DE3303452A1

DE3303452A1 - Heizeinrichtung fuer vorrichtungen zum verkleben flaechenfoermiger textilstuecke

Info

Publication number: DE3303452A1
Application number: DE19833303452
Authority: DE
Inventors: Guenther Hell
Original assignee: Herbert Kannegiesser GmbH and Co
Current assignee: Herbert Kannegiesser GmbH and Co
Priority date: 1983-02-02
Filing date: 1983-02-02
Publication date: 1984-08-09
Also published as: JPS59144676A; FR2539964A1; US4675509A; JPS6125827B2; FR2539964B1; IT1177536B; GB8402338D0; GB2134730A; DE3303452C2; IT8447634A0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizeinrichtung für Vorrichtungen zum Verkleben f1ächenförmiger Textilstücke mit einer Heizstation, die mehrere Heizbereiche aufweist, deren elektrische Heizkörper einzeln ein- oder ausschaltbar sind, so daß bestimmte Kombinationen von Heizkörpern wirksam bzw. unwirksam sind.

Eine derartige Heizeinrichtung ist aus der" DE-PS 26 48 724 bekannt. Dort sind die einzelnen Heizkörper einzeln ansteuerbar und zur Erzielung einer vorgege-

benen Aufheizkurve in einer bestimmten Kombination einschaltbar. Der Grundgedanke dieser bekannten Heizeinrichtung liegt darin, daß sich die wirksame Länge der Heizzone durch Zu- und Abschalten von vorgegebenen Heizbereichen variieren läßt und daß durch vorgegebene Schaltkombinationen von Heizbereichen der Aufheizvorgang der zu verklebenden Textilstücke über die Zeit ihres Durchlaufs durch die Heizzone in relativ weiten Grenzen verändert werden kann. Die einzelnen Heizkörper können hierbei allerdings nur entweder voll eingeschaltet oder voll abgeschaltet sein.

Hiermit läßt sich jedoch noch nicht immer eine optimale Aufheizung der zu verklebenden Textilstücke erreichen.

Insbesondere läßt sich die Temperatur nicht feinfühlig 15

genug einstellen. Zusätzlich tritt bei der dort verwendeten einfachen 2-Punkt-Regelung eine stoßartige Belastung des Netzes auf.

Aus der DE-OS 21 45 447 ist eine ähnliche Heizeinrich-20

tung bekannt, bei der eine Vielzahl von räumlich getrennt angeordneten Heizkörpern in Form von Rollen oder Kastenprofilen beidseitig der Transportebene für die zu verklebenden Textilien angeordnet sind,

wobei auch hier jeder Heizkörper einzeln beheizbar 25

ist. Auch hier sind die einzelnen Heizkörper nur mit voller Leistung betreibbar.

Aus der DE-OS 22 48 181 ist schließlich eine Vorrichtung zum Verkleben flächenförmiger Textilstücke be-30

kannt, bei der die einzelnen, aus jeweils einer Platte

bestehenden Heizzonen durch hinter der Arbeitsflächenrückseite angeordnete Infrarotstrahler beheizt werden. Eine individuelle Einstellung der Temperatur in bestimmten Bereichen der Platten ist hier nicht möglich.
35

Aufgabe der Erfindung ist es, die Heizeinrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß eine den jeweils zu verklebenden Textiistücken optimal angepaßte Aufheizung erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Heizkörper einzeln oder gruppenweise zusätzlich auf unterschiedliche Leistungsaufnahme umsteuerbar sind.

Hierdurch wird eine feinfühligere Einstellung der Temperatur einzelner Heizkörper erreicht, so daß zeitlich und/oder räumlich beliebige Temperaturverteilungen erreicht werden können, ohne daß durch Einschwingvorp. gänge verursachte Temperaturabweichungen hingenommen werden müssen. Insbesondere kann einerseits eine sehr schnelle Aufheizung erfolgen und andererseits eine sehr exakte Nachregelung kleiner Temperaturabweichungen von der Sol I-Temperatur durchgeführt werden. Zusätzlich ist von Vorteil, daß während der Nachregelungsphase, d.h. wenn nur kleine Temperaturabweichungen gegenüber der Sol I-Temperatur vorliegen, keine großen Ströme geschaltet werden müssen und keine stoßartige Belastung des Energieversorgungsnetzes auftritt.

