DE2830553A1

DE2830553A1 - Automatisch arbeitende pruefvorrichtung fuer den loesungsgrad von papierstoff

Info

Publication number: DE2830553A1
Application number: DE19782830553
Authority: DE
Inventors: Ronald Donald Brunelle; William Richard And Clendaniel
Original assignee: Bolton Emerson SA
Current assignee: Bematec SA
Priority date: 1977-07-12
Filing date: 1978-07-12
Publication date: 1979-02-01
Also published as: FI782232A; AU3790478A; GB2001117A; IT1097206B; IT7825623A0; CA1120288A; AU522852B2; FR2397487A1; SE7807737L

Description

— b —

Bolton-Emerson, Inc. A 36 191-ko

9-Osgood Street

Lawrence, Massachusetts/USA

Automatisch arbeitende Prüfvorrichtung für den Lösungsgrad τοη Papierstoff

Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher bezeichneten Art. Eine derartige Prüfvorrichtung ist aus den US-PSn 31 86 215 und 35 38 749 bekannt.

Die bekannte Prüfvorrichtung umfaßt ein endseitig geschlossenes Stehrohr, das von einem Sieb in eine Stoffeintrittskammer und in eine Piltratkammer unterteilt ist, wobei das Stehrohr Teil einer geschlossenen Papierstoffleitung ist. Eine elektropneumatische Steuerungseinrichtung bewirkt automatisch und zyklisch, daß während eines AbtastVorganges Papierstoff in die Eintrittskammer steigt, sich auf dem Sieb ein faseriger Satz ausbildet und ein Piltrat durch das Sieb in die JPiltratkammer hindurchtritt. Während eines anschließenden Abblasvorganges werden das Filtrat,.der Satz und der Papierstoff aus der Kammer in die Papierstoffleitung zurückbefördert, wodurch die Prüfvorrichtung für den nächsten Prüfzyklus bereit ist.

Der Lösungsgrad (Freiheit) oder die Drainagegeschwindigkeit

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des Papierstoffes wird bei der bekannten Prüfvorrichtung dadurch bestimmt, daß das zur Sammlung eines bestimmten Filtratvolumens in der Filtratkammer während des Abtastvorganges erforderliche Zeitintervall gemessen wird. Hierzu wirken zwei Sonden in der Piltratkammer, ein kleiner Drucktank in einem Instrumentenschrank und eine Druckmeßvorrichtung zusammen. Der Drucktank wird während jedes Abblasvorganges auf einen bestimmten Druck aufgeladen. Bei dem anschließenden Prüfzyklus steigt das eintretende Filtrat während des Abtastvorganges nach oben und berührt möglicherweise eine untere Sonde. Dadurch lüftet der Drucktank über eine Drossel, so daß der Druck in dem Tank zu einer Punktion *der Zeit wird. Sobald das Piltrat die obere Sonde berührt, wird die lüftung des Drucktanks unterbrochen und der Tank abgeschlossen. Der restliche Druck in dem abgeschlossenen Tank entspricht dem zu messenden Lösungsgrad und wird aufgezeichnet.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Umgebung in einer üblichen Papierstoffabrik die von der bekannten Prüfvorrichtung gelieferten Meßergebnisse nachteilig beeinflußt. Beispielsweise kann die verschmutzte Luft in Papierstoffabriken dazu führen, daß die verschiedenen mechanischen Bauteile in den Steuereinrichtungen, wie beispielsweise Ventile und Drosseln, ungenau arbeiten. Dies führt wiederum zu ungenauen Meßergebnissen. Die verschmutzte Luft kann ferner die Überholbarkeit der Meßungen in der Weise beeinträchtigen, daß bei identischen Bedingungen zu unterschiedlichen Zeiten verschiedene

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Meßergebnisse erbracht werden. Ferner sind die elektro-pneumatischen Steuereinrichtungen kompliziert in ihrem Aufbau und in ihrer Installation, da sie die Herstellung und die Montage von Rohrleitungen, Ventilen und Meßgeräten erfordern. Eine derartige Konstruktion vergrößert natürlich auch die Kompliziertheit und die Kosten der Wartung.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, eine Prüfvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche zuverlässig und genau in der Anwendung ist, auf einfache Weise in einer Papierstoffleitung eingebaut werden kann und einfach zu warten ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Prüfvorrichtung nach Anspruch 1 ergeben sich aus den Unteraneprüchen.

