 Kontakte. Der Rechenvorgang kann
rungsstromkreis erzielt. Diese Elemente sind so be* bei diesem Ausführungsbeispiel auch mit weniger
messen, daß die durch sie fließenden Ströme eine in- 55 Kontakten durchgeführt werden, obgleich einige der
verse Exponentialfunktion der an diesen Elementen zusätzlichen Kontakte für später zu beschreibende
liegenden Spannungen darstellen. Eichvorgänge verwendet werden.
In der Schaltung der F i g- 3 ist ein Stabilisierungs- Der Schaltarm A ist mit einer Klemme 151 ver-
verstärker vorgesehen, um eine Verschiebung im bunden, in die ein Schalter 152 eingreift, wenn ein
Gleichstromverstärker zu vermeiden. Die Verbin- 60 Relais 153 abgeschaltet ist. Der Schaltarm A ist auch
dungssteile zwischen dem Widerstand 102 und dem . mit einer Klemme 154 verbunden, in die ein Schalt*
Kondensator 103 ist über einen Widerstand 125 mit arm 155 eingreift, wenn ein Relais 156 abgeschaltet
dem ersten Kontakt 126 einer Vibratoranordnung ist. Der Schalter 155 ist über einen Widerstand 157
verbunden. Der zweite Kontakt 127 liegt an Masse, mit dem SchaitarmD des Schrittschalter verbunden,
Ein Schalter 128 schwingt zwischen den Kontakten 65 Der Schaltarm B ist mit einer Klemme 158 verbun-
und 127, wenn eine Spule 129 durch eine Wech- den, in die der Schalter 159 eingreift, wenn das Relais
selstromquelle 130 erregt wird. Der Kontakt 126 ist 153 abgeschaltet ist. Ein Widerstand 404 und ein
über einen Kondensator 131 mit dem Steuergitter Kondensator 405 liegen parallel zwischen dem Schalt-
arm B und Masse. Der Schaltarm B ist auch mit einer Klemme 161 verbunden, in die ein Schalter 162 eingreift,
wenn das Relais 156 abgeschaltet ist. Der Schalter 162 ist mit einer Klemme 164 verbunden, in
die ein Schalter 165 eingreift, wenn ein Relais 166 nicht eingeschaltet ist. Der Schalter 165 ist mit der
ersten Eingangsklemme des Servoverstärkers 168 verbunden. Die zweite Eingangsklemme des Verstärkers
168 ist mit dem Schaltarm C des Schrittschalters verbunden. Ein Kondensator-169 liegt zwischen der
Klemme 164 und dem Schaltarm D. Die erste Ausgangsklemme des Verstärkers 168 ist mit einer
Klemme 170 und mit einem Schalter 171 verbunden, der in die Klemme 172 eingreift, wenn ein Relais 173
eingeschaltet ist. Die Klemme 172 ist mit der ersten Eingangsklemme eines Servomotors 174 verbunden.
Die zweite Ausgangsklemme des Verstärkers 168 und die zweite Eingangsklemme des Motors 174 liegen an
Masse.
Die Klemmen Ic und 2c des Schrittschalters sind
mit einer Klemme 176 verbunden. Die Klemmen Ie und 2e sind mit einer Klemme 177 verbunden. Die
Klemmen If und 2/ sind mit einer Klemme 178 und die Klemmen Id und 2 d mit einer Klemme 179 verbunden.
Ein in Serie geschalteter Widerstand 180, ein Widerstand 181 und eine Batterie 182 liegen zwischen
den Schaltarmen E und F. Ein Widerstand 183 und ein Normalelement 184iiegen in Reihe zwischen dem
Schaltarm E und einer Klemme 185, in die ein Schalter 165 eingreift, wenn das Relais 166 eingeschaltet
ist. Die Klemmen 176,177,178 und 179 sind mit der
in F i g. 5 dargestellten Schaltung verbunden. Die Klemme 176 ist mit der Verbindungsstelle zwischen
den Widerständen 180' und 181' verbunden. Die zweite Klemme des Widerstandes 180' ist—mit der
Klemme 178 und die zweite Klemme des Widerstand des 181' ist mit der Klemme 177 verbunden. Ein
Widerstand 183', ein Potentiometer 184' und ein Widerstand 185' liegen in Reihe zwischen den Klemmen
178 und 177. Die Widerstände 186 und 187 liegen parallel zum, Potentiometer 184. Die Klemme
179- ist über einen Leiter 188, der die Kaltlötstelle eines Temperaturkompensationsthermoelements bildet,
mit dem Schleifkontakt des Potentiometers 184' verbunden:
Die Klemme 170 der Fig. 5 ist mit einem Schalter verbunden, der einen Kontakt 191 berührt, wenn ein
Relais 192 eingeschaltet ist. Der Kontakt 191 ist über die erste Spule 193 eines reversiblen Zweiphaseninduktionsmotors
194 mit Masse verbunden.. Eine Klemme der zweiten Spule 195 des Motors 194 ist
mit einer Klemme 196 verbunden. Die zweite Klemme der Spule 195 ist .mit einer Klemme 197 verbunden,
in die ein Schalter 198 eingreift, wenn das Relais 192 eingeschaltet. ist. Der Schalter 198 ist mit einer
Klemme 199 verbunden. Eine später zu beschreibende Wechselstromquelle ist an die Klemmen 196
und 199 angeschlossen. Die Antriebswelle des Motors 194 ist mit dem Schleifkontakt des Potentiometers
184 verbunden. Die Antriebswelle des Motors 194 ist 'auch mit den Schleifkontakten der Potentiometer
201 und 202 verbunden.
Die Schaltung der Fig. 4 und 5 stellt ein selbstausgleichendes
Potentiometer dar. Das Eingangssignal tritt zwischen der ersten Eingangsklemme des
Verstärkers 168 und dem Schaltarm D auf. Dieses Signal wird gegen, eine Bezugsspannung in der Brükkenschaltung
abgeglichen, so daß der Motor 194 über den Verstärker 168 durch jede Potentialdifferenz eingeschaltet
wird. Dieser Teil der Schaltung der E i g. 4 und 5 enthält einen üblichen Ausgleichskreis der allgemeinen
Art, wie er im »Bulletin Nr. B 15-13«, Minneapolis-Honeywell Regulator Cb., Brown Instrument
Division, Philadelphia, Pa., beschrieben ist. Wenn das Eingangssignal von der Bezugsspannung
verschieden ist, dann wird der Motor 194 eingeschaltet, um' die Stellung des Schleifkontakts des Potentioo
meters 184 einzustellen. Diese Einstellung wird so lange fortgesetzt, bis der Stromkreis wieder in Gleicfrgewichtseinstellung
ist. Die Rotation des Motors 194, die erforderlich ist, um dieses Gleichgewicht einzustellen,
ist daher eine Funktion der Größe des Eingangssignals. Durch diese Drehung werden auch die
Lagen der Schleifkontakte der Potentiometer 201 und 202 eingestellt.
Die Recheneinrichtung gemäß der Erfindung ist auch mit dreizehn zusätzlichen, in der Zeichnung
nicht dargestellten Schaltungen ausgestattet, die etwa der in Fig. 5 dargestellten Schaltung entsprechen.
Die erste dieser zusätzlichen Schaltungen ist über die Klemmen 176', 177', 178' und 179' mit dem in
Fig. 4 gezeigten Stromkreis verbunden. Die letzte
.25 dieser zusätzlichen Schaltungen ist mit dem Stromkreis der Fig. 4 über die Klemmen 176n, YIIn,
178 η und 179 η angeschlossen. Die Potentiometer
dieser vierzehn Schaltungen werden nacheinander eingestellt, wenn sich die Arme des Schrittschalters
zu den nächsten Kontakten bewegen. Diese gesamte Schrittschaltung wird periodisch wiederholt, um die
Potentiometer, die den Änderungen der zu messenden Variablen entsprechen, wieder einzustellen.
Eine der Schaltungen, die zur Durchführung der Multiplikation verwendet werden, durch die die Wärmeübertragungsgleichungen gelöst werden, ist in F i g. 7 dargestellt. Eine Wechselstromquelle 205 ist mit einem Potentiometer 206 verbunden. Die Sekundärwicklung des Transformators 207 ist mit einem
Eine der Schaltungen, die zur Durchführung der Multiplikation verwendet werden, durch die die Wärmeübertragungsgleichungen gelöst werden, ist in F i g. 7 dargestellt. Eine Wechselstromquelle 205 ist mit einem Potentiometer 206 verbunden. Die Sekundärwicklung des Transformators 207 ist mit einem
4P Potentiometer 201 α verbunden. Ein Potentiometer
208, das eine an Masse liegende Mittelanzapfung hat, ist mit der Sekundärwicklung des Transformators 207
verbunden. Der Schleifkontakt des Potentiometers 201 α ist mit der ersten Eingangsklemme eines Isolier-Verstärkers
209 verbunden. Die erste Ausgangsklemme des Verstärkers 209 ist mit der ersten Endklemme
eines Potentiometers 2016 verbunden. Die zweite Klemme des Potentiometers 2016 liegt an
Masse. Der Schleifkontakt des Potentiometers 2016 ist mit der ersten Eingangsklemme eines Isolierverstärkers
210 verbunden. Die erste Ausgangsklemme des Verstärkers 210 ist mit der ersten Endklemme
des Potentiometers 201c verbunden. Die zweite Endklemme des Potentiometers 201c liegt an Masse. Der
Schleifkontakt des Potentiometers 201c ist mit der ersten Eingangsklemme eines Verstärkers 211 verbunden.
