DE2035109C3 - Einrichtung zur Erkennung des Abschlusses einer Umesterungsreaktion im Ablauf der Herstellung von Kunstharzen - Google Patents

Description

tung besitzen, der zwischen die Leitfähigkeitsgeber,

eingebaut in den Reaktionsapparat, und den Arbeitsspeicher geschaltet ist und die genannten Geber an

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erken- den erwähnten zweiten Speicher nacheinander annung des Abschlusses einer Umesterungsreaktion im 50 schließt.

Ablauf der Herstellung von Kunstharzen. 7ur Absiebung von falschen Extremen, hervorge-

Es sind Einrichtungen zur Erkennung des Ab- rufen durch zufällige Einflüsse, kann die Einrichschlusies einer Umcsierungsreaktion im Ablauf der tung auch mit einem Zähler versehen sein, der einHerstellung von Kustharzen bekannt, die Geber für gangsseitig an den Ausgang der änderungssinnempelektrische Leitfähigkeit der Reaktionsmasse, ver- 55 findlichen Einheit, ausgangsseitig an den Eingang des bunden mit automatischen Schreibgeräten, enthalten. eine Signalisation für den Reaktionsabschluß betäti-Ihre Wirkung beruht auf d;r Messung der elektri- genden Stellas angeschlossen ist.
sehen Leitfähigkeit der Reaktionsmasse mittels eines Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines

Leitfähigkeitsgebers und Ermittlung des Augen- Ausführungsbeispiels und der Zeichnungen näher erblicks, in dem die elektrische Leifähigkeit ihren Ex- 60 läutert. In den Zeichnungen zeigt
tremwert erreicht, d. h. die Reaktion abgeschlossen F i g. 1 ein Zeitdiagramm für die Änderung der

ist, wobei die Ermittlung des erwähnten Augenblicks Leitfähigkeit der Reaktionsmasse bei einer Umestean Hand der auf einem Diagrammstreifen fixierten rungsreaktion,

Leitffähigkeitskurve erfolgt (siehe z.B. SU-PS Fi g. 2 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen

128193). 65 Einrichtung zur Erkennung des Abschlusses einer

Ein Nachteil der bekannten Einrichtung besteht Umesterungsreaktion,

darin, daß bei ihnen die erforderliche Qualität des F i g. 3 ein Prinzips'.'haltbild einer Ausführung der

Fertigpoduktes nicht gesichert ist, daß sie einer stan- erfindungsgemäßen Einrichtung.

Die vorliegende Einrichtung zur Erkennung des Abschlusses einer Uraesterungsreaktion im Ablauf der Herstellung von Kunstharzen wirkt, indem sie die eltf&riscbe Leitfähigkeit der Reaktionsmasse mißt. Fig.1 «igt ein Zeitdiagramm für die elektrische Leitfähigkeit der Reaktionsmasse bei eine/ Umesterupgsreaktion. Der angegebene Änderutigsverlauf der Leitfähigkeit weist ein Hauptextrem A auf, das dem Abschluß der Reaktion entspricht, und kann mindestens ein untergeordnetes Extrem B zeigen, hervorgerufen durch verschiedenartige Fluktuationen des sich im ReaktionsgefälJ abspielenden Prozesses. Die vorliegende Einrichtung vollführt ein Aufsuchen des Haupt^extrems» d. h· des Extremwertes der Leitfähigkeit dessen Erreichen mit dem Abschluß der Reaktion'zeitlich zusammenfällt.