Bei der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung erzeugen die Sonden ein erstes und zweites elektrisches Sondensignal, wenn das Filtrat einen ersten bzw. zweiten ,Pegel erreicht. Diese Sonden-_v signale können insbesondere Binärsignale sein. Die ferner vorgesehene Zyklussteuereinrichtung regelt den Arbeitszyklus der

Prüfvorrichtung in Abhängigkeit von den elektrischen Sonden- .. Signalen. Dabei spricht eine Hybride, d.h., binäre und analog· "" elektronische Zeitmeßschaltung auf die Sondensignale an und mißt exakt die zur Sammlung einer bestimmten Filtratmeng· in * der Piltratkammer erforderliche Zeitdauer, welche den geeuoh-

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ten Lösungsgrad des Papierstoffes entspricht.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt;

Pig. 1 - "" eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung;

Pig. 2 ein Blockschaltbild einer automatischen Steuerschaltung, welche den Betriebsablauf der Prüfvorrichtung nach Pig. 1 steuert;

Pig. 3 ein elektrisches Schaltbild der bei der automatischen Steuerschaltung nach Pig. 2 vorgesehenen Sondenabtastschaltung und Zyklussteuerschaltung;

Pig. 4 ein elektrisches Schaltbild der bei der automatischen Steuerschaltung nach Pig. 2 vorgesehenen Zyklusfolgesteuerschaltung, und

Pig. 5 ein elektrisches Schaltbild der bei der automatischen Steuerschaltung nach Pig. 2 vorgesehenen Lösungsgrad-Meßschaltung.

Wie aus Pig. 1 ersichtlich ist, ist die Prüfvorrichtung an einem bestimmten Teil des Papierstoffsystems angebracht, und zwar normalerweise hinter den Refinern und vor den Papierher Stellungsmas ohinen. Vorzugsweise ist die Prüfvorrichtung an einer Hauptpapierstoffleitung (10) angebracht, welohe von den Refinern beschickt wird. Die Prüfvorrichtung besteht aus einem Detektor 11 und einem Steuer- und Wiedergabeschrank ^; -10-

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Der Detektor 11 umfaßt ein vertikales Stehrohr 13 von bestimmter Höhe und bestimmtem Durchmesser, welches in seinem Inneren eine Kammer aufweist. Ein unteres Ende 14 des Stehrohrs 13 ist vergrößert, um einen Einschnitt zur Aufnahme eines Rings aus einer Vielzahl auswechselbarer Ringe zu bilden, von denen jeder Ring ein satzbildendes Sieb trägt und die von den verschiedenen Ringen gehalterten Siebe unterschiedliche, festgelegte Maschengrößen besitzen. Wenn das Stehrohr 13 vertikal montiert wird, verläuft das Sieb horizontal über das untere Ende des Sockelabschnitts der erwähnten Kammer. Das Sieb trennt die ungelösten Fasern bzw. Peststoffe in dem Papierstoff ab, während das flüssige Piltrat bzw. die gelösten Bestandteile des Papierstoffes durch das Sieb hindurch in eine PiItratkammer innerhalb des Stehrohrs 13 hochsteigen können.

Der Prüfvorgang wird von elektronischen Schaltkreisen innerhalb des Steuerschrankes 12 gesteuert. Und zwar wird nach Umlegen eines Schalters 15 am Bedienpult des Schranke 12 eine Polge zyklischer Prüfvorgänge ausgelöst, welche abwechselnd einen Abtast- und einen Abhlasvorgang umfassen. Mit diesen Prüfvorgängen kann in wiederholter Weise der Lösungagrad (Freiheit) des Papierstoffes ermittelt werden.