Nach einer Variante der Erfindung weisen die einzelnen

Heizkörper individuell zugeordnete Leistungsstelleinrichtungen auf. Hierbei kommen Thyristoren und Trial-Einrichtungen in Frage, mit denen die den einzelnen - Heizkörpern zugeführte elektrische Leistung verändert werden kann.

Nach einer anderen Variante sind die einzelnen Heizkörper gruppenweise zwischen Serien- und Parallelschaltung umschaltbar. Werden beispielsweise jeweils zwei Heizkörper zu einer Gruppe zusammengefaßt, so

können diese Heizkörper als Gruppe in Serienschaltung oder in Parallelschaltung betrieben werden, wobei die aufgenommene Leistung bei Serienschaltung ein Viertel derjenigen bei Parallelschaltung ist.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung dieses Gedankens weisen die einzelnen Heizkörper jeweils zwei oder mehrere Heizdrä'hte auf, die heizkörperweise zwischen Serien- und Parallelschaltung umschaltbar sind. Hierdurch kann jeder einzelne Heizkörper in sehr einfacher Weise unabhängig von anderen Heizkörpern individuell in seiner Energieaufnahme und damit seiner Temperatur eingestellt werden.

_ Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der

Erfindung sind die einzelnen Heizkörper bzw. die einzelnen Heizdrähte eines oder mehrerer Heizkörper gruppenweise an eine Drehstromenergieversorgung angeschlossen. Hierbei ist dann in besonders vorteilhafter Weise eine Regelung bzw. Einstellung der Energieaufnahme dadurch möglich, daß die Heizkörpergruppen zwischen Stern- und Dreieckschaltung umschaltbar sind. Diese Maßnahme kann sowohl für sich alleine als auch in Kombination mit der Umschaltmöglichkeit zwischen Parallel- und Reihenschaltung durchgeführt werden. In letzterem Fall können mehrere Heizkörper oder Heizdrähte eines Heizkörpers zu einer ersten Gruppe zusammengefaßt sein, die wahlweise zwischen Parallel- und Reihenschaltung umschaltbar sind. Je eine solche __ Gruppe kann dann zusätzlich einen Zweig darstellen, der zusammen mit weiteren solchen Zweigen wahlweise als Stern- oder Dreieckschaltung mit der Drehstrom-Energieversorgung verbindbar ist. Mit dieser Maßnahme kann eine noch feinstufigere Regelung durchgeführt

werden, da durch die Umschaltung zwischen Stern- und 35

Dreieckschaltung die an den einzelnen Zweigen anlie-

-Il -

gende Spannung verlustlos und ohne aufwendige Spannungsteiler verändert werden kann.

Zur Steuerung und Regelung der gesamten Heizeinrichtung ist ein Steuer- und Regelkreis vorgesehen, der zusammen mit mindestens einem Temperaturfühler die einzelnen Heizkörper auf die jeweils optimale Leistungsaufnahme umsteuert, wodurch ein vorgegebener zeitlicher und/ örtlicher Temperaturverlauf der Heizbereiche realisierbar ist.

Mit den Heizmatten der Ansprüche 6 bis 13 wird die Möglichkeit geschaffen, mit einfachen und billigen Mitteln individuelle Heizkörper aufzubauen, die optimal an den jeweiligen Anwendungszweck bzw. die Größe 15

der jeweiligen Heizbereiche anpaßbar ist.

Die Weiterbildungen der Erfindung gemäß den Ansprüchen 14 bis 17 haben den Vorteil, daß mit technisch sehr

einfachen Mitteln eine wirksame, an die jeweiligen 20

geforderten Bedingungen leicht anpaßbare Steuerung bzw. Regelung möglich ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorrichtung mit Heizeinrichtung nach

der.Erfindung,
30

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der Heizeinrichtung,

Fig. 3 ein Prinzipschaltbild der Heizeinrichtung p]q ₄ in verschiedenen Betriebszuständen,

Fig. 6 eine geschnittene Teilansicht eines Heizkörpers in Transportrichtung gesehen,

Fig. 7 schematische Draufsicht auf Heizmatten für Fia 9 ^^e Heizkörper mit unterschiedlichen Anordnungs-Konfigurationen von Heizdrähten,

Fig. 10 eine Heizmatte gemäß Fig. 9 mit Prinzipschaltbild ähnlich den Fig. 3 bis 5, wobei drei Heizdrähte wahlweise in Reihe oder parallel schaltbar sind, und

Fig. 11 ein Prinzipschaltbild eines Abschnittes der Heizeinrichtung mit Heizdrähten und zugeordneten Schaltern.

