DE9404840U1 - Heiz- und Temperaturmeßelement - Google Patents

Heiz- und Temperaturmeßelement

Info

Publication number
DE9404840U1
DE9404840U1 DE9404840U DE9404840U DE9404840U1 DE 9404840 U1 DE9404840 U1 DE 9404840U1 DE 9404840 U DE9404840 U DE 9404840U DE 9404840 U DE9404840 U DE 9404840U DE 9404840 U1 DE9404840 U1 DE 9404840U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heating
temperature measuring
measuring element
conductor
element according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE9404840U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fried Krupp AG Hoesch Krupp
Original Assignee
Fried Krupp AG Hoesch Krupp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fried Krupp AG Hoesch Krupp filed Critical Fried Krupp AG Hoesch Krupp
Priority to DE9404840U priority Critical patent/DE9404840U1/de
Publication of DE9404840U1 publication Critical patent/DE9404840U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/023—Industrial applications
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/18—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/18—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools
    • B29C65/20—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools with direct contact, e.g. using "mirror"
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/18—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools
    • B29C65/22—Heated wire resistive ribbon, resistive band or resistive strip
    • B29C65/221—Heated wire resistive ribbon, resistive band or resistive strip characterised by the type of heated wire, resistive ribbon, band or strip
    • B29C65/224—Heated wire resistive ribbon, resistive band or resistive strip characterised by the type of heated wire, resistive ribbon, band or strip being a resistive ribbon, a resistive band or a resistive strip
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112—Single lapped joints
    • B29C66/1122—Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41—Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/43—Joining a relatively small portion of the surface of said articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/816—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the mounting of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8161—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the mounting of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps said pressing elements being supported or backed-up by springs or by resilient material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/818—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the cooling constructional aspects, or by the thermal or electrical insulating or conducting constructional aspects of the welding jaws or of the clamps ; comprising means for compensating for the thermal expansion of the welding jaws or of the clamps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/818—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the cooling constructional aspects, or by the thermal or electrical insulating or conducting constructional aspects of the welding jaws or of the clamps ; comprising means for compensating for the thermal expansion of the welding jaws or of the clamps
    • B29C66/8181—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the cooling constructional aspects, or by the thermal or electrical insulating or conducting constructional aspects of the welding jaws or of the clamps ; comprising means for compensating for the thermal expansion of the welding jaws or of the clamps characterised by the cooling constructional aspects
    • B29C66/81811—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the cooling constructional aspects, or by the thermal or electrical insulating or conducting constructional aspects of the welding jaws or of the clamps ; comprising means for compensating for the thermal expansion of the welding jaws or of the clamps characterised by the cooling constructional aspects of the welding jaws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/832—Reciprocating joining or pressing tools
    • B29C66/8322—Joining or pressing tools reciprocating along one axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/84—Specific machine types or machines suitable for specific applications
    • B29C66/849—Packaging machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/912—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/9121—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature
    • B29C66/91211—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature with special temperature measurement means or methods
    • B29C66/91212—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature with special temperature measurement means or methods involving measurement means being part of the welding jaws, e.g. integrated in the welding jaws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/912—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/9121—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature
    • B29C66/91231—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature of the joining tool
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/914—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/9141—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature
    • B29C66/91421—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature of the joining tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/914—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/9161—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux
    • B29C66/91631—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux the heat or the thermal flux being kept constant over time
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/914—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/9161—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux
    • B29C66/91651—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux by controlling or regulating the heat generated by Joule heating or induction heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/96—Measuring or controlling the joining process characterised by the method for implementing the controlling of the joining process
    • B29C66/961—Measuring or controlling the joining process characterised by the method for implementing the controlling of the joining process involving a feedback loop mechanism, e.g. comparison with a desired value
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • G05D23/22—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element being a thermocouple
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/24—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor being self-supporting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Description

Die Neuerung betrifft ein Heiz- und Temperaturmeßelement zur Verschweißung von Kunststoffbändern, bei dem die Erhitzung der Kunststoffbänder durch einen eine Heizfläche bildenden ersten Leiter und die Temperaturmessung durch einen zweiten Leiter erfolgt und bei dem der erste Leiter und der zweite Leiter im Bereich der Heizfläche miteinander verbunden sind.
