Brevet FR2059612A1 — publié le 19710604

L'invention se rapporte à un procédé et à des dispositifs permettant de déterminer et d'utiliser par la suite, s'il y a lieu, la répartition transversale de "l'humidité dans des laizes, en papier ou autres, pendant qu'elles se trouvent en mouvement. 5 *■ Pour déterminer la répartition transversale de l'humidité dans des laizes, en papier ou autres, pendant qu'elles se trouvent en mouvement, on connaît déjà des hygromètres mobiles, traversant à une vitesse de par exemple 2,5 m/min toute la largeur au-dessus d'une laize en mouvement, à l'aller et au retour. Les valeurs mesu-10 rées par un tel hygromètre sont par exemple transmises à un instrument enregistreur, dont la bande d'enregistrement avance en synchronisme avec le mouvement de traversée de l'hygromètre. les machines à papier modernes permettent de produire des laizes de papier à une vitesse atteignant jusqu'à 1000 m/min. La 15 largeur de telles laizes ou bandes peut par exemple être de l'ordre de 5m. Si l'on admet une vitesse de 2,5 m/min pour l'hygromètre traversant au-dessus de la laize, il faut donc compter avec 2 min, pour que l'hygromètre passe d'un bord à l'autre de la laize. Pendant ce temps, 2000 m de laize auront passé sous la tête de mesure. La 20 trace imaginaire de l'hygromètre correspondra donc à la diagonale d'un rectangle de 2000 m de long et de 5 m de large. Comme la répartition de l'humidité dans la laize peut varier considérablement sur une telle longueur, on ne peut plus parler d'une mesure authentique de la répartition transversale, c'est-à-dire selon une sec-25 tion à angle droit, de l'humidité contenue dans la laize. De plus, par exemple dans une machine à papier, il peut se produire le phénomène que par suite d'un manque de précision dans les cylindres de séchage des variations périodiques apparaissent dans le sens longitudinal de la laize, alors que la répartition est uniforme sur une 30 section donnée. C'est pourquoi la répartition effective de l'humidité sur toute la largeur de la laize ne pourra jamais être relevée avec exactitude au moyen d'un hygromètre mobile traversant la bande dans le sens de sa largeur. Il en résulte que les valeurs de mesure obtenues de cette façon ne pourront jamais fournir une base solide 35 pour commander un degré d'humidité voulu. Il sera de même impossible de concevoir sur cette base un réglage précis et rapide. Le but de l'invention est donc de présenter une méthode 70 31611 2 2059612 permettant de mesurer la répartition transversale effective de l'humidité dans une laize en mouvement, en particulier dans une laize de papier en vue d'un enregistrement précis et d'une utilisation ultérieure. 5 La solution proposée par la présente invention est carac térisée par le fait d'utiliser un nombre d'hygromètres, dé préférence correspondant au nombre de lèvres réglables de la fente d'amenée de matière dans la machine à papier, ces hygromètres étant disposés l'un à côté de l'autre, en travers par rapport au sens du 10 mouvement de la laize, dans tin plan parallèle à celui des lèvres réglables, les valeurs relevées par les hygromètres lors d'une mesure donnée étant transmises simultanément - ou à-peu-près simultanément, si l'on tient compte de la vitesse de la laize - à un accumulateur d'entrée séparé pour chaque hygromètre, de sorte que les 15 valeurs relevées se rapportent à des portions juxtaposées et disposées, du moins approximativement, à angle droit par rapport au sens du mouvement de la laize ; le procédé comprend, en plus, l'exploration des accumulateurs d'entrée et l'utilisation des valeurs relevées en vue de l'affichage, de l'enregistrement de ladite réparti-20 tion transversale, et/ou en vue de l'exécution de certains réglages. Il est donc possible, en employant un nombre relativement élevé d'hygromètres, de déterminer simultanément le degré d'humidité de chaque endroit de la laize en mouvement, situé sur une ligne passant à angle droit au travers de ladite laize. 