Die erste Ausgangsklemme des Verstärkers 211 und die Eingangsklemmen der Verstärker 209,
210 und 211 liegen an Masse.
Aus der Gleichung (1) ersieht man, daß drei Grund-
• größen multipliziert werden müssen, damit man das
Produkt erhält. Diese drei Variablen werden durch die drei-Potentiometer 201a, 2016 und 201c der
Fig. 7 dargestellt. Die angegebene Multiplikation erfolgt durch die drei in Kaskade geschalteten Potentiometer.
Die Isolierverstärker werden verwendet, um zu verhindern, daß von den Potentiometern Strom
abgezogen wird. Für die anderen zu lösenden Wärme-
Übertragungsgleichungen sind Stromkreise vorgesehen, die dem in F i g. 7 dargestellten entsprechen.
Für Gleichungen mit weniger als drei miteinander zu multiplizierenden Variablen sind weniger Potentiometer
erforderlich. Sonst entsprechen diese Stromkreise dem in F i g. 7 dargestellten.
Die Ausgangssignale dieser Multiplikationsstromkreise der in Fig. 7 gezeigten Form werden auf die
Klemmen212a, 212b...212i der Fig. 8 gegeben.
Diese Klemmen sind über entsprechende Widerstände 213 a, 213 &... 213 ζ mit der ersten Eingangsklemme
eines Additionsverstärkers 480 verbunden. Die erste Ausgangsklemme dieses Verstärkers 480 ist über
einen Kondensator 214 mit der ersten Eingangsklemme eines Aufzeichengerätes 215 verbunden. Die
zweite Eingangsklemme dieses Gerätes 215 liegt an Masse. Das auf dieses Gerät 215 gegebene Signal
stellt die bei der Polymerisationsreaktion freigesetzte Wärmemenge dar. Dies erhält man aus der Addition
der Wärmeübertragungsgleichungen, die mit positivem oder negativem Zeichen vorgenommen wird, je
nachdem, ob Wärme zugegeben oder abgezogen wird. Dieses Signal wird über ein übliches Steuermittel zur
Regulierung des Ventils 50 oder des Ventils 51 angewandt. Wenn die angezeigte Reaktionswärme zunehmen
sollte, dann nimmt die Geschwindigket, mit der das Olefin oder der Katalysator in den Reaktor eingeleitet
werden, ab. Wenn die angezeigte Reaktionswärme abnehmen sollte, dann nimmt die Strömung
des Olefins oder des Katalysators zu. Man kann daher die Reaktionsgeschwindigkeit stetig halten, so
daß man ein Polymeres mit gleichförmiger Qualität erhält. Die Steuerung wird weiter unten mehr im
einzelnen beschrieben
Der Servoverstärker 168 ist in F i g. 6 dargestellt. Die erste Eingangsklemme 220 (gemäß F i g. 4 mit
dem Schalter 165 verbunden) ist mit einem Schalter
221 verbunden, der zwischen den beiden Kontakten
222 und 223 vibriert, wenn eine Spule 224 durch eine Wechselstromquelle 225 erregt wird. Die Kontakte
222 und 223 sind mit den entsprechenden Endklemmen der Primärwicklung eines Transformators 226
verbunden. Die zweite Eingangsklemme 227 (gemäß F i g. 4 mit dem Schalter C verbunden) des Verstär-
. kers 168 ist mit der Mittelanzapfung der Primärwicklung des Transformators 226 verbunden. Die erste
Endklemme der Sekundärwicklung des Transformators 226 ist mit dem Steuergitter einer Triode 228
verbunden. Die zweite Endklemme der Sekundärwicklung des Transformators 226 liegt an Masse. Ein
Kondensator 229 liegt parallel zur Sekundärwicklung des Transformators 226. Die Kathode der Triode 228
ist über einen Widerstand 230 mit Masse verbunden, dem ein Kondensator 231 parallel geschaltet ist. Die
Anode der Triode 228 ist über Widerstände 232 und 233 mit einer Klemme 234 verbunden, die auf positivem
Potential gehalten wird. Ein Kondensator 235 liegt zwischen Masse und der Verbindungsstelle der
Widerstände 232 und 233. Die Anode der Triode 238 ist auch über einen Kondensator 236 mit der ersten
Klemme eines Potentiometers 237 verbunden. Die zweite Klemme des Potentiometers 237 liegt an
Masse. Der Schleifkontakt des Potentiometers 237 ist mit dem Steuergitter einer Triode 238 verbunden. Die
Kathode der Triode 238 liegt über einen Widerstand an Masse. Die Anode der Triode 238 ist über
einen -Widerstand 241 mit der Klemme 234 verbunden. Die Anode der Triode 236 liegt auch über einen
Kondensator 242 und Widerstände 243, 244, 245, 246 und 247' an Masse, die untereinander in Reihe'
geschaltet sind.
- Durch den Stromkreis, soweit er in F i g. 6 be-
- Durch den Stromkreis, soweit er in F i g. 6 be-
.5 schrieben ist, wird ein Gleichstromeingangssignal in ein Wechselstromsignal umgewandelt, das verstärkt
wird. Die Spannungsteilerschaltung, die durch die Widerstände 243, 244, 245, 246 und 247 gebildet
wird, macht es möglich, daß Ausgangssignale verschiedener Amplitude auf die einzelnen Servomotoren
gegeben werden. Dadurch werden Eingangssignale mit verschiedener Amplitude kompensiert. Bei einer
speziellen, erprobten Ausführungsform der Recheneinrichtung,
hatte der Ausgangskreis der Spannungsteilerschaltung die in F i g. 6 dargestellte Anordnung.
Die. Ausgangsklemmen Ig, 2 g... 16 g des Schrittschalters
sind mit den angegebenen Stellen der Spannungsteilerschaltung verbunden. Der Schaltann C? ist mit dem Steuergitter einer
Triode 250 verbunden. Die Kathode der Triode 250 liegt über einen Widerstand 251 an Masse, dem ein
Kondensator 252 parallel geschaltet ist. Die Anode der Triode 250 ist über einen Widerstand 253 mit
einer Klemme 254 verbunden, die auf positivem Potential gehalten wird. Die Anode der Triode 250
ist auch über einen Kondensator 255 mit den Steuergittern der Trioden 256 und 257 verbunden. Die
Kathoden dieser Trioden liegen über einen gemeinsamen Widerstand 258 an Masse. Die Anoden der
Trioden 256 und 257 sind mit den entsprechenden Klemmen der Sekundärwicklung eines Transformators
260 verbunden. Eine Wechselstromquelle 261 liegt an der Primärwicklung des Transformators 260.
Die Mittelanzapfung der Sekundärwicklung des Trans-
35' formators 260 ist mit der Klemme 170 verbunden. Eine Klemme der Stromquelle 261 ist mit der Klemme
196 verbunden, und die zweite Klemme der Stromquelle 261 ist über einen Kondensator 264 mit der
Klemme 199 verbunden. Durch* die Klemmen 170, 196 und 199 wird der Motor 194 der Fig. 5 eingeschaltet.
Die Mittelanzapfung der .Sekundärwicklung des Transformators 260 ist· mit einem Schalter 265
verbunden, der in eine Klemme 266 eingreift, wenn
' ein Relais 267 erregt wird. Die Klemme 199 ist mit
einem Schalter 268 verbunden, der in einen Kontakt 269 eingreift, wenn das Relais 267 erregt wird. Die
Klemme 266 ist über die erste Wicklung 270 des Zweiphaseninduktionsmotors 174 mit Masse verbunden.
Die Klemme 269 ist über die zweite Wicklung 271 des Motors 174 mit der ersten Klemme der
Stromquelle 261 verbunden.
Durch das Ausgangssignal des Motorantriebsverstärkers der F i g. 6 wird also einer der Servomotoren
194 der Fig. 5 eingeschaltet, wenn ein Relais 192 der F i g. 5 erregt wird. Der Normierungsmotor 174 tritt
in Tätigkeit, wenn das Relais 267 erregt wird. Ein einzelner Servoverstärker betätigt also eine Mehrzahl
von Motoren nacheinander, um die Ausgleichs- und Normierungsvorgänge zu bewirken.