Solche Vorrichtungen finden ihre Anwendung beim automatischen Umschnüren von z.B. in einer Ballenpresse hergestellten Ballen mit einem Kunststoffband.
Das Kunststoffband wird hierbei automatisch in einem - gegebenenfalls zu öffnenden - Bandkanal um das zu verpackende Bandmaterial herumgeführt, durch Klemm- und Spannvorrichtungen strammgezogen und anschließend mit Hilfe der Heizeinrichtung zu einer Schlinge verschweißt.
Das vom Schweißbereich in den Endlosspeicher führende Kunststoffband wird dabei abgetrennt, der Ballen oder das Verpackungsmaterial entsprechend der Häufigkeit der Umschnürung weiter verfahren und das freie Ende des Kunststoffbandes wiederum automatisch durch den Umreifungskanal ein weiteres mal um den Ballen geführt.
Bei der Verschweißung von Kunststoffband traten jedoch im Stand der Technik Probleme bei der Regelung der Temperatur des Schweißbereiches auf.
Stand 15.03.1994 Kh/st
Zur Lösung dieser Probleme wurden im Stand der Technik im wesentlichen zwei Wege beschritten. Zum einen versuchte man mit Fühlern, hier insbesondere mit Thermoelementen, die Temperatur in der Nähe des Schweißpunktes zu erfassen und so durch Änderung der Strom- oder Spannungszufuhr der Heizspule die Temperatur möglichst genau in einem vorgegebenen Bereich zu halten.
Bisher zeigte sich hier aber der Nachteil, daß die Thermoelemente von der Heizzunge und von den den Heizstrom führenden Leitern galvanisch getrennt sein mußte, da durch den Heizstrom bewirkte Fehlmessungen des Thermoelementes und Ausfälle durch Fehlströme zuerwarten waren. Die galvanische Trennung erfolgte dabei im wesentlichen dadurch, daß der Fühler oder das Thermoelement an einen die Heizzone oder das Heizelement umgebenden und von diesem isolierten Blechmantel angebracht waren.
Hierbei war aber ein Anschluß des Thermoelementes im Bereich der Heizfläche ungewünscht, da die glatte Oberfläche des Heizkörpers, welche zur Verschweißung der Kunststoffbänder benutzt wurde, möglichst keine punkt- oder linienförmigen Erhöhungen, die etwa ein Aus- und Einfahren zwischen die Kunststoffbänder behindert hätten, aufweisen sollte.
Hierzu wurden die Fühler bzw. die Thermoelemente etwas neben dem Schweißbereich, d.h. sowie galvanisch isoliert neben der Heizfläche aufgebracht. Eine genaue Regelung war somit nicht mehr möglich, da der Temperaturabfall zwischen Schweißbereich und Meßpunkt wegen der Isolierung groß wurde.
Ein weiteres zur Vergleichmäßigung der Temperatur in der Heizfläche übliches Ausbilden solcher Vorrichtungen bestand
Stand 15.03.1994 Kh/st
darin, daß der als normaler Heizdraht gleichen Querschnitts ausgeführte Leiter im Bereich der Heizfläche zunächst um einen Keramik- oder Glimmerkörper gewickelt wurde. Um diesen Heizdraht wurde üblicherweise eine Isolationsschicht, um diese wieder eine Metallplatte gelegt, die in ihrem Außenoder Endbereich die Thermoelementanschlüsse aufwies. Durch die so kompakte und auch verpreßte Bauform des den Heizdraht enthaltenen Heizkörpers konnten bei relativ dünnem Heizdraht die hohe Heizleistung von ca. 50 Watt aufgefangen werden.
Der Stand der Technik wies also zusammengefaßt die Nachteile auf, daß zum einen der Ort, an dem die Thermoelemente oder Temperaturfühler an die Heizfläche bzw. den Heizkörper angeschlossen waren, nicht dem eigentlichen später vorhandenen Heiz- oder Schweißbereich entsprach und das zum anderen die Heizkörper selbst sehr aufwendig hergestellt und mehrfach schichtweise isoliert werden mußten.