Die Piltratkammer ist normalerweise mit Druckluft gefüllt, die einen festgelegten Druck mit positivem Differenzialdruck besitzt und den Papierstoff nach unten drückt, bis das gesamte Stehrohr 13 leer ist. Eine in Pig. 2 veranschaulichte Zyklus-

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steuerschaltung 16 betätigt dann ein Luftauslaßventil, um Luft von dem oberen Abschnitt der Kammer bei einem festgelegten Druck abzuziehen und damit einen negativen Differentialdruck zu erzeugen, welcher ein Ansteigen des Papierstoffes in dem Stehrohr 13 gestattet. Die Pasern in dem Papierstoff werden dabei ausgesiebt, während das flüssige Filtrat weiter in die Filtratkammer 131 hochsteigt.

Wie des weiteren aus Fig. 1 hervorgeht, sind bei dem dort dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung drei elek- . trische Sonden mit unterschiedlichen Längen innerhalb der Filtratkammer angebracht. Die längste Sonde, welche der untersten vertikalen Lage entspricht, ist eine gemeinsame Sonde 17* Eine dazwischen liegende Sonde 18 bildet eine untere Sonde, wohingegen die kürzeste Sonde 19 eine obere Sonde darstellt. Die sich in der Filtratkammer 131 sammelnde Filtratmenge zwischen der unteren Sonde 18 und der oberen Sonde 19 besitzt ein bestimmtes Volumen, so daß die Zeit, die zur Sammlung dieser Filtratmenge erforderlich ist, ein Maß für den Lösungsgrad des Papierstoffes darstellt.

Wie aus dein Blockschaltbild nach Fig. 2 ersichtlich ist, führen die" Sonden 17» 18 und 19 zu einer Sondenabtastschaltung 20. Die AusgangBSignale der Sondentastschaltung 20 steuern die Signalantwort der Zyklussteuer schaltung 16 und der zugeordneten ZyklusfolgeBteuerschaltung 21> wodurch der Arbeitszyklus der Prüfvorrichtung gesteuert wird. Ferner werden die Ausgangssignale der Sondenabtaatschaltungen 20 und der Zyklussteuer-

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schaltung 16 einer Lösungsgrad-Meßschaltung 22 zugeführt, welche die zur Sammlung der festgelegten FiItratmenge erforderliche Zeit exakt mißt. Im betrachteten Beispielsfalle wird ein Lösungsgradsignal PS, welches den Lösungsgrad (Freiheit) des Papierstoffes repräsentiert, einer Aufzeichnungseinrichtung 23 zugeführt, wie auch in Fig. 1 veranschaulicht ist. Ein derartiges System gestattet Messungen des Lösungsgrades.

Bei aufwendigeren Systemen enthält der in Fig. 1 dargestellte Steuerschrank 12 ferner eine ProportionalbereichsUberwachung 24, sowie eine Tast- und Halteschaltung 25-(Fig. 2). Die Proportionalbereichsüberwachung 24 verarbeitet das Lösungsgradsignal FS. Das Ausgangssignal der Proportionalbereichsüberwachung 24 justiert den von den vorgeschalteten Refinern erzielten Faser-Yerfeinerungsgrad. Die Tast- und Halteschaltung 25 führt drei Funktionen durch. Wenn mehr als ein Refiner in .Abhängigkeit von dem Lösungsgradsignal gesteuert wird, selektiert die Tast- und Halteschaltung 25 denjenigen Motor, der mit der größten Belastung läuft. Die Schaltung 25 hält ferner die Lastsignale auf einem konstanten Pegel während jedes Abblasvorganges bei der Evakuierung.des Stehrohrs 13· Schließlich hält die Schaltung 25 das Ausgangssignal der Proportional-

bereichsüberwachung 24 auf einem konstanten Pegel, während die Proportionalbereictisüberwachung 24 während jedes -Abblaevorganges auf den neuesten Stand gebracht wird. Wie hieraus ersichtlich ist, kann die elektronische Lösungsgrad-Meßschaltung 22 relativ leicht bei Meßschaltungen mit Aufzeichnungseinrioh-

