DE2119445C3 - Temperaturregelanordnung fur eine Impulsschweißmaschine - Google Patents

Temperaturregelanordnung fur eine Impulsschweißmaschine

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Description

Die Erfindung betrifft eine . emperaturregelanord- verhalten nicht zu.
nung für eine Impulsscliwdßmaschine, bei der in Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es. eii
einem elektrisch beheizten Schv. jißbalken mit einem 30 Anordnung zur Temperaturregelung von Impui-
Heizdraht ein einem Regelkreis zugeordnetes Tempe- schweißcinrichtungen zu schaffen, die die Vorsteher :
raturmeßglied angeordnet ist. geschilderten Nachteile vermeidet und auch iv
Impulsschweißeinrichtungen, die vornehmlich zum gleichbleibenden Taktzeiten eine konstante Sehwc:
Verschweißen von Kunststoffolien dienen, bestehen temperatur gewährleistet. Diese Aufgabe wird erfiü
im wesentlichen aus einem metallischen Träger für 35 dungsgemäß dadurch gelöst, daß das Temperatur
einen elektrisch beheizten Schweißdraht, der auf eine meßglied einen elektronischen Regler beaufschlag;.
Gcgendruckleiste zu bewegt werden kann. Der dessen Ausgang einen im Heizkreis liegenden Wech
Schweißdraht ist in der Regel mit Kunststoff, z.B. selstromsteller mit Phasenanschnittsteuerung \r-
Teflon, isoliert, während die gegenüberliegende Ge- Anti-Parallelschaltung oder über einen Triac bei
gendrucklciste mit Silikon-Kautschuk beschichtet ist. 40 konstanter Impulsdauer steuert.
Diese Anordnung wird in der Fachsprache mit Eine zweckmäßige Ausführungsform der erfin
Schweißbalken bezeichnet. dunsjsgemäßen Temperaturregelanordnung sieht vor.
Der Schweißvorgang mittels dieses Schweißbai- daß ein den Regler von der Schweißeinrichtung wiih-
kens vollzieht sich in der Weise, daß die 7.11 ver- rend der Impulsdauer trennender und von dieser ge
schweißenden Kunststoffolien zuerst zwischen dem 45 stcuerter Nockenschalter vorgesehen ist. Diese Maß-
Träger und der Gegendruckleiste festgeklemmt wer- nähme erfolgt zu dem Zweck, die Temperaturspitzen,
den und daraufhin der Schweißdraht durch einen die während des Impulses in der Schweißeinrichtung
kurzen Stromimpuls aufgeheizt wird. Dadurch wird entstehen, für den Regelwert unberücksichtigt zu las-
das Material der Folien plastifiziert und miteinander sen und somit nur den Temperaturschwellwert des
bei entsprechendem Andruck verschweißt. Infolge 50 gesamten Schweißbalkcns als Meßgröße zu nutzen,
der durch die Stromimpulse fortwährend eingespei- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann zwi-
sten Wärmeenergie heizt sich die Schweißeinrichtung sehen dem Regler und dem Wechselstromsteller ein
langsam auf, so daß nach einer bestimmten Betriebs- elektromechanisches Stellglied, z.B. ein Stellmotor,
dauer die Temperatur der Schweißeinrichtung den geschaltet sein.
Plastifizierungspunkt der zu verschweißenden Folien 55 Ein Ausfiihrungsbeispiel der Erfindung wird nach-
auch außerhalb der Impulsdauer erheblich näher stehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. In
liegt als zu Beginn des Betriebes. Es besteht daher der Zeichnung zeigt
die Gefahr, daß nach längerem Betrieb während der F i g. 1 schematisch einen Schweißbalken,
Impulsabgabe die Folie zu stark plastifiziert oder so-' F i g. 2 in einem Diagramm den Temperaturverlauf
gar verbrannt wird. Dieses Problem ist insbesondere 60 in einer impulsschweißeinrichtung ohne Regelanord-
gravicrend bei Impulsschweißeinrichtungen mit sehr nung,
schneller Taktfolge, also Hochleistungsmaschinen, da F i g. 3 in einem Diagramm ähnlich F i g. 2 den
bei diesen die zur Aufheizung der Kunststoffolien er- Tempcraturverlauf in einem Schweißbalken mit der
forderliche Wärmemenge mit hoher Leistung und bei erfindungsgemäßen Temperaturregelanordnung und
einer sehr kurzen Impulsdauer eingespeist wird, um 65 F i g. 4 schematisch eine Schaltung, mittels der in
die Taktzeiten möglichst niedrig zu halten. der erfindungsgemäßen Weise die Heizleistung ge-
Es ist bereits eine Regelanordnung für eine derar- steuert wird,
tiee Schweißeinrichtung bekanntgeworden, bei der in Gemäß der Darstellung in Fig. 1 besteht eine Im-
pulsschvveißcinrichtung im wesentlichen aus einem metallischen Träger 1 mit Sehweißdrahtbefestigungen 2. die bei längeren Schwcißcinrichtungen vorwiegend federnd ausgebildet werden, einer Grundisolation 3 für einen flachen Schweißdraht 4 und einer ahschließerden Kunststoffisolation 5. z.B. aus Teflon. Dem Träger 1 gegenüber liegt eine mit Silikon-Kautschuk beschichtete Gcgendruckleiste 6. In dem Schweißbalken ist in der Nähe des beheizten Schweißdrahtes ein Temperaturmeßglied 16. z. B. ein Thermoelement, ein Heizleiter oder ein temperaturabhängiger Widerstand, mi· Anschlüssen 7 angeordnet.
Das Diagramm gemäß F i g. 2 zeigt die in einem Schweißbalken ohne Tcmperaturregelanordnung herrschende Temperatur T über der Zeit t aufgetragen. Mit T., ist die zur Durchführung eines ordnungsgemäßen Schweißvorganges erforderliche Temperatur bezeichnet. Auf der Abszisse ist die konstante Impulsdauer/, der StromimpulseS) eingezeichnet. Die Kurve 10 zeigt den langsamen Temperaturanstieg im Schweißbalken nach dem Einsetzen des Betriebes, d.h. nach einer Anzahl von Schweißtakten. Die Impulsspitzen 11 veranschaulichen die Temperaturanstiege während der Impulsdauer, während die scnraffierten Flächen 12 in den Impulsspitzen die eingespeiste Wärmemenge darstellen. Durch die zunehmende Aufheizung des Schweißbalkens steigen die Temperaturspit/en bei den weiteren Takten übe· die Solltemperatur /'., und nähern sich einer Temperatur Γ.,. die für das Schweißgut bereits nachteilig im Aus der Darstellung in Fig. 3 ist zu erkennen. da: die bei den aufeinanderfolgenden Impulser, /ul:. führte Wärmemenge mit zunehmender Betriehsdai^ er Einrichtung abnimmt und damit die Tempei;: urspitzen während der Impulsdauer die Solltemper.; ur /"., auch bei längerem Betrieb nicht überschreite:·;
turs
tür
1UV.11 V^1 _.
Gemäß der Darstellung in F i g. 4 wirkt das Ten peraturmeßülied 16 unmittelbar auf einen elektron sehen Regler 8 und dient für diesen als Meßwert-her. Der Ausgang des elektronischen Reglers 8 ist ■·■ Anti-Parallelschaltung auf einen Wechselstromstelk·1 17 geschaltet, der im Heizkreis des Schweißbalke: Viem. In tiüm RcglcrS ist schematisch ein nockeng. steuerter Schalter 15 angedeutet, der in Abhänüigker von der Taktzeit der Sch.veißeinrichtung so betätig wird, daß während der Impulsdauer der Regler 8 vorder Schweißeinrichtung abgeschaltet ist. Dadurch bleibt der Einfluß der Temperaturspitzen 11 auf de: Meßwert ausgeschaltet. Das jeweilige Aufschatten des Meßvorganges, durch den die durch den Impui zu übertragende Heizleistung bestimmt wird, erfolg1 jeweils vor der Abgabe des elektrischen Impulses fü: die Schweißung. Der nockengesteuerte Schalter kann sowohl im Eingang als auch im Ausgang de Reglers 8 zwischengeschaltet werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