25 Selon un procédé préféré, les valeurs de mesure fournies par chacun des hygromètres sous forme de grandeurs électriques sont transmises à un.condensateur-mémoire séparé, combiné avec une résistance de décharge, et l'on interrompt simultanément, au moment d'effectuer la mesure de.répartition transversale, le circuit d'alimen-30 tation des hygromètres par le réseau d'une part, et les circuits de décharge de toutes les résistances de décharge d'autre part, de façon à fixer les .valeurs fournies par les hygromètres et accumulées, au .moment d'effectuer la mesure, dans les condensateurs-mémoires. Les valeurs obtenues sont d'abord enregistrées temporaire-35 ment dans des .accumulateurs d'entrée, pour pouvoir en disposer pendant une durée pratiquement arbitraire. Pour l'enregistrement, ces valeurs de. mesure sont relevées par exploration successive des ac- 70 31611 ' 2059612 cumulateurs, chaque prélèvement de valeurs de mesure s'étendant sur un laps de temps suffisant pour que l'inertie dé l'instrument enregistreur ne se fasse plus sentir, de sorte que chaque valeur est enregistrée avec une précision suffisante. Cet enregistrement se 5 fait de préférence sur une bande d'enregistrement avançant en synchronisme avec le dispositif d'exploration, dans l'ordre selon lequel les hygromètres se suivent. De cette façon, on obtient une reproduction très claire de la répartition de l'humidité dans la laize* Il est tout aussi bien possible, toutefois, de transmettre les 10 différentes valeurs de mesure par exemple successivement à line machine à imprimer, qui les enregistre sous forme de chiffres. Les résultats présentés sous cette forme peuvent très bien servir à éliminer des fautes, à la commande ou au réglage, ou comme pièce à conviction lors de réclamations éventuelles concernant la qualité 15 du rouleau de papier en question. Ce n'est què sur la base de résultats de mesure obtenus de cette façon que l'on peut concevoir m système de réglage de l'humidité d'une laize en mouvement, raisonnablement adapté aux circonstances d'un cas concret. Il est avantageux dans ces circonstances d'attribuer un hygromètre à chaque lè-20 vre réglable de la fente d'amenée de matière, de façon à régler l'apport de matière d'une manière sélective. Au lieu de régler la position des lèvres réglables afin d'obtenir une répartition uniforme de l'humidité sur toute la largeur de la laize, on peut aussi actionner un dispositif de séchage suceptible de sécher la laize 25 d'une manière sélective au moyen d'air chaud. Pour compléter le procédé selon l'invention d'une façon judicieuse, on peut explorer les valeurs de mesure, en même temps que se fait l'enregistrement de la répartition transversale, ou séparément, pour les transmettre à un instrument enregistreur à une 30 vitesse telle, que ce dernier enregistre, par suite de son inertie, une valeur qui corresponde essentiellement à la valeur moyenne de l'humidité dans la laize, tandis que des écarts sensibles permettent néanmoins de reconnaître des irrégularités éventuelles. Lors de l'apparition de valeurs qui s'écartent appréciablement de la valeur 35 moyenne de l'humidité, il se produit des irrégularités dans le tracé de la ligne représentant cette valeur, et ces irrégularités permettent d'en tirer certaines conclusions concernant des soairces de 70 31611 4 2059612 défauta possibles. Ainsi des variations périodiques ou apparaissant à des intervalles réguliers peuvent se produire dans le degré d'humidité de la laize par suite d'un manque de précision dans les cylindres de séchage de la machine à papier. Ces variations peuvent 5 s'étendre sur toute la largeur de la laize, tout en restant très limitées dans le sens longitudinal. De telles variations ne peuvent pas être détectées par la mesure de la répartition transversa- i le de l'humidité selon l'invention, à moins que ce soit par hasard. L'avance de la bande d'enregistrement de l'instrument enregistrant 