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tungen oder auch komplexeren Analog-Prozessteuersystemen angewandt werden.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist die Sondenabtastschaltung 20 mit den drei Sonden 17, 18 und 19 in der PiItratkammer verbunden und wandelt die Ausgangssignale dieser Sonden in Binärsignale um. Und zwar erzeugt ein NAND-Glied 30 ein positives Ausgangssignal UP, wenn das Piltrat sowohl die gemeinsame Sonde 17 als auch die obere Sonde 19 berührt. In ähnlicher Weise erzeugt ein NAND-Glied 31 ein positives Ausgangssignal LP, wenn das Piltrat die gemeinsame Sonde 17 und die untere Sonde 18 berührt. Ein mit dem Signal LP gespeistes Invertierglied 32 erzeugt ein zugeordnetes Referenz-Ausgangssignal. Die gemeinsame Sonde 17 führt ferner über einen Schalter zu einem NAND-Glied 33. Der zur manuellen Auslösung eines Abblasvorganges verwendete Schalter 341 befindet sich normalerweise in der in Pig. 3 dargestellten Schaltstellung. Dieser manuell ausgelöste Abblasvorgang wird nachstehend noch näher erläutert. Wie Pig. 3 zeigt, konditioniert der Schalter 341 das NAND-Glied 33 derart, daß das Signal CP am Ausgang des NAND-Gliedes 33 während eines normalen Prüfzyklus niemals auftritt.

Die restlichen, in Pig. 3 dargestellten Schaltungsteile bilden die Zyklussteuerschaltung 16, welche den Arbeitszyklus steuert und mehrere- Signale der Meßschaltung 22 sowie der last- und Haltesohaltung 25 zuführt, wie aus Pig. 2 im einzel nen ersichtlich ist. Und zwar beginnt der Zyklus eines Abtast-

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Vorgangs, wenn ein Abblasvorgang abgeschlossen ist und das Stehrohr 13 vollständig evakuiert ist. Wie vorstehend bereits erwähnt wurde, tritt in diesem Falle kein Signal CP am Ausgang des ITAND-G-liedes 33 auf. In ähnlicher Weise wird zu jedem Zeitpunkt auch kein Signal BDT von einem Zeitglied 34 erzeugt. Ein mit den Ausgängen des Invertiergliedes 33 und des Zeitgliedes 34 verbundenes ODER-G-lied 35 ist daher nicht-leitend, so daß am Ausgang des ODER-G-liedes 35 kein Abblassignal auftritt. Dagegen erzeugt ein mit dem Ausgang des ODER-G-liedes 35 verbundenes Invertierglied 36 ein als "Tastsignal" bezeichnetes Ausgangssignal. Wie aus Fig. 4 näher ersichtlich ist, konditioniert das Abtastsignal einen Verstärker 37 dahingehend, daß dieser eine auch in Fig. 1 veranschaulichte Anzeigenlampe 38 einschaltet. Der Verstärker wird von einer Wechselspannungsversorgung mit Leistung versorgt, wenn der vorstehend bei der Erläuterung der Fig. 1 bereits erwähnte Schalter 15 geschlossen ist.

Wenn das Filtrat die untere Sonde 18 berührt, konditioniert das Signal LP einen in Fig. 4 dargestellten Verstärker 40 dahingehend, daß dieser eine auch in Fig. 1 dargestellte Lampe 41 einschaltet. Auf diese Weise werden die Lampen und 41 gleichzeitig eingeschaltet und bleiben solange eingeschaltet, bis das Filtrat die obere Sonde 19 berührt. Das Signal LP startet ferner einen Zeitzählvorgang, wie nachstehend noch näher erläutert wird.

Wenn das Filtrat die obere Sonde 19 berührt," erzeugt daa

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NAND-Glied 30 das Signal UP und schaltet die ODER-Glieder 42 und 43 durch. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 43 und das Ausgangssignal LP des NAND-Gliedes 31 schalten dann ein UND-Glied 44 durch. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 44 steuert das Zeitglied 34 > ein zweites Zeitglied 45 und ein Invertierglied 46 an, welch letzteres ein Signal SD erzeugt» Wenn eines der "beiden Zeitglieder 34 und 45 erregt wird, erzeugt es gemäß Festlegung sofort ein Ausgangssignal. Wenn dagegen das Zeitglied entregt wird, verschiebt sich das Ausgangssignal auf einen nicht-festgelegten Pegel nach einem Zeitintervall, welches durch die Bauteile de3 Zeitgliedes bestimmt wird. Infolge der Durchschaltung des UND-Gliedes 44 verschiebt daher das Zeitglied 34 das Signal BDT auf einen festgelegten Pegel, wodurch das nachgeschaltete ODER-Glied 35 das Abblassignal erzeugt. Gleichzeitig verschiebt sich das.lastsignal am Ausgang des Invertiergliedes 36 auf einen nicht-festgelegten Pegel. Ferner erzeugt gleichzeitig das Zeitglied 45 ein Ausschwemmsignal,