  1. ι 2
    den Trauer für den durch die Stromimpuls belici/
    Patentansprüche: ten Schweißdraht ein temperaturabhängiger Wide;
    stand bzw. ein Temperaturfühler eingefügt ist im,!
    !. Temperaturreuclanordnung für eine Impuls- bei der die Impulsabgabe für den Schweißdrai ·
    schweißmaschine, hei der in einem elektrisch be- 5 durch einen Zeitgeber erfolgt, in dessen Zeitkreis d.:
    hei/ten Sehwcißbalken mit einem Hei/drahl ein temperaiurabhängige Widerstand emges.:hallei ι ;
    einem Reuelkreis zugeordnetes Tcmperaturmeß- (deutsche Offenlegungsschritt 1 47') 3 14).
    ulied angeordnet isl dadurch gekenn- Diese bekannte Regelanordnung wirkt in d.
    /eich net. daß das Temperaturmeßglied (16) Weise, daß der \on der Temperatur des Schweißb..!
    einen elektronischen Reszler (8) beaufschlagt, des- io kens unmittelbar beaufschlagte temperaturabhängig
    sen Ausgang einen im Heizkreis liegendei-TWech- Widerstand direkt die durch einen monostabil.·.
    seKlromsteHcr (17) mit Phasenanschnitlsteuerunu Multivibrator bestimmte Heizimpulsdauer leslie·.:'
    in Anti-Parallelschaltung oder über einen Triac Zwangläufig erhält man dadurch unterschiedlich
    bei konstanter Impulsdauer steuert. Taktzeilen der Schweißeinrichtung. da zu Beginn d.
  2. 2. Regelanordnung nach Anspruch 1, dadurch iä Betriebs wahrend der Schweißbalken noch eine nie gekennzeic.inet. dasein den Regler (8) \on der rigere Temperatur aufweist, die Impulsdauer erlu: Schweißeinrichtung während der Impulsdauer lieh langer als nach einer bestimmten Betricbsdai:·.· trennender und von dieser gesteuerter Nocken- ist. Für die vorstehend bereits erwähnten Hochl,·, schalter (15) voreesehen ist. " stungsmaschinen. die sehr kurze Taktzeiten aufw ■
  3. 3. Regelanordnung nach Anspruch 1 oder 2. 20 sen."bedeutet das. daß diese zu Beginn des Betrieb dadurch "gekennzeichnet, daß zwischen dem Re- und auch nach auftretenden Unterbrechungen in ■·. eier (8) und dem Wechselstromsteller (17) ein rer Geschwindigkeit erheblich gedrosselt werd. elektromechanisches Stellglied z.B. ein Stellmo- müssen, was zusätzliche Regelorgane für die Laulg tor. iieschaitet ist. " schwindigkeit der Anlage erforderlich macht. In \ 1.
    25 len Fällen lassen jedoch sogar die heute gefordert.
    hohen Taktgeschwindigkeiten infolge des damit \\
    bundenen Produktionsausfalles ein derartiges Rege
DE2119445A 1971-04-21 1971-04-21 Temperaturregelanordnung fur eine Impulsschweißmaschine Expired DE2119445C3 (de)

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