Der Neuerung lag also die Aufgabe zugrunde, ein Heiz- und Temperaturmeßelement bereitzustellen, welches ohne mehrfache Isolierung einfach hergestellt werden konnte und es gleichzeitig erlaubte, einen Temperaturmeßfühler bzw. ein Thermoelement so anzuordnen, daß direkt die später vorhandene Heiz- oder Schweißfläche in der Temperatur regelbar wurde.
Gelöst wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs, in dem nämlich der erste und der zweite Leiter punktförmig verbunden sind und der zweite Leiter als ein aus im Bereich der Heizfläche verbundenen unterschiedlichen Metallen gebildetes Thermoelement ausgebildet ist und keine galvanische Verbindung zum elektrischen Masseanschluß des Gehäuses der Vorrichtung aufweist.
Stand 15.03.1994 Kh/st
Hierdurch wird eine im Bereich der Heizfläche, d.h. im Bereich des späteren Schweißbereiches erfolgende Messung der Temperatur und damit eine präzise Regelung des gesamten Erwärmungsvorgangs erreicht.
Dadurch, das der elektrische Anschluß des ersten Leiters und des dem zweiten Leiters nicht mit dem Masseanschluß der Vorrichtung in Verbindung steht und das Thermoelement punktförmig angeschlossen ist, ist der direkte Anschluß dieser beiden Leiter unproblematisch, auch wenn als Heizstrom etwa ein Strom von etwa 50 Ampere und eine Spannung von 1 bis 2 Volt angelegt sind und die maximale durch das Thermoelement erzeugte Differenzspannung ca.0,02 Volt, d.h. also im Hundertstelbereich der Heizspannung liegt.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, den ersten Leiter im Bereich der Heizfläche mäanderförmig auszubilden. Hierdurch wird erreicht, daß die in dem Eigenwiderstand des ersten Leiters erzeugte Wärme direkt zum Schweißen zur Verfügung steht und eine gleichmäßige Wärmeverteilung auch ohne aufwendige Isolierungs- und Schichtbaumethoden möglich wird.
Zur Anpassung an die unterschiedlichen Abkühlungsbedingungen innerhalb der Heizfläche sind die Querschnittsflächen der einzelnen Mäanderschleifen in vorteilhafter Weise in Form und Größe unterschiedlich ausgebildet.
In einer besonderen Ausgestaltung weisen dabei die äußeren Mäanderschleifen, die sich in einem Bereich der Heizfläche befinden, der stärker abgekühlt wird, als etwa der mittlere Bereich, Querschnittsflächen auf, die eine geringere Größe haben als die der inneren Schleifen.
Stand 15.03.1994 Kh/st
In einer besonderen Ausgestaltung der Neuerung bleiben die äußeren Mäanderschleifen außerhalb der Heizfläche mindestens um einen Betrag, welcher etwa der Breite der Mäanderschleifen entspricht, in ihrem Querschnitt über die Heizfläche konstant und verbreitern sich danach erst allmählich in Richtung auf die Anschlüsse.
Hierdurch wird eine langsame und allmählich steigende Abkühlung der Heizschleifen außerhalb der Heizfläche und damit außerhalb des Schweißbereiches erreicht und eine störende Wärmeabfuhr durch die Anschlüsse vermieden. Eine weitere Verringerung der Breite der Mäanderschleifen in der Nähe des Thermoelementanschlusses gleicht die Wärmeabfuhr durch die Thermoelementdrähte selbst aus.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung ergibt sich, wenn der erste Leiter als Arbeitswiderstand in einer Reihenschaltung mit einem Vorwiderstand verbunden und über Zuleitungen mit einer Wechselspannung beaufschlagt wird, wobei der Vorwiderstand eine schaltbare Überbrückung in Form einer Bypassleitung aufweist.