Die verwendeten Bezugszeichen bedeuten:

- 13 Bezugszeichenliste

15 Anlegestation

16 Heizstation

17 Preßstation

18 Abnahmestation

19 oberes Transportband

20 unteres Transportband

21 Rolle (von 19)

22 Rolle (von 20)

23 Platte

24 Platte

25 Heizkörper

26 Heizmatte

30 Seitenwand des Vorri chtungsrahmens

31 Seitenwand des Vorri chtungsrahmens

32 Kunststoffmasse

33 Heizdraht

34 Lage/Schicht (von 26)

35 Lage/Schicht (von 26)

36 Stromzuführungsanschluß (von 33)

37 Stromzuführungsanschluß (von 33)

38 Temperaturregler

39 Druckroi Ie (von 17)

40 Druckrolle (von 17)

41 Rollentraghebel (von 40)

42 Drehpunkt (von 41)

43 Druckzylinder (für 40)

45 Tischplatte (von 15)

46 Tischplatte, ggf. gekühlt (v. 18)

47 Pfeil

50 Motor

51 Steuer- und Regelkreis

52 Leitung (zu 23)

53 Leitung (zu 24)

54 Temperaturfühler

55 Leitung (zu 54)

56 Leitung (zu 50)

57 Leitung (zu 43)

58 manuelle Eingabe

59 Programmeingabe

60 Temperaturregler

61 Potentiometer

62 Programmschalter

63 Programmschalter

64 Programmschalter

65 Vergleicher

66 Netzschalter (f.38)

67 Schaltkontakt

68 Schaltkontakt

69 Verbindungsleitung (Steuerleitung)

70 Verbindungsleitung (Steuerlei tung)

71 Steuerwicklung (f. 72/73)

72 Schütz

73 Steuerwicklung (f. 72/73)

74 Schütz

75 Schaltkontakt

76 Schaltkontakt

77 Schaltkontakt

78 Schaltkontakt

79 Energieversorgungsleitung

80 Energieversorgungsleitung

81 Leitung

82 Leitung

83 Leitung

84 Leitung

85 Leitung

Rl-Rl2 Heizdrähte
Sl-Sl2 Schalter (3-polig)

N Energieversorungs(Netz)

In Fig. 1 ist schematisch eine Vorrichtung mit der Heizeinrichtung nach der Erfindung gezeigt. Der grundlegende Aufbau der Verklebungspresse - mit Ausnahme der Heizeinrichtung - ist aus der DE-OS 22 48 181 bekannt. Kurz zusammengefaßt gelangen die zu verklebenden Texti1 stücke, insbesondere für Oberbekleidung (Oberstoff und Einlage), von einer Anlegestation 15, die eine Tischplatte 45 aufweist, zwischen zwei kontinuierlich umlaufenden Förderbändern (Transportbänder)
19, 20 über eine Heizstation 16 zu einer Preßstation 17 und von dort zu einer Abnahmestation 18, die eine gegebenenfalls gekühlte Tischplatte 46 aufweist. Die

beiden Transportbänder 19 und 20 laufen innerhalb der Heiz- und Preßstation 16 bzw. 17 parallel zueinander und schließen zwischen sich die zu verklebenden Textilstücke ein. Die Transportbänder 19, 20 sind über Rollen 21 und 22 geführt, welche von einem Motor 50 angetrieben werden. Die Heizstation 16 enthält hier zwei Heizzonen in Form von Platten 23 und 24, von denen die eine als Unter- und die andere als Oberheizung dient. Die Platten 23, 24 sind hier leicht gewölbt, so daß die Transportebene in Transportrich-

tung etwa sinusförmig gekrümmt ist, wodurch in der Heizstation 16 ein gewisser Anpreßdruck erzeugt wird. Die Platten 23 und 24 weisen hierbei einzelne Heizkörper 25 auf, deren Temperatur individuell einstellbar ist. Nach Durchlaufen der Heizstation 16 gelangt