Die Einrichtung enthält einen Geber (F i g. 2) für die elektrische Leitfähigkeit, der ausgangsseitig über einen Meßumformer 2 zur Umwandlung des Widerstandes in Spannungsimpulse an einem Arbeitsspeichers für laufende Leitfähigkeitswerte liegt. Die Einrichtung besitzt auch einen zweiten Speicher 4, der für die Aufnahme des im vorhergehenden Augenblick gemessenen Leitfähigkeitswertes dient, einen Addierers und eine gegen den Änderungssinn der Leitfähigkeit empfindliche Einheit 6, die an den Ausgang des Addierers angeschlossen ist. Auf die Eingänge des Addierers 5 sind die Speicher 3 und 4 geschaltet, der Ausgang der änderungssinnempfindlichen Einheit 6 ist mit einem Steller verbunden, der eine Signalisation für den Abschluß der Reaktion betätigt. Als solcher Steller? kann ein elektromagnetisches Relais verwendet werden, das eine Ton- oder Lichtsignalisation steuert oder auch ein Ventil (nicht gezeigt) verstellt und somit das Temperaturverhalten des Reaktionsapparates beeinflußt.

Die Einrichtung kann zur gleichzeitigen Überwachung von mehreren Reaktionsgefäßen für die Herstellung von Kunstharzen eingesetzt werden. Hierzu wird ein Meßstellenumschalter 8, gesteuert von einer Abfrageeinrichtung 9, vorgesehen. An die Eingänge des Meßstellenumschalters 8 sind die Geber 1, 10, 11 un' 12 für die elektrische Leitfähigkeit angeschlossei deren jeder in eines der Reaktionsgefiße (nicht gezeigt) eingebaut ist. Der Ausgang des Meßstellenumschalters 8 ist an den Eingang des Meßumformers 2 angeschlossen.

Die Einrichtung enthält auch Zähler 13, 14, und 16 zur Absiebung von falschen Extremen; die Zähleranzahl fällt mit derjenigen der zu überwachenden Reaktionsgefäße zusammen. Die Zähler 13 bis 16 sind mit ihren Eingängen an den Ausgang dei änderungssinnempfindlichen Einheit 6 angeschlossen. Die Ausgänge der Zähler 13 bis 16 sind mit den entsprechenden Eingängen der Steller 7, 17. 18 und verbunden.

F i g. 3 zeigt eine der möglichen Ausfuhrungen der Einrichtung zur Erkennung des Abschlusses einer Umesterungsreaktion; die vorliegende Variation ist für die gleichzeitige Überwachung von zwei Reaktionsgefäßen bestimmt.

Die Einrichtung enthält zwei Geber 1 und 10 für die elektrische Leitfähigkeit, die über Kontakte und 21 des Meßstellenumschalters in die Zweige einer Meßbrücke 22 eingeschaltet sind. Der Ausgang der Brücke 22 ist über einen Verstärker 23 auf den Meßumformer geschaltet, bestehend aus einem Phantastron 24 und einem Normalfrequenzgenerator 25, deren Ausgänge an die Eingänge eines UND-Gatters 26 geführt sind.

Mit einem Ausgang liegt das UND-Gatter 26 über einen Verstärker 23 am Arbeitsspeicher, bestehend aus einem elfstelligen Schieberegister, das aus Flip-Flops 28 bis 38 aufgebaut ist. Die Ausgänge der sieben Flip-Flops 32 bis 38 höherer Stellen sind mit den Eingängen eines siebenstelligen Addierers 39 verbunden.

ίο Der zweite Speicher besteht jeweils aus einem siebenstelligen Schieberegister, aufgebaut aus Flip-Flops 40 bis 46.

Die Ausgänge der Flip-Flops 40 bis 46 sind über UND-Gatter 47 bis 53 und ODER-Gatter 56 bis 60 sowie Verstärker 61 bis 67 mit den entsprechenden Eingängen des Addierers 39 gekoppelt. Die Eingänge des zweiten Speichers sind über UND-Gatter 68 und UND-Gatter 69 bzw. 70 mit dem Ausgang des Generators 25 verbunden. Das UND-Gatter 68 (Fig.2) stellt ein Ventil dar, das von der änderungssinnempfindlichen Einheit 6 gesteuert wird und den laufenden Leitfähigkeitswert in den zweiten Speicher 4 durchläßt. Die anderen Eingänge der UND-Gatter 69 und 70 sind mit den Ausgängen von Verstärkern 71 und 72 verbunden, denen Kontakte 73 und 74 des Meßstellenumschalters vorgeschaltet sind.

