DE1052012B

DE1052012B - Anordnung zum Schutz von Elektroden bei der Verschweissung thermoplastischer Kunststoffe im elektrischen Hochfrequenzfeld gegen Durchschlag

Info

Publication number: DE1052012B
Application number: DEW23050A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wilhelm Waesch
Original assignee: WILHELM WAESCH DR ING
Current assignee: WILHELM WAESCH DR ING
Priority date: 1958-03-31
Filing date: 1958-03-31
Publication date: 1959-03-05

Description

Anordnung zum Schutz von Elektroden bei der Verschaveil3ung thermoplastischer Kunststoffe im elektrischen Hochfrequenzfeld gegen Durchschlag Beim Schweißen thermoplastischer Kunststoffe mittels Hochfrequenz ist der elektrische Durchschlag durch das Material eine häufige und unliebsame Begleiterscheinung.DieserDurchschlag kann beim Einrichten der Alaschine eintreten, wenn zuviel Spannung an die Elektrode gelangt. Durchschläge können aber auch während des Arbeitsvorgangs auftreten infolge von Spannungsschwankungen, Anpassungsänderungen und Inhomogenitäten des Materials. Abgesehen davon, daß jede Unterbrechung des Arbeitsgangs den Ausstoß vermindert, können die an den Elektroden hervorgerufenen Schädigungen ein beträchtliches Ausmaß annehmen. Das Reparieren der Elektroden ist kostspielig und zeitraubend.
Es sind Anordnungen bekanntgeworden, deren Zweck es ist, den Hochfrequenzgenerator bei Entstehen eines Durchschlags abzuschalten. Eine Methode z. B. ist, die wohl immer vorhandene Überlastsperre lastabhängig einzustellen, so daß ein entstehender Durchschlag nur eine geringe Überlast zu schaffen braucht, um den Generator abzuschalten.
Diese Methode versagt oft insbesondere bei Generatoren größerer Leistung. Die Laststeigerung durch die Funkenstrecke während des Durchschlags ist im Verhältnis zur Gesamtlast gering.
Es ist ferner eine Anordnung gebaut worden, die auf den Spannungszusammenbruch an der Elektrode bei Auftreten einer Durchschlagsstrecke reagieren soll. Hochfrequenz-Elektrodenspannung wird an einer Stelle der Elektrode abgenommen und einem Auswertegerät zugeführt. Es hat sich gezeigt, daß die Abnahmestelle nicht repräsentativ für den Spannungszusammenbruch an einer anderen Stelle der Elektrode zu sein braucht. Die Hochfrequenzspannung braucht sich z. B. bei Entstehen eines Funkens an der Meßstelle nicht zu ändern, obwohl die Spannung an der Durchschlagsstelle zusammenbricht.
Ferner kann bei der Messung an der Durchschlagsstelle der Funke hochohmig sein. Auch hier muß das Schutzgerät auf den jeweiligen Leistungsgrad der Maschine eingestellt werden. Die Methode ähnelt somit der unter Verwendung der Überstromanordnung. Die Einsatzbereitschaft ist ungenügend.
Demgegenüber gehen das Verfahren und die Anordnung gemäß der Erfindung davon aus, eine für den Durchschlag charakteristische und spezifische Größe zu finden, die die Abschaltung des Generators steuert. Diese Größe soll unabhängig von der Größe der Elektrode sein und dem Ort auf der Elektrode, wo der Durchschlag stattfindet, und unabhängig davon, ob der Generator mit Vollast oder mit einer geringeren Last getrieben wird.
Zum Schutz von Elektroden bei der Verschweißung thermoplastischer Kunststoffe im elektrischen Hochfrequenzfeld gegen Durchschlag sind daher gemäß der Erfindung Einrichtungen vorgesehen, die das von einem Funken im Durchschlag erzeugte elektromagnetische Frequenzspektrum als Funksignal empfangen und so auswerten, daß der die Elektroden speisende Hochfrequenzgenerator verzögerungsfrei abgeschaltet wird. Da die Auswertung eine bestimmte Ansprechgröße der Rauschspannung verlangt, ist diese Größe auch spezifisch. Demgemäß ist ein Funkempfangsgerät vorgesehen. Die Merkmale des Geräts ergeben sich aus nachstehenden Überlegungen: In der Praxis hat man es mit Generatoren im Frequenzbereich zwischen 20 und 40 MHz zu tun. Das Störspektrum kann also nur oberhalb 40 MHz ausgewertet werden. Erstes Bauelement ist also ein Hochpaß mit einer Grenzfrequenz größer als 40 MHz. Bei 60 MHz ist genügend Frequenzabstand und noch ausreichende Störsignalenergie vo,rhanden.
Das gleichgerichtete Hochfrequenzstörspektrum wird niederfrequenzmäßig so ausgewertet, daß der Einfluß der Kurvenform der Stromversorgung ausgeschaltet wird. Auch hier wird wieder ein Hochpaß mit einer Grenzfrequenz von 1000 Hz verwendet.
Die Auswertung der niederfrequenten Rauschspannung erfolgt über einen Spitzenspannungsmesser.
Die hier anfallende Gleichspannung dient zur Steuerung des Generators.

Claims

PATENTANSPRt;CHE: 1. Anordnung zum Schutz von Elektroden bei der Verschweißung thermoplastischer Kunststoffe im elektrischen Hochfrequenzfeld gegen Durchschlag, dadurch gekennzeichnet, daß EinrichtunW gen vorgesehen sind, die das von einem Funken im Durchschlag erzeugte elektromagnetische Frequenzspektrum als Funksignal empfangen und so auswerten, daß der die Elektroden speisende Hochfrequenzgenerator verzögerungsfrei abgeschaltet wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochfrequenzteil des Auswertegerätes ein Hochpaß mit einer Grenzfrequenz größer oder gleich 40 MHz ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederfrequenzteil des Auswertegerätes ein niederfrequenter Hochpaß mit einer Grenzfrequenz größer oder gleich 1000 Hz ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichgerichtete Niederfrequenz über einen Spitzenspannungsmesser ausgewertet wird.