Wenn das lastsignal aufhört, schaltet die Anzeigelampe 38 (Fign. 1 und 4) ab. Das Abblassignal steuert dann einen Ver stärker 50 dahingehend, daß er eine Anzeigelampe 51 am Steuerpult des Schrankes 12 (Fig. 1) einschaltet und ein Magnetventil 52 erregt, welches einen Druckpegelkreis so steuert, daß dem Detektor 11 ein positiver Druck zugeführt und damit die filtratkammer 131 evakuiert wird. Das Ausschwemmsignal erregt Über einen Verstärker 53 ein Magnetventil 54» wodurch ein

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Ausschwemmvorgang erzeugt wird.

Während des Abblasvorganges fällt der Filtratpegel. Dabei verschiebt sich als erstes das Ausgangesignal UP des NAND-Gliedes 30 auf einen nicht-festgelegten Pegel. Diese Verschiebung ändert keine der Betriebsbedingungen, da sich das Ausgangssignal des UND-Gliedes 44 infolge seiner Rückkopplung auf das ODER-Glied 42 von selbst aufrecht erhält.

Wenn der Eiltratpegel unter die untere Sonde 18 absinkt, verschiebt sich das Signal IP auf einen nicht-festgelegten Pegel* Hierdurch wird die Anzeigelampe 41 gemäß Fign. 1 und 4 abgeschaltet. Ferner wird das UND-Glied 44 gesperrt, so daß die Zeitglieder 34 und 45 auszulaufen beginnen. Die Magnetventile 52 und 44 bleiben jedoch erregt, so daß der Abblasvorgang fortgesetzt wird.

Wenn das Zeitglied 45 ausläuft, verschiebt sich das Ausschwemmsignal auf einen nicht-festgelegten Pegel, wodurch die Magnetspule 54 entregt wird. Als nächstes läuft das Zeitglied 34 aus, so daß das Abblassignal endet. Wunmehr erzeugt das Invertierglied 36 an seinem Ausgang- das Tastsignal, wodurch der nächste Meßzyklus beginnt.

Wie vorstehend bereits erwähnt wurde, erzeugt das Invertierglied 46 gemäß Fig. 3 das Signal SD, das der Lösungsgrad-Meßachaltung 22 (Fig. 2) zusammen mit dem Ausgangssignal LP des NAND-Gliedes 31 zugeführt wird. Wenn das Filtrat während des Abblasvorganges unter die untere Sonde 18 absinkt, erzeugt

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ein mit dem Ausgang des Invertiergliedes 32 und dem Ausgang des ODER-Gliedes 35 verbundene NAND-Glied 55 (Fig. 3) ein Ausgangssignal SH, welches der last- und Halteschaltung 25 zugeführt wird. Das Signal SH verhindert eine Signalantwort der Tast- und Halteschaltung 25 auf EingangsSignaländerungen und versetzt ferner die Proportionalbereichsüberwachung 24 gemäß Pig. 2 in die Lage, auf den neuesten Stand gebracht zu werden.

Me in Pig. 5 dargestellte Lösungsgrad-Meßschaltung 22 umfaßt eine exakte Zeitschaltung zur Messung des Zeitintervalls, welches von dem Filtrat benötigt wird, um zwischen den von der unteren Sonde 18 und der oberen Sonde 19 festgelegten Pegeln (Pig. 3) hochzusteigen. Während jedes Abtastvorganges bewirkt die Verschiebung des Signals LP auf einen festgelegten Zustand, daß ein Transistor-Schaltkreis 60 einen mit einem Feldeffekttransistor 61 ausgerüsteten Schalter abschaltet. Gleichzeitig schaltet das Ausgangssignal SD des Invertiergliedes 46 gemäß Pig. 3 einen weiteren Schalttransistor 62 ab, wodurch ein Transistor 63 und ein Feldeffekttransistor 64 leitend werden. Der Feldeffekttransistor 64 ermöglicht es einem Meßkondensator 65} sich über einen Stellwiderstand 66 zu entladen, welcher die Entladegeschwindigkeit bestimmt.