Der Addierer 39 ist ausgangsseitig auf ODER-Gatter 75 und 76 geschaltet, deren Ausgänge über entsprechende Verstärker 77 und 78 an die UND-Gatter 79 und 80 gelegt sind. Die anderen Eingänge der Gatter sind an den Ausgang eines Flip-Flops 81 und denjenigen einer Verzögerungsschaltung 82 geführt, der Kontakte 83 und 84 des Meßstellenumschaliers vorgeschaltet sind. Dieselben Kontakte 83 und 84 liegen am Eingang einer Verzögerungsschaltung 85, deren Ausgang mit dem Eingang eines Phantastrons 24 verbunden ist.

Der Ausgang des UND-Gatters 79 ist an den zweiten Eingang des UND-Gatters 68 geführt. Die Ausgänge der UND-Gatter 79 und 80 sind an den Eingang der änderungssinnempfindliehen Einheit angeschlossen, die ODER-Gatter 86 bis 98, UND-Gatter 90 bis 94. Umkehr-Gatter 95 und 96, zwei Verstärker 97 und 98 und zwei statische Flip-Flops 99 und 100, geschaltet wie in F i g. 3, haben.

Der NuHausgang des Flip-Flops 100 ist mit einem der Eingänge von UND-Gattern 101 und 102 verbunden, deren andere Eingänge an die Einsausgänge von zwei weiteren statischen Flip-Flops 103 und und deren dritte Eingänge über Kontakte 73 und des Meßstellenumschalters an eine Schiene 105 angeschlossen sind.

Der Einsausgang des Flip-Flops 100 ist auf die UND-Gatter 92 und 93 geschaltet. Der Nullausgang des Flip-Flops 100 ist jeweils über ein UND-Gatter 106 bzw. 107, ein ODER-Gatter 108 bzw. 109 und Verstärker HC¹ bzw. 111 auch mit den 2Iähler Löscheingängen zur Absiebung von falschen Extremen verbunden, der aus Flip-Flops 112 bis JL14 bzw. bis 117, zusainmengeschaltet zu einem Schieberegister, aufgebaut ist. Der Nullausgang des Flip-Flops 99 ist jeweils über ein UND-Gatter 118 bzw. 119 an den Eingang des Zählers gelegt. Die anderen Eingänge der UND-Gatter 118 und 119 sind über Kontakte 73 und 74 des Meßstellenumschalters an die Schiene 105 angeschlossen.

Die Ausgänge der Zähler-Flip-Flops 112, bzw. 115, 117 sind jeweils über ein UND-Gatter

3ZW. 121 mit dem Flip-Flop 103 bzw. 104 gekop- nächsthöheren her freigegeben, wenn die beiden Spei-

pelt, deren Nullausgänge an die zweiten Eingänge eher mit gleichen Signalen belegt sind,

des ODER-Gatters 108 bzw. 109 und deren Einsaus- Bei Ungleicheit der Stellenwerte wird in allen nach-

gänge an das UND-Gatter 101 bzw. 102 und ein wei- folgenden Stellen des Addierers 39 ein Signal gege-

teres UND-Gatter 124 bzw. 125 geschaltet sind. 5 ben. das das weitere Addieren einstellt, und an einem

Die Ausgänge der UND-Gatter 124 und 125 sind der ODER-Gatter 75 und 76 trifft eine aus der mit un-

mit dem Eingang eines ODER-Gatters 126 verbun- gleichen Signalen belegten Stelle kommende Eins ein.

den, dessen Ausgang auf das Umkehr-Gatter 96 und Übertrifft der laufer»de Signalwert, eingegeben in

die UND-Gatter 93 und 94 der änderungssinnemp- den Arbeitsspeicher, den vorhergehenden Wert ein-

findlichen Einheit arbeitet. >o geschrieben in den zweiten Speicher, so wird die

Die Ausgänge *ter Zähler-Flip-Flops 113, 114 Ein«; auf das ODER-Gatter 75 gegeben und gelangt

bzw. 116,117 sind jeweils über ein UND-Gatter 127 dann zum Verstärker 77, dessen Ausgangssignal das

bzw. 128 und einen Verstärker 129 bzw. 130 mit UND-Gatter 79 öffne». Vom Ausgang des letzteren

dem Steller 7 bzw. 17 gekoppelt. wird auf das UND-Gatter 68 ein Signal gegeben, das

