DE2408475C3

DE2408475C3 - Device for regulating the heating band temperature on plastic impulse welding machines

Info

Publication number: DE2408475C3
Application number: DE19742408475
Authority: DE
Inventors: Hans 8751 Bessenbach Stegmann
Original assignee: Zenglein, Otmar, 8752 Hösbach
Filing date: 1974-02-22
Publication date: 1977-11-17

Description

3030th

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Regelung der Heizbandtemperatur an Kunststoff-Impulsschweißmaschinen, bei welchen die Stromstärke die Dauer des Stromflusses bestimmt.The invention relates to a device for regulating the heating band temperature on plastic pulse welding machines, at which the current intensity determines the duration of the current flow.

Eine derartige Einrichtung wird in der DT-AS 10 44 308 beschrieben. Dort wird zum Einhalten einer gewünschten Temperatur beim Impulsschweißen thermoplastischer Kunststoffe empfohlen, ein thermisches oder elektrisches Schaltmittel zu verwenden, dessen Verhalten dem thermischen Verhalten des Heizbandes entspricht. Das Schaltmittel soll unmittelbar oder mittelbar einen Schaltkontakt betätigen, durch welchen bei einer vorbestimmten Endtemperatur der Heizstrom abgeschaltet wird. Als hierzu geeignetes Schaltmittel wird ein Hitzdraht genannt, dessen temperaturabhängige Dehnung zur Betätigung des Schaltkontaktes verwendet wird. Außerdem wird als geeignetes Schaltmittel ein Bimetallstreifen angegeben. Der Auslegeschrift läßt sich noch entnehmen, daß das Schaltmittel in Serie mit dem Heizband geschaltet sein soll. Bei solcher Schaltung durchfließt der das Heizband durchfließende Strom auch das Schaltmittel und bewirkt durch die erzeugte Stromwärme infolge Dehnens des Hitzdrahtes bzw. Krümmens des Bimetallstreifens das Betätigen des Schaltkontaktes.Such a device is described in DT-AS 10 44 308. There is one to keep desired temperature when pulse welding thermoplastics is recommended, a thermal or to use electrical switching means whose behavior corresponds to the thermal behavior of the heating tape is equivalent to. The switching means should directly or indirectly actuate a switching contact through which the heating current is switched off at a predetermined end temperature. As a suitable switching means for this purpose A hot wire is called, the temperature-dependent expansion of which is used to actuate the switch contact is used. In addition, a bimetal strip is specified as a suitable switching means. The interpretative document it can also be seen that the switching means should be connected in series with the heating tape. at In such a circuit, the current flowing through the heating tape also flows through the switching means and causes it by the generated electricity heat as a result of stretching the hot wire or bending the bimetallic strip Actuation of the switch contact.

Bei der bekannten Vorrichtung wird das thermische Verhalten des Hitzdrahtes bzw. des Bimetallstreifens zum Betätigen des Schaltkontaktes herangezogen. Die Steuerung der Schweißbandtemperatur ist relativ träge und ungenau; sie kann den heutigen Anforderungen nicht genügen.In the known device, the thermal behavior of the hot wire or the bimetallic strip used to operate the switch contact. The control of the sweatband temperature is relatively sluggish and inaccurate; it cannot meet today's requirements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Temperaturregeleinrichtung derart auszubilden, daß sie feinfühlig und rasch wirksam die Temperatur des Heizbandes regelt.The invention is based on the object of designing a temperature control device in such a way that it regulates the temperature of the heating tape sensitively and quickly.

Demgemäß besteht die Erfindung an einer Regeleinrichtung der eingangs angegebenen Art darin, daß ein Komparator vorhanden ist, dem eine einstellbare Referenzspannung und der Spannungsabfall eines vom Nutzstrom durchflossenen Widerstandes zugeleitet werden, und daß die vom Komparator ermittelte Spannungsabweichung einer Schaltstufe zugeleitet wird, die bei fehlender positiver Spannungsabweichung das sofortige öffnen eines im Zündkreis eines vom Nutzstrom durchflossen Triacs liegenden Relais bewirkt und bei negativer Spannungsabweichung den Impuls so lange speichert, bis an einem eigens hierzu vorgesehenen Nullspannungsschalter der Nulldurchgang der Speisespannung signalisiert wird und in diesem Augenblick das Relais schließt.Accordingly, the invention consists of a control device of the type specified in that a Comparator is available to which an adjustable reference voltage and the voltage drop of one of the Useful current flowed through resistor are fed, and that determined by the comparator Voltage deviation is fed to a switching stage, which in the absence of a positive voltage deviation the immediate opening of a relay in the ignition circuit of a triac through which the useful current flows causes and in the case of a negative voltage deviation stores the pulse until a specially designed one provided zero voltage switch the zero crossing of the supply voltage is signaled and in this Moment the relay closes.