Wenn das Filtrat die untere Sonde 19 gemäß Pig. 2 erreicht, verschiebt sich das Signal SD auf einen nicht-festgelegten Zustand. Hierdurch wird der Transistor 62 angesteuert, so daß der Transistor 63 und der Feldeffekttransistor 64 abschalten

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und dadurch den Kondensator 65 abtrennen. Gleichzeitig schaltet jedoch der Transistor 62 ein Paar Feldeffekttransistoren

70 und 71 durch.

Im betrachteten Beispielsfalle führt die Drainelektrode des Feldeffekttransistors 70 zu dem Kondensator 65, während die Drainelektrode des Feldeffekttransistors 71 über einen Widerstand 72 zu einem Operationsverstärker 73 führt. Die Sourceelektroden der beiden Feldeffekttransistoren 70 und 71 sind miteinander verbunden. Wf inn die Feldeffekttransistoren 70 und

71 leiten, treibt der Verstärker 73 eine Spannungsfolgerschaltung 74 auf einen Pegel, welcher von der restlichen Ladung in dem Kondensator 65 abhängig ist. Dieser Pegel bildet das Lösungsgradsignal FS, welches den Papierstoff-Lösungsgrad darstellt. Das Lösungsgradsignal FS wird der Aufzeichnungseinrichtung 23 und der Proportionalbereichsüberwachung 24 gemäß Fig. 2 zugeführt.

Während des Abblasvorganges fällt das Filtrat möglicherweise unter den von der unteren Sonde 18 festgelegten Pegel, wodurch das Signal LP abbricht. In diesem Falle schaltet der Transistor 60 durch und bewirkt mittels Durchschaltung des Feldeffekttransistors 61 eine Aufladung des Kondensators 65 auf einen vorbestimmten Pegel -über eine justierbare Referenz-Konstantspannungsquelle 75. Ein variabler Widerstand in einer negativen Rückkopplungssteuerschaltung der Quelle 75 bestimmt die dem Kondensator 65 zugeführte Ladung. Wenn das Filtrat während des darauffolgenden Abtastvorganges wieder auf den von der

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unteren Sonde 18 festgelegten Pegel ansteigt, schaltet der Sehalttransistor 60 den Feldeffekttransistor 61 ab, wodurch sich der Kondensator 65 sofort über den Stellwiderstand 66 entlädt.

In der dargestellten Beschaltung besitzen die Feldeffekttransistoren 70 und 71 einige Torteile. Bekanntlich treten bei Feldeffekttransistoren normalerweise Leck- bzw. Sperrströme auf. In der dargestellten Beschaltung heben sich diese inneren Sperrströme gegenseitig auf. Dies verbessert die Genauigkeit der anschließenden Messung der Ladung des Kondensators 65f da die sich gegenseitig aufhebenden Sperrströme keinen Einfluß auf das Losungsgradsignal FS haben. Des weiteren liegt die Eingangsimpedanz eines Operationsverstärkers in der Größenordnung von Mega-Ohm. Infolge der Anordnung der Feldeffekttransistoren 70 und 71 wird die Eingangsimpedanz des Operationsverstärkers 73 bei nicht-leitenden Transistoren 70 und 71 auf

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10 bis 10 0hm angehoben» Infolge dieser hohen Eingangsimpedanz können während der Ladung und Entladung des Kondensators 65 keine Leckströme von dem Kondensator 65 in den Operationsverstärker 72 fließen. Aus diesem Grund entspricht die bei Abschalten des Feldeffekttransistors 64 in dem Kondensator 65 vorhandene restliche Ladung exakt der Zeit, die zur Ansammlung der vorbestimmten Filtratmenge erforderlich ist.