Der Schrittschalter, der verwendet wird, um die Variablen nacheinander einzustellen, wird durch den
Stromkreis betätigt, der im unteren Teil der F i g. 6 dargestellt ist. Die Kathoden der Trioden 256 und
257 sind über einen Widerstand 280 mit dem Steuergitter einer Triode 281 verbunden. Ein Kondensator
282 liegt zwischen dem Steuergitter der Triode 281 und Masse. Die Kathode der Triode 281 liegt über
einen Widerstand 283 an Masse, und die Anode der
15 16
Triode 281 ist mit einer auf positivem Potential ge- Die Anoden der Trioden 319 und 321 sind durch
haltenen Klemme 284 über einen Widerstand 285 in Reihe geschaltete Widerstände 340 und 341 mit
verbunden. Die Anode der Triode 281 ist auch mit den Steuergittem der Trioden 256 und 257 verbunder
ersten Endklemme eines Potentiometers 286 ver- den. Ein Kondensator 342 liegt parallel zum Widerbunden,
wobei die zweite Endklemme des Potentio- 5 stand 341. Die Verbindungsstelle zwischen den
meters 286 mit einer negativen Klemme 287 verbun- Widerständen 340 und 341 ist über einen Widerden
ist. stand 343 mit der negativen Klemme 287 verbunden.
Der Schleifkontakt des Potentiometers 286 ist Die Klemme 16 h des Schrittschalters ist über
direkt mit dem Steuergitter einer Triode 288 und einen Widerstand 345'mit der an Masse liegenden
über einen Widerstand 290 mit dem Steuergitter einer io Kathode der Triode 294 verbunden. Die Klemmen
Triode 291 verbunden. Die Kathoden der Trioden 17 h bis 25 h sind mit einem ersten Unterbrecherkon-288
und 291 liegen an Masse. Die Anoden dieser takt 346 des Schrittschalters verbunden. Der UnterTrioden sind durch einen Widerstand 292 mit der brecherschalter 347 ist über einen Widerstand 348
Klemme 284 verbunden. Die Anoden der Trioden mit den Klemmen 17 h bis 25 A verbunden. Ein Kon-288
und 291 sind auch über einen Widerstand 293 15 densator 349 liegt parallel zum Widerstand 348. Ein
mit dem Steuergitter .einer Triode 294 verbunden. Widerstand 350 ist mit den Klemmen 17 h bis 25 h
Das Steuergitter der Triode 294 ist über einen Wider- und mit der negativen Klemme 287 verbunden,
stand 295 mit der negativen Klemme 287 verbunden. Zur Beschreibung der Schaltvorgänge nimmt man
Die Kathode der Triode 294 liegt direkt an Masse, an, daß das Eingangssignal von einem der Umfor-
und die Anode der Triode 294 liegt über einen ao rner verschieden ist von dem Signal, das zuletzt von
Widerstand 296 an der positiven Klemme 284. Die diesem speziellen Umformer abgegeben wurde. Da-Anode
der Triode 294 ist auch über einen Konden- durch ist der Potentiometerkreis nicht mehr aussatör
297 mit dem Steuergitter einer Triode 291 ver- geglichen, so daß sich der Servomotor einschaltet,
bunden. , um wieder ausgeglichene Verhältnisse herzustellen.
Die Anode der Triode 294 ist mit einer Klemme 25 Zu dieser Zeit fließt ein verhältnismäßig kleiner
300 verbunden, die normalerweise durch einen Gleichstrom durch, die Trioden 256 und 257, Die
Schalter 301 berührt wird. Der Schalter 301 ist über Kathoden dieser beiden Trioden werden also auf
in Reihe angeordnete Widerstände 302 und 303 mit verhältnismäßig kleinem positivem Potential gehalder
negativen Klemme 287 verbunden. Die Verbin- ten. Dieses Potential wird durch die Triode 281 umdungsstelle
zwischen diesen Widerständen ist mit 30 gekehrt, so daß ein Potential auf das Steuergitter der
den Klemmen lh, 2h ... 15 h verbunden. Diese Triode 288 gegeben wird, so daß diese Triode leitend
Klemmen werden durch den Schaltarm H des wird. Durch die leitende Triode 288 wird ein Poten-Schrittschalters
berührt. Der Schalter 301 kann auch tial auf das Steuergitter der Triode 294 gegeben, das
in eine Klemme 304 eingreifen, die mit einem Schal- so gering ist, daß die Leitfähigkeit der Triode 294
ter 305 verbunden ist. Der Schalter 305 greift nor- -35 aufhört. Dadurch wird ein positiver Impuls auf das
malerweise in eine Klemme 306 ein, die über einen Steuergitter der Triode 291 gegeben, die dadurch lei-Widerstand
307 mit der positiven Klemme 284 ver- tend Wird. Die Trioden 288 und 291 arbeiten also
btrnden ist. Der Schalter 305 kann auch in eine im wesentlichen parallel. Das Potential an der Anode
Klemme 308 eingreifen, die an Masse liegt. Der der Triode 294 wird über den Schrittschalter auf das
Schaltarm H ist über einen Widerstand 310 mit dem 40 Steuergitter der Triode 311 gegeben. Das vermin-Steuergitter
der Triode 311 verbunden. Die Kathode derte Potential an der Anode der Triode 311 wird
der Triode 311 ist mit Masse verbunden, und die wiederum auf die Steuergitter der Trioden 319 und
Anode der Triode 311 ist über einen Widerstand 321 gegeben. Um zu verhindern, daß diese beiden
312 mit der positiven Klemme 284 verbunden. Die ■ Trioden leiten.
Anode der Triode 311 ist über Neonlampen 313, 314 45 Wenn der Brückenkreis ausgeglichen wird, dann ,
und 315 und über einen Widerstand 3l6 mit der nimmt der durch die Trioden 256 und 257 fließende
negativen Klemme 287 verbunden. Die Verbindungs- Strom merklich zu und das Potential, das auf das
stelle zwischen der Lampe 315 und dem Widerstand Steuergitter der Triode 281 gegeben wird, nimmt
316 ist über einen Widerstand 318 mit dem Steuer- ebenfalls merklich zu. Dadurch nimmt das Potential
gitter einer Triode 319 und über einen Widerstand 50 am Steuergitter der Triode 288 so weit ab, daß diese
320 mit dem Steuergitter einer Triode 321 verbun- Triode nicht mehr leitfähig ist, Die Triode 291 ist
den. Die Kathoden der Trioden 319 und 321 sind jedoch so lange weiterhin leitfähig, bis die ursprüngmit
Masse verbunden. Die Anoden der Trioden 319 liehe Ladung des Kondensators 297 erschöpft ist.
und 321 sind mit den ersten Klemmen eines Wider- Auf diese Weise entsteht eine Verzögerung, die z. B.
Standes 322 und eines Solenoids 150 verbunden. Die 55 größenordnungsmäßig 1 Sekunde betragen kann,
zweiten Klemmen des Widerstandes 322 und des Nach Ablauf dieser Zeit hört die Leitung durch die
Solenoids 150 sind mit 'der Verbindungsstelle zwl·· Triode 291 auf, so daß das Potential am Steuergitter
sehen einem Gleichrichter 333 und einem Konden- der Triode 294 zunimmt. Die Leitung durch die
sator 334 verbunden. Die Stromquelle 261 ist mit der Triode 294 hat zur Folge, daß die Potentiale an den
Primärwicklung eines Transformators 236 verbun- 60 Steuergittem der Trioden 319 und 321 zunehmen,
den. Die erste Klemme der Sekundärwicklung des so daß diese. Trioden leitend werden. Dadurch wird
Transformators 236 ist über einen Widerstand 337 das Solenoid 150 erregt und betätigt den Schrittmit
dem Gleichrichter 333 verbunden. Die zweite schalter. Die an den Anoden der Trioden 319 und
Klemme der Sekundärwicklung des Transformators 321 auftretenden negativen Impulse· werden auf die
336 und die zweite Klemme des Kondensators 334 65 Steuergitter der Trioden 256 und 257 gegeben. Durch
sind mit Masse verbunden. An der Verbindungsstelle diese negativen Impulse wird das Potential der beizwischen
dem Gleichrichter 333 und'dem Kunden- den Kathoden vermindert, und es werden die zu
sator 334 ist also positiv. . Beginn beschriebenen Verhältnisse wiederhergestellt.
Diese ursprünglichen Verhältnisse bedeuten, daß die Leitung durch die Trioden 319 und 321 aufhört, so
daß sich die Arme des Schrittschalters bis zu den nächsten Kontakten bewegen können.