Bei der Einrichtung nach der Erfindung wird der dem Nutzstrom proportionale Spannungsabfall an einem vom Nutzstrom im Primärkreis durchflossenen Widerstand als Eingangsglied eines Reglers herangezogen, der den vorgegebenen Wert herstellt und aufrechterhält. Hierzu weist der Regler einen Komparator auf, dem eine von einem Potentiometer eingestellte (vorgegebene) Referenzspannung und die Fingangsspannung (Spannungsabfall am Widerstand) zugeleitet werden. Der Komparator vergleicht die Eingangsspannung mit der vorgegebenen Referenzspannung und veranlaßt, daß der Schweißbandstrom entweder weiterhin fließt oder abgeschaltet wird, je nachdem das Vergleichen eine negative Spannungsabweichung oder keine Spannungsabweichung ergibt.In the device according to the invention, the voltage drop proportional to the useful current at a Resistance through which the useful current flows in the primary circuit is used as the input element of a controller, that establishes and maintains the specified value. For this purpose, the controller has a comparator, which is a (preset) reference voltage set by a potentiometer and the input voltage (Voltage drop across the resistor). The comparator compares the input voltage with the predetermined reference voltage and causes the sweatband current to continue either flows or is switched off, depending on the comparison a negative voltage deviation or there is no voltage deviation.

Mit der feinfühligen und rasch wirkenden Temperaturregeleinrichtung wird erreicht, daß die Endtemperatur des Heizbandes immer die gleiche ist, unabhängig davon, ob noch Restwärme von der vorangegangenen Schweißung vorhanden ist. Die erfindungsgemäße Regeleinrichtung ermöglicht es, die Schweißbandtemperatur auf einer eingestellten Höhe praktisch konstant zu halten, da nur noch äußerst geringe Temperaturschwankungen am Schweißband auftreten können. Deshalb können mit Schweißmaschinen, welche mit der erfindungsgerr.äßen Einrichtung ausgerüstet sind, auch äußerst temperaturempfindliehe Kunststoffe geschweißt werden, ohne Fehlschweißungen besorgen zu müssen.With the sensitive and fast acting temperature control device it is achieved that the final temperature of the heating tape is always the same, regardless whether there is any residual heat from the previous weld. The inventive Control device makes it possible to keep the sweatband temperature practically constant at a set height to keep, as only extremely small temperature fluctuations can occur on the sweatband. Therefore, with welding machines which are equipped with the device according to the invention, too Extremely temperature-sensitive plastics can be welded without worrying about faulty welds have to.

Besonders vorteilhaft ist, es, wenn bei der erfindungsgemäßen Einrichtung als Relais zum Zünden des Triacs ein im Nulldurchgang der Speisespannung schließendes Reedrelais dient.It is particularly advantageous if, in the device according to the invention, as a relay for igniting the triac a reed relay that closes when the supply voltage passes through zero is used.

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung wird nach einem Startimpuls beim nächsten Nulldurchgangssignal ein Zünden des Triacs durch das Reedrelais bewirkt. Es fließt nun für die Dauer der positiven Abweichung des Komparators ein Nutzstrom.. -cW immer kleiner wird, je mehr das Heizband sich erwärmt. Schließlich sinkt der Nutzstrom bzw. der Spannungsabfall am Widerstand unter den eingestellten Referenzwert und der Komparator bewirkt — da nun keine Abweichung mehr vorhanden ist — über die Schaltstufe ein sofortiges öffnen des Reedkontaktes. Bauartbedingt wird der Triac nun noch bis zum nächsten Nulldurchgang Strom fließen lassen und dann selbst löschen.When using the device according to the invention, after a start pulse at the next zero crossing signal causes the triac to be triggered by the reed relay. It now flows for the duration of the positive Deviation of the comparator a useful current .. -cW becomes smaller, the more the heating tape heats up. Finally, the useful current or the voltage drop decreases at the resistor below the set reference value and the comparator causes - there now none There is no longer any deviation - the reed contact opens immediately via the switching stage. Due to the design the triac will now let current flow until the next zero crossing and then delete it itself.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigtThe invention is explained below with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 ein Blockschaltbild der Regeleinrichtung,F i g. 1 is a block diagram of the control device,

F i g. 2 ein verfeinertes Schaltschema der Regeleinrichtung nach Fig. 1.F i g. FIG. 2 shows a refined circuit diagram of the control device according to FIG. 1.

Das Schweißband 1 erhält seinen Strom über den Schweißtrafo 2, der seinerseits vom Leistungssteügüed 3 gespeist wird, welches von dem Temperaturregelsystem 4 geregelt wird.The sweatband 1 receives its current via the welding transformer 2, which in turn is supplied by the power module 3 is fed, which is controlled by the temperature control system 4.

