DE2111024C3

DE2111024C3 - Anordnung zur Steuerung der Temperatur einer Schwel Beinrichtung zum Schweißen von Kunststoffolien

Info

Publication number: DE2111024C3
Application number: DE19712111024
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr.; Teckemeyer Werner; 4540 Lengerich Heibig
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Filing date: 1971-03-08
Publication date: 1977-04-28

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Steuerung der Temperatur einer Schweilieinrichtung zum Schweißen von Kunststoffolien in Abhängigkeit von der Durchlaufgeschwindigkeit der Kunststoffolien durch die Schweißeinrichtung.

Die Herstellung von Kunststoffbeuteln od. dgl. erfolgt beispielsweise dadurch, daß aus einem Extruder eine Kunststoffflachbahn extrudiert wird, die auf einer dem Extruder nachgeschalteten Maschine durch Anlegen elektrisch beheizter Heizbänder einer Schweißeinrichtung zum Schlauch geschweißt wird. Die den Heizbändern aufgeprägte Heizleistung muß dabei in der Weise regelbar sein, daß auch bei unterschiedlicher Durchla-ifgeschwindigkeit der einzelnen Schlauchstücke durch die Schweißeinrichtung eine ordnungsgemäße Schweißverbindung erzieh wird. Dies besagt, daß z. B. bei einer Steigerung der Durchlaufgeschwindigkeit, aus der eine kürzere Verweilzeit des Schweißgutes in der Schweißeinrichtung resultiert, eine der Geschwindigkeitserhöhung im wesentlichen linear proportionale Temperaturerhöhung der Heizbänder erzeugt werden muß. Dabei ist von Verlusten, die diesen Temperaturverlauf etwas verändern können, vorerst abgesehen, da diese die Linearität nicht wesentlich beeinflussen.

Wenn man der Schweißeinrichtung eine Speisespannung zuführen würde, die proportional zur Durchlaufgeschwindigkeit der Kunststoffolien ist, wie dies beispielsweise bei der Ankerspannung des die Durchlaufgeschwindigkeit bestimmenden Antriebsmotors der Anlage der Fall ist, erhielte man eine Heizleistung und damit eine Schweißternperatur, die quadratisch mit der Durchlaufgeschwindigkeit ansteigt und infolgedessen für eine ordnungsgemäße Schweißung bei unterschiedlichen Durchlaufgeschwindigkeiten unbrauchbar wäre. Die den Heizbändern aufgeprägte Speisespannung muß vielmehr einen Verlauf zeigen, der der Quadratwurzel aus der Durchlaufgeschwindigkeit proportional ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung zu schaffen, mit der auf einfache Weise beim Schweißen von mit unterschiedlicher Geschwindigkeit transportierten Kunststoffolien, z. B. durch Ventilation, Strahlungsverluste, Leistungsverluste an den Heizbandträgern, auftretende Störeinflüsse berücksichtigt werden können und die an unterschiedliche Kunststoffe anpaßbar ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine der Durchlaufgeschwindigkeit proportionale

ίο Steuerspannung und eine den Maschinenverlusten anpaßbare Vorspannung in zwei getrennte Wicklungen eines Transduktors gleichzeitig eingegeben werden, dessen Ausgabespannung über einen veränderbaren, nachgeschalteten Transformator der Schweißeinrichtung zugeführt wird.

Bei der Erfindung wird die an sich bekannte Tatsache nutzbar gemacht, daß die Kennlinie eines Transduktors einen derartigen Verlauf besitzt, daß sich durch bestimmte Wahl des Stcüerspannungsbereiches eine Ausgangsspannung des Transduktors erzielen läßt, die der Quadratwurzel aus der Steuerspannung, d.h. im vorliegenden Fall der Quadratwurzel aus der Durchlaufgeschwindigkeit proportional ist.
Die erfindungsgemäße Anordnung bietet einfache Möglichkeiten dafür, die durch Ventilation, Strahlungsverluste, Leitungsverluste an den Bandträgern od. dgl. sich einstellenden Störeinflüsse, die sich rechnerisch kaum erfassen und berücksichtigen lassen, einfach jeweils empirisch von Fall zu Fall zu erfassen. Durch die

Größe des Vorstromes wird der Punkt auf der Kennlinie des Transduktors festgelegt, an dem bei minimaler Durchlaufgeschwindigkeit der Kunststoffolien die Regelcharakteristik beginnt Dadurch wird zugleich auch der Spannungsanstieg längs dieser Regelcharakteristik bi? zum Spannungshöchstwert bei maximaler Durchlautgeschwindigkeit der Kunststoffolien festgelegt.