Wird dann in der Heizfläche die Temperatur zu hoch, kann durch Trennung, d.h. Abschaltung der schaltbaren Überbrückung eine Stromreduzierung über den Vorwiderstand vorgenommen werden. Dies führt zu einer nicht abrupten Abkühlung der Heizfläche, sondern hält die Regel- oder Schaltschwankungen in solchen Grenzen, die weiterhin eine sichere Verschweißung der Kunststoffbänder ermöglichen.
Eine weitere Verfeinerung dieser vorteilhaften Ausbildung besteht darin, daß der Vorwiderstand aus mindestens zwei einzelnen Widerständen besteht, von denen mindestens einer eine schaltbare Überbrückung in Form einer Bypassleitung
Stand 15.03.1994 Kh/st
aufweist. Durch den nicht mit einer Überbrückung versehenen Vorwiderstand wird das Spannungsniveau, in dem die Regelung wirksam ist, voreingestellt.
Abhängig von dem zu verschweißenden Gut und damit von der nötigen Spannung ist es vorteilhaft, den ersten Leiter als Arbeitswiderstand über einen Transformator in einer Reihenschaltung mit einem oder mehreren Vorwiderständen zu verbinden. Mit einer solchen Anordnung läßt sich beispiels^ weise im Sekundärkreis eine Spannung von 1 Volt bei einer Stromstärke von 50 Ampere erreichen, wie sie besondere Vorteile für das Verschweißen von dünnen Kunststoffbändern bietet.
Auch sind bei dieser Anordnung über einen Transformator die nötigen Bauteile des Thermoelementes galvanisch von der Gesamtmasse der Vorrichtung getrennt.
In einer besonders einfachen und nahezu automatisch arbeitenden Anordnung ist der Schalter der schaltbaren Überbrückung mit einem auf ein Signal des Thermoelementes ansprechenden Regler verbunden und schaltbar.
Hiermit wird mit einer minimalen Regelschwankung direkt die Ausgangsgröße des Thermoelementes ausgenutzt um die Temperatur weitgehend konstant zu halten.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, daß einer der Vorwiderstände einstellbar ist und damit die Rege!Schwankung weiter reduziert oder auf unterschiedliche Kunststoffbanddicken und -werkstoffe anpaßbar ist.
Besondere Vorteile ergeben sich auch, wenn der erste Leiter aus einer in der Widerstandsgröße schon in der Herstellung
Stand 15.03.1994 Kh/st
anpaßbaren Widerstandslegierung besteht und die unterschiedliche Metalle des Thermoelementes Nickel und Nickel-Chrom sind.
Hierdurch erreicht man einerseits eine konstante Wärmeentwicklung im ersten Leiter und zum anderen eine hohe Ansprech-Empfindlichkeit des Thermoelementes.
Zur besonders vorteilhaften Absicherung bei eventuellen noch vorhandenen Kurzschlüssen sind im Sekundärkreis des Transformators, d.h. in den Zuleitungen zum ersten Leiter oder in den Zuleitungen zum zweiten Leiter strombegrenzende Sicherungen angeordnet, so daß hier keine Überhitzung der Zuleitung stattfinden kann. Anhand eines Ausführungsbeispieles wird mit Hilfe der vorliegenden Figuren die Neuerung näher erläutert. Es zeigen die
Fig. 1 eine Ansicht einer ein neuerungsgemäßes Heiz- und Temperaturmeßelement nutzenden ■Verpackungsmas chine
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des in der Verpackungsmaschine vorhandenen Umreifungskopfes von der der Ansicht gemäß Fig. 1 gegenüberliegenden Seite
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie AA der Fig. 2 etwa durch den Verschleißbereich
Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Aufsicht auf auf den Verschleißbereich
Fig. 5 das neuerungsgemäße Heiz- und Temperaturmeßelement als Einzelteil
Fig. 6 die neuerungsgemäße Schaltungsanordnung zur Regelung des Heiz- und Temperaturmeßelementes .
Stand 15.03.1994 Kh/st
Die Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht einer Verpackungsmaschine, die ein neuerungsgemäßes Heiz- und Temperaturmeßelement zur Verschweißung von Kunststoffbändern nutzt.