Wenn das Stehrohr 13 von Hand evakuiert werden soll, drückt die Bedienungsperson den Schalter 34 gemäß Fig. 3. Solange das Filtrat die gemeinsame Sonde 17 berührt, erzeugt das

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NAND-Glied 33 das Signal CP, welches wiederum das ODER-Glied 35 durchschaltet und das Abblassignal erzeugt. Des weiteren wird das ODER-Glied 43 durchgeschaltet, so daß das UND-Glied 44 die Zeitglieder 34 und 45 ansteuert. Das ebenfalls von dem UND-Glied 44 angesteuerte Invertierglied 46 sperrt die Meßschaltung 22 während dieses manuell ausgelösten Vorgangs. Wenn das Piltrat unter den von der unteren Sonde 17 festgelegten Pegel absinkt, wird das Zeitglied 45 entregt, so daß es das Ende des Ausschwemmsignal steuert. Wenn anschließend die Bedienungsperson den Schalter 34 losläßt, können die normalen Prüfvorgänge wieder eintreten, nachdem das Ausgangssignal des Zeitgliedes 34 auf einen nicht-festgelegten Zustand verschoben hat.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ohne weiteres ersichtlich, daß die bei elektro-pneumatischen Steuereinrichtungen nach dem Stand der Technik auftretenden Zuverlässigkeits- und Wiederholbarkeitsprobleme bei der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung vollständig beseitigt sind. Des weiteren benötigt die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung keinerlei pneumatische Verbindungen, wodurch seine Installation und Anfangsjustierung wesentlich erleichtert, wird. Darüber hinaus besitzt die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung eine Vielzahl von Meßpunkten MP-1 bis MP-4 (Fig. 5), welche über einen selektiven Schaltkreis mit einem Voltmeter 80 verbunden werden können, das auf dem Steuerpult des Schrankes 12 gemäß Pig. 1 angebracht ist. Dies erleichtert die Wartung, da es eine einfache Angelegen-

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heit ist, die Meßpunkte einzeln zu überprüfen.

Es versteht sich, daß die Torstehend dargelegten Ausführungsbeispiele den Erfindungsgedanken nur beispielhaft wiedergeben und auf vielfältige Weise geändert und abgewandelt werden können, ohne daß von dem Erfindungsgedanken und Schutzumfang der Erfindung abgewichen zu werden braucht.

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M CS

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Claims

Bolton-Eme
9 Osgood S

'Bpn, Inc. A 36 191-ko

^e et

Lawrence, Massachusetts/USA

Patentansprüche

1.jAutomatisch arbeitende Prüfvorrichtung für den Lösungsgrad (Freiheit) von Papierstoff, mit einem an eine Papierstoffleitung angeschlossenen Stehrohr, das von einem Sieh in eine Stoffeintrittskammer und eine Eiltratkammer unterteilt ist, und mit einer Vorrichtung zum Beschicken de_s Stehrohrstoit ,Papierstoff, derart, daß sich auf dem Sieb ein faseriger Satz ausbildet und ein Filtrat durch das Sieb in die Filtratkammer hindurchtritt, dadurch ge kennzeichnet , daß eine elektronische Steuereinrichtung zur automatischen Durchführung zyklischer Prüfmessungen des Papierstοff-Lösungsgrades vorgesehen ist, welche folgende Merkmale aufweist:

(a) In der FiItratkammer (131) angeordnete Sonden (18, 19) zum Erzeugen eines ersten und zweiten Sondensignals, wenn das Filtrat einen ersten bzw. zweiten Pegel (Füllstand) in der Filtratkammer (131) erreicht;

. (b) eine elektronische Zyklensteuerschaltung (16), die mit der Beschickungsvorrichtung (36) und den Sonden (18, 19) verbunden ist und zur Steuerung der Beschickung der

Filtratkammer (131) mit Filtrat in Abhängigkeit von den 809885/0816 -2-

ORlGlNAL INSPECTED

Sondensignalen dient, und

(c) eine elektronische Zeitmeßschaltung (22), die mit den Sonden (18, 19) und der Zyklussteuerschaltung (16) verbunden ist und zur Messung der für die Ansammlung einer "bestimmten Filtratmenge in der Filtratkammer (131) erforderlichen Zeit dient und dabei ein elektronisches Signal erzeugt, welches dem Lösungsgrad des Papierstoffs entspricht.

2. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Zyklussteuerschaltung (16) so ausgebildet ist, daß sie einen Abtastvorgang, innerhalb welchem sich Piltrat in der Filtratkammer (131) ansammelt, und einen Abblasvorgang, innerhalb welchem das gesammelte Filtrat aus der Filtratkammer (131) evakuiert wird, bestimmt, und daß die Zeitmeßschaltung (22) folgende Merkmale aufweist:

(a) Eine Ladungsspeichereinrichtung (65);

(b) eine Ladeeinrichtung (75)» die mit der Ladungsspeichereinrichtung (65) verbunden ist, und diese während des Abblasvorgangs auf einen bestimmten Pegel auflädt;

(c) eine Entladeeinrichtung (64, 66), die mit der Ladungsspeichereinrichtung (65) verbunden ist und diese während des Abtastvorganges entlädt, und

(d) eine mit der Ladungsspeichereinrichtung (65) und der Zyklussteuerschaltung (16) verbundene Einrichtung

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(70 bis 75) zum Messen der restlichen ladung in der Ladungsspexchereinriclitung (65) am Ende jedes Abtastzyklus ', wobei die restliche Ladung dem Papierstoff-Lösungsgrad entspricht.

3. Prüfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η ζ e ic h η e t , daß die Meßeinrichtung (70 bis 74) für die restliche Ladung Schaltmittel (70, 71) aufweist, welche am Ende des Abtastvorgangs im leitenden Zustand sind, und ferner Mittel (73, 74-) zum Erzeugen eines Lösungsgradsignals aufweist, dessen Spannungsamplitude von der Ladung der Ladungsspeichereinrichtung (65) abhängig ist.

4. Prüfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltmittel (70, 71)

.; einen ersten (70) und einen zweiten (71) Feldeffekttransistor aufweisen, welche miteinander in Serie geschaltet sind, wobei die Sourceelektroden beider Feldeffekttransistoren unmittelbar verbunden sind, während die Drainelektrode des einen Feldeffekttransistors (70) mit der Ladungsspeichereinrichtung (65) und die Drainelektrode des anderen Feldeffekttransistors (71) mit den Mitteln (73, 74) zum Erzeugen J- ■■"-..""■■" . - -

eines Lösungsgradsignals verbunden ist.

■5. Prüfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß ferner eine Aufzeichnungseinrichtung (23) vorgesehen ist, die mit den Mitteln (73, 74) zum Erzeugen eines Lösungsgradsignals verbunden ist

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und zur Aufzeichnung des Iiösungsgradsignalpegels dient.

6. Prüfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfvorrichtung Teil
eines Steuersystems' ist, welches Rückkopplungsmittel zum Erzeugen eines Rückkopplungssignals aufweist, und daß die Prüfvorrichtung ferner eine Analog-Prozessteuerschaltung (24, 25) aufweist, welche mit der Meßeinrichtung (70 bis 74) und dem Rückkopplungsmittel verbunden ist.

ο Prüfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Ladungsspeiehereinrichtung (65) einen Kondensator umfaßt und daß die Entladeeinrichtung (64, 66) einen mit der Zyklussteuerschaltung (16) verbundenen Schalttransistor (64) und einen mit dem Kondensator verbundenen Widerstand (66) aufweist.

8.' Prüfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Ladeeinrichtung (75)
eine Referenzspannungsquelle und einen mit den Sonden
(18, 19) der Referenzspannungsquelle und der Ladungsspeichereinrichtung (65) verbundenen Feldeffekttransistor (61) aufweist, welcher auf das erste, von den Sonden (18, 19) ankommende Signal (LP) anspricht und die Ladungsspeichereinrichtung (65) solange lädt, bis das Filtrat die erste Sonde (18) erreicht.

9. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch- ge-

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kennzeichnet , daß die Zyklussteuerschaltung (16) ein erstes und zweites Zeit glied (34 "bzw. 45) sowie ein mit den Sonden (18, 19) und den Zeitgliedern (34» 45) verbundenes logikelement (44) aufweist, welches das erste und zweite Zeitglied freigibt, solange das Piltrat nur die erste Sonde (18) berührt.

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