Die Einsausgänge der Flip-Flops 28 bis 38 sowie 15 die Eingabe von Impulsen in den zweiten Speicher

der Flip-Flops 99 und 100 sind an den Ausgang freigibt. Die Impulse werden in den zweiten Speicher

eines Verstärkers 131 geführt, liegend am Ausgang so lange eingegeben, bis alle Flip-Flops des zweiten

eines ODER-Gatters 132, deren Eingänge über Dif- Speichers die Zustände der entsprechenden Flip-

ferenzierungslinien 133 und 134 und Kontakte 135 Flops des Arbeitsspeichers annehmen. Hiernach

und 136 des Meßstellenumschalters an die Schiene ao stellt sich an den Ausgängen des Addierers 39 eine

105 angeschlossen sind. Null ein, und am Ausgang des ODER-Gatters 75 er-

Die Einrichtung zur Erkennung des Abschlusses scheint ein Signal, das die Eingabe von Impulsen in

einer Umesteningsreaktion im Ablauf der Herstel- den zweiten Speicher sperrt. Somit steht im zweiten

lung von Kunstharzen wirkt folgenderweise. Speicher die Zahl, die: den laufenden Wert der elek-

Der Meßstellenumschalter verbindet die Geber 1, 25 trischen Leitfähigkeit der Reaktionsmasse darstellt. 10 in einem für den jeweiligen Porzeß geeigneten Es versteht sich von selbst, daß, solange die linke Takt nacheinander mit der Einrichtung. Hälfte der zu untersuchenden Beziehung läuft, die Es sei hier die Arbeitsweise nur eines Kanals der Schaltung unter der Bedingung eines ruhigen VerEinrichtung betrachtet, weil die beiden Kanäle einan- laufs der Leitfähigkeitsänderung und des Nichtvorder analog wirken. 30 handenseins von untergeordneten Extremen auch bei

Infolge der Änderung der Leitfähigkeit der Reak- weiteren Messungen auf gleiche Weise wirkt,

tionsmasse ändert sich auch der Widerstand des in Tn diesem Fall gelangt das Signal über das UND-

einen der Zweige der Meßbrücke 22 eingeschalteten Gatter 75 und den Verstärker 77 zur änderungssinn-

Gebersl, was eine Verstimmung des letzteren und empfindlichen Einheit und weiter zu den Flip-Flops

das Erscheinen einer Verstimmungsspannung am 35 112 bis 114 des im zu betrachtenden Kanal einge-

Meßbrückenausgang zur Folge hat setzxen Zählers. Diese Spannung wird über den Verstärker 23 an Nach der Verarbeitung von fünf aufeinanderfol-

den Eingang des Phantastrons 24 gelegt. Am Aus- genden Impulsen, deren Erscheinen zeigt, daß der

gang des letzteren wird ein Rechteckimpuls abgenom- Widerstand sich im richtigen Sinne ändert, setzt der

men, dessen Dauer der Verstimmungsspannung am 40 Zähler das in seinem Ausgang liegende statische

Ausgang der Meßbrücke 22 proportional ist. Flip-Flops 103 um, wodurch die änderungssinnemp- Der genannte Impuls trifft an einem der Eingänge findliche Einheit umgekehrt wird und die ganze Ein-

des UND-Gatters 26 ein, dessen anderem Eingang richtung einen Haltezustand annimmt. Wenn der

die Impulse vom Ausgang des Normalfrequenzgene- weitere Verlauf der änderung im Abfallbereich ruhig

rators 25 zugeführt werden. Am Ausgang des 45 ist behält der Zähler den angenommenen Zustand