10 la valeur moyenne sera de préférence proportionnelle à la vitesse effective de la laize. Pour obtenir les valeurs moyennes de l'humidité, on peut aussi utiliser la somme des courants traversant les résistances de décharge. L'invention concerne, en plus, un dispositif permettant 15 d'appliquer le procédé selon l'invention. Ce dispositif est caractérisé par un nombre d'hygromètres, de préférence correspondant au nombre des lèvres réglables de la fente d'amenée de matière dans la machine à papier, disposés 1'un à côté de l'autre, en travers par rapport au sens du mouvement de la laize, dans un plan parallèle à 20 celui des lèvres réglables, sur un support commun, ainsi que par des ouvertures aménagées près des têtes de mesure des hygromètres pour aspirer de l'air qui assure un contact étroit entre la laize et ces têtes, en l'appliquant contre ces dernières. En juxtaposant les hygromètres, dont les dimensions dans le sens perpendiculaire au sens 25 du mouvement de la laize sont de l'ordre de par exemple 15 cm par appareil, on obtient un pourvoir séparateur satisfaisant lors de la" mesure de la répartition de l'humidité dans la laize. Par l'emploi d'air aspiré, l'on peut assurer un contact étroit et permanent entre la laize et les têtes de mesure des hygromètres, de façon à 30 éviter toute faute de mesure par suite d'un battement ou tua écart passager entre la laize et les hygromètres. Une forme particulière du dispositif selon l'invention est obtenue en disposant les hygromètres à l'intérieur d'un boîtier s'ouvrant à peu de chose près seulement du côté de la laize, du fait 35 que les parois latérales du boîtier, dirigées vers la laize, atteignent à-peu-près la hauteur des têtes de mesure des hygromètres, et qu'elles délimitent avec ces dernières les ouvertures d'aspiration 70 31611 5 2059612 d'air, alors que l'intérieur du boîtier communique avec tin aspirateur. Le boîtier est de préférence constitué essentiellement par un profilé en double ï, dont l'un des côtés est fermé et sert 5 de canal pour l'air aspiré, alors que l'autre côté forme le logement des hygromètres. L'invention est décrite ci-après plus en détail en commentant les figures 1 à 3» Fig. 1 montre dans une simplification schématique la disposition 10 des hygromètres par rapport à la laize en mouvement ; fig. 2 montre, à titre d'exemple, une disposition des circuits sous forme d'un schéma comprenant un des hygromètres travaillant selon le principe d'une mesure diélectrique, et fig. 3 montre la section d'un boîtier-support pour hygromètres, 15 dans lequel sont prévues des ouvertures destinées à assurer l'effet de l'air aspiré sur la laize en mouvement. Dans la fig. 1, on représente un support 1 fixé sur des montants 2. Le support 1 contient des hygromètres 3, dont les têtes de mesure sont dirigées vers la laize en mouvement 4. Les dimen-20 sions des hygromètres dans le sens perpendiculaire par rapport au sens du mouvement de la laize sont de préférence aussi réduites que possible, pour obtenir un pouvoir séparateur suffisant de la mesure de la répartition de l'humidité dans la laize. Pour pouvoir utiliser les valeurs de mesure en vue de régler la position des lèvres 25 réglables de la machine à papier, la largeur de la tête de mesure devrait cependant correspondre avec celle de la lèvre agissant sur la portion de laize qu'elle surveille. La fig. 1 indique en outre, d'une façon schématique, la fonction du dispositif d'exploration 5, connecté aux hygromètres 3» 30 Le dispositif d'exploration 5 est complété par les instruments enregistreurs 6 et 7. L'instrument enregistreur 6 sert à tracer un graphique de la répartition transversale du degré d'humidité du matériau de la laize, alors que l'instrument enregistreur 7 est essentiellement destiné à tracer la courbe des valeurs moyennes de l'hu-35 midité. D'autres détails des circuits électriques attribués aux hygromètres, au dispositif d'exploration et aux éléments branchés 70 31611 6 