DE1171150B

DE1171150B - Durch Temperaturregler elektrisch gesteuerte Sicherheitseinrichtung, insbesondere anSchneckenpressen

Info

Publication number: DE1171150B
Application number: DEB63485A
Authority: DE
Inventors: Hans Lohest; Siegfried Antrecht
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1961-08-02
Filing date: 1961-08-02
Publication date: 1964-05-27
Also published as: NL123799C; FR82031E; FR1261709A; NL281667A

Description

Die Erfindung betrifft eine durch Temperaturregler elektrisch gesteuerte Sicherheitseinrichtung für das Einschalten von Maschinen mit mehreren Heizzonen zur Verarbeitung von thermoplastischen organischen Hochpolymeren, insbesondere an Schneckenpressen, nach Patentanmeldung B 54014 X/ 39 a4 und mit einer im Temperaturregelkreis angeordneten Rückführungsvorrichtung zum vorzeitigen Ein- und/ oder Ausschalten der Heizenergie beim Regeln der Heiztemperatur, bei welcher Sicherheitseinrichtung jeder Heizzone der Maschine magnetische oder elektronische Steuermittel, insbesondere Hilfsschütze zugeordnet sind, deren Arbeitskontakte in Serie mit dem Steuerschütz des Antriebsmotors liegen und die beim Erreichen der zugehörigen vorgegebenen Regeltemperatur über einen Kontakt der Heizzonenschaltschütze eingeschaltet werden und dadurch ihrerseits mit ihren - Arbeitskontakten den Stromkreis des Steuerschützes bis zum Startschalter schließen.
Zur Verringerung der sich bei solchen temperaturgesteuerten Regelstrecken ergebenden Regelimpulsverzögerungen und Totzeiten, welche darauf beruhen, daß sich die Veränderungen im Energiefluß erst nach einiger Zeit an der Temperaturmeßstelle bemerkbar machen und daß somit auch die Regelimpulse nur mit einem gewissen Nachlauf abgegeben werden, verwendet man gewöhnlich sogenannte Rückführungen im Regelkreis, die das vorzeitige Ein- bzw. Ausschalten der Heizenergie beim Regeln der Heiztemperatur bewirken. Auch bei Maschinen zur Verarbeitung von thermoplastischen organischen Hochpolymeren, beispielsweise Schneckenpressen, welche zunächst vor der Inbetriebnahme aufgeheizt werden und dann während des Betriebes bei einer vorgegebenen Temperatur arbeiten, ist es bereits iiblich, die über den vorgegebenen Regeltemperaturgrenzwert nach oben oder unten hinausgehenden Temperaturschwankungen mittels einer solchen Rückführungsvorrichtung zu verringern, indem die Meßwertanzeige des Reglers schneller in Richtung auf den Sollwert gebracht wird, als es dem tatsächlichen Verlauf der zu regelnden Temperatur entspricht. Auf diese Weise wird die Schalthäufigkeit des Reglers erhöht, die Regelabweichungen werden verringert, und die Temperatur läßt sich nahezu konstant halten.
Die übliche Anordnung einer solchen Rückführungsvorrichtung hat beim Anheizen der Anlage jedoch den Nachteil, daß der Temperatur-Istwert wegen der im Verhältnis zu den Heizzeiten des Regelvorganges langen Aufheizdauer wesentlich stärker verfälscht und der Energiefluß daher bereits vor Erreichen des vorgegebenen Regeltemperaturwertes Durch Temperaturregler elektrisch gesteuerte Sicherheitseinrichtung, insbesondere an Schneckenpressen Zusatz zur Anmeldung: B 54014 X / 39 a4 -Auslegeschrift 1 167 010 immer wieder abgeschaltet wird, so daß sich die Anheizzeit für die Maschine ganz beträchtlich verlänger.
Um diesen Nachteil auszuschließen, wird erfindungsgemäß in Weiterentwicklung der in der Patentanmeldung B 54014 X/39a4 beschriebenen Sicherheitseinrichtung für das Einschalten des Antriebsmotors vorgeschlagen, die Rückführungsvorrichtung für die Dauer des Anheizens abschaltbar und erst bei Erreichen der vorgegebenen Regeltemperatur gleichzeitig mit dem Schließen des Steuerkreises bis zum Startschalter des Antriebsmotors einschaltbar auszuführen. Dabei kann die Rückführungsvorrichtung in Abhängigkeit von der vorgegebenen Regeltemperatur selbsttätig ab- und einschaltbar eingerichtet sein. Die Rückführungsvorrichtung ist mit dieser Sicherheitseinrichtung derart verbunden, daß die bei der Sicherheitseinrichtung verwendeten Hilfsschütze, welche beim Erreichen der vorgegebenen Regeltemperatur ansprechen, hierdurch auch die Rückführungsvorrichtung wirksam werden lassen.
Bei Verwendung eines Sammelschalters, welcher die jeder Heizzone der Maschine zugeordneten einzelnen Schaltmittel zusammenfaßt, kann die Rückführungsvorrichtung mit dem Sammelschalter gekoppelt sein.
Das Ein- und Ausschalten der Rückführungsvorrichtung kann auf verschiedene Weise erreicht werden.
Einmal kann das Abschalten der Rückführungsvorrichtung durch Kurzschließen des im Meßkreis des Temperaturreglers gelegenen Teiles der Rückführungsvorrichtung und das Einschalten durch Aufhebung des Kurzschlusses erfolgen. Hierdurch wird die Einspeisung von Thermoströmen aus der Rückführungsvorrichtung in den Regler unterbunden.
