DD139641A1

DD139641A1 - Verfahren zur regelung der betriebsweise eines kammerofens

Info

Publication number: DD139641A1
Application number: DD20874978A
Authority: DD
Inventors: Hermann Besen; Robert Fehrenz; Kurt Kessler; Rolf Wagner
Original assignee: Hermann Besen; Robert Fehrenz; Kurt Kessler; Rolf Wagner
Priority date: 1978-10-28
Filing date: 1978-10-28
Publication date: 1980-01-09
Also published as: DD139641B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Betriebsweise eines zur Erzeugung des fotochromen Effektes von Brillenpresslingen vorgesehenen Kammerofens mit einem Luftleitsystem und Temperaturmessungen in einem Luftleitkanal und im Ofenraum und Vergleich der Messwerte mit dem Sollwert eines Zeitplangebers in einem Differenzglied und anschliessender Aufschaltung mit einen PI-Regler. Es wird mit der Erfindung das Ziel verfolgt, durch eine hohe Regelgenauigkeit die Betriebsweise des Kammerofens so zu gestalten, dass im Ofenraum eine eng tolerierte Temperaturverteilung gewaehrleistet ist. Dieser Zielstellung dient die Aufgabe, einen hinreichend starken, schnell reagierenden Regelimpuls zu erzeugen, der eine Temperatureinstellungsgenauigkeit von plusminus 0,5 Grad am Messort und eine Zeiteinstellungsgenauigkeit von plusminus 3% gewaehrleistet. Die Loesung dieser Aufgabe sieht vor, neben dem Ausgangssingnal des PI-Reglers noch den Netzspannungswert und Luftleitkanaltemperatur mit negativen Vorzeichen einem Mischglied und danach einem P-Regler aufzuschalten und dann auf das Vorzeichen reagierende Thyristorstellglieder zuzufuehren. Figur

Description

208749

. Titel der Erfindung

Verfahren zur Regelung der Betriebsweise eines Kammerofens

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Regelung der Betriebsweise eines zur Erzeugung des fotochromen Effektes von Brxllenpreßlingen vorgesehenen Kammerofens, dessen Ofenraum von schlangeförmig ausgebildeten, mit elektrischen Widerstandsheizern versehenen Luftleitkanälen umgeben ist und bei dem die Temperatur im Ofenraum und in einem Luftleitkanal gemessen und der elektrisch abgebildete Wert der Ofenraumtemperatur und der Sollwert eines Zeitplangebers über ein Differenzglied einem Pi-Regler aufgeschaltet v/ird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Erzeugung des fotochromen Effektes bei Brillenpreßlingen, müssen diese nach ihrer Herstellung einer Wärmebehandlung unterzogen werden, die gewöhnlich aus zwei Temperaturstufen besteht. Hierfür verwendet man meistens elektrisch beheizte Kammerofen, die mit Luftleitkanälen und Luftumwälzgebläse ausgerüstet sind. Die Wärmebehandlung erfolgt nach einem bestimmten Temperatur-Zeit-Programm, das mit einer hohen Genauigkeit eingehalten werden muß.

Es ist bekannt, die Temperatur in'Kammerofen zu regeln, indem der Wert aus einer Temperaturmessung im Ofenraum in einem Regler mit einem Sollwert verglichen und der Differenzbetrag über einen Verstärker einem Stellglied zugeleitet wird·· Nach H. Brunklaus "Industrieofenbau" 2. Auflage, Vulkan-Verlag Dr «. W₀ Classen, Essen, S. 375/7 werden elektrisch beheizte Kammerofen wegen der Einfachheit und Betriebssicherheit bevorzugt mit einer Zweipunktregelung ausgestattet. Es besteht auch die Möglichkeit, bei dieser Verfahrensweise einen Zeitplangeber in das Regelsystem einzubauen, so daß bei einem zeitabhängigen Temperaturverlauf und bei Anwendung einer Rückführung eine Temperaturverteilung im Ofenraum von + 5 K erreicht werden kann·

Nach der angezogenen Literaturquelle sind auch Dreipunktregelungen mit der Stellung "Dreieck", "Stern" und "Aus^K vielfach in der Praxis bei elektrisch beheizten Kammerofen angewandt. Eine wesentlich größere Regelgenauigkeit erhält man hierbei aber auch nicht, so daß der Stand der Technik keine Anregungen bietet, um die Herstellung von Brillenpreßlingen mit fotochromen Effekt in den hochproduktiven Kammerofen zu ermöglichen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht deshalb darin, bei elektrisch beheizten Kammerofen mit einem Luftumwälzsystem in Abhängigkeit von einem .Temperaturprogramm, durch eine hohe Regel- genauigkeit die Betriebsweise so zu gestalten, daß im Ofenraum eine eng tolerierte Temperaturverteilung gev/ährleistet ist.

— 3 —

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur automatischen Regelung der Betriebsweise eines elektrisch beheizten mit einem Luftumwälzsystem ausgestatteten Kammerofens zu schaffen, bei dem in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Temperaturprogramm ein hinreichend starker^ schnell reagierender Regelimpuls zur Auslösung eines Regeleingriffes erzeugt wird, der eine Temperatur-Einstellungsgenauigkeit von + 0,5° C am Meßort und eine Zeit-Einstellungsgenauigkeit von + 3 % gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, wenn neben dein Ausgangs signal des Pi-Reglers noch'der Wert der Netzspannung und die elektrisch abgebildete Temperatur im Luftleitkanal mit negativen Vorzeichen einem Mischglied und danach einem P-Regler aufgeschaltet werden, dessen Regelsignal einem auf das Vorzeichen des Regelsignals reagierenden Thyristor-Stellglied zugeführt wird« Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß zur Regelgröße noch eine Hilfsregelgröße zur Regelung der Betriebsweise des Kammerofens herangezogen wird, wodurch die Empfind- lichkeit des Regelmechanismus erhöht und insbesondere bei Betriebsverhältnissen, wo Zustandsänderungen im Ofenraum nur minimal nach außen zu erkennen sind, ein hinreichend starker Regelimpuls ein rechtzeitiges Auslösen des Korrektureingriffes gewährleistet. Schwingungen im Regelkreis werden somit weitgehend vermieden und eine stabile Regelcharakteristik erreicht, die wie Versuche zeigten, eine Temperatur-Einstellgenauigkeit von + 0,5 C am Meßort des Ofenraumes und eine Zeit-Einstellgenauigkeit von + 3 % ermöglicht.

Ausführungsbeispiel

An Hand der schematischen Darstellung des Regelungssystems soll die Erfindung näher erläutert werden.

Die Temperatur im Ofenraum 3 des. Kammer of ens 1 wird mit einem Temperaturfühler 2 gemessen, der vorzugsweise in der unteren Hälfte des Ofenraumes 3 angeordnet ist. Als Temperaturfühler 2 ist ein Mantel-Doppelthermoelement aus HiCr-Ui geeignet» Ein weiterer Temperaturfühler 2', ebenfalls als Mantel-Doppelthermoelement aus-- gebildet, befindet sich in dem Luftumwälzkanal 4.

Zur Konstanthaltung der Temperatur der Vergleichsstellen der Thermoelemente hat es sich als günstig erwiesen, wenn ein Thermostat (übersichtshalber nicht dargestellt) eingesetzt wird. Die durch die Thermospannung der Temperaturfühler 2; 2^f elektrisch abgebildeten Temperaturen des Ofenraumes 3 und des Luftumwälzkanals 4 werden über einen Verstärker 5» ebenso wie der elektrisch abgebildete Sollwert des Zeitplangebers 6, einem Differenzglied 7 aufgeschaltet, verglichen und sich aus dem Vergleich ergebende Abweichungen vom Sollwert über Pi-Regler 8 einem Mischglied 9 aufgeschaltetο Das Mischglied 9 wird außerdem noch mit dem Effektivwert der Netzspannung 10 und über einen weiteren Verstärker 5^f mit der Temperatur im Luftumwälzkanal 4, die durch die Thermospannung des Temperaturfühlers 2¹ abgeleitet wird, mit negativen Vorzeichen beaufschlagt. Das Ausgangssignal des Mischgliedes 9 wird über P-Regler 11 einem jeweils auf das Vorzeichen reagierenden Thyristor-Stellglied 12 bzwo 12' zugeführt, wobei ein Regelimpuls mit dem positiven Vorzeichen des Thyristor-Stellglied 12 zur Veränderung der Heizspannung und ein Regelimpuls mit einem negativen Vorzeichen das Thyristor-Stellglied 12^f zur Beeinflussung der Kühlluft steuert.

Claims

2 VB7 49

Patentanspruch

Verfahren zur automatischen Regelung der Betriebsweise eines zur Erzeugung des fotochromen Effekts von Brillenpreßlingen vorgesehenen Kammerofens, dessen Ofenraum von schlangenförmig ausgebildeten, mit elektrischen Widerstandsheizern versehenen Luftumwälzkanälen umgeben ist und bei dem die Temperatur im Ofenraum und in einem Luftumwälzkanal gemessen und der elektrisch abgebildete Wert der Ofenraumtemperatur und der Sollwert eines Zeitplangebers über ein Differenzglied einem Pi-Regler aufgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Ausgangssignal des Pi-Reglers zur Erreichung der hohen Regelgenauigkeit noch der Wert der Netzspannung und die elektrisch abgebildete Temperatur im Luftleitkanal mit negativem Vorzeichen einem Mischglied und danach einem P-Regler aufgeschaltet werden, dessen Regelsignale einem auf das Vorzeichen des Regelsignals reagierenden Thyristor-Stellglied zugeführt wird«.

Hierzu A SeiteZcichnung