DD139641B1 - Verfahren zur regelung der betriebsweise eines kammerofens - Google Patents

Description

Тіѣеі der Erfindung

Einrichtung zur Regelung der Betriebsweise eines Kannnerofens

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen Regelung der Betriebsweise eines zur Erzeugung des fotochromen Effektes von Brillenpreßlingen vorgesehenen Kammerofens, der von einem Luftumwälzkanal umgeben ist, der mit elektrischen Widerstandsheizern und Kühlorganen versehen ist, in Verbindung mit dem Ofenraum steht und bei dem die Temperatur im Ofenraum lind im Luftumwälzkanal gemessen und der elektrisch abgebildete Wert der Ofenraumtemperatur und der Sollwert eines Zeitplangebers über ein Differenzglied auf einen PI-Regler und nachgeordneten P-Regler geschaltet wird»

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 Kammeröfen, die mit Luftleitkanälen und Luftumwälzgebläse ausgerüstet sind. Die Wärmebehandlung erfolgt nach einem bestimmten Temperatur-Zeit-Programm, das mit einer hohen Genauigkeit eingehalten werden muß. » 2 -

Es ist bekannt, die Temperatur in Kammeröfen 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 "Aus¹* vielfach in der Praxis bei elektrisch beheizten Kammeröfen 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 Regelgenauigkeit die Betriebsweise so zu gestalten, daß im Ofenraum eine eng tolerierte Temperaturverteilung gewährleistet ist.

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 dem P-Regler zur Steuerung des zeitabhängigen Sollwertes durch die Beeinflussung der Heizleistung oder Kühlluftmenge zwei auf das Vorzeichen des Regelimpulses reagierende Stellglieder, vorzugsweise Thyristorstellglieder nachgeordnet sind und zwischen dem PI-Regler und P-Regler ein Mischglied angeordnet ist, das zur rechtzeitigen . Auslösung eines Korrektureingriffs (Vorhalt) noch mit dem Temperaturfühler im Luftumwälzkanal und einer Netzspannungsquelle verbunden ist.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß zur Regelgröße noch eine Hilfsregelgröße zur Regelung der Betriebsweise des Kammerofens herangezogen wird, wodurch die Empfindlichkeit 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 Regeleharakter|.stik erreicht, die wie Versuche zeigten, eine Temperatur-Einstellgenauigkeit von + 0,5° am Meßort des Ofenraumes und eine Zeit-Einstellgenauigkeit von + 3 % ermöglicht.

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Ausführungsbeispiel

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

Die Temperatur im Ofenraum 3 des Kammerofens 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 ITiCr-Ni geeignet. Ein weiterer Temperaturfühler 2^f, ebenfalls als Mantel-Doppe!thermoelement ausgebildet, 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; 2¹ 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 aufgeschaltet_e Das Mischglied 9 wird außerdem noch mit dem Effektivwert der Netzspannung 10 und über einen weiteren.Verstärker 5' mit der Temperatur im Luftumwälzkanal 4, die durch die Thermospannung des Temperaturfühlers 2' 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 bzw«, 12^f 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-Steilglied 12^f zur Beeinflussung der Kühlluft steuert.

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch:

   Einrichtung zur automatischen Regelung der Betriebsweise eines zur Erzeugung des fotochromen Effektes von Brillenpreßlingen vorgesehenen Kammerofens, der von einem Luftumwälzkanal umgeben ist, der mit elektrischen Widerstandsheizern und Kühlorganen versehen ist, in Verbindung mit dem Ofenraum steht und bei dem die Temperatur im Ofenraum und im Luftumwälzkanal gemessen und der elektrisch abgebildete Wert der Ofenraumtemperatur und der Sollwert eines Zeitplangebers über ein Differenzglied auf einen PI-Regler und nachge ordne ten P-Regler geschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem P-Regler (11) zur Steuerung des zeitabhängigen Sollwertes durch die Beeinflussung der Heizleistung oder Kühlluftinenge zwei auf das Vorzeichen des Regelimpulses reagierende Stellglieder (12; 12·)» vorzugsweise !Ehyristorstellglieder nachgeordnet sind und zwischen dem PI-Regler (8) und P-Regler (11) ein Mischglied (9) angeordnet ist, das zur rechtzeitigen Auslösung eines Korrektureingriffs (Vorhalt) noch mit dem Temperaturfühler im Luftumwälzkanal und einer Üetzspannungsquelle (10) verbunden ist«

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