Zum anderen kann das Abschalten der Rückführungsvorrichtung durch Unterbrechung des Netzanschlusses derselben erfolgen, um eine Einspeisung von Thermoströmen aus der Rückführung in den Regler zu verhindern, falls auf den Kurzschlußkontakt zur Überbrückung des im Meßkreis des Temperaturreglers gelegenen Teiles der Rückführungsvorrichtung verzichtet wird. Das Einschalten erfolgt dann durch Wiederherstellung des Netzanschlusses. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß an den Kontakten der Hilfsschütze neben den üblichen hohen Steuerspannungen keine Leitungen zu den empfindlichen Meßgeräten führen.
Außerdem kann das Abschalten der Rückführungsvorrichtung durch Parallelschalten des für beide Reglerstellungen vorgesehenen Netzteiles der Rückführungsvorrichtung erfolgen, wenn beide vorher genannten Abschaltmöglichkeiten nicht angewendet sind. Allerdings ist hierbei zu beachten, daß beide Rückführeinflüsse angenähert gleichen Wert haben, damit die beiden entgegengesetzten Rückführgrößen etwa gleich groß sind und sich somit etwa aufheben und keinen resultierenden Wert in den Meßkreis des Temperaturreglers einsteuern. Andererseits besteht bei ungleichen Werten der beiden Rückführeinflüsse aber die Möglichkeit, einen während des Aufheizens etwa gleichbleibenden resultierenden Differenzwert in den Meßkreis des Temperaturreglers einzusteuern, um beispielsweise den Regler schon vor Erreichen der vorgeschriebenen effektiven Temperatur in Tätigkeit zu setzen, um ein Überheizen durch Wärmenachlauf zu vermeiden.
Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß sich die Anheizzeit auf einfachste Weise ohne besondere zusätzliche Mittel oder Einrichtungen erheblich verkürzen läßt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es ist hierbei das gleiche Beispiel wie in der Hauptpatentanmeldung mit den dort verwendeten gleichen Bezugszeichen zugrunde gelegt.
Zum Anheizen beispielsweise eines Schneckenpressenzylinders oder eines anderen Heizkörpers, auch eines solchen, bei welchem ein Wärmeaustauschmittel verwendet wird, wird nach Schließen des Hauptschalters 1 über den Transformator 2 Spannung auf die SteuerphasenR' und S' gegeben. Der Strom fließt nun von der SteuerphaseR' über den Zweitkontakt des eingeschalteten Handschalters 3 und den Regler 38 mit zugehörigem Reglerkontakt zur Schützspule 8 und von dort zur Steuerphase S' zurück. Das Schütz 8 zieht an, öffnet seinen Kontakt 9 und schließt seine Hauptkontakte 40. Nachdem mittels der übrigen Handschalter 4, S und 6 alle Heizzonen eingeschaltet sind, zieht das träge Hilfsschütz 7 an und schließt hierbei mit einigen Sekunden Verzögerung den Kontakt 13. Das als Verzögerungsrelais dienende Schütz 7 hat den Zweck, die Abtastzeit bei Fallbügelreglern zu überbrücken.
Bei elektronischen Reglern kann die Verzögerung verkürzt werden. Nach dem Einschalten der Heiz- zonen fließt die Heizenergie beispielsweise an Schütz 8 über die Kontakte 40 zu den Heizbändern 41 des Schneckenpressenzylinders. Der Temperaturmeßfühler 42 dieser Heizzone gibt seinen Meßwert über den Ruhekontakt 36 des Hilfsschützes 14 an den Regler 38. Bei Erreichen der vorgegebenen Temperatur schaltet der Regler 38 um. Das Schütz 8 fällt ab. Die Hauptkontakte 40 unterbrechen den Energiefluß zu den Heizbändern 41. Gleichzeitig wird der Ruhekontakt 9 des Schützes 8 geschlossen. Hierdurch zieht das Hilfsschütz 14 an, indem der Strom von der Steuerphase R' über den Arbeitskontakt 13 und den Ruhekontakt 9 zur Schützspule 14 und von dieser zur Steuerphase S' zurückfließt.
Mit Anziehen des Hilfsschützes 14 wird auch sein Haltekontakt 18 geschlossen und hierdurch Selbsthaltung des Hilfsschützes 14 erreicht. Mit dem Schließen seines Arbeitskontaktes 22 stellt das Hilfsschütz 14 den Zustand für die Betriebsbereitschaft her, wie im einzelnen in der Hauptpatentanmeldung beschrieben. Gleichzeitig schließt der weiterhin am Hilfsschütz 14 vorhandene Arbeitskontakt 37 erfindungsgemäß die Erregung der Rückführung 39 an das Netz.
Der ebenfalls am Hilfsschütz 14 vorhandene Ruhekontakt 36 öffnet, und die Meßspannung des Temperaturmeßfühlers 42 fließt nun über die Thermoelemente der Rückführung 39, so daß die resultierende Spannung aus Meßfühler und Rückführung auf den Regler 38 arbeiten kann. Jedem Regler ist eine eigene Rückführung zugeteilt, so daß die Schaltung in jeder Heizzone die gleiche Anordnung besitzt. Im zweiten Ausführungsbeispiel nach der Hauptpatentanmeldung müßte das Sammelschütz 33 für alle Heizzonen Kontakte 36 und 37 aufweisen und entsprechend betätigen.

Claims

Patentansprüche: 1. Durch Temperaturregler elektrisch gesteuerte Sicherheitseinrichtung für das Einschalten von Maschinen mit mehreren Heizzonen zur Verarbeitung von thermoplastischen organischen Hochpolymeren, insbesondere an Schneckenpressen, nach Patentanmeldung B 54014 X/39a4 und mit einer im Temperaturregelkreis angeordneten Rückführungsvorrichtung zum vorzeitigen Ein- und/oder Ausschalten der Heizenergie beim RegelnderHeiztemperatur, d a d u r c h gek ennz e i c h n e t, daß die Rückführungsvorrichtung für die Dauer des Anheizens abschaltbar und erst bei Erreichen der vorgegebenen Regeltemperatur gleichzeitig mit dem Schließen des Steuerkreises bis zum Startschalter des Antriebsmotors einschaltbar ausgeführt ist.
2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführungsvorrichtung in Abhängigkeit von der vorgegebenen Regeltemperatur selbsttätig ab- und einschaltbar eingerichtet ist.
3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2, mit Sammelschalter, der die jeder Heizzone der Maschine zugeordneten einzelnen Schaltmittel zusammenfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführungsvorrichtung mit dem Sammelschalter gekoppelt ist.
4. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschalten der Rückführungsvorrichtung durch Kurzschließen des im Meßkreis des Temperaturreglers gelegenen Teiles der Rückführungsvorrichtung und das Einschalten durch Aufheben des Kurzschlusses erfolgt.
5. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschalten der Rückführungsvorrichtung durch Unterbrechen des Netzanschlusses derselben und das Einschalten durch Wiederherstellung des Netzanschlusses erfolgt.
6. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschalten der Rückführungsvorrichtung durch Parallelschalten des Netzteiles der Rückführungsvorrichtung für beide Reglerstellungen und das Einschalten durch Aufhebung dieser Parallelschaltung erfolgt.