Der Zweck der Verzögerung bei dem Multivibra-=
tor, der durch die Trioden 288 und 291 gebildet wird, besteht darin, daß das Spannen des Schrittschalters
für eine ■ bestimmte Zeit verzögert wird, nachdem bei den Kathoden der.Trioden 256 und 257
das Niveau des Null-Signals erreicht ist. Dadurch wird sichergestellt, daß der Potentiometerkreis seinen
endgültigen, ausgeglichenen Zustand erreicht, bevor der Schrittschalter für die nächste Variable
eingestellt wird. Die Rückführung des Impulses von den Trioden 319 und 321 zu den Servoverstärkern
bewirkt eine Lösung des Solenoids des Schrittschalters, wenn dieser einmal gespannt worden ist. Durch
den Unterbrecherschalter 347 wird der Schrittschalter rasch von den Kontakten 17 h bis 25 h und zurück
zu lh geführt. In der Stellung 16 h ist das Steuergitter der Triode 311 über die Widerstände
310 und 345 mit Masse verbunden.
Die verschiedenen, in Fig. 5 dargestellten Servomotoren
194 werden nacheinander durch die erregten damit verbundenen Relais 192 eingeschaltet.
Diese Relais werden durch die Trioden 360 a, 360b ... 360« betätigt (vgl. Fig. 9). Die Kathoden
einer jeden dieser Trioden sind mit Masse verbunden. Die Anode der Triode 360 a ist z. B. mit einer
Klemme 361a verbunden, die mit der ersten Klemme des Relais 192 der F i g. 5 in Verbindung steht, während
die zweite Klemme des Relais mit einer positiven Klemme 377 verbunden ist. Die Anoden der
restlichen Trioden sind ebenfalls mit einem Relais verbunden, durch das einer der Servomotoren eingeschaltet
wird. Die Gitter der Trioden 360 a, 360 b ... 360 η sind mit den entsprechenden Klemmen
2 z, 3 j ... 15 i des Schrittschalters verbunden.
Die Steuergitter der Trioden 360 a, 360 & ... 36On sind ebenfalls über entsprechende Widerstände 362 a,
362 b . -.. 362 η mit der Verbindungsstelle zwischen den Widerständen 364 und 365 verbunden. Es ist
auch eine Ersatztriode 360o vorgesehen. Die zweite Klemme des Widerstandes 364 liegt an negativem
Potential 366 und- eine zweite Klemme des Widerstandes 365 ist mit Masse verbunden. Ein Kondensator
367 liegt parallel zum Widerstand 365.
Eine Klemme 37Ü ist mit der Sekundärwicklung
des Transformators 336 verbunden (vgl. Fig. 6). Die Klemme 370 ist über einen Widerstand 371, einen
Gleichrichter 372 und einen Kondensator 373 mit Masse verbunden. Die Anode einer Triode 374 ist
über eine Relaisspule 267 mit der Verbindungsstelle zwischen Gleichrichter 372 und Kondensator 373
verbunden. Die Kathode der Triode 374 ist mit Masse verbunden. Das Steuergitter der Triode 374
ist mit der Klemme Ii des Schrittschalters und mit
dem Steuergitter einer Triode 375 verbunden. Das Steuergitter der Triode 374 ist auch mit der Verbindungsstelle
zwischen den Widerständen 364 und 365 über einen Widerstand 376 verbunden. Die Anode
der Triode 375 ist über eine Relaisspule 166 mit der
Verbindungsstelle zwischen Gleichrichter 372 und Kondensator 373 verbunden. Die Kathode der
Triode 375 liegt an Masse. Die Klemme 377 liegt zwischen Gleichrichter 372 und Kondensator 373.
Der Potentiometerkreis der Recheneinrichtung ist dann enorm, wenn der Schaltarm I in die Klemme Ii
eingreift. Gleichzeitig ist die Triode 374 leitend, so daß (vgl. Fig. 6), das Relais 267 erregt ist. Dadurch
ge.langt das Ausgangssignal von dem in F i g. 6 dargestellten
Verstärker .zum Normierungsmotor 174. Durch diesen Motor 174 wird dann der Widerstand
180 der Fig. 4 so lange eingestellt, bis ein Null-Signal auf den Eingang des Verstärkers 168 gegeben
wird. Das Relais 166 ist in diesem Augenblick erregt, so daß von dem Normalelement 184 eine Spannung
ίο an dem Eingang des Verstärkers 168 gegeben wird. Dadurch wird der in F i g. 4. dargestellte Potentiometerkreis
genormt.
• Jedesmal, wenn die Arme des Schrittschalters zu
den nächsten Kontakten bewegt werden, greift der in is Fig. 6 dargestellte Unterbrecherschalter 347 augenblicklich
in den Kontakt 346 ein. Dadurch wird ein positiver Impuls von der Klemme 380 der F i g. 6
über einen .Kondensator 381 auf das Steuergitter einer in F i g. 9 dargestellten Triode 382 gegeben. Die
Kathode der Triode 382 ist mit Masse verbunden. Das Steuergitter der Triode 382 ist über einen Widerstand
383 mit einer negativen Klemme 390 verbunden. Die Anode der Triode 382 ist über einen Widerstand
384 mit einer positiven Klemme 385 verbunden. Die Anode der Triode 382 ist auch über einen
Kondensator 386 mit dem Steuergitter einer Triode 387 verbunden. Die Kathode der Triode 387 ist mit
Masse verbunden. Die Anode und das Steuergitter der Triode 387 sind über entsprechende Widerstände
388 und 389 mit der Klemme 385 verbunden. Die Anode der Triode 387 ist auch durch einen Widerstand
391 mit dem Steuergitter der Triode 382 verbunden. Die Anode der Triode 382 ist über einen
Widerstand 392 mit dem Schaltarm I verbunden.
Durch diesen Stromkreis wird ein Impuls erzeugt, durch den die Motorrelaistrioden 360 während einer
vorbestimmten Zeit während und nach der Bewegung der Schaltarme des Schrittschalters im nichtleitenden
Zustand gehalten werden. Durch den positiven Impuls von dem Unterbrecherschalter 347 wird
die Triode 382 leitend, wodurch die Leitfähigkeit der Triode 387 aufgehoben wird. Die Triode 382
bleibt weiterhin so lange leitfähig, bis der Kondensator genügend Ladung verloren hat, um die Triode
382 nochmals nichtleitend zu machen. Das am Ende der Triode 382 gebildete erhöhte Potential wird auf ·
den Schaltarm/ gegeben, um die damit verbundene Triode 360 leitend zu machen. Durch diese Verzögerung
wird verhütet, daß dem Servomotor Leistung zugeführt wird, bis die Schaltvorgänge in den·
Potentiometerkreisen und in dem Verstärker 168 abgeklungen sind.
Der Rechenkreis enthält auch eine Vorrichtung zur periodischen Überwachung der Arbeitsweise der
Umformer und der Recheneinrichtung selbst. In-Fig. 4 ist eine Mehrzahl von Potentiometern400a,
400&...400/ dargestellt, die vorbestimmte Spannungen abgeben können. Die ersten Klemmen all
dieser Potentiometer sind mit einer negativen Klemme 401 verbunden. Die zweiten Klemmen von
all diesen Potentiometern sind mit den mit Ic bezeichneten Klemmen des Schrittschalters verbunden. Der
Schaltarm K ist mit einer Klemme 403 verbunden. · Der in F i g. 4 gezeigte Schalter 152 ist mit einer
Klemme 406 verbunden, die an das Steuergitter einer in Fig. 9 gezeigten Triode407 angeschlossen ·
ist. Der Schalter 159 der F i g. 4 ist mit einer Klemme 408 verbunden, die an die Kathode der Triode 407 ■
709 618/553
der F i g. 9 angeschlossen ist. Die Klemme 370 der Fig. 9 ist über einen Kondensator 410, eine Induktivität
411 und einen Kondensator 412 mit Masse verbunden. Die Verbindungsstelle zwischen dem
Kondensator 410 und der Induktivität 411 ist über einen Gleichrichter 413 und einen Widerstand 414
mit der Klemme 408 verbunden. Die Verbindungsstelle zwischen dem Kondensator 412 und der Induktivität
411 ist über einen Widerstand 415 mit der Klemme 406 verbunden. Die Verbindungsstelle zwischen
dem Kondensator 412 und der Induktivität 411 ist über einen Kondensator 417 mit der Verbindungsstelle
zwischen dem Gleichrichter 413 und dem Widerstand 414 verbunden. Ein Potentiometer 418
mit einem an Masse liegenden Schleifkontakt liegt, zwischen den Klemmen 406 und 408. Die Anode der
Triode 407 ist über einen Widerstand 420 mit der Klemme 385 verbunden. Die Anode der Triode 407
ist auch über den Widerstand 421 und eine Neonlampe 422 mit Masse verbunden. Die Anode der
Triode 407 ist über einen Widerstand 423 mit einer Klemme 424 verbunden, die, wie aus F i g. 6 hervorgeht,
mit der Verbindungsstelle zwischen den Widerständen 302 und 303 verbunden ist.