Diese Kunststoffbänder umreifen das Packstück 1 (gestrichelt dargestellt) und werden mittels eines Umreifungskanales 2 um dieses Packstück geführt und schließlich verspannt. Der
Umreifungskopf 3 beinhaltet die zur Verschweißung der Kunststoff bänder nötigen Einrichtungen und ist an der Vorderseite eines Bandfangkastens 4 installiert, in welchem das über die Ausgleichsrollen 5 vom Bandspeicher 6 abgezogene Kunststoffband einläuft.
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Umreifungskopfes 3 in einer der Fig. 1 gegenüberliegenden Ansicht. Man erkennt
hier die Antriebe 7, welche über Kurven- und Nockenschaltgetriebe auf die entsprechenden Betätigungsvorrichtungen wirken und letztendlich dafür sorgen, daß in dem Verschleißbereich 8 das auf dem Umreifungskanal 2 geführte Umreifungsband für nachfolgende Schweißungen gespannt wird.
Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie AA, welcher die neuerungsgemäße Hei&zgr;zunge und die dazugehörigen Einrichtungen vergrößert darstellt.
Im Verschleißbereich 8 befinden sich hier die beiden
Bandenden bzw. Kunststoffbänder 9 und 10, welche mittels des als Heizzunge mäanderförmig ausgebildeten ersten Leiters 11
erwärmt und nachfolgend verpreßt und verschweißt werden. Der erste Leiter bzw. die Heizzunge 11 weist in dem dem Verschleißbereich 8 abgewandten Teil die Anschlüsse 12 auf, von denen die sekundärseitigen Leitungen 13 zum Transformator
abgehen.
Stand 15.03.1994 Kh/st
Das Temperaturmeßelement, welches im Bereich der Heizfläche als zweiter Leiter aus dort verbundenen unterschiedlichen Metallen als Thermoelement gebildet wird, ist über die Zuleitungen 15 und mit Hilfe der Leitungen 16 mit den übrigen Regelmechanismus verbunden.
Erkennbar sind in der Fig. 3 auch die teils Federkraft-beaufschlagten Preß- und Klemmeinrichtungen 17 und das Rückführelement 18, die nach dem Erwärmen der Bandenden bzw. der Kunststoffbänder 9 und 10 diese zusammenpressen und verschweißen und vorher die Heizzunge 11 aus dem Schweißbereich entfernen.
Eine dazu gehörende Führung 19 zeigt die Fig. 4, welche eine Aufsicht des in Fig. 3 dargestellten Schnittes darstellt. Auch hier sind die Kunststoffbänder 9 und 10 erkennbar, welche im Schweißbereich 20 bereits miteinander verbunden sind. Ebenfalls zu sehen sind die Heizzunge 11, das Thermoelement 14 sowie die Anschlußklemmen 12.
In der Fig. 4 sieht man jedoch die Heizzunge 11 - im Gegensatz zu Fig. 3 - im aus dem Verschleißbereich 8 herausgefahrenen Zustand. Fig. 5 zeigt noch einmal deutlich das als Heizzunge ausgebildete Heizelement 11, welches mäanderförmige Schleifen 21 und 22 aufweist, wobei die außenliegenden Mäanderschleifen 22 in ihrer Querschnittsfläche geringer ausgebildet sind als die innenliegenden Mäanderschleifen 21.
In den dazwischen liegenden Schleifenstücken kann ein Übergang von der einen auf die andere Querschnittsfläche stattfinden.
Stand 15.03.1994 Kh/st
Das Temperaturmeßelement bzw. Thermoelement 14, das aus im Bereich der Heizfläche verbundenen unterschiedlichen Metallen gebildet wird, ist direkt an die mäanderförmige Heizzunge angebunden und mißt nahe am Schweißbereich 20 unmittelbar die Temperatur.
Zu erkennen sind auch die Bereiche der allmählichen QuerschnittsVergrößerungen 23, in denen die Mäanderschleifen zunächst in ihrem Querschnitt über die Heizfläche hinaus konstant bleiben und sich allmählich in Richtung auf die Anschlüsse verbreitern.