2059612 en aval de ce dernier, peuvent être tirés de la fig. 2. La fig. 2 montre, à titre d'exemple, un circuit électrique pour la mise en oeuvre des hygromètres 3, travaillant selor^Le principe d'une mesure diélectrique. L'hygromètre 3 comprend une tê-5 te de mesure soua forme d'un condensateur 8 dont la capacité est influencée par la constante diélectrique du matériau de la laize, par exemple du papier. Une bobine 9 est branchée en parallèle au « condensateur de mesure 8, formant un circuit résonnant 8,9. Par un condensateur de couplage 10, ce circuit résonnant est raccordé à un 10 générateur de haute-fréquence 11, alimenté par le réseau représenté par la borne 13» à laquelle il est branché au moyen d'un interrup-tèur 12. La tension qui s'établit au circuit résonnant 8,9 et dont l'amplitude dépend de l'humidité momentanée de la laize, est transmise par une diode 14 au condensâteur-mémoire 15. Ce condensateur 15 15 peut à son -tour être raccordé, par la diode 16 et une résistance 17, à une borne 18, dont la tension est de sens opposé au sens de passage de la diode 16, et plus élevée que celle qui pourrait se trouver aux bornes du condensateur 15 après une mesure d'humidité. Cette tension contraire provenant de la borne 18 peut être appli-20 quée en actionnant l'interrupteur 19. Les interrupteurs 12 et 19 peuvent par exemple - et comme le montre la figure - être rendus solidaires par des moyens mécaniques, de sorte que l'alimentation du générateur de haute fréquence 11 est interrompue au moment même oîa. la tension contraire est appliquée à la diode 16. On obtient par 25 là que la valeur accumulée, c'est-à-dire mise temporairement en mémoire lors de l'opération de mesure et représentant la valeur de l'humidité de la portion de laize en question, est maintenue pour une durée pratiquement suffisante aux bornes du condensateur-mémoire 15. - Pour effectuer une mesure, les interrupteurs 12 et 19 sont 30 commutés dans leur position opposée à celle montrée dans la fig. 2. Le circuit résonnant 8, 9 est de ce fait alimenté en énergie de haute fréquence» et le condensateur 15 est chargé à une tension qui correspond au degré d'humidité mesuré au moment même dans la laize. Le condensateur 15 est raccordé à tin des contacts 20 du 35 dispositif d'exploration 21. Ce dernier est par exemple muni d'un bras de contact 22 actionné par un moteur pas-à-pas 23. Ce moteur 23 est branché à un générateur de cadence 24» Par un élément de ré 70 31611 7 2059612 glage manuel 25, la cadence des impulsions d'avance où de commutation du moteur pas-à-pas peut être ajustée à la valeur voulue. Pour explorer les valeurs de mesure accumulées dans les condensateurs 15 et représentant l'humidité mesurée par les hygromètres, on peut 5 ainsi ajuster la cadence de telle façon, que le bras de contact 22 reste par exemple pendant deux secondes en face de chacun des contacts 20. Ce temps est suffisant, en tenant compte de l'inertie de l'instrument enregistreur, en particulier d'un instrument à enregistrement graphique, pour relever la valeur de mesure correcte. 10 Dans les figs 1 et 2, on a indiqué d'une façon schématique des instruments enregistreurs pour la répartition transversale de l'humidité, ainsi que pour la valeur moyenne, ces instruments fournissant un graphique sous forme de courbe. A leur place, on peut toutefois tout aussi bien se figurer des instruments fournissant les 15 données désirées sous forme digitale, c'est-à-dire en chiffres. L'avance de la bande d'enregistrement de 11instrument 6 est synchronisée avec celle du dispositif d'exploration 21, de sorte que la répartition de l'humidité représentée correspond à l'ordre dans lequel les hygromètres sont disposés au-dessous et en travers de la 20 laize en mouvement. L'avance de la bande d'enregistrement de l'instrument 7 pour la valeur moyenne de l'humidité est par contre proportionnelle à la vitesse momentanée de la laize 4» On peut donc de cette façon enregistrer, pour