Während eines :Teils des Prüfvorganges wird das Relais 153 abgeschaltet, so daß die Signale zwischen
den a- und ^-Kontakten des Schrittschalters zwischen das Steuergitter und die Kathode der Triode 407 der
Fig. 9 gegeben werden. Diese Triode leitet normalerweise. Wenn jedoch in den Umf ormungselementen
ein offener Stromkreis vorkommen sollte, dann hört die Leitfähigkeit der Triode 407 auf, wodurch das
Potential an ihrer Anode erhöht wird. Diese Zunahme des Potentials bewirkt, daß die Neonlampe
422 leitfähig wird, so daß ein Warnsignal abgegeben wird. Der gebildete positive Impuls wird auch über
die Klemmen 424 auf die Α-Kontakte des Schrittschalters der Fig. 6 gegeben, um eine weitere Bewegung
dieses Schrittschalters zu verhüten.
Der Stromkreis, durch den die Relais 153 und 156 der Fig. 4 und die Relais 64 und 72 der Fig. 3 betätigt
werden, ist in F i g. 9 dargestellt. Der Schalter J des Schrittschalters ist an ein positives Potential 430
angeschlossen. Die Klemmen Ij, 2/, 3/ und 4; sind über einen Widerstand 431 mit dem Steuergitter einer
Triode 432 verbunden. Die Klemmen 5/, 6/ und 7/ sind über einen Widerstand 433 mit dem Steuergitter
einer Triode 434 verbunden. Die Kathoden der Trioden 432 und 434 liegen an Masse. Die Anode der
Triode 432 ist durch eine Klemme 435 über das Relais 72 der F i g. 3 mit einer positiven Klemme 436
verbunden. Die Anode der Triode 434 ist über eine Klemme 437 über das Relais 64 der F i g. 3 mit einer
positiven Klemme 438 verbunden. Die Gitter der Trioden 432 und 434 sind über entsprechende Widerstände
440 und 441 mit der Verbindungsstelle zwischen den Widerständen 364 und 365 verbunden.
Die Steuergitter der Trioden 432 und 434 sind ebenfalls über entsprechende Widerstände 442 und 443
mit der Anode einer Triode 445 verbunden. Die Anode der Triode 445 ist über das Relais 153 der
F i g. 4 und einem Widerstand 446 mit einer positiven Klemme 447 verbunden. Die Anode der Triode 445
ist auch über einen Kondensator 448 mit dem Steuergitter einer Triode 449 verbunden. Die Kathoden der
Trioden 445 und 449 liegen an Masse. Die Anode der Triode 449 ist über das Relais 156 und einen
Widerstand 450 mit der Klemme 447 und der Klemme 19/ verbunden. Die Klemme 19/ ist auch
mit einer negativen Klemme 451 über die Widerstände 452 und 453 verbunden. Ein Widerstand 454
und eine Neonlampe 455 liegen untereinander in Reihe und parallel zum Widerstand 450. Ein Widerstand
456 liegt zwischen der Verbindungsstelle der Widerstände 452 und 453 und der Verbindungsstelle
des Widerstandes 450 und des Relais 156. Die Anode der Triode 449 ist auch über einen Kondensator 458
ίο mit dem Steuergitter der Triode 445 verbunden.
Die Klemme 16/ ist über einen Widerstand 460 mit dem Steuergitter der Triode 449 verbunden. Die
Klemme 25/ liegt über die Widerstände 461 und 462 an Masse. Ein Kondensator 463 liegt zwischen demr
Steuergittex. der Triode 449 und der Verbindungsstelle der Widerstände 461 und 462. Das Steuergitter
der Triode 449 ist auch mit einem Schalter 464 verbunden. Der Schalter 464 kann in eine Klemme 465
eingreifen, die mit der Verbindungsstelle zwischen" den Widerständen 364 und 365 oder einer Klemme;
466 verbunden ist, die an den Schalter 467 ange-' schlossen ist. Der Schalter 467 liegt, wenn er ge-'
schlossen ist, an Masse.
Die Trioden 445 und 449 bilden einen instabilen; Multivibrator. So oft der Schaltarm J in die Klemme:
16/ eingreift, fließt ein Strom durch den Widerstand. 460 und lädt den Kondensator 448 auf. Der Widerstand
460 ist sehr groß, so daß der Kondensator 448" sehr langsam auflädt. Der Kondensator 448 wird
jedesmal, wenn der Schaltarm/ an der Klemme 16/ vorbeigeführt wird, bis zu einem gewissen Betrag
aufgeladen.. Die Ladung des Kondensators 448; nimmt daher schrittweise zu. Die Triode 445 des
Multivibrators ist normalerweise leitend. Dies dauert so lange, bis die Ladung des Kondensators 448 so
weit zunimmt, daß die Triode 449 leitend wird, was nach einer verhältnismäßig großen Anzahl von
Arbeitsspielen des Schrittschalters der Fall ist. Durch die Leitfähigkeit der Triode 449 wird die Leitung
durch die Triode 445 unterbrochen. Das Relais 156 tritt in Tätigkeit und schaltet das Relais 153 ab.
Unter diesen Umständen sind die Normspannungen von den Potentiometern der F i g. 4 im Stromkreis
an Stelle der von den Umformern der F i g. 1 gelieferten
Spannungen. Das Ausgangssignal der Recheneinrichtung sollte in diesem Augenblick in Anbe-'
tracht der genormten Eingangssignale .einen vorbestimmten Wert haben. Die bei der Stellung 25/
erzeugten Impulse' werden durch den Kondensator 463 an das Gitter der Triode 449 gegeben, sb daß
der Multivibrator nur in der Stellung 25/ arbeitet, nicht aber während der normalen Abtastung der
Variablen (Stellungen 2 bis 15).
Der gesamte Betrieb der Recheneinrichtung wird durch die in F i g. 8 gezeigte Schaltung überprüft. Die
zweiten Klemmen der Widerstände313α, 3136...
313 j sind mit der ersten Eingangsklemme eines Additionsverstärkers 480 verbunden, der mit einem
Rückführungswiderstand 380a ausgestattet ist. Die erste Ausgangsklemme des Verstärkers 480 ist über
einen Widerstand 481 mit dem Steuergitter einer Pentode 482 verbunden. Die zweiten Eingangs- und
Ausgangsklemmen des Verstärkers 480 liegen an Masse. Das Steuergitter der Pentode 482 ist über
einen veränderlichen Widerstand 483 mit Masse verbunden. Die Kathode und das Schutzgitter der
Pentode 482 liegen über einen Widerstand 484 an. Masse, dem ein Kondensator 485 parallel geschaltet
ist. Die Anode der Pentode 482 ist über einen Widerstand
486 mit einer Klemme 487 verbunden, die auf positivem Potential gehalten wird. Das Schirmgitter
der Pentode 482 ist mit der Klemme 487 über einen Widerstand 488 und mit Masse über einen Widerstand
489 verbunden, dem ein Kondensator 490 parallel geschaltet ist.
Die Wechselstromquelle 205 ist mit der Primärwicklung
eines Transformators 492 verbunden. Das erste Ende der Sekundärwicklung des Transformators
492 ist über ein Potentiometer 493 mit Masse verbunden. Das zweite Ende der Sekundärwicklung
des Transformators 492 ist mit Masse verbunden. Der Schleifkontakt des Potentiometers 493 ist über
einen Kondensator 494 und einen Widerstand 495 mit dem Steuergitter der Pentode 482 verbunden. Die
Verbindungsstelle zwischen Kondensator 494 und Widerstand 495 ist über einen Widerstand 496 mit
Masse verbunden.
Die Anode der Pentode 482 ist über einen Kondensator 500 mit der ersten Endklemme eines Potentiometers
501 verbunden. Die zweite Endklemme des Potentiometers 501 liegt an Masse. Ein- Kondensator
502 liegt zwischen der Anode der Pentode 482 und Masse. Der Schleifkontakt des Potentiometers
501 ist mit dem Steuergitter einer Triode 503 verbunden. Die Anode der Triode 503 ist über einen
Widerstand 504 mit der Klemme 487 und die Kathode der Triode 503 über einen Widerstand 505
mit Masse verbunden, dem ein Kondensator 506 parallel
geschaltet ist. Die Anode der Triode 503 ist über einen' Kondensator 507 mit dem Steuergitter
einer Triode 508 verbunden. Das Steuergitter der Triode 508 ist über einen Widerstand 509 mit Masse
verbunden. Die Kathode der Triode 508 ist über einen Widerstand 510 mit Masse, und die Anode der
Triode 508 über einen Widerstand 511 mit der Klemme 487 verbunden.