UND-Gatters 26 ergibt sich eine Impulsfolge, deren bei Wenn aber der Änderungsverlauf im angegebe- Anzahl dem Widerstand des Gebers 1 proportional ncn Bereich ein falsches ExtremB (Fig. 1) aufweist

ist. Alsdann werden die Impulse dem Verstärker 27 und also ein Zustand entsteht, bei dem der laufende

zugeleitet, wonach sie in den Arbeitsspeicher einge- Signalwert, eingegeben in den Arbeitsspeicher, hö-

geben werden. 5° her als der vorhergehende ist, so erscheint die Eins

Je nach der Impulsanzahl werden die Flip-Flops am Ausgang des ODER-Gatters 76. Das Flip-Flop

28 bis 38 zum Kippen gebracht. Die von ihnen ange- 100 der änderungssmnempfmdlichen Einheit wird

nommenen Zustande, deren Kombination jeweils umgeschaltet, wodurch der Zähler und Speicher ge-

eme bestimmte Zahl (diejenige der in den Speicher löscht werden. Der Meßvorgang beginnt von An-

eingegebenen Impulse) wiedergibt, können beliebig 55 fang an.

lang erhalten bleiben. Bei solchem Aufbau ist die Einrichtung gegen An

Im zweiten Speicher, bestehend aus den Flip-Flops sprechen auf falsch« Extreme gesichert.

40 bis 46, wird in Form einer Impulsanzahl die In- Der Haltezustand bleibt erhalten, bis der recht«

formation über die Größe der elektrischen Leitfähig- Zweig der die Änderung der leitfähigkeit der Reak

keil der Reaktionsmasse im vorhergehenden Augen- 6» tionsmasse beschreibenden Kurve anfängt,

blick aufbewahrt. Hierbei wird der in den Arbeitsspeicher eingege

Es ist nun klar, daß die weitere Aufgabe in einem bene Signalwert gleich dem dem Ausgang des zwei Vergleich der zwei Signale und Ermitteln des Ände- ten Speichers entnommenen oder höher als dieser. s<

rungssinns besteht. daß die Eins sich jetzt am Ausgang des ODER-GaI

Die Impulsanzahlen werden im Addierer miteinan- 65 ters 76 ergibt. Die änderungssrnnempfindliche F.ir

der verglichen, und zwar Stelle für Stelle, ausgehend heit läßt die Impulse zum Zähler wieder durch, de

von der höchsten. nachdem sechsmal bestätigt ist, daß die Ieitfahigkc

Die Addition in der jeweiligen Stelle wird von der sich im richtigen Sinne ändert, das Stellwerk? eiv

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schaltet, das eine Signalisation für den Abschluß der Umesterungsreaktion bestätigt.

Beim Auftreten eines falschen Extrems wird der Zähler auch auf diesem Zweig der Kurve auf Null zurückgestellt; die in den zweiten Speicher eingegebene Information bleibt jedoch ungelöscht, so daß

die Einrichtung nun einen Zustand der fortdaui den Speicherung annimmt.

Der Impuls, der den Inhalt des Arbeitsspeic! löscht, entsteht beim Abschalten des Kanals läuft über die Differenzierungslinien 133 und das ODER-Gatter 132 und den Verstärker 131.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

digen Überwachung durch Bedienungspersonal be PatentansDriiche- dürfen, daß bei ihnen keine Möglichkeit besteht Patentansprüche. „^ Reaktionsgefäße gleichzeiüg zu überwachen

1. Einrichtung zur Erkennung des Abschlusses und daß sie bei e««r ^ω™2^^™« «** einer Umesterungsreaktion im Ablauf der Her- 5 mischer Reaktionsapparate nicht eingesetezt werder stellung von Kunstharzen durch Messung der können.