chaque laize ou rouleau de papier ou autre, des valeurs de mesure reproduisant aussi bien la répartition 25 de l'humidité dans la laize sur une section transversale, que les valeurs moyennes dans le sens longitudinal. La mesure de la répartition transversale de l'humidité peut être effectuée à des intervalles réguliers, par exemple toutes les cinq minutes. Pour relever les valeurs moyennes du degré d'humidité, on 30 peut utiliser le même dispositif d'exploration 21, ou un autre appareillage. A cet effet, il suffit par exemple de commuter avec une vitesse suffisante les contacts 20 du dispositif d'exploration 21 successivement sur l'instrument enregistreur, au besoin en insérant d'autres organes amplificateurs. Ainsi peut-on disposer les 35 contacts 20 de tous les condensateurs 15 avec des intervalles réguliers sur un cercle, et ajuster le générateur de cadence 24 de telle façon que le moteur pas-à-pas entraîne le bras de contact 22 à 70 31611 b 2059612 effectuer ion tour par seconde* Dans la plupart des cas, cette vitesse sera suffisante pour faire enregistrer peu: l'instrument enregistreur 7, étant donné son inertie, essentiellement la valeur moyenne de l'humidité, tout en réagissant par des écarts percepti-5 bles de la ligne enregistrée à chaque écart important de la valeur momentanée par rapport à la valeur moyenne. La constatation de défauts, en particulier de défauts périodiques, qui ne peuvent pas être détectés avec certitude, mais seulement par hasard lors de la mesure de la répartition transversale de l'humidité, peut de nou-10 veau être assurée. Les valeurs moyennes de l'humidité peuvent aussi être obtenues en formant la somme des courants traversant les résistances 17 et en transmettant cette somme à un instrument d'affichage et/ou d'enregistrement. 15 A la place du dispositif d'exploration 21, on peut égale ment employer un registre commutateur électronique, pour obtenir le même effet. Il va de soi qu'en lieu et place des hygromètres décrits ci-dessus, des hygromètres travaillant selon des principes diffé-20 rents pourront être employés, sans que cela porte atteinte au domaine de validité de l'invention. La fig. 3 montre une section du support 1 des hygromètres 3, raccordé par un tube 27 à tui aspirateur d'air (non représenté). Le support creux 1, formé par Ton profilé en double T, délimite avec 25 les condensateurs de mesure 8 qui sont les têtes de mesure des hygromètres 3, les ouvertures 28 par lesquelles l'air est aspiré. Sur l'un de ses côtés, le support 1 est fermé par un couvercle 29, et constitue un canal pour l'air aspiré qui communique avec l'aspirateur non représenté par le tube 27. L'air aspiré a pour effet d'ap-30 pliquer constamment la laize 4 aux condensateurs de mesure 8 ou aux têtes de mesure d'hygromètres d'un autre type. Les autres éléments de chaque hygromètre sont de préférence logés dans vin boîtier 26 fixé à l'intérieur du support 1. 70 31611 9 2059612 ammiOAiioss 1. Procédé permettant de déterminer et d'utiliser par la suite, s'il y a lieu, la répartition transversale de l'humidité dans des laizes, en papier ou autres, pendant qu'elles se trouvent en mouve- 5 ment, ce procédé étant caractérisé par le fait d'utiliser un nombre d'hygromètres (3), de préférence correspondant au nombre de lèvres réglables de la fente d'amenée de matière dans la machine à papier, ces hygromètres étant disposés l'un à côté de l'autre, en travers par rapport au sens du mouvement de ladite laize (4), 10 dans tin plan parallèle à celui des lèvres réglables, les valeurs relevées par les hygromètres lors d'une mesure donnée étant transmises simultanément - ou à-peu-près simultanément, si l'on tient compte de la vitesse de la laize (4) - à un accumulateur d'entrée séparé pour chaque hygromètre, de sorte que ces valeurs 15 relevées se rapportent à des portions juxtaposées et disposées, du moins approximativement, à angle droit par rapport au sens du mouvement de la laize, le procédé comprenant, en plus, l'exploration des accumulateurs d'entrée et l'utilisation des valeurs relevées en vue de l'affichage, de l'enregistrement de ladite ré-20 partition transversale et/ou en vue de l'exécution de certains réglages. 2. Procédé selon revendication 1, caractérisé par le fait de transmettre continuellement les valeurs de mesure fournies par chacun des hygromètres (3)» sous forme de grandeurs électriques, à un 25 condensateur-mémoire (15) séparé, combiné avec une résistance de décharge (17), et d'interrompre simultanément, au moment d'effectuer la mesure de répartition transversale, le circuit d'alimentation des hygromètres par le réseau d'une part et les circuits de décharge de toutes les résistances de décharge d'autre part, 30 de façon à fixer les valeurs fournies par les hygromètres et accumulées, au moment d'effectuer la mesure, dans les condensateurs-mémoires. 3. Procédé selon revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait d'explorer successivement les différentes valeurs accumulées lors 35 d'une mesure dans l'ordre selon lequel les hygromètres (3) se suivent, et d'appliquer chaque valeur pour une durée suffisante à l'entrée d'un instrument enregistreur (6) dont la bande d'enre 70 31611 10 2059612 gistrement avance en synchronisas avec le dispositif d'explora— tion, de façon à enregistrer pour chaque mesure la répartition transversale de l'humidité contenue dans les différentes parties de la laize (4). S 4. Procéié selon revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait d'explorer successivement les différentes valeurs accumulées lors d'une mesure, dans l'ordre selon lequel les hygromètres (3) se suivent, et de transmettre chaque valeur pour une durée suffisante à un organe de réglage agissant sur la partie de la laize 10 (4) à laquelle l'hygromètre en question est attribué. 5. Procédé selon revendication l ou 2, caractérisé par le fait d'ex» plorer les valeurs de mesure, en mime temps que se fait l'enregistrement de la répartition transversale ou séparément, pour les transmettre à un instrument enregistreur (7) à une vitesse 15 telle que ce dernier enregistre, par suite de son inertie, une valeur qui corresponde essentiellement à la valeur moyenne de l!humidité dans la laize (4), tandis que des écarta sensibles permettent néanmoins de reconnaître des irrégularités éventuelles. 6. Procédé selon revendication 2, caractérisé par le fait d'utiliser 20 la somme des courants traversant les résistances de décharge (17) pour en tirer la valeur moyenne de l'humidité dans la laize. 1. Dispositif permettant d'appliquer le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par un nombre d'hygromètres (3), de préférence correspondant au nombre des lèvres réglables de la fente 25 d'amenée de matière dans la machine à papier, disposés l'un à cSté de l'autre, en travers par rapport au sens du mouvement de ladite laize (4), dans un plan parallèle à celui des lèvres réglables, sur un support commun (l), ainsi que par des ouvertures (28) aménagées près des têtes de mesure des hygromètres pour as-30 pirer de l'air qui assure un contact étroit entre la laize (4) et ces tites en l'appliquant contre ces dernières. 8. Dispositif selon revendication 7, caractérisé par le fait que les hygromètres (3) sont disposés à l'intérieur d'un bottier s'ouvrant à peu de chose près seulement du c8té de la laize (4), dm 35 fait que les parois latérales du boîtier, dirigées vers la laine, atteignent à peu près la hauteur des têtes de mesure des hygromètres, et qu'elles délimitent avec ces dernières les ouvertures 6/40 original ' 31611 2059612 (28) d'aspiration d'air, alors que l'intérieur du boîtier communique avec un aspirateur. Dispositif selon revendication 8, caractérisé par le fait que le boîtier est constitué essentiellement par un profilé en double T, dont l'un des côtés est fermé et sert de canal (30) pour l'air aspiré» alors que l'autre côté forme le logement des hygromètres (3).