Die Summe der Spannungen von den verschiedenen Multiplikationseinheiten der F i g. 7 wird also
auf das Steuergitter der Pentode 482 gegeben. Ein Bezugssignal, das gegen dieses Summationssignal um
180° phasenverschoben ist, wird ebenfalls auf das Steuergitter der Pentode 482 von der Stromquelle
205 aus gegeben. Die Größe der Differenz zwischen dem Ausgang und den Bezugssignalen an der Verbindungsstelle
von 481, 495 und 483 kann durch einen einstellbaren Widerstand 483 verändert werden,
um die Größe des zulässigen Fehlers einzustellen. Die gesamte Schaltung der Recheneinrichtung
arbeitet richtig, wenn die Bezugsspannungen auf die Eingangsklemmen gegeben werden, und das Ausgangssignal
von der Pentode 482 Null ist. Wenn jedoch an irgendeiner Stelle der Schaltung der
Recheneinrichtung ein Fehler aufgetreten ist, dann sind die beiden miteinander zu vergleichenden Spannungen
nicht mehr gleich, so daß die Pentode 482 ein Ausgangssignal abgibt. Der Verst.ärkerkreis, der
durch die Triode 503 und 508 gebildet wird, erhält Spannung, so daß das Ausgangssignal von der
Triode 508 niemals einen vorbestimmten Wert überschreitet, d. h. der Ausgang des Verstärkers ist abgeschnitten.
Der restliche Teil der in Fig. 8 dargestellten
Schaltung stellt einen Multivibrator dar, der normalerweise während des Betriebs der Recheneinrichtung
Impulse vorbestimmter Frequenz abgibt. Die Kathoden der Trioden 513 und 514 sind mit Masse
verbunden. Die Anode der Triode 513 ist über einen Widerstand 515 mit der Klemme 487 und die Anode"
der Triode 514 ist über Widerstände 516 und 517 mit der Klemme 487 verbunden. Das Steuergitter der
Triode 513 ist über einen Widerstand 518 mit der Klemme 487 verbunden. Ein Kondensator 519 liegt
zwischen der Anode der Triode 514 und dem Steuergitter der Triode 513. Ein Kondensator 520 liegt
zwischen der Anode der Triode 513 und dem Steuergitter der Triode 514. Das Steuergitter der Triode
514 ist mit einem Schalter 521 verbunden, der in die Klemmen 522 und 523 eingreifen kann. Die Klemme
523 ist über einen Widerstand 524 mit Masse verbunden. Der Prüf Stromkreis der Fig. 8 ist abgeschaltet,
wenn der Schalter 521 die Klemme 523 berührt. Die Klemme 522 ist über einen Widerstand
525 mit dem Schleifkontakt des Potentiometers 526 verbunden. Die erste Endklemme des Potentiometers
526 ist über einen Widerstand 527 mit einer negativen Klemme 528 verbunden. Die zweite Endklemme
des Potentiometers 526 ist über einen Widerstand 529mit.einer Klemme .350 verbunden, die.an
die Anode der Triode 449 der Fig. 9 angeschlossen ist. Während des normalen Betriebs der Recheneinrichtung
wird auf das Steuergitter der Triode 514 vom Potentiometer 526 eine solche Spannung gegeben,
daß der durch, die Trioden 513 und 514 gebildete Multivibrator in vorbestimmten Abständen
Ausgangsimpulse abgibt, wobei diese Abstände größenordnungsmäßig etwa V2 Sekunde betragen können.
Die Verbindungsstelle der Widerstände 516 und 517 ist über einen Kondensator 532 mit einer
Klemme 533 verbunden, die an die'Klemme 16 h der
F i g. 6 angeschlossen ist. Durch die gebildeten Tmpulse wird der Schrittschalter an dem 16/z-Kontakt
vorbeigeführt. Die Anode der Triode 508 ist über einen Kondensator 535 mit der positiven Klemme
eines Gleichrichters 536 und mit der negativen Klemme eines Gleichrichters 537 verbunden. Die
positive Klemme des Gleichrichters 537 liegt an Masse. Die negative Klemme des Gleichrichters liegt
über einen Widerstand 538 an Masse, dem ein Kondensator 539 parallel geschaltet ist. Das Ausgangssignal
von der Triode 508 ergibt so ein negatives Signal, das am Steuergitter der Triode 514 auftritt.
Durch, dieses Signal wird' die Leitung durch die Triode 514 unterbrochen, so daß die auf die Klemme
16 h der Fig. 6 gegebenen Impulse aufhören. Dadurch
wird eine weitere Bewegung des Schrittschalters unterbrochen. Die Strömungsmeßelemente 61,
65 und 66 werden geprüft, wenn die Relais 64 und 72 der F i g. 3 beide eingeschaltet sind. Dadurch wird
der Eingang des Verstärkers 75 mit dem Schleifkon-' takt eines Potentiometers 250' verbunden. Eine Endklemme
des Potentiometers 250' liegt an Masse. Die zweite Endklemme des Potentiometers 250' ist über
einen variablen Widerstand 251' und über einen Widerstand 252' mit der ersten Endklemme der
Sekundärwicklung des Transformators 86 verbunden. Ein Kondensator 253' liegt parallel zum Widerstand
252'. Eine Prüf-Bezugsspannung wird auf diese Weise von der Stromquelle 85 auf den Eingang des
Verstärkers 75 gegeben.
Aus den obigen- Ausführungen ergibt sich, daß viele Klemmen nur deshalb angeführt sind, damit
man den Zusammenhang der Schaltung bei den verschiedenen Figuren beschreiben kann. Ebenso sind
auch eine Reihe von Schaltern angeführt, die nur
den Zweck haben, daß man Teile der Vorrichtung abschalten kann, um Prüfungen vorzunehmen.
Nach einer Ausfuhrungsform der Erfindung wird die Vorrichtung zur Messung der Konzentration des
Polymeren im Reaktor 30 verwendet. Die Messung beruht auf der Geschwindigkeit der Erzeugung des
Polymeren, die wiederum durch die Warenmenge gemessen werden kann, die bei der Polymerisationsreaktion
freigesetzt wird. Die freigesetzte Wärmemenge kann, wie oben angegeben, gemessen werden.
Dadurch erhält man eine wertvolle Information über den Ablauf des Verfahrens, die durch Steuerung der
Katalysatorströmung durch das Ventil 50 der F i g. 1 und/oder des Äthylenstromes durch ein Ventil 51
verwendet werden kann, um die gewünschten Betriebsbedingungen zu erhalten. Die Ansammlung des
Polymeren FdC ist gleich dem Eingang ΡάΘ, weniger
dem Ausgang CF d Θ, wobei:
P = Produktionsgeschwindigkeit, '
Θ = Zeit ■
F = Abzugsgeschwindigkeit des Produkts,
C = Konzentration des Polymeren im Reaktor,
V = Volumen des Reaktors.
Diese Beziehung kann folgendermaßen geschrieben werden
—
P- CF
dC = —— (P — C F) d Θ
Diese Gleichung wird für C vermittels der analogen, in F i g. 10 dargestellten Recheneinrichtung
gelöst. --
Die Regeleinrichtung 315 der F i g. 8 ist mechanisch
mit dem Schleifkontakt eines Potentiometers 650 verbunden. Eine Endklemme des Potentiometers
650 ist mit einer positiven Klemme 651 verbunden, und die zweite Endkieme des Potentiometers
650 ist mit Masse verbunden. Das Potential am Schleifkontakt des Potentiometers 650 entspricht
also P1 wobei das auf die Regelemnchtung 315 gegebene
Signal vom Addierungsstromkreis der F i g. 8 ausgeht. Der Schleifkontakt des Potentiometers 650
ist über einen Widerstand 652 mit der ersten Eingangsklemme des Summierungsverstärkers 653 verbunden,
während die zweite Eingangsklemme an Masse liegt. Ein Strömungsmesser 654 ist mit der
in F i g. 1 dargestellten Produktleitung 140 verbunden, um eine Gleichstromspannung zu erzeugen, die
der Abzugsgeschwindigkeit F aus dem Reaktor 130 entspricht. Diese Gleichstromspannung wird zwisehen
eine Klemme 655 und Masse gegeben, wie aus Fig. 10 ersichtlich ist. Ein Potentiometer 656 liegt
zwischen der Klemme 655 und Masse. Der Schleifkontakt des Potentiometers 656 ist über einen PoIaritätsumkehrverstärker
658 mit Verstärkungsfaktor 1 und einen Widerstand 657 mit der ersten Eingangsklemme
des Verstärkers 653 verbunden. Der Schleifkontakt des Potentiometers 656 ist mechanisch mit
einer Aurzeichenvorrichtung 660 verbunden, so daß er durch das auf diese Aufzeichenvorrichtung 660
gegebene Signal eingestellt werden kann. Wie aus der späteren Erläuterung hervorgehen wird, zeigt die
Aufzeichenvorrichtung 660 die Größe C an. Das Potential am Schleifkontakt des Potentiometers 656
stellt also das Produkt FC dar, während das davon auf den Verstärker653 gegebene Potential —FC
darstellt. Der Verstärker 653 hat also einen negativen Rückkopplungswiderstand 662, dessen Wert
gleich jedem der Widerstände 652 und 657 ist, so daß er als Summierungsverstärker arbeitet, wobei
durch das Ausgangspotential P-CF dargestellt wird.
Die erste Ausgangsklemme des Verstärkers 653 ist über ein Potentiometer 663 mit Masse verbunden.
