CH373830A - Verfahren und Einrichtung zur Regelung der zugeführten Schweissenergie bei Impulsschweissung - Google Patents

Description

  Verfahren und Einrichtung zur Regelung der zugeführten Schweissenergie bei     Impulsschweissung       Bei kurzen     Impulsschweissintervallen,    beispiels  weise beim Verschweissen von Kunststoffolien<B>zu</B>  Beuteln oder dergleichen, erhöht sich die Anfangs  temperatur der Schweissorgane, beispielsweise der  Schweissbalken, sofern diese nicht gekühlt sind, wo  durch die gesamthaft zugeführte     Wärinemenge    er  heblich ansteigen kann.

   Um zugleich eine zuverlässige       Schweissung    zu erzielen, anderseits aber das zu ver  schweissende Gut nicht durch     überhitzung    zu beschä  digen oder zu zerstören, ist nur eine Temperatur  schwankung des zu verschweissenden Materials in sehr  engen Grenzen von etwa<B>100 C</B> zulässig.  



  Es ist das Ziel vorliegender Erfindung, die den  Schweissorganen impulsweise zugeführte Wärmemenge  auch bei Schwankungen der Anfangstemperatur der  Schweissorgane derart zu regeln,     dass    die oben erwähn  ten Bedingungen ohne Kühlung der Schweissorgane  eingehalten werden können. Das erfindungsgemässe  Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,     dass    man die  den Schweissorganen impulsweise zugeführte Wärme  menge in Abhängigkeit von der Temperatur der  Schweissorgane regelt. Vorzugsweise wird man dabei  die Dauer der Heizimpulse regeln.  



  Die erfindungsgemässe Einrichtung ist gekenn  zeichnet durch Mittel zur Regelung der impulsweisen  Wärmezufuhr, welche Mittel durch in den Schweiss  organen untergebrachte temperaturempfindliche Mit  tel gesteuert werden.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eine s  erfindungsgemässen Regelgeräts schematisch darge  stellt. Das Gerät weist einen netzgespeisten Gleich  richter<B>1</B> auf, dessen positive Klemme über     Vorwider-          stände    2 mit     Stabilisierröhren   <B>3</B> verbunden ist<B>'</B> Die       Anzapfung    zwischen den Widerständen 2 und den       Stabilisierröhren   <B>3</B> ist mit einem     Potentiometer    4 und  einem Widerstand<B>5</B> verbunden.

      Die positive Klemme des Gleichrichters<B>1</B> ist  ferner über einen     Vorwiderstand   <B>6</B> mit der Anode  einer     Kaltkathodenröhre   <B>7,</B> sowie über einen weiteren       Vorwiderstand   <B>8</B> mit der Wicklung<B>9</B> eines Relais  verbunden, von welchem nur ein Umschaltkontakt<B>10</B>  dargestellt ist. Die Kathode der     Kaltkathodenröhre   <B>7</B>  ist mit dem beweglichen Kontakt<B>10</B> des Relais<B>9,</B> mit  der Wicklung des Relais<B>9</B> und einem Ladekonden  sator<B>11</B> verbunden.

   Der Ladekondensator<B>11</B> liegt im  Stromkreis der Zündelektrode der     Kaltkathodenröhre     <B>7</B> und kann vom Abgriff des     Potentiometers    4 über  einen temperaturabhängigen Widerstand 12 mit nega  tivem Temperaturkoeffizienten, ein     Einstellpotentio-          meter   <B>13</B> und einem     Seriewiderstand    14 aufgeladen  werden. Der Ruhekontakt<B>15</B> des Relais<B>9</B> ist mit der  Zündelektrode der     Kaltkathodenröhre   <B>7</B> und der  Arbeitskontakt<B>16</B> des Relais<B>9</B> mit der negativen  Klemme des Gleichrichters<B>1</B> verbunden.

   Die Schal  tung weist schliesslich einen Einschalter<B>17</B> auf,  welcher zur Einleitung jeder     Impulsschweissung    von  Hand oder automatisch geschlossen werden kann.  



  Die Figur zeigt die Schaltung im Ruhezustand.  Die Zündelektrode der     Kaltkathodenröhre   <B>7</B> ist über  die Kontakte<B>15</B> und<B>10</B> direkt mit der Kathode ver  bunden, so     dass    die Röhre stromlos ist. Auch das  Relais<B>9</B> ist stromlos, da sein Stromkreis am Ein  schalter<B>17</B> unterbrochen ist. Wird nun der Einschalter  <B>17</B> geschlossen, so fliesst über die Widerstände<B>6</B> und  <B>8,</B> die Wicklung<B>9</B> und den Einschalter<B>17</B> ein Strom,  so     dass    der Kontakt<B>10</B> umgelegt wird.

   Damit wird die  Zündelektrode der     Kaltkathodenröhre   <B>7</B> von deren  Kathode getrennt und der Kondensator<B>11</B> beginnt  sich gegenüber der Kathode über die Widerstände 2,  4, 12,<B>13</B> und 14 aufzuladen, wobei der Spannungs  anstieg der Zündelektrode durch die Zeitkonstante  des durch die Widerstände 2, 4, 12,<B>13</B> und 14 sowie  den Kondensator<B>11</B> gebildeten     RC-Kreises    bestimmt      ist. Die Geschwindigkeit des Spannungsanstiegs ist  jedoch ebenfalls bestimmt durch die Einstellung des       Potentiometers    4, da bei hoher Spannung am     Abgriff     dieses     Potentiometers    bei sonst gleichen Verhältnissen  ein rascherer Spannungsanstieg erfolgt.