Die Fig. 6 zeigt die generelle Anordnung der Elemente der elektrischen Schaltung für das Heiz- und Temperaturmeßelement und beinhaltet zunächst die beiden Zuleitungen der Wechselspannungen 24 und 25, mit denen der erste Leiter oder die Hei&zgr;zunge 11 über die sekundärseitigen Leitungen 13 und den Transformator 26 verbunden ist. Hier in Reihe geschaltet sind auch die einstellbaren Vorwiderstände 27, von denen einer mit Hilfe der schaltbaren Überbrückung 28 eine Bypassleitung bereitstellt, die durch den Schalter 29 geöffnet oder geschlossen werden kann. Der Schalter 29 ist schaltbar und verbunden mit einem auf ein Signal des Thermoelementes 14 ansprechenden Regler 30. In die sekundärseitigen Leitungen 13 und auch in die Zuleitungen 15 und 16 des Thermoelementes 14 sind strombegrenzende Sicherungen 31 und 32 eingebaut, welche bei Überspannungen und Kurzschlüssen eine unerwünscht hohe Erhitzung der entsprechenden Leitungen oder Schaltelemente verhindern.
Stand 15.03.1994 Kh/st
Fried. Krupp AG Hoesch-Krupp 9428
Altendorfer Str. 103, 45143 Essen
Heiz- und Temperatunaeßelement Bezugszeichenliste
1 10 Packstuck
2 Umreifungskanal
3 Umreifungskopf
4 Band-Fangkasten
5 Ausgleichsrolle
6 16 Speicher
7 Antriebe
8 Verschleißbereich
9, Bandenden, Kunststoffbänder
11 Heizzunge (erster Leiter)
12 Anschlüsse
13 sekundärseitigen Leitungen
14 Temperaturmeßelement
15, 25 Leiter
17 Preß- und Klemmeinrichtungen
18 Rückführelement
19 Führung
20 Schweißbereich
21 innere Mäanderschleifen
22 32 äußere Mäanderschleifen
23 15.03.1994 Verbreiterungen
24, Zuleitungen/Wechselspannung
26 Trans formator
27 regelbare Vorwiderstände
28 schaltbare Überbrückung (Bypass)
29 Schalter
30 Regler
31, Sicherungen
Stand Kh/st

Claims (14)

1. Heiz- und Temperaturmeßelement zur Verschweißung von Kunststoffbändern, bei dem die Erhitzung der Kunststoffbänder durch einen eine Heizfläche bildenden ersten Leiter und die Temperaturmessung durch einen zweiten Leiter erfolgt und bei dem der erste Leiter und der zweite Leiter im Bereich der Heizfläche miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Leiter punktförmig verbunden sind und der zweite Leiter als ein aus im Bereich der Heizfläche verbundenen unterschiedlichen Metallen gebildetes Thermoelement ausgebildet ist und keine galvanische Verbindung zum elektrischen Masseanschluß des Gehäuses der Vorrichtung aufweist.
2. Heiz- und Temperaturmeßelement gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leiter im Bereich der Heizfläche mäanderförmig verläuft.
3. Heiz- und Temperaturmeßelement gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsflächen der einzelnen Mäanderschleifen in Form und Größe unterschiedlich ausgebildet sind.
4. Heiz- und Temperaturmeßelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsflächen der äußeren Mäanderschleifen der Heizfläche eine geringere Größe aufweisen als die der inneren Schleifen.
Stand 15.03.1994 Kh/st
5. Heiz- und Temperaturmeßelement nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Mäanderschleifen außerhalb der Heizfläche mindestens um einen Betrag, welcher etwa der Breite der Mäanderschleifen entspricht, in ihrem Querschnitt über die Heizfläche hinaus konstant bleiben und sich in Richtung auf die Anschlüsse allmählich verbreitern.
6. Heiz- und Temperaturmeßelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leiter als Arbeitswiderstand in einer Reihenschaltung mit einem Vorwiderstand verbunden und über Zuleitungen mit einer Wechselspannung beaufschlagt wird, wobei der Vorwiderstand eine schaltbare Überbrückung in Form einer Bypassleitung aufweist.
7. Heiz- und Temperaturmeßelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwiderstand aus mindestens zwei einzelnen Widerständen besteht, von denen mindestens einer eine schaltbare Überbrückung in Form einer Bypassleitung aufweist.
8. Heiz- und Temperaturmeßelement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leiter als Arbeitswiderstand über einen Transformator in einer Reihenschaltung mit einem oder mehreren Vorwiderständen verbunden ist.
9. Heiz- und Temperaturmeßelement nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter der schaltbaren Überbrückung mit einem auf ein Signal des Thermoelementes ansprechenden Regler verbunden und schaltbar ist.
Stand 15.03.1994 Kh/st
10. Heiz- und Temperaturmeßelement nach Anspruch 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Vorwiderstände einstellbar ist.
11. Heiz- und Temperaturmeßelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leiter aus einer Widerstandslegierung besteht.
12. Heiz- und Temperaturmeßelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Metalle des Thermoelementes im Wesentlichen Nickel und Nickel-Chrom sind.
13. Heiz- und Temperaturmeßelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Sekundärkreis des Transformators eine strombegrenzende Sicherung angeordnet ist.
14. Heiz- und Temperaturmeßelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zuleitungen zum zweiten Leiter strombegrenzende Sicherungen angeordnet sind.
Stand 15.03.1994 Kh/st
DE9404840U 1994-03-22 1994-03-22 Heiz- und Temperaturmeßelement Expired - Lifetime DE9404840U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE9404840U DE9404840U1 (de) 1994-03-22 1994-03-22 Heiz- und Temperaturmeßelement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE9404840U DE9404840U1 (de) 1994-03-22 1994-03-22 Heiz- und Temperaturmeßelement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE9404840U1 true DE9404840U1 (de) 1994-05-19

Family

ID=6906331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE9404840U Expired - Lifetime DE9404840U1 (de) 1994-03-22 1994-03-22 Heiz- und Temperaturmeßelement

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE9404840U1 (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69124062T2 (de) Heizvorrichtung, speziell in Form eines Bandes oder Streifens
DE3242733C2 (de)
EP0591755A1 (de) Elektrischer Heizkörper für Medien, insbesondere Durchflusserhitzer
DE2417954A1 (de) Relais
DE69010458T2 (de) Heizbänder.
DE1181299B (de) Elektrothermische Schaltvorrichtung
EP0202401B1 (de) Heizelement
EP1810308B1 (de) Thermischer auslöser
DE19506547C2 (de) Ganzbereichs-Stromrichtersicherung
DE4300909A1 (de) Thermischer Auslöser, insbesondere für einen Leitungsschutzschalter
DE9404840U1 (de) Heiz- und Temperaturmeßelement
DE2816799A1 (de) Vorrichtung zum messen der temperatur
DE3338799A1 (de) Thermischer ausloeser
DE3629497C2 (de)
AT390524B (de) Verfahren zur herstellung eines mehrphasigen thermischen ausloesers sowie ein nach diesem verfahren herstellbarer ausloeser
DE4445170C2 (de) Thermischer Auslöser
DE29504105U1 (de) Temperaturfühler
DE19624472A1 (de) Infrarotstrahler
DE2606174C2 (de) Elektrischer Wickelkondensator mit Abschaltsicherung
DE1483039B2 (de) Verfahren und vorrichtung zur kompensation von wechsel spannungen an einer widerstandsheizvorrichtung
DE1515736C3 (de) Elektromagnetisches Gerät zur Auswertung eines eine Leiterschiene durchfließenden Stromes großer Stromstärke
DE19540625A1 (de) Schutzschaltung und Einrichtung zur Überwachung von Geräte- und/oder Maschinentemperaturen
DE3631852C1 (de) Elektrischer Heizkoerper,insbesondere fuer Brotroester
DE1219579B (de) Thermoschutzschalter
DE1955672A1 (de) Sicherung