Der Schleifkontakt des Potentiometers 663 ist über einen Widerstand 664 und einen Kondensator 665
mit der ersten Eingangsklemme eines Verstärkers 666 verbunden, während die zweite Eingangsklemme an
Masse liegt. Die erste Eingangsklemme des Verstärkers 666 ist über einen Widerstand 667 mit dem
Schleifkontakt eines Potentiometers 668 verbunden. Eine Endklemme des Potentiometers 668 ist mit einer
negativen Klemme 669 verbunden, und die zweite Endklemme liegt an Masse. Das Potentiometer 668
lieff l als°e™ SPfnnung an den. Eingang des Verao star^eis
666. Das Ausgangspotential des Verstärkers 6.53 wird ^ch Potentiometer 663 und 668 reduziert'
so daß durchdas auf den Verstarker 666 gegebene
Potential dargestellt wird. Der Verstärker 666 ist mit einem Rückkopplungskondensator672
ausgestattet, so daß durch das Ausgangspotential des Verstärkers f (P-CF) dargesteUt
F
J V
wird. Bei einer Ausführungsform dieser Recheneinrichtung hatten die Widerstände 664 und 667 Werte
von 2 und 1,8 MegOhm, und die Kondensatoren 672 und 665 hatten Werte von 20 und 0,047 Mikrofarad.
Die erste Ausgangsklemme des Verstärkers 666 ist über ein Potentiometer 673 mit Masse verbunden,
und die zweite ■ Ausgangsklemme des Verstärkers 666 liegt direkt an Masse. Der Schleifkontakt des
Potentiometers 673 ist mit der ersten Eingangsklemme der Aufzeichenvorrichtung 660 verbunden,
während die zweite Eingangsklemme an Masse liegt.
Das auf die Aufzeichenvorrichtung 660 gegebene „ . -.. , .-,-.. , n f (P — BF) Aar „,„„ Γ Α·
Potential stellt also I -i '— dar, was C, die
JV
Konzentration des Polymeren im Reaktor 130 bedeutet.
Ein Einstellkreis dient zur Eichung der Konzentrationsrecheneinrichtung
und zur Feststellung von Änderungen in der Konzentration des Polymeren nach einer bestimmten Zeit. Eine Spannungsquelle
675 ist an ein Potentiometer 676 angeschlossen. Der Schleifkontakt und eine der Endklemmen des Potentiometers
676 sind mit den entsprechenden Schaltern 677 und 678 verbunden, die in Verschlußstellung in
die entsprechenden Klemmen 679 und 680 eingreifen. Die Klemmen 679 und 680 sind mit den entsprechenden
Klemmen des Kondensators 673 verbunden. Beim normalen Betrieb sind die Schalter
677 und 678 offen. Beim Schließen dieser Schalter entsteht eine vorbestimmte Spannung, die auf den
Kondensator 672 wirkt. Diese Spannung kann so
60. eingestellt werden, bis die Aufzeichenvorrichtung 660 einen vorbestimmten Wert anzeigt. Die anschließende
Änderung der Konzentration von diesem Wert aus kann dann beobachtet werden.
Die in Fig. 10 dargestellte Vorrichtung gibt also
eine wichtige Information bezüglich der Konzentration des Polymeren im Reaktor zu irgendeiner vorgegebenen
Zeit. In Abhängigkeit von dieser Information können geeignete Einstellungen vorgenom-
men werden, um die Produktion des Polymeren auf einem bestimmten Wert zu halten. Die Verstärker
653 und 666 sind üblicherweise Gleichstromverstärker mit hoher Verstärkung.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Vorrichtung zur Messung der Geschwindigkeiten des Ablaufs der Polymerisationsverfahren
und zur automatischen Steuerung solcher Verfahren verwendet werden. Eine neue Rechenein-761
sind über entsprechende Widerstände 763 und 764 mit Masse verbunden. Die erste Klemme der
Stromquelle 751 ist mit den Kathoden der Trioden 760 und 761 über Kondensatoren 765 und 766 verbunden.
Die Kathode der Triode 760 ist über Widerstände 767 und 768 mit der ersten Eingangsklemme
eines Gleichstromverstärkers 769 verbunden. Die Kathode der Triode 761 ist über Widerstände 771
und 772 mit der zweiten Eingangsklemme des Ver
richtung wird zur aufeinanderfolgenden Lösung ver- io stärkers 769 verbunden. Ein Kondensator 773 liegt.
schiedener Wärmeausgleichsgleichungen verwendet, durch die die Wärmemengen dargestellt werden, die
von den verschiedenen Strömen dem Reaktor zugeführt oder daraus abgezogen werden. Hierzu ist die
Durchführung mehrerer Multiplikationen erforderlich. Die Vorrichtung ist auch zum Überprüfen des
Betriebs der Recheneinrichtung in periodischen Abständen verwendbar. Der Reaktor kann automatisch
in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Recheneinrichtung gesteuert werden.
Bei der bisherigen Beschreibung der Recheneinrichtung wurde angenommen, daß die Temperatur
des Reaktors 30 nicht schnellen Schwankungen unterworfen ist, sich z. B. nicht mehr als um etwa
0,50C pro Minute ändert. In der Praxis wurde jedoch festgestellt, daß sich 'die Reaktortemperatur
manchmal schneller ändert. Die in Fig. 11 dargestellte
Schaltung dient zur Kompensierung solcher Änderungen der Reaktortemperatur. Ein Thermo
element TR dient zur Messung der Temperatur des 30 der Ausgang linear ist.
zwischen Masse und der Verbindungsstelle der Widerstände 767 und 768, und ein Kondensator 774
liegt zwischen Masse und der Verbindungsstelle der Widerstände 771 und 772.
Die Trioden 760 und 761 und die damit verbundenen Schaltelemente bilden einen Phasendetektor,
so daß eine Gleichspannung auf den Eingang des Verstärkers 769 gegeben wird, die dem Wechselstromausgangssignal
vom Verstärker 753 proportional ao ist. Die zweite Eingangsklemme des Verstärkers 769
ist über einen Widerstand 775 mit dem Schleifkontakt eines Potentiometers 776 verbunden. Eine Endklemme
des Potentiometers 776 ist mit einer positiven Klemme 777 verbunden, und die zweite Endas
klemme des Potentiometers 776 liegt an Masse. Ein Rückkopplungswiderstand 780 liegt zwischen der
Ausgangsklemme des Verstärkers 769 und der ersten Eingangsklemme. Der Verstärker 769 kann ebenso
ausgebildet sein wie der Verstärker 753, außer daß
Reaktors 30. Das Ausgangssignal dieses Thermoelements wird auf einen Konverter 750 gegeben, der
von einer Wechselstromquelle 751 versorgt wird und ein Wechselstromausgangssignal abgibt. Die erste
Ausgangsklemme des Konverters 750 ist über einen Widerstand 752 mit der ersten Eingangsklemme
eines Wechselstromverstärkers 753 verbunden. Die zweite Ausgangsklemme des Konverters 750 liegt
an Masse. Die zweite Eingangsklemme des Verstärkers 753 ist mit dem Schleifkontakt eines Potentiometers
754 verbunden. Die erste Endklemme des Potentiometers 754 ist mit einer positiven Klemme
755 und die zweite Endklemme des Potentiometers 754 ist mit Masse verbunden. Ein Rückkopplungs-Die
Ausgangsklemme des Verstärkers 769 ist mit einer Klemme 781 verbunden, in die ein erster
Schalter 782 eingreifen kann. Ein Kondensator 783 liegt zwischen dem Schälter 782 und einem Schalter
784, der eine an Masse liegende Klemme 785 berührt, wenn der Schalter 782 die Klemme 781 berührt.
Die Schalter 782 und 784 können in die entsprechenden Klemmen 786 und 787 eingreifen. Die
Klemme 787 ist mit der ersten Eingangsklemme eines Gleichstromverstärkers 788 und die Klemme 786 ist
mit der ersten Eingangsklemme eines Verstärkers 788 über einen Kondensator 789 verbunden. Die
Schalter 782 und 784 werden gleichsinnig durch ein Solenoid 790 betätigt, das mit einer vorbestimmten
widerstand 756 liegt zwischen der Ausgangsklemme 45 Frequenz durch das Ausgangssignal von einem
des Verstärkers 753 und der ersten , Eingangs-' Niederfrequenzimpulsgenerator 792 erregt wird, woklemme.