   Die Zeitkon  stante ist ausserdem abhängig von der Einstellung des  Widerstands<B>13</B> sowie vom Wert des Widerstands 12.  Der Wert dieses Widerstands hängt wiederum von der  Temperatur der Schweissorgane, beispielsweise der  Schweissbalken ab, in welche einer oder mehrere in  Serie geschaltete dieser Widerstände eingebaut sind,  und zwar sinkt der Widerstandswert mit steigender  Temperatur. Die     Aufladung    des Kondensators<B>11</B>       bzw.    der Spannungsanstieg an der Zündelektrode der       Kaltkathodenröhre   <B>7</B> erfolgt also um so rascher, je  höher die Temperatur in den Schweissorganen ist. Die  Wirksamkeit dieser Regelung ist weitgehend bestimmt  durch die Einstellung des veränderbaren Widerstand-.

    <B>13.</B>     Beiin    Erreichen einer bestimmten Spannung an  der Zündelektrode der     Kaltkathodenröhre   <B>7</B> zündet  diese Röhre, wodurch der Relaisstromkreis kurzge  schlossen und das Relais<B>9</B> abgeworfen wird. Das  Relais<B>9</B> weist weitere nicht dargestellte Arbeitskon  takte auf oder steuert über einen solchen weiteren  Arbeitskontakt ein Schütz zur Einschaltung der     Heiz-          elemente    der Schweissorgane.

   Wie aus der vorstehen  den Beschreibung hervorgeht, hängt diese     Einschalt-          dauer    der Heizorgane, die identisch ist mit der Ein  schaltdauer des Relais<B>9,</B> von der während der       Schweissung    vorhandenen Durchschnittstemperatur  der Schweissorgane     bzw.    der darin untergebrachten  temperaturempfindlichen Widerstände 12 ab, und  zwar fällt die Heizdauer um so kürzer aus,<B>je</B> höher  die Durchschnittstemperatur ist, das heisst<B>je</B> niedriger  der durchschnittliche Widerstandswert des oder der  Widerstände 12 liegt.

   Zur Anpassung des Regelgerä  tes an verschiedenartige Schweissarbeiten ist das     Po-          tentiometer    4 einzustellen, während die Einstellung  der Regelempfindlichkeit mittels des     Potentiometers     <B>13</B> erfolgt.<B>-</B>  Die Erfindung ist nicht auf das in der Zeichnung  dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern  kann auch ein anderes geeignetes Regelgerät mit in  die Schweissorgane eingebauten temperaturempfind  lichen     Messorganen   <B>-</B> aufweisen. Dabei können die  temperaturempfindlichen Widerstände oder anderen       Messorgane    auch in eine     Messbrücke    geschaltet sein,  und es könnte anstelle der Einschaltzeit auch die  Heizleistung geregelt werden.

   Eine kontinuierliche  Regelung der Heizleistung wäre beispielsweise auf    elektronischem Wege oder mittels Sättigungsdrossel  möglich.

Claims (1)

1. PATENTANSPRüCHE I. Verfahren zur Regelung der<B>-</B> zugeführten Schweissenergie bei mit Schweissorganen ausgeführter Impulsschweissung, dadurch gekennzeichnet, dass man die den Schweissorganen impulsweise zugeführte Wärmemenge in Abhängigkeit von der Temperatur der Schweissorgane regelt. II. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch<B>1,</B> gekennzeichnet durch Mittel <B>(9)</B> zur Regelung der impulsweisen Wärmezufuhr, welche Mittel durch in den Schweissorganen unter gebrachte temperaturempfindliche Mittel (12) ge steuert werden.

   <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Verfahren nach Patentanspruch I, dadurchge- kennzeichnet, dass man die Dauer des Heizimpulses regelt. 2. Einrichtung nach Patentanspruch<B>11,</B> gekenn zeichnet durch ein Zeitrelais zur Steuerung der Ein schaltdauer eines Heizstromkreises. <B>3.</B> Einrichtung nach Unteranspruch 2, gekenn zeichnet durch einen zeitbestimmenden RC-Kreis, in welchem sich in die Schweissorgane eingebaute temperaturabhängige Widerstände befinden. 4.

   Einrichtung nach Unteranspruch <B>3,</B> dadurch gekennzeichnet, dass Widerstände mit negativem Temperaturkoeffizienten vorhanden sind, derart, dass die Zeitkonstante mit zunehmender Temperatur ab nimmt. <B>5.</B> Einrichtung nach Unteranspruch<B>3,</B> dadurch gekennzeichnet, dass mit den temperaturabhängigen Widerständen ein regelbarer Widerstand<B>(13)</B> zur Ein stellung der Regelempfindlichkeit in Reihe geschaltet ist. <B>6.</B> Einrichtung nach Unteranspruch<B>5,</B> dadurch gekennzeichnet, dass der RC-Kreis vom Abgriff eines Potentiometers (4) gespeist wird.

   <B>7.</B> Einrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kaltkathodenröhre vorhan den ist. <B>8,</B> Einrichtung nach Unteranspruch<B>7,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Kaltkathodenröhre der Relaiswicklung parallel geschaltet ist, dass diese Par allelschaltung über einen gemeinsamen Vorwiderstand <B>(6)</B> gespeist wird, und dass ein Einschalter<B>(17)</B> im Relaisstromkreis liegt.