Dadurch, daß der nachgeschaltete Transformator veränderlich ist, ist die absolute Größe der Heizleistung bei unverändertem Verhältnis der maximalen und minimalen Heizleistung einstellbar.

Zweckmäßigerweise ist bei Durchlaufgeschwindigkeit Null der Kunststoffolien zur Erzielung einer Vorheizung dei Schweißeinrichtung an dem Transformator oder an der Steuerwicklung des Transduktors eine Festspannung angelegt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Von diesen zeigt

F i g. 1 schematisch das Grundprinzip einer erfindung^gemäßen Schaltungsanordnung und

^ς° F i g. 2 ein Kennlinienfeld eines Transduktors.

Gemäß der Darstellung in F i g. 1 besteht die erfindungsgemäße Anordnung im wesentlichen aus einem Steuerkreis, in dem die Steuerwicklung 1 des Transduktors T liegt und in dem auf Grund einer geschwindigkeitsproportionalen Gleichspannung u₅, ein Steuerstrom /$, fließt, sowie aus einem Lastkreis, in dem die Lastwicklungen 2 des Transduktors Tliegen, und an dem eine Netzwechselspannung U anliegt. Durch die Spannung Uwird die Primärspule eines dem Transduktor Tnachgeschalteten Transformators Tr beaufschlagt, wobei die Größe der an der Primärspule effektiv anliegenden Spannung durch den Scheinwiderstand der Lastwicklungen 2 des Transduktors T bestimmt ist. Dadurch wird auch der effektiv zu einer SchweiQeinrichtung 5, z. B. einem Heizband, fließende Laststrom /_s bestimmt.

Wenn, wie vorstehend bereits erwähnt, eine Vorheizung der Schweißeinrichtung erzielt werden soll, dann

kann auch an den Steuerkreis des Transduktors Γ eine Festspannung angelegt sein, der sich die geschwindigkeitsproportionale Gleichspannung überlagert

In dem Steuerkreis des Transduktors Tist weiterhin ein veränderbarer Widerstand R vorgesehen, durch den die Größe eines Vorstromes /„ für den Transduktor T bestimmt wird. Die Beeinflussung der Kennlinie des Transduktors T^furch einen derartigen Vorstrom ist aus F i g. 2 ersichtlich. Aus dem dort gezeigten Schaubild ist die Lage derTransduktorkennlinie für drei unterschiedliche Vorströme I_v\, Ιλ und /,3 ersichtlich. Auf der Abszisse, längs der die geschwindigkeitsproportionale Steuerspannung u_s, aufgetragen ist, ist der Spannungsbereich abgegrenzt, der dem zu regelnden Geschwindigkeitsbereich von minimaler bis maximaler Geschwindigkeit entspricht. )e nach der Höhe des Vorstromes /, und dem entsprechend der Lage der Transduktorkennlinie folgt der Laststrom /_a einem unterschiedlichen Regelverlauf, da die Transduktorkennlinie in dem in Frage kommenden Spannungsbereich an verschieder gekrümmten Teilstrecken ausgenutzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Steuerung der Temperatur einer Schweißeinrichtung zum Schweißen von Kunststofffolien in Abhängigkeit von der Durchlaufgeschwindigkeit der Kunststoffolien durch die Schweißeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Durchlaufgeschwindigkeit proportionale Steuerspannung und eine den Maschinenverlusten anpaßbare Vorspannung in zwei getrennte Wicklungen eines Transduktors gleichzeitig eingegeben werden, dessen Ausgabespannung über einen veränderbaren, nachgeschalteten Transformator der Schweiüeinrichtung zugeführt wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Durchlaufgeschwindigkeit Null zur Erzielung einer Vorheizung der Schweißeinrichtung an dem Transformator oder an der Steuerwicklung des Transduktors eine Festspannung anliegt.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als der Durchlaufgeschwindigkeit proportionale Steuerspannung an der Steuerwicklung des Transduktors eine von der Ankerspannung des die Durchlaufgeschwindigkeit bestimmenden Antriebsmotors abgezapfte Gleichspannung anliegt.