Die Ausgangsklemme des Verstärkers 753 ist über Kondensatoren 757 und 758 mit der ersten
Klemme einer Primärwicklung eines Transformators 759 verbunden, deren zweite Klemme an Masse liegt. 50
Der Verstärker 753 hat vorzugsweise die in Fig. 3 dargestellte Form. Dieser Verstärker wird .
durch die Trioden 304, 306, 311 und 318 gebildet (vgl. Fig. 3). Die erste Eingangsklemme des Verstärkers
753 ist das Steuergitter der Triode 304, und die 55 zweite Eingangsklemme ist das Steuergitter der
Triode 306. Die Kathode der Triode 318 bildet die Ausgangsklemme des Linearverstärkers. Die Widerstände
752 und 756 sind so gemessen, daß das Ausgangssignal des Verstärkers 753 eine lineare Funk- 60 glichen werdeg. und die Abweichungen der Reaktortion
des Eingangssignals ist. . temperatur festgestellt werden. Durch dieses Signal
Die Endklemme der Sekundärwicklung des Transformators 759 ist mit dem Steuergitter der entspre- ■
chenden Trioden 760 und 761 verbunden. Die Mittelanzapfung der Sekundärwicklung des Transfermators
759 ist mit Masse verbunden. Die Anoden der Trioden 760 und 761 sind mit einer positiven
Klemme 762, und die Kathoden der Trioden 760 und bei die Frequenz beispielsweise 0,1 Hz beträgt. Die
zweite Eingangsklemme des Verstärkers 788 ist mit dem Schleifkontakt eines Potentiometers 793 verbunden.
Die erste Endklemme des Potentiometers 793 ist mit einer positiven Klemme 794 und die
zweite Endklemme des Potentiometers 793 ist mit Masse verbunden. Ein Rückkopplungswiderstand 795
liegt zwischen der Ausgangsklemme 788 und Klemme 786. Ein Widerstand 796 liegt zwischen dieser
Klemme und Masse.
Das Ausgangssignal vom Verstärker 769 wird in einen Speicher und in einem Vergleichskreis gegeben,
mit dem die Größen in gleichen Zeitabständen verwird der Kondensator 783 aufgeladen, wenn die
Schalter-782 und 784 in den dargestellten Stellungen
sind. Wenn die Schalter in die Klemmen 786 und 787 eingreifen, dann wird das ursprünglich im Kondensator
783 gespeicherte Signal über den Kondensator 789 auf den Verstärker 788 gegeben. Der Impulsgenerator
792 gibt niederfrequente Signale, so daß
709 618/553
die Ausgangssignale vom Verstärker 769 nacheinander mit dem ursprünglichen Signal verglichen
werden. Wenn die Reaktortemperatur' eine Abweichung
zeigt, dann gibt der Ausgang des Verstärkers 788 diese Abweichung als Überlagerung über eine
Gleichspannung.
Der Ausgang des Verstärkers 788, der ebenso ausgebildet sein kann wie der Verstärker 753, wird über
einen Kondensator 798 auf die erste Eingangsklemme eines Zerhackers 799 gegeben. Die erste
Eingangsklemme dieses Zerhackers 799 ist über einen Widerstand 800 mit Masse verbunden. Die
zweite Eingangsklemme des Zerhackers 799 liegt an Masse. Der Zerhacker 799 wird durch eine Stromquelle
751 versorgt und gibt ein Ausgangssignal mit der Frequenz der Quelle 751. Dieses Signal wird auf
den Eingang eines Verstärkers 801 gegeben, der so abgestimmt ist, daß nur Signale mit der Frequenz der
Stromquelle 751 durchgelassen werden. Die erste Ausgangsklemme des Verstärkers 801 ist über einen ao
Widerstand413/ mit dem Eingang des Addierungsverstärkers
780 der Fig. 8 verbunden. Die zweite Ausgangsklemme des Verstärkers 801 liegt an Masse.
Der Kondensator 798 und der Widerstand 800 bilden einen Filterkreis, der die Abweichung der Reaktortempexatur
durchläßt, die eine Frequenz hat, die durch den Impulsgenerator bestimmt ist und durch
die die Gleichspannung blockiert wird. Dieses durchgelassene Signal wird in ein entsprechendes Wechselstromsignal
umgewandelt, verstärkt und auf die Additionsschaltung der Fig. 8 gegeben, so daß
Temperaturänderungen im Reaktor 230 kompensiert werden. Die Schaltung der Fig, Il ist nicht erforderlich,
wenn die Schnelligkeit, mit der sich die Temperatur im Reaktor 210 ändert, verhältnismäßig
gering ist.
Die beschriebene Schaltung besorgt normalerweise eine automatische Berechnung der bei der
Polymerisationsreaktion freigesetzten Wärmemenge. Der Wärmeabzug aus dem Reaktor ist durch Signale
mit einer ersten Polarität dargestellt, während die Wärmezufuhr Signalen mit einer zweiten Polarität
entspricht. Die durch die Schaltung der Fig. 8 bewirkte
Addition ergibt also die Nettowärme der Reaktion wieder. Das Endsignal ist ein Wechsel-Stromsignal.
Der Regler 215 wandelt dieses Signal in ein Ausgangssteuersignal um, z. B. in einen pneumatischen
Druck, durch den die Ventile 50 oder 51 der Fig. 1 reguliert werden. Dies kann durch einen
Umformer erfolgen, wie er beispielsweise im »Bulletin A-710«, the Swartwout Company, Cleveland,
Ohio, beschrieben ist. Bei einer speziellen Ausführungsform des Steuersystems kann das Ventil 50
aus einer Kolbenpumpe mit variablem Hub bestehen, durch die die Katalysatoraufschlämmung gefördert
wird. Durch das Steuersignal kann der Hub oder die Arbeitsgeschwindigkeit der Pumpe eingestellt werden.
Es kann jedoch auch hierfür ein übliches Steuerventil verwendet werden. Die Erfindung bietet
also ein brauchbares Verfahren zur Regulierung einer Polymerisation in Abhängigkeit von einer Messung
der bei der Reaktion freigesetzten Wärme. Bei manchen Polymerisationssystemen kann die Messung
gewisser Variabler unterbleiben, wenn diese normalerweise ausreichend konstant sind. In solchen
Fällen kann das Steuersystem vereinfacht werden.
Wie bereits weiter oben erwähnt, kann das erfindungsgemäße
Verfahren bzw. die Vorrichtung zur Steuerung von Polymerisationsreaktionen außer bei
Olefinen auch auf eine Reihe anderer Stoffe angewendet werden.
B ei spiel 1
Die Polymerisation von Methacrylsäureester kann beispielsweise in der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung
durchgeführt werden. Der monomere Methacrylsäureester wird durch die Leitung 32 mit einer
Geschwindigkeit von 7 425 kg pro Tag und einer Temperatur von ungefähr 70° C in den Reaktor 30
eingeführt. Wasser gelangt durch die Leitung 31 mit einer Geschwindigkeit von etwa 14 850 kg pro Tag
und einer Temperatur von 90q C in den Reaktor 30. Der Katalysator, der aus Cetyldimethylbenzylammoniumchlorid
besteht und geringe Mengen Wasserstoffperoxyd enthält, wird durch die Leitung 33 dem
Reaktor 30 mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 74 kg pro Tag zugeführt. Der Katalysatorstrom wird
durch die Steuereinrichtung 49 reguliert, die ein Ventil 50 einstellt. Die verwendete Kühlvorrichtung
ist mit der in Fig. 1 dargestellten identisch und dient dazu, eine Reaktionstemperatur von etwa 90° C
aufrechtzuerhalten. Die die Steuereinrichtung 49 betätigende Recheneinrichtung 48 ist im wesentlichen
dieselbe wie die weiter oben beschriebene mit der Ausnahme, daß der Gasströmungsmesser 47 durch
einen Geschwindigkeitsanzeiger für flüssige Strömungen ersetzt ist. Dieser Anzeiger kann identisch
demjenigen in der Leitung 31 sein. .
Desgleichen kann die Polymerisation von Acrylnitril auf dieselbe Weise wie die Polymerisation von
Methacrylsäureester gesteuert werden: Der einzige Unterschied ist, daß durch die Leitung 32 Acrylnitril
an Stelle von Methacrylsäureester eingeführt wird.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur automatischen Einstellung einer gleichmäßigen Polymerisationsgeschwindigkeit bei der Lösungspolymerisation olefinisch ungesättigter Monomerer in Gegenwart von Katalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Regelvorrichtung verwendet, die auf die Differenz zwischen insgesamt abgeführter und zugeführter Wärme des Polymerisations-j reaktors anspricht/ welche Wärmewerte aus Einzelmessungen von Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit der Monomeren und des Verdünnungsmittels, der Temperatur der Reaktionszone, der durch Rühren des Reaktorgutes entstandenen Wärme, des Wärmeverlustes des Reaktors an die Umgebung, der Strömungsgeschwindigkeit und Temperatur des in den Reaktor eintretenden Kühlmittels sowie der Temperatur des austretenden Kühlmittels erhalten worden sind, und welche Regelvorrichtung den Zustrom des. Katalysators oder der zu polymerisierenden Monomeren steuert.In Betracht gezogene Druckschriften: Belgische Patentschrift Nr. 530 617.Hierzu 4 Blatt Zeichnungen709 618/553 7.67 © Bundesdruckerei Berlin
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