das immer noch zwischen den Transporbändern 19, 20

- 15 -

befindliche Textilmaterial zwischen zwei Druckrollen 39 und 40 der Preßstation 17. Die Druckrolle 40 ist hierbei über einen Rollentraghebel 41 angelenkt, der um einen Drehpunkt 42 schwenkbar ist und über einen Druckzylinder 43 gegen die andere Druckrolle 39 gepreßt wird. Die Transportrichtung ist durch den Pfeil 47 bezeichnet. Die bisher beschriebenen Aggregate und Einzelteile sind in einem Vorrichtungsrahmen gehalten, dessen Seitenwände schematisch mit 30 bzw. 31 bezeichnet sind.

Ein Steuer- und Regelkreis 51 überwacht die gesamte Vorrichtung. Hierzu sind die einzelnen Heizkörper 25 über elektrische Leitungen 52 und 53 mit dem Steuer-

und Regelkreis 51 verbunden. Weiterhin sind der Motor 15

50 und der Druckzylinder 43 über Leitungen 56 bzw.

57 mit dem Steuer- und Regelkreis 51 verbunden. Schließlich weist jede der Platten 23, 24 mindestens einen Temperaturfühler 54 auf, welcher über eine Leitung 55 ebenfalls mit dem Steuer- und Regelkreis 51 20

verbunden ist.

Der Steuer- und Regelkreis 51 enthält einen Speicher und ist über eine manuelle Eingabe 58 durch das Bedienungspersonal ansteuerbar. Zusätzlich ist eine 25

Programmeingabeeinrichtung 59 vorgesehen, über die dem Steuer- und Regelkreis 51 bestimmte Parameter für den Betriebsablauf der Klebepresse und insbesondere der Heizeinrichtung eingebbar sind. Diese über die

Programmeingabe 59 eingebbaren Parameter sind insbe-30

sondere:

a) Sollwert der Temperatur der einzelnen Heizkörper

b) Temperaturverlauf in der Heizstation

c) Fördergeschwindigkeit

d) Anpreßdruck der Preßstation.

Nach Eingabe dieser Parameter werden die entsprechenden Werte unverlierbar in dem Speicher des Steuer- und Regelkreises 51 gespeichert.

Über die manuelle Eingabe 58 können einerseits die gespeicherten Programme abgerufen werden, und andererseits kann die Vorrichtung auch manuell nur über das Drücken einzelner Tasten von Hand "gefahren werden". Die manuelle Eingabe 58 enthält auch Anzeigen für die Heiztemperatur, die Geschwindigkeit und den Anpreßdruck. Schließlich kann die manuelle Eingabe 58 auch Leseeinrichtungen, beispielsweise für Strichcode oder Magnetbänder sowie solche für Bestimmung des gerade zu bearbeitenden Texti!materials usw. enthalten, worüber dann automatisch das jeweils gespeicherte Pro-15

gramm abgerufen wird.

Fig. 2 zeigt ein Prinzipschaltbild eines Ausschnittes der Heizeinrichtung. In die aus diversen Einzel-Heizkörpern 25 gebildeten Platten 23, 24 sind jeweils Heizdrähte 33 eingebettet. Jeder Heizdraht 33 ist über eine eigene Leistungsstelleinrichtung 85 mit dem Steuer- und Regelkreis 51 verbunden. Jedem Heizdraht 33 bzw. jeder Leistungsstelleinrichtung 85 ist

ein eigenes Potentiometer 61 zugeordnet, über das 25

der Temperatur-Sollwert für den jeweiligen Heizdraht

33 einstellbar ist. Jedem Heizdraht 33 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein eigener Temperaturfühler 54, beispielsweise in Form eines Thermoelementes zugeordnet, wobei die erfaßten Meßwerte 30

dem Steuer- und Regelkreis 51 zugeführt werden. In einem nur schematisch angedeuteten Temperaturregler 60 werden die von den Temperaturfühlern 54 gemessenen Temperaturwerte für die einzelnen Heizdrähte 33 mit den über die Potentiometer 61 eingestellten Temperatur-Soll werten vergl i chen , worauf dann in Abhängigkeit

von diesem Vergleich die einzelnen Leistungsstelleinrichtungen 85 nach Maßgabe des durch den Steuer- und Regelkreis 51 vorgegebenen "Programms" betätigt werden, so daß dem einzelnen Heizdraht 33 über die Energieversorgung N individuell die benötigte eleketrische Lei stung zugeführt wird. Über Programmschalter 62, 63 und 64 können extern bestimmte, voreingegebene "Programme" abgerufen werden. Der Steuer- und Regelkreis 51 ist zu seiner eigenen Energieversorgung ebenfalls _in mit der Energieversorgung N verbunden.

Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 5 wird die Zufuhr elektrischer Energie zu den einzelnen Heizdrähten 33 dadurch verändert, daß die Heizdrähte 33 zwischen Parallel- und Reihenschaltung umgeschaltet werden. Dies ist schematisch in Fig. 3 bis 5 dadurch angedeutet, daß ein vollständig geschwärzter Kreis 33a einen mit voller Leistung, d.h. elektrisch in Parallelschaltung betriebenen Heizddraht darstellt, während ein nur halb ausgefüllter Kreis 33b einen mit verringerter elektrischer Leistung, d.h. in Reihenschaltung betriebenen Heizdraht darstellt. In Fig. 3 werden alle Heizdrähte 33a mit voller Leistung betrieben, wie es für die Aufheizphase, d.h. das schnelle

__ Aufheizen erforderlich ist. In Fig. 4 werden dagegen alle Heizdrähte 33b mit verringerter Leistung betrieben, während in Fig. 5 abwechselnd immer ein Heizdraht mit verringerter und der darauffolgende Heizdraht mit voller Leistung betrieben wird.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß in den schematischen Darstellungen der Fig. 3 und 4 die mit 33a bzw. 33b bezeichneten Heizdrähte jeweils für sich aus zwei oder mehreren individuellen Heizdrähten bestehen können, die dann in Serien- oder Paral1 el schal-

tung betreibbar sind. Dies wird im Zusammenhang mit Fig. 9 und 10 detaillierter erläutert. Andererseits können in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 die mit 33a bzw. 33b dargestellten Heizdrähte auch

c jeweils nur einen einzigen Heizdraht enthalten, wobei jeweils zwei oder mehrere Heizdrähte, die nicht unbedingt räumlich benachbart zueinander liegen müssen, so zu einer Gruppe zusammengefaßt sind, daß die Heizdrähte einer Gruppe parallel oder in Reihe miteinander verschaltet sind. Die einzelnen, in einer Heizmatte 26 eingebetteten Heizdrähte 33 (a bzw. b) sind über Sammeleitungen, die hier schematisch mit 52, 53 bezeichnet sind, über Schütze 72 bzw. 74 mit der Energieversorgung N verbunden. Je nach Stellung der beiden

Schütze 72 bzw. 74 werden die hier dargestellten 15

Schaltkombinationen realisiert. Sind beide Schütze 72, 74 eingeschaltet, so liegen alle Heizdrähte 33 in Parallelschaltung an voller Netzspannung (Fig. 3). Ist dagegen das Schütz 72 eingeschaltet, während

das Schütz 74 ausgeschaltet ist, so liegen alle Heiz-20

drähte 33 in Reihenschaltung (Fig. 4).

In Fig. 5 ist eine Variante zu den Schaltungsausführungen gemäß den Fig. 3 und 4 dargestellt. Ein Teil

der Heizdrähte ist in Reihe geschaltet (Heizdrähte 25

33b), ein anderer Teil parallel (Heizdrähte 33a).

Das Verschalten der Heizdrähte 33a/33b erfolgt sinngemäß zu der gemäß Fig. 10.

Diese möglichen Stellungen werden über einen Temperaturregler 38 eingestellt. Der Temperaturregler 38 enthält einen Vergleicher 65 mit Stellglied'^, welcher zwei Schaltkontakte 67 bzw. 68 betätigt. Diese Schaltkontakte 67, 68 sind einerseits über, einen Netzschalter 66 mit der Energieversorgung verbunden und anderer-35

seits mit den jeweiligen Steuerwicklungen 71 bzw.

73 der Schütze bzw. 74. In die Verbindungsleitungen 69 bzw. 70 zwischen den Schaltkontakten 67, 68 und den Steuerwicklungen 71 bzw. 73 können gegebenenfalls noch Programmschalter 62 bzw. 63 zwischengeschaltet

_c sei η.
ο

Der Verglei eher if vergleicht die von dem Temperaturfühler 54 gemessene Ist-Temperatur mit der voreingestellten Sol 1-Temperatur und stellt in Abhängigkeit von diesem Vergleich die beiden Schalter 67 und 68 so, daß die gewünschte Kombination auftritt. Nähere Einzelheiten hierzu werden im Zusammenhang mit Fig. 10 erläutert.

In Fig. 6 ist schematisch der mechanische Aufbau eines 15

Heizkörpers 25 mit zugeordneter Heizmatte 26 gezeigt.

Der Heizkörper 25 besteht hierbei aus einem hohlen Kastenprofil, an dessen der Arbeitsfläche abgewandter Seite eine Heizmatte 26 angebracht ist. Diese Heizmatte 26 besteht hier aus zwei übereinanderliegenden ^a

Schichten 34 bzw. 35, in welche die Heizdrähte 33

eingelassen sind. Die Schichten 34 und 35 bestehen aus einer flexiblen Kunststoffmasse 32, die vorzugsweise ein Si 1ikon-Kautschuk-Vulkanisat (Silikon-Elastomere) ist, welcher sehr gute Witterungs- und Alterungs-25

beständigkeit sowie eine hohe Temperaturbeständigkeit (Maximal-Dauerbetriebstemperatur etwa 200⁰C) aufweist.

Als Gewebeverstärkung dient hier ein Glasfasergewebe.

Die Heizdrähte 33 können in sich glatt sein oder auch ^y

in sich spiralförmig. Sie können U-, Z-, wendel- bzw. mäander- und/oder spiralförmig in die Kunststoffmasse 32 eingebettet sein. Vorzugsweise - sind sie so verlegt, daß ihre Stromzuführungsanschlüsse 36, 37 an einer parallel zur Transportrichtung weisenden Seite der κ s

Heizmattte 26 liegen, und zwar so, daß sie nur zu

einer Seite herausragen. Besteht die Heizmatte 26 aus zwei oder mehreren Lagen, so können die Heizdrähte 33 der einzelnen Lagen in unterschiedlicher Anordnungs-Konfiguration übereinanderliegen.

In den Fig. 7 bis 9 sind verschiedene Anordnungs-Konfigurationen der Heizdrähte 33 dargestellt. In Fig. 7 liegen sie mäanderförmig in die Kunststoffmasse

32 der Heizmatte 26 eingebettet, wobei die HauptrichjQ tung des Heizdrahtes 33 parallel zur längeren Seite der Heizmatte 26 verläuft, was hier quer zur Transportrichtung bedeutet. Die beiden Stromzuführungsanschlüsse 36 und 37 ragen hierbei an der einen kürzeren Seite der Heizmatte 26 heraus.

In Fig. 8 ist der Heizdraht 33 ebenfalls mäanderförmig

verlegt, jedoch mit der Hauptrichtung parallel zur kurzen Seite der Heizmatte 26. Damit auch hier die beiden Stromzuführungsanschlüsse 36 und 37 auf ein _on und derselben kurzen Seite der Heizmatte 26 herausragen, ist das Ende des mäanderförmigen Heizdrahtes

33 wieder über die volle Länge der Heizmatte 26 zurückgeführt, wo es dann im Stromzuführungsanschluß 37 mündet.

In Fig. 9 sind drei Heizdrähte 33 in Schlangenlinienförmig gewellter U-Konfiguration parallel zueinander und zur langen Seite der Heizmatte 26 verlegt. Auch hier enden alle Stromzuführungsanschlüsse auf der gleichen Seite. i

Fig. 10 zeigt ein Schaltbild analog zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 im Zusammenhang mit einer Heizmatte 26 gemäß Fig. 9. Bezeichnet man mit 36, 36' bzw. 36" die "Eingänge" der zugeordneten Heizdrähte 33, 33' bzw. 33" und mit 37, 37' bzw. 37" deren

"Ausgänge" so liegt folgende Verschaltung vor: Der Eingang 36 zum Heizdraