(57)【要約】  本発明は、パルプ粉砕間隙６を形成するステータ５及びそれと向かい合うロータ３を有する、機械１、特に紙パルプを製造するための精砕機械内のパルプの繊維濃度を測定する方法に関する。ステータ５には、ロータ表面と相互に作用するように設計され、センサ表面１８を備えたインピーダンス計本体１０を有する少なくとも１つのセンサ装置７が設けられており、インピーダンス計本体１０は、軸線方向に移動できるように前記ステータ５に取り付けられている。方法は、インピーダンス計本体１０が軸線方向に移動する間に、ロータ表面とセンサ表面１８の間のインピーダンスの測定が行われ、この測定されたインピーダンスの差を移動サイズと共に利用してパルプの誘電率を決定し、それからパルプの繊維濃度を導出することを特徴とする。本発明はまた、上記による方法を実行するように配置されたセンサ装置７にも関する。
2007525668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械（１）、特に紙パルプを製造するための精砕機械が、パルプ粉砕間隙（６）を形成するステータ（５）及びそれと向かい合うロータ（３）を有し、
前記ステータ（５）には、ロータ表面と相互に作用するように設計され、センサ表面（１８）を備えたインピーダンス計本体（１０）を有する少なくとも１つのセンサ装置（７）が設けられており、
前記インピーダンス計本体（１０）が、軸線方向に移動できるように前記ステータ（５）に取り付けられている、前記精砕機械（１）の内部でパルプの繊維濃度を測定する方法において、
前記インピーダンス計本体（１０）が軸線方向に移動する間に、前記ロータ表面と前記センサ表面（１８）の間のインピーダンスの測定が行われ、
該測定されたインピーダンスの差を移動サイズと共に利用してパルプの誘電率を決定し、
それからパルプの繊維濃度を導出することを特徴とする、繊維濃度を測定する方法。
【請求項２】
前記移動サイズが、前記インピーダンス計本体（１０）と連絡する測定装置（２１）を使用して測定されることを特徴とする、請求項１に記載の繊維濃度を測定する方法。
【請求項３】
前記粉砕間隙（６）のサイズも測定し、パルプの誘電率を決定する際にその値を利用することを特徴とする、請求項１又は２に記載の繊維濃度を測定する方法。
【請求項４】
パルプ粉砕間隙（６）を形成するステータ（５）及びそれと向かい合うロータ（３）を有する、機械（１）、特に紙パルプを製造するための精砕機械の内部で、パルプの繊維濃度を測定するためのセンサ装置（７）であって、
該センサ装置（７）がステータ（５）に取り付けられてロータ表面と相互に作用するように設計され、センサ表面（１８）を備えたインピーダンス計本体（１０）を有し、
前記インピーダンス計本体（１０）が軸線方向に移動可能であり、ハウジング（１１）に対して軸線方向に移動するための作動機構（１３）に接続されている、センサ装置（７）において、
前記インピーダンス計本体（１０）が、軸線方向に移動する間に前記センサ表面（１８）とロータ表面の間のインピーダンスを測定するように配置され、
該測定されたインピーダンスの差が前記インピーダンス計本体（１０）の移動サイズと共に利用されてパルプの繊維濃度を決定することを特徴とするセンサ装置（７）。
【請求項５】
原則的に前記インピーダンス計本体（１０）全体が絶縁材料（１９）で覆われていることを特徴とする、請求項４に記載のセンサ装置（７）。
【請求項６】
測定装置（２１）が、前記インピーダンス計本体（１０）の軸線方向の移動を測定するために前記インピーダンス計本体（１０）と連絡していることを特徴とする、請求項３又は４に記載のセンサ装置（７）。
【請求項７】
前記インピーダンス計本体（１０）がまた、前記粉砕間隙（６）のサイズも測定するように配置されていることを特徴とする、請求項５又は６に記載のセンサ装置（７）。
【請求項８】
前記インピーダンス計本体（１０）と離れた、前記粉砕間隙（６）のサイズを測定するように配置されている別個の距離計本体（９）も有することを特徴とする、請求項５又は６に記載のセンサ装置（７）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械、特に紙パルプを製造するための精砕機の内部におけるパルプの繊維濃度を測定するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙パルプの製造では、紙パルプの繊維濃度によって完成した製品の特性が決まるので、その濃度を知ることが重要である。したがって、紙パルプを製造するために設計された精砕機では、精砕機からの吹き出しラインに配置された光学濃度計を、そのために利用するのが通例である。
【０００３】
かかる方法は国際公開第８６／０７４５８号に記載され、少なくとも２つの光学濃度計を使用している。この光学濃度計では、仕上がった紙パルプに赤外線及び偏光した光をそれぞれ透過させ、その後、その光の吸収及び反射と偏光解消効果をそれぞれ測定している。次いで、その測定結果を紙パルプの繊維濃度の計算に使用している。
【０００４】
米国特許第４，１７１，９１６号でもまた、透過光の分極、吸収及び反射を使用して紙パルプの繊維濃度の決定する方法が記載されている。
【０００５】
こういった方法は、繊維濃度があまり高くない、好ましくは約５容量％未満であれば比較的うまくいくが、より高い繊維濃度の紙パルプにはそれほど適用できない。場合によっては３０容量％を超える繊維濃度に達することが好ましいので、かかる高い繊維濃度でも信頼性のある結果をもたらす方法及び装置を製造することが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、パルプの繊維濃度の値が高くても信頼性のある結果を与える、パルプの繊維濃度を測定するための方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、独立請求項１による方法、独立請求項４によるセンサ装置によって実現される。
【０００８】
請求項１は、パルプ粉砕間隙を形成するステータ及びそれと向かい合うロータを有する、機械、特に紙パルプを製造するための精砕機の内部で、パルプの繊維濃度を測定する方法に関する。ステータには、ロータ表面と相互に作用するように設計され、センサ表面を有するインピーダンス計本体を有する少なくとも１つのセンサ装置が設けられている。インピーダンス計本体は、軸線方向に移動できるようにステータに取り付けられている。該方法は、インピーダンス計本体が軸線方向に移動する間に、ロータ表面とセンサ表面の間のインピーダンスの測定が行われ、この測定されたインピーダンスの差を移動サイズと共に利用してパルプの誘電率を決定し、それによってパルプの繊維濃度を導出することを特徴とする。
【０００９】
光学的な方法の代わりに、繊維濃度を計算するのにインピーダンスを利用することによって、繊維濃度の値に依存しない信頼性がある方法が実現する。
【００１０】
移動サイズは、インピーダンス計本体と通信する測定装置を使用して測定することが有利である。それによって、粉砕間隙のサイズに応じて移動サイズを調節することが可能になる。
【００１１】
さらに、粉砕間隙のサイズも測定し、パルプの誘電率を決定する際にその値を利用することが有利である。それによって、より高い信頼性が実現する。
【００１２】
請求項４は、パルプ粉砕間隙を形成するステータ及びそれと向かい合うロータを有する、機械、特に紙パルプを製造するための精砕機の内部で、パルプの繊維濃度を測定するためのセンサ装置に関する。センサ装置には、ステータに取り付けられてロータ表面と相互に作用するように設計され、センサ表面を有するインピーダンス計本体が設けられており、インピーダンス計本体は軸線方向に移動可能であり、ハウジングに対して軸線方向に移動するための作動機構に接続されている。センサ装置は、インピーダンス計本体が、軸線方向に移動する間にセンサ表面とロータ表面の間のインピーダンスを測定するように配置されることを特徴とする。
【００１３】
インピーダンスを利用して繊維濃度を計算することによって、繊維濃度の値に依存しない信頼性のあるセンサ装置が得られる。
【００１４】
基本的にインピーダンス計本体全体が絶縁材料で覆われているならば有利である。というのは、それによって、測定結果に影響を及ぼす可能性のある漏れ電流が低減され、したがってセンサ装置の信頼性が改善されるからである。
【００１５】
上述のように、センサ装置がインピーダンス計本体の軸線方向の移動を測定するためにインピーダンス計本体と連絡する測定装置を有するならば有利である。
【００１６】
インピーダンス計本体が、また、粉砕間隙のサイズも測定するように配置されるならばやはり有利である。というのは、この要因を考慮することによってセンサ装置の信頼性が増し、インピーダンス・センサ本体にこの測定を行わせることによって、コンパクトなセンサ装置が実現するからである。
【００１７】
最後に、センサ装置が、インピーダンス計本体と分離した、粉砕間隙のサイズを測定するように配置される別個の距離計本体を有することも有利である。というのは、それによって既存の距離計本体をこの機能のために利用することが可能になり、その結果、インピーダンス計本体がそれほど複雑にならず、したがって製造コストがより安価になるからである。
【００１８】
次に、本発明を添付の図面を参照して説明する。
【実施例】
【００１９】
図１は、紙パルプを製造するように設計された精砕機タイプの機械１を略図で示す。精砕機１は、移動できるようにフレーム２に取り付けられたロータ３を有し、ロータ３は、接地線３３（図２参照）を介して接地され、モータ４によって駆動され、紙パルプの粉砕が行われるロータ３とステータ５の間の粉砕間隙６のサイズを調節するために、ステータ５に向かう方向とそこから離れる方向に軸線方向に移動することができる。精砕機１にはまた、紙パルプの繊維濃度を測定するための本発明による２つのセンサ装置７と、紙パルプを投入／取り除くための注入口（図示せず）／吹き出しライン（図示せず）とが設けられている。
【００２０】
図２により詳細に示すように、ロータ３とステータ５には、紙パルプを粉砕するのに適した表面を有し、ステータ５及びロータ３上に適当な数で環状に配置された、粉砕部分２０が設けられている。これらの粉砕部分２０は、使用中に磨耗を受け、したがって交換可能なように適当に配置されている。図２に示すように、各センサ装置７は、例えば穴にねじ込むなどして、ステータ５に恒久的に取り付けられたハウジング１１を有し、該ハウジング内には、インピーダンス計本体１０が軸線方向に移動できるように配置されている。ハウジング１１は、接地線１２を介して接地されている。ここでインピーダンス計本体１０の軸線方向の移動は、ローラねじ形の作動機構１３を動かすことによって達成されている。ローラねじ１３は、適当に細かいピッチを有し、それが回転すると軸線方向に移動するようにインピーダンス計本体１０の後方端部に取り付けられている。ローラねじ１３の操作は、例えばホイール１４で行ってもよいが、例えば電気ステッピング・モータ又はサーボ・モータを含む他の作動装置を使用することも可能であり、それによって操作をステータ５から離れたところで行うことができる。インピーダンス計本体１０は、導線１６を介して電源１５に接続され、前面に配置されたセンサ表面１８を主として除き、その表面の基本的にすべてにわたって絶縁材料１９で外部を覆うのも有利である。絶縁材料１９は、例えば塗装の層、テフロン（登録商標）製のホース、プラスチック製の管などからなるものでもよく、その役目は漏れ電流を低減し、それによってインピーダンス測定へのその影響を最小限にすることである。
【００２１】
図２のセンサ装置７を使用する前に、パルプの誘電率とそのパルプの繊維濃度の間の相関を確立する較正測定を行う。これは、そのパルプの誘電率がパルプの水様性内容物に依存し、パルプの水様性内容物は上記繊維濃度と関連付けられるので可能である。その後、ロータ３に向かう方向と、ロータ３から離れる方向にインピーダンス計本体１０を軸線方向に移動させる間、ロータ表面（ここでは、粉砕部分の表面）とセンサ表面１８の間のインピーダンスの測定を、１００Ｈｚ〜１００ｋＨｚの範囲内の１つ以上の周波数で行うのが好ましい。ここで移動サイズを、インピーダンス計本体１０と連絡する測定装置２１で測定するが、その代わりに所定の値を仮定してもよく、或いは行われたローラねじの回転数から計算してもよい。インピーダンス・センサ本体１０の移動サイズと上記移動全体にわたるインピーダンスの変化を知った上で、パルプの誘電率の値が決定され、その後、上記誘電率と繊維濃度の間の相関が上記パルプの繊維濃度を決定するのに利用される。ここで、繊維濃度の計算はセンサ装置に接続されたコンピュータ装置３１で行ったが、もちろん手動で行うこともできる。
【００２２】
ロータ３及びステータ５上の粉砕部分２０の間の距離ｄは、パルプの細かさ、つまり繊維のサイズ（距離を縮めると、より小さい繊維サイズになる）を決定するので、場合によっては、この距離ｄが測定に影響を及ぼす可能性がある。したがって、距離計本体９にこの距離ｄを測定させることが可能である。距離計本体９は、インピーダンス計本体１０に対して別個に配置され、有利には、例えば、スウェーデン特許第５２０３２２号又はスウェーデン特許出願第０３００７９４−５号によるＡＧＳタイプのものであり、コンピュータ装置３１に接続される。或いは、インピーダンス計本体及び上記距離計本体が、インピーダンス測定も距離測定を行う統合されたユニットを構成することも可能である。
【００２３】
最後に、上記センサ装置が、本明細書の略図に３０で示す、パルプの流量を測定するための流量計を有するならば有利になり得る。流量計は、注入口又は吹き出しラインに配置され、やはりコンピュータ装置３１に接続されることが有利である。
【００２４】
上記の方法はパルプの透明度に依存しないので、パルプの繊維濃度が約３０容量％の値をとる場合でも、上記の装置及び方法によって粉砕間隙のパルプの繊維濃度を測定することが可能である。
【００２５】
上述の本発明を特許請求項の範囲内で修正できることは当分野の技術者には自明であろう。例えば、精砕機には、ステータの任意の場所に配置できる任意の数のインピーダンス計本体又は距離計本体を有する、１つのセンサ装置又は２つ以上のセンサ装置を設けることができる。さらに、ローラねじ１３は、例えば油圧又は空気圧機構などの、異なる機構と置き換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の好ましい実施例によるセンサ装置を備える精砕機の側面図である。
【図２】図１によるセンサ装置の詳細図である。
【図１】
2007525668.tif 000003
【図２】
2007525668.tif 000004
【国際調査報告】
2007525668.tif 000005
2007525668.tif 000006
2007525668.tif 000007