Wenn der Schalter 5 eingelegt wird, dann wird derIf the switch 5 is inserted, then the

Schweißvorgang gestartet, der so lange andauert, bis die am Regler 4 eingestellte Temperatur des Heizbandes 1 erreicht ist. Wenn dies der Fall ist, wirkt der Regler 4 auf das Leistungsstellglied 3 ein und bewirkt das Abschalten. SWelding process started, which lasts until the The temperature of heating tape 1 set on controller 4 has been reached. If this is the case, the controller 4 acts the power actuator 3 and causes the shutdown. S.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, in dei Jas Heizband mit la und der Schweißtransformator mit 2a bezeichnet sind, ist in den Primärkreis des Schweißtransformators 2a ein Widerstand 6 gelegt, der von dem Nutzstiom I durchflossen wird. Außerdem liegt im Primärkreis des Trafos ein i'riac 7, welcher von dem Reedrelais 8 gezündet wird. Das Reedrelais 8 selbst wird von einer Schaltstufe 9 gesteuert, die der Regeleinrichtung angehört.As shown in FIG. 2 can be seen, in which heating tape is denoted by la and the welding transformer by 2a, a resistor 6 is placed in the primary circuit of the welding transformer 2a , through which the useful voltage I flows. In addition, there is an i'riac 7 in the primary circuit of the transformer, which is triggered by the reed relay 8. The reed relay 8 itself is controlled by a switching stage 9 which belongs to the control device.

Die Regeleinrichtung umfaßt noch den Komparator 10, welchem der Spannungsabfall des vom Schweißstrom im Transformator-Primärkreis durchflossenen Widerstandes 6 nach Gleichrichtung im Gleichrichter 11 und außerdem eine an einem Potetaiometer 13 einstellbare Referenzspannung zugeleitet wird, in der vom Gleichrichter 11 zum Komparator 10 führenden Leitung ist noch ein Trimmpotentiometer 12 eingebaut.The control device also includes the comparator 10, which the voltage drop of the welding current in the transformer primary circuit through which the resistor 6 flows after rectification in the rectifier 11 and also a reference voltage adjustable on a potentiometer 13 is supplied in which A trimming potentiometer 12 is also installed from the rectifier 11 to the comparator 10 line.

Dem Komparator nachgeschaltet ist die vorerwähnte Schaltstufe 9, deren Ausgang zu dem Reedrelais 8 führt.The aforementioned switching stage 9, the output of which leads to the reed relay 8, is connected downstream of the comparator.

An die Schalterstufe 9 isi des, weiteren ein Nullspannungsschalter 14 angeschlossen, der mit dem Netzteil 15 verbunden ist.The switch stage 9 is also connected to a zero-voltage switch 14 connected, which is connected to the power supply 15.

Am Potentiometer 13 wird der dem Sollstrom entsprechende Spannungsabfall im Widerstand 6 eingestellt. Der dem Iststrom entsprechende Spannungsabfall am Widerstand 6 gelangt nach Gleichrichtung über das zur Grobeinstellung der Temperatur des Heizbandes 1 dienende Trimmpottntiometer 12 zum Komparator 10; zur Feineinstellung der Temperatur dient das Potentiometer 13. Die von dem Komparator 10 gebildete Abweichung gelangt an die Schaltstufe 9, welche bei fehlender positiver Spannungsabweichung das sofortige öffnen des Reedrelais 8 bewirkt. Dies wirkt sich dahingehend aus, daß beim nächsten Nulldurchgang der Triac 7 hier die Stromzuleitung zum Schweißtrafo 2a unterbricht. Wenn die Spannungsabweichung, welche vom Komparator zur Schaltstufe 9 gelangt, positiv ist, dann speichert die Schaltsiufe 9 den Impuls so lange, bis an dem Nullspannungsschalter 14 der Nulldurchgang der Speisespannung signalisiert wird. Sobald dies der Fall ist, wird das Reedrelais 8 eingeschaltet, wodurch der Triac 7 zündet und der Nutzstrom fließt.The voltage drop in the resistor 6 corresponding to the nominal current is set at the potentiometer 13. The voltage drop across the resistor 6 corresponding to the actual current reaches the comparator 10 after rectification via the trimming potentiometer 12, which is used to roughly set the temperature of the heating tape 1; The potentiometer 13 is used to fine-tune the temperature. The deviation formed by the comparator 10 reaches the switching stage 9, which causes the reed relay 8 to open immediately if there is no positive voltage deviation. The effect of this is that the triac 7 interrupts the current supply to the welding transformer 2a at the next zero crossing. If the voltage deviation that reaches the switching stage 9 from the comparator is positive, the switching stage 9 stores the pulse until the zero-voltage switch 14 signals the zero crossing of the supply voltage. As soon as this is the case, the reed relay 8 is switched on, whereby the triac 7 ignites and the useful current flows.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for regulating the heating band temperature on plastic pulse welding machines, in which the current intensity determines the duration of the current, characterized in that a comparator (10) is available, an adjustable reference voltage and the voltage drop of one of the useful current (I) through which the resistance (6) has flowed through, and that the voltage deviation determined by the comparator (10) is fed to the pin switching stage (9) which, if there is no positive voltage deviation, immediately opens a relay (7) in the ignition circuit of a triac (7) through which the useful current (I) flows. 8) and in the case of a negative voltage deviation saves the pulse until the zero-crossing of the supply voltage is signaled at a zero-voltage switch (15) provided for this purpose, and at this moment the relay is signaled

(8) closes.

2. Device according to claim 1, characterized in that the relay for igniting the triac (7) a reed relay (8) which closes at the zero crossing of the supply voltage is used.