elektrischen Leitfähigkeit der Reaktionsmasse Zweck der vorhegenden Erfindung .st es, d,e ge-

mittels eines Leitfähigkeitsgebers und Ermittlung nannten Nachteile zu ^tigen
des Augenblicks, in dem die elektrische Leitfä- Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, e,m

higkeit ihren· Extremwert erreicht, dadurch i. Einrichtung zur Erkennung des Abschlusses eine, g e k e η η ζ e i c h η e t, daß sie einen eingangssei- Umesterungsreaktion im Ablauf der Hostel ung vor tig mit dem Leitfähigkeitsgeber (1) verbundenen Kunstharzen zu schaffen die das Hauptextrem de« Arbeitsspeicher (3) für den laufenden Leittähig- sich langsam ändernden Prozesses unter den unter keitswert, einen zweiten Speicher (4) für den im geordneten Extremen, hervorgerufen durch verschie^ vorhergehenden Augenblick erfaßten Leitfähig- 15 denartige Fluktuationen des Prozesses, automatisch keitswert und einen Addierer (5) enthält, an des- aufsucht und somit gestattet, den optimalen Momem sen einem Eingang der Ausgang des Arbeitsspei- für die Beendigung der Reaktion zu ermitteln und chers(3), an dessen anderem Eingang der Aus- hierdurch die CiuaUtäi des Fertigproduktes zu vergang ties zweiten Speichers (4) angeschlossen sind bessern sowie die Zyklusdauer zu verkurzen
und an dessen Ausgang eine gegenüber dem &n- *° Diese Aufgabe wird dadurch getost, daß die Em derungssinn der elektrischen Leitfähigkeit emp- richtung zur Erkennung des Abschlusses erner Umfindliche Einheit (6) liegt, die mit einem eine Si- esterungsreaktion im Ablauf der Herstellung von gnalisation für den Reaktionsabschluß betätigen- Kunstharzen, deren Wirkung auf der Messung dei den Steller (7) gekoppelt ist und ein Ventil steu- elektrischen Leitfähigkeit der Reaktionsmasse mittels ert, durch das der laufende Leitfähigkeitswert in »5 eines Leitfähigkeitsgebers und Ermittlung des den zweiten Speicher (4) gelangt. Augenblicks beruht, in dem die elektrische Leitfähig-

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- keil ihren Extremwert erreicht, d. h. die Reaktion ab kennzeichnet, daß sie bei gleichzeitiger Überwa- geschlossen ist, gemäß der Erfindung einen eingangschung von mehreren Reaktionsgefäßen für die seitig mit dem Leitfähigkeitsgeber verbundenen Ar-Herstellung von Kunstharzen einen Meßsteilen- 30 beitsspeicher für den laufenden Leitfähigkeitswert, umschalter (8) mit einer Abfrageeinrichtung (9) einen zweiten Speicher für den im vorhergehenden besitzt, der zwischen Leitfähigkeitsgebern (1, 10 Augenblick erfaßten Leitfähigkeitswert und einen bis 12), eingebaut in den Reaktionsapparaten, Addierer enthält, an dessen einem Eingang der Aus- und Arbeitsspeicher (3) geschallet ist und die ge- gang des Arbeitsspeichers, an dessen anderem Ein nannten Geber (1, 10 bis 12) an den erwähnten 35 gang der Ausgang des zweiten Speichers angeschlos zweiten Speicher (4) nacheinander anschließt. sen sind und an dessen Ausgang eine gegen den An-

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- derungssinn der Leitfähigkeit empfindliche Einheil kennzeichnet, daß sie mit einen Zähler (13 bis liegt, die mit einem eine Signalisation für den Reak-16) versehen ist, der eingangsseitig an den Aus- tionsabschluß betätigenden Steller gekoppelt ist und gang der änderungssinnempfindlichen Einheit (6), 40 ein Ventil steuert, durch das der laufende Leitfähigausgangsseitig an den Eingang des eine Signalisa- keitswert in den zweiten Speicher gelangt.

tion für den Reaktionsabschluß betätigenden Soll die Einrichtung zur gleichzeitigen Überwa-

Stellers (7,17 bis 19) angeschlossen ist. chung von mehreren Reaktionsgefäßen für die Her

stellung von Kunstharzen eingesetzt werden, so kann 45 sie einen Meßstellenumschalter mit Abfrageeinrich-