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Bei der Herstellung von Papier in einer Langsiebmaschine bzw.
Fourdrinier-Papiermaschine mit einem flachen Drahtnetz wird die
Papiermasse dem Langsieb zugeführt, auf dem sie sich als Schicht absetzt.
Der wesentliche Teil des in der Papiermasse enthaltenen Wassers
wird durch die Löcher in dem Langsieb abgeführt, was zunächst
durch Schwerkraft erfolgt und später durch Saugwirkung, die unter
dem Langsieb erzeugt wird. Der Wassergehalt der Papiermasse
beträgt in charakteristischer Weise 99% am Anfang und 80-85% am Ende
des Langsiebs. Ein weiterer Entzug der Feuchtigkeit erfolgt in der
Trocknungszone der Maschine, in der das endgültige Papier
hergestellt wird. Diese Endfeuchtigkeit ist abhängig von dem Betrieb der
verschiedenen Maschinenteile, und eine wesentliche Größe, die diese
Teile beeinflußt, ist die Feuchtigkeit der Papiermasse am Ende des
Langsiebs.
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Insbesondere die Homogenität der Papierqualität wird durch die
Änderung der Feuchtigkeit beeinflußt, und zwar sowohl als Funktion
der Zeit als auch über der Bahn. Es wurden auf verschiedenen
Grundlagen basierende Meßgeräte entwickelt, um am Ende der
Papierbahn die Feuchtigkeit und deren durchschnittliche Änderung als
eine Funktion der Zeit und auch das Feuchtigkeitsprofil über der
Bahn zu bestimmen. Diese Meßgeräte basieren normalerweise auf der
Absorption von Infrarotstrahlung oder einem entsprechenden
Phänomen. Ähnliche Meßgeräte werden auch zur Bestimmung des
Basisgewichts des Papiers am trockenen Ende verwendet. Sie basieren zum
Beispiel auf der Absorption von Infrarot- oder Kernstrahlung.
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Die dabei gewonnenen, gemessenen Signale werden des weiteren auch
für die Prozeßsteuerung der gemessenen Größen bzw. Mengen
verwendet, wobei die mittleren Werte der Feuchtigkeit und des
Basisgewichts zum Beispiel durch die Steuerung des Drucks des
Stoffauflaufkastens und die Wärmewirkung der Trocknungszone beeinflußt
werden. In entsprechender Weise wird das transversale Profil
beeinflußt durch die Steuerung der Lippe des Stoffauflaufkastens mittels
der Lippenschrauben, deren jede separat von Hand, heutzutage in
manchen Fällen auch automatisch, gesteuert wird.
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Die Korrektur des Feuchtigkeitsprofils in der Trocknungszone ist
schwierig und erfordert eigens Energie, wenn zum Beispiel eine zu
stark getrocknete Bahn an manchen Stellen noch einmal angefeuchtet
werden muß. Deshalb ist es wichtig, am Ende des Langsiebs eine in
transversaler Richtung möglichst homogene Feuchtigkeit zu
erreichen. Darüber hinaus muß dieser Feuchtigkeitswert korrekt sein, so
daß auch der Entzug des Wassers zwischen dem Langsieb und den
Trocknungszonen korrekt aufgeteilt werden kann.
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Die Feuchtigkeit der Zellstoffbahn wird durch die auf dem Langsieb
vorhandene Trockenlinie offenbart. Während sich die Papiermasse auf
dem Langsieb absetzt und dieser das Wasser entzogen wird, sammeln
sich Fasern zunächst im unteren Teil der Papiermassenschicht
unmittelbar am Langsieb. Der obere Teil bleibt verdünnt und gleicht in
seinen Eigenschaften sehr stark dem Wasser. Diese verdünnte
Schicht verschwindet später, während ihr durch die
Papiermassenschicht, die sich unter ihr gesammelt hat, und durch das Langsieb
Wasser entzogen wird. Diese dem Verschwinden der verdünnten
Schicht entsprechende Grenzlinie ist an manchen Stellen sichtbar,
weil das Licht durch die Oberfläche der Schicht reflektiert wird. In
Text- und Handbüchern wird dies als Oberflächenglanz beschrieben
(siehe zum Beispiel Suomen Paperi-insinöörien Yhdistyksen oppija
käsikirja III:1 "Paperin valmistus" 1983, Seite 569). Die Lage der
Trockenlinie wird zu einem gewissen Grad auch durch die Menge der
Holzfasern und deren Verteilung auf dem Langsieb beeinflußt.
Hauptsächlich ausschlaggebend ist allerdings das Wasser und dessen
Verteilung.
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Die Trockenlinie verläuft normalerweise nicht so gerade und
senkrecht zur Längsrichtung des Langsiebs, wie das im Idealfall
zutreffen sollte. Ihre Position ist abhängig von der transversalen
Koordinate und ändert sich für gewöhnlich mit der Zeit, zumindest langsam.
Einzelne Zacken, die für entsprechende Feuchtigkeitsspitzen stehen,
sind typisch. Da die Trockenlinie an manchen Stellen mit bloßem Auge
beobachtet werden kann, nimmt das die Maschine bedienende
Personal
diese Beobachtungen als Grundlage für seine Aktionen,
insbesondere für die Einstellung der Lippe. Der Vorteil eines solchen
Kontrollverfahrens liegt in dessen Geschwindigkeit. Da man nicht auf die
am trockenen Ende der Maschine gemessenen Daten warten muß,
verliert man nicht die durch die Trocknungszone implizierte Totzeit, die
wenigstens einige Zehntelsekunden beträgt. Wenn man andererseits
die Geschwindigkeit der vorgenannten Methode nutzen will, muß
wenigstens ein Arbeiter ständig für diese Aufgabe abgestellt werden,
die dessen Wahrnehmungsfähigkeit erfordert.
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Auf jeden Fall ist die visuelle Beobachtung durch den Arbeiter
subjektiv, der sicherlich lokale, relative Unterschiede in der Position
der Trockenlinie beobachten kann, jedoch dann nicht erfolgreich ist,
wenn es um die Beobachtung der gesamten Trockenlinie und der
temporalen Unterschiede geht, das heißt im Vergleich zu
vorhergehenden Positionen und Formen der Trockenlinie. Dasselbe gilt auch
für die durchschnittliche Position der Trockenlinie und deren
Änderung in Längsrichtung des Langsiebs.
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Ein Verfahren für Instrumentenregelung der Trockenlinie ist in der
GB-A-1360992 beschrieben. Dabei wird ein vorgegebener Bereich des
Langsiebs illuminiert, in dem die Trockenlinie liegen sollte und von
welchem man das reflektierte Licht empfängt. Die gesamte Intensität
des empfangenen Lichts wird durch eine einzige photoelektrische
Einrichtung überwacht, die Abweichungen der Trockenlinie von deren
gewünschter Position anzeigt. Da nur ein kleiner Teil des
vorgegebenen Bereichs, wenn dieser feucht ist, durch Spiegelung zum Detektor
übertragen werden kann, erfordert dieses Verfahren, daß die
Trockenlinie diesen Teil der Oberfläche kreuzt, wobei die Ausgabe
der photoelektrischen Einrichtung sich auf den Kreuzungsbruchteil
der Trockenlinie bezieht.
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Ein neues Verfahren, nach welchem die Trockenlinie des Langsiebs
kontinuierlich und objektiv und unabhängig von der durch das
Bedienungspersonal gemachten Beobachtung gemessen wird, ist
nachfolgend beschrieben. Die Meßergebnisse werden klar verständlich
dargestellt,
und zwar in Form von Größen, die die durchschnittliche
Position der Trockenlinie und deren Verteilung in Längsrichtung und
Querrichtung darstellen. Die Ergebnisse werden ebenfalls als
Funktionen der Zeit vermittelt, das heißt ein Vergleich mit den an
früheren Stellen gemessenen Ergebnissen findet automatisch statt.
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Dieses Verfahren ist von großer Bedeutung für die Steuerung der
Papiermaschine und speziell für die Regelung der Feuchtigkeit des
Papiers. Das Verfahren läßt sich mit einer Vorrichtung ausführen, die
aus auf dem Markt erhältlichen Bauteilen gebaut werden kann, und
durch die Programmierung des zum Hardware-System gehörenden
Computers mit bekannten Programmierverfahren. Das
Hardware-System kann des weiteren für die automatische Steuerung der
Betätigungsorgane der Papiermaschine eingesetzt werden, speziell für die
Steuerung der Mechanismen, die auf die Lippe, aber zum Beispiel
auch auf den Druck des Stoffauflaufkastens Einfluß haben.
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Figur 1 zeit den Langsiebbereich der Papiermaschine, die
Trockenlinie und das Blickfeld einer elektro-optischen Kamera.
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Figur 2 zeigt die Beleuchtung des Langsiebs und die darüber
angeordnete Kamera.
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Figur 3 zeigt die Fortpflanzung des Lichts in der Papier- bzw.
Zellstoffmasse.
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Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die
Formation des Bildes der Ebene des Langsiebs und jenes des
Materials auf dem Langsieb mit Hilfe einer opto-elektrischen Kamera (Figur
1), der Transfer der Bildinformation zu einem digitalen Computer und
die dort stattfindende Bearbeitung, um die Trockenlinie zu erfassen
und die Größen zu bestimmen, die sie kennzeichnen. Dieses Merkmal
bildet bei neuartiger Kombination mit den anderen Merkmalen die
Erfindung, repräsentiert eine an sich bekannte Technologie, die auf
der Verwendung einer herkömmlichen TV-Kamera oder auf der
Verwendung elektrischer Signale, die alleine aus diskreten Elementen
bestehen, oder auf der Verwendung von aus diskreten Bauteilen
gebildeten elektronischen Vorrichtungen basieren kann, wie das zum
Beispiel in dem Britschen Patent 1430420 gezeigt ist.
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Das genannte Verfahren führt jedoch nicht zu einem klaren und
korrekten Bild der Trockenlinie und auch nicht zu korrekten Werten
der diese kennzeichnenden Größen, und zwar aufgrund der
Tatsachen, die selbst aus der visuellen, durch eine Bedienungsperson
erfolgenden Beobachtung zu erkennen sind und eine durch
Instrumente erfolgende Beobachtung irreführen. Der bei der Inspektion des
Langsiebs beobachtete Glanz der Wasseroberfläche ist nämlich nicht
gleichmäßig, sondern besteht aus Punkten, die heller sind als ihre
Umgebung und zum Auge des Beobachters Licht durch Reflexion von
verschiedenen Lichtquellen übertragen, wie zum Beispiel von den
Lampen einer Fabrikhalle. Ein Punkt, der sogar einer einzelnen
Lichtquelle entspricht, ist dann unbestimmt und verstreut, da das
für das Auge Sichtbare bzw. Erkennbare wegen der nicht sehr
ebenen und örtlich veränderliche Neigung aufweisenden
Wasseroberfläche der sich über dem Langsieb bewegenden Papiermasse und
Faserschicht nicht ein einfaches Spiegelbild der betreffenden Lichtquelle
ist, sondern ein ungleichmäßiger, glänzender Bereich mit einer
unbestimmten Grenzlinie, innerhalb dessen sich dunkle Bereiche und,
entsprechend außerhalb desselben, separate glänzende Bereiche zeigen.
Die glänzenden Bereiche der Papiermassenoberfläche erstrecken sich
an manchen Stellen hinunter bis zur Trockenlinie und an manchen
Stellen nicht. Die Wasseroberfläche der Papiermasse bildet häufig
schmale, lange Spitzen, und ihre Beobachtung wird durch die
Ungleichmäßigkeit des Glanzes besonders schwierig.
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Auch während das Licht aus verschiedenen Lichtquellen auf das
Langsieb trifft oder die Lichtkraft erhöht wird, ändert sich nichts
an den vorgenannten Schwierigkeiten. Im Gegenteil, die Anzahl der
separaten glänzenden Bereiche und der Helligkeitspegel wird dann
vergrößert, was die Beobachtung weiter behindert. Um sich ein Bild
von der Trockenlinie zu machen, muß sich die Bedienungsperson
bewegen, damit eine Inspektion aus verschiedenen Richtungen möglich
ist. Somit erweist sich die automatische Observation der Trockenlinie
für die Meßtechniken als schwierig. Ihre Bestimmung mit Hilfe eines
Computers auf der Grundlage unbestimmter Kamerasignale ist, wenn
überhaupt durchführbar, eine schwierige Programmieraufgabe, die zu
zeitaufwendigen Berechnungen führen würde.
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Das zweite wesentliche Merkmal der Erfindung ist die Beobachtung
des Langsiebs derart, daß die oben genannten störenden
Erscheinungen vermieden werden. Dies geschieht dadurch, daß die
Observation des durch die Papiermasse bedeckten Bereichs so erfolgt, daß
dieser als weniger hell oder dunkler als die Bahnoberfläche nach der
Trockenlinie erfaßt und vorgefunden wird, das heißt entgegengesetzt
zu der herkömmlichen Beobachtungsweise. Bewerkstelligt wird dies
durch die Beleuchtung des Langsiebs und die Anordnung der
elektro-optischen Kamera in der nachfolgend beschriebenen Weise.
Experimente haben gezeigt, daß dieses Verfahren in einer klaren und
zuverlässigen automatischen Erfassung der Trockenlinie resultiert.
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Bei diesem Verfahren wird das Langsieb auf seiner gesamte Breite in
einem hinsichtlich seiner Ebene schmalen Winkel beleuchtet und
durch eine elektro-optische Kamera observiert, deren optische Achse
stark von der Hauptrichtung der Reflexion abweicht, und zwar zur
selben Zeit, zu der die Ankunft störenden Lichts aus einer anderen
Lichtquelle verhindet wird. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 2
trifft das von einem rohrförmigen Beleuchtungskörper abgestrahlte
Licht die horizontale Ebene der Materialoberfläche in einem kleinen
Winkel, dessen Größe zwischen den Winkeln α&sub1; und α&sub2; liegt. Da die
Oberfläche der Papiermasse an manchen Stellen geneigt ist, verläßt
das reflektierte Licht die Oberfläche in einem Winkel, der größer sein
kann als der vorgenannte Winkel und kleiner als der letztgenannte
Winkel, das heißt in einem Bereich von α'&sub1;...α'&sub2;. Selbst diese Extrema,
in erster Linie α'&sub1;, liegen weit ab von dem Winkel β, während das
Licht in einem größeren Winkel als der Winkel β reflektiert werden
sollte, um die Kamera zu treffen, wenn diese zentral über dem
Langsieb installiert wurde, wie das in Figur 2 gezeigt ist.
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Die Beleuchtungskörper sind vorzugsweise rohrförmig ausgebildet, so
daß sie das Langsieb über die gewünschte Länge beleuchten können,
wobei sie je nach Notwendigkeit in einer Reihe auf beiden Seiten des
Langsiebs, außerhalb desselben und, falls notwendig, sogar an
dessen Enden angeordnet sind. Die direkte Anstrahlung der Kamera wird
durch Beschattungen bzw. Blenden verhindert. Solch andere
Lichtquellen und die Fenster der Fabrikhalle, die die Observatlon durch
ihr hereinfallendes, die Kamera entweder direkt oder durch Reflexion
an der Oberfläche der Papiermasse treffendes Licht stören könnten,
werden ebenfalls durch Beschattungen bzw. Blenden ausgeschaltet,
die eine Anstrahlung in der betreffenden Richtung verhindern.
Aufgrund dieser Anordnungen gibt es in dem Blickfeld der Kamera
keine hellen, durch Reflexion verursachten Punkte.
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Je kleiner der Ankunftswinkel des Lichts ist, desto größer ist der
reflektierte Teil des die Papiermasse treffenden Lichts (Figur 3).
Dieser Teil nähert sich dem Wert von 100%, während sich der Winkel
dem Wert Null nähert. Der andere Teil wird auf der Oberfläche der
Papiermasse gebrochen, die sich wie Wasser verhält. In der Schicht
der Papiermasse wird das Licht durch einzelne Fasern und die
streuend reflektierende Faserschicht, die sich bereits auf der
Oberfläche des Langsiebs gebildet hat, in alle Richungen verstreut.
Gleichzeitig wird seine Kraft durch die Absorption verringert. Der
Teil des Lichts der nach Streuung und Reflexion zur Oberfläche
zurückkehrt, wandert durch die Oberfläche ab, wenn der
Rückkehrwinkel in bezug auf die Ebene der Oberfläche 41,4 ....90 beträgt. Je
größer der Rückkehrwinkel ist, desto größer ist der Teil des in
diesem Winkelbereich ankommenden Lichts, der an der Oberfläche in den
totalen Halbraum über der Oberfläche gebrochen wird, während der
andere Teil von der Oberfläche auf die Papiermasse zurückgestrahlt
wird. All das Licht, das in einem kleineren Winkel von 0 ...41,4
zurückkehrt, wird von der Oberfläche total reflektiert und nimmt
seinen weiteren Verlauf in der Papiermasse.
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Nachdem die Papiermassen- bzw. Zellstoffschicht verschwunden ist,
nämlich hinter der Trockenllnie, trifft das Licht aus dem
Beleuchtungskörper
auf eine Bahn, über der kein freies Wasser vorhanden
ist. Es gibt dann keine Spiegelung, aber die Oberfläche der Bahn
reflektiert verstreut in den totalen Halbraum über ihr entweder all
das Licht, wenn der Reflexionskoeffizient der Masse gleich 1 ist, oder
einen entsprechend geringern Teil davon, wenn der Koeffizient
kleiner ist. Der Koeffizient kann sowohl für die dispersive Reflexion, die
direkt von der Oberfläche der Masse erfolgt, als auch für diejenige,
die - wie vorstehend beschrieben - in der Papiermassenschicht
stattfindet, als der gleiche betrachtet werden.
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Faßt man das Obenstehende zusammen, so kann man daraus schließen,
daß der Halbraum über dem Langsieb weniger Licht von der
Papiermasse erhält, die der Trockenlinie vorangeht, als von der Masse auf
deren nachfolgender Seite. Die Differenz wird durch das Licht
bewirkt, das aufgrund der Spiegelung abwandert, und durch den
während seines Verlaufs in der Papiermasse absorbierten Teil des Lichts
und die diskontinuierlichen totalen Reflexionen. In entsprechender
Weise erhält die Kamera weniger Licht von dem der Trockenlinie
vorangehenden Teil als von dem dieser folgenden Teil. Bei dem
beschriebenen Beleuchtungs- und Bilderzeugungsverfahren wird der
vorangehende Teil des Langsiebs daher dunkler vorgefunden als der
nachfolgende Teil, während jedoch keiner der Teile solche
Reflexionen verursacht, die die Observation stören würden.
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Da die der Trockenlinie vorausgehenden und nachfolgenden Teile
dadurch unterschiedliche Helligkeit besitzen, wenn sie von einem
ausreichend großen Winkel aus beobachtet werden, unterscheidet sie
auch eine darüber angeordnete Kamera voneinander, wobei auch
deren Grenzlinie, das heißt Trockenlinie observiert wird. Tests haben
erwiesen, daß diese Unterscheidung und Beobachtung einfach und
klar erfolgt und weder störende Spiegelungen noch Schatten auf dem
Langsieb zu finden sind. Wenn die Beleuchtungskörper an den Seiten
des Langsiebs installiert werden, nimmt die Helligkeit von der Seite
bis hin zur Mitte des Langsiebs etwas ab, und zwar auch dann,
wenn die Beleuchtungskörper mit hinter ihnen angeordneten
Reflektoren versehen sind. Aber diese Änderung verläuft gleichmäßig und
ist ziemlich unbedeutend und verursacht auch keine wesentlichen
Schwierigkeiten bei der Beobachtung und Unterscheidung.
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Die Kamera ist so angeordnet, daß deren Optik ein reales Bild des
Langsiebs auf deren elektronischer Erfassungsfläche bildet, die eine
kontinuierliche Fläche wie in einer herkömmlichen TV-Kameraröhre
sein oder aber aus diskreten Elementen wie in Halbleiterkameras
bestehen kann. Der Transformater setzt die optische Bildinformation in
elektrische Form um, die dann wiederholt und in kurzen Abständen
als ein elektrisches Signal abgelesen wird. Das Signal wird in einen
Computer übertragen, der mit Einrichtungen für dessen wiederholten
Empfang ausgestattet ist. Je nach Wahl der Bauteile wird man
zusätzliche Elemente verwenden mussen, wie einen
Analog/Digitalwandler für die Diskretisierung von Analogsignalen, oder
Preprozessoren mit fester Programmierung oder Verdrahtung, um die
Verarbeitung der Signale zu beschleunigen. Diese können entweder
mit der Kamera oder mit dem Computer vereinheitet werden.
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Die für all diese Operationen benötigte Technologie ist vorbekannt
und ist mit Hilfe von auf dem Markt erhältlichen Bauteilen
durchführbar.
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Die hellen und dunklen Bereiche des Langsiebs müssen in dem
Verfahren voneinander unterschieden werden. Deshalb werden
Beleuchtungskraft und Einstellung der Iris der Kamera so gewählt, daß die
betreffenden Bereiche durch den Detektor unterschieden werden
können. Darüber hinaus wird für das elektrische Signal ein
Schwellwert in Verbindung mit der Übertragung bestimmt, so daß diejenigen
Signale, die die als elektrischen Wert gegebene Schwelle über- oder
unterschreiten, klar voneinander unterschieden werden. Die Höhe des
Schwellwerts wird von dem Benutzer der Vorrichtung festgelegt, sie
kann aber auch so programmiert werden, daß sie sich nach
entsprechendem Tuning automatisch selbst einstellt, zum Beispiel
entsprechend den Änderungen des allgemeinen Helligkeitspegels. Es können
mehrere Schwellwerte vorhanden sein, und auch sie und ihre
Verwendung stellen vorbekannte Technologien dar.
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Bei Ankunft der Bildsignale im Computer können diese entweder
sofort verarbeitet oder im Speicher gespeichert werden oder aber
beides. Mit Hilfe von vorbekannten Programmen kann das Signal auch
sofort reproduziert werden, zum Beispiel auf einem Bildschirm, wobei
die Trockenlinie dargestellt wird durch die Grenze zwischen Flächen,
die aus Zeichen gebildet sind, die den dunklen und hellen
Bildelementen entsprechen (z.B. O/1 oder W/.). Alternativ dazu kann man
auch die Anzeige "O", die eine gegebene höchste Positionskoordinate
überschreitet, und die Anzeige "1" festlegen, der eine kleinste
gegebene Positionskoordinate fehlt, und deren Lagekoordinaten in
transversaler Richtung. Durch die Berechnung der Größen und Momente
der Elemente 0 oder 1 werden Position und Abweichung des Median-
und Durchschnittswerts der Trockenlinie weiter bestimmt.
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Die Trockenlinie läßt sich zum Beispiel auch ausdrücken durch die
Funktion der diskontinuierlichen Linie, die die am entferntest
liegenden O-Elemente durchläuft. Die absteigende Linie, die der
Trockenlinie am besten entspricht, drückt deren durchschnittliche Neigung
aus. Des weiteren kann eine Kurve der zweiten Ordnung in die
Funktion eingebaut werden, um deren durchschnittliche Krümmung
auszudrücken, und Funktionen einer höheren Ordnung oder
trigonometrische Funktionen können eingebaut werden, wenn man eine
Periodizität anzeigen will, die möglicherweise in der Trockenlinie
vorhanden ist. All diese Aufgaben stellen eine bekannte Technologie dar,
die in der Literatur über Bildanalyse beschrieben ist und mit Hilfe
von Computern normaler Bauweise angewandt werden kann. Die
entsprechenden Programme können von einer Person, die mit
automatischer Datenverarbeitung vertraut ist, einfach erstellt und auf die
durch die Erfindung erforderliche Aufgabe angewandt werden.
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In der Praxis muß die Person, die die Maschine bedient, die
Trockenlinie nicht immer kontinuierlich kontrollieren. Demzufolge ist
es zweckmäßig, den Computer mit einer Ton- oder
Lichtmeldevorrichtung auszustatten, die einen Alarm auslöst, wenn eine der
vorgenannten Größen ein gegebenes Limit überschreitet. Die benötigte
Meldevorrichtung gehört oftmals zur Standardaustattung eines
Computers. Die Speicherung der Daten auf Papier oder in einem
Massenspeicher kann teilweise von den Alarms abhängen, während die
interessanten Größen ansonsten sogar in festen Abständen von dem
Programm gespeichert werden.
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Das Bedienungspersonal steuert den Betrieb der Papiermaschine
durch die Einstellung ihrer Betätigungsorgane und
Steuereinrichtungen und der damit verbundenen Einstellwert-Regler von
automatischen Steuervorrichtungen. Traditionsgemäß erfolgt diese Steuerung
weitgehend gemäß den Beobachtungen an der Trockenlinie. Die
beschriebene Erfindung als solche verbessert die Steuerung der
Papiermaschine erheblich, da die Trockenlinie viel deutlicher zum
Ausdruck gebracht wird als vorher und speziell deren kritische
Merkmale eindeutig hervorgehen, und zwar solche Merkmale
eingeschlossen, die der Benutzer durch irgendwelche andere Mittel überhaupt
nicht beobachten und bestimmen kann.
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Der zur Erfindung gehörende Computer kann jedoch zusätzlich zu
dem, was bereits beschrieben wurde, auch für die direkte
Handhabung der Steuervorrichtungen (das heißt die vorgenannten
Betätigungsorgane, Steuervorrichtungen und Regler) der Papiermaschine
benutzt werden, und zwar durch automatische Regelung oder
Optimalwersteuerung. Solche Steuereinrichtungen weisen zum Beispiel
Steuerventile für die Steuerung des gesamten Flusses der
Papiermasse oder für die Steuerung des Drucks der Papiermassenhöhe in
dem Stoffauflaufkasten oder die Sollwert-Regler der entsprechenden
lokalen Steuerschleifen auf. Zur Steuerung des Profils über dem
Langsieb kann die Lippe des Stoffauflaufkastens durch die damit
verbundenen Lippenschrauben eingestellt werden. Dies erfolgt in der
Regel durch Mechanismen, die mit Schrittmotoren, Servomotoren oder
entsprechenden Motoren steuerbar sind. Der Computer kann so
angeschlossen sein, daß auch diese gesteuert werden können, wobei es in
manchen Fällen zweckmäßig ist, einen separaten Steuercomputer
zwischen dem die Trockenlinie observierenden und analysierenden
Computer und den oben genannten Steuer- und Einstellvorrichtungen
anzuschließen. Die Verfahren für die Verwendung des Computers zur
Steuerung und Regelung sind bereits bekannt, und Prozeßrechner
des Standardtyps eignen sich auch für Aufgaben wie Analyse, Alarm,
Steuerung und Regelung, wobei sie auf Echtzeitbasis mit der für die
jeweiligen Aufgaben erforderlichen Geschwindigkeit arbeiten. Es
können auch viele Mikrocomputer mit den Einrichtungen versehen
werden, die für den Anschluß der Kamera und der Steuervorrichtungen
benötigt werden. Die notwendigen Regel- und Steuerprogramme
stellen ebenfalls eine bekannte Technologie dar, und viele solcher
Programme gehören zum Standardprogrammangebot der Prozeßrechner.
Für die genannten Aufgaben können sie zum Beispiel durch
Experimentieren abgestimmt werden, wobei man von vorsichtigen
Anfangswerten der Abstimmgrößen ausgeht. Die auf diese Weise
bewerkstelligte automatische Regelung der Trockenlinie verbessert die
Papierqualität wesentlich, indem der Störungsinhalt speziell hinsichtlich der
Feuchtigkeit verringert wird, und sie vereinfacht die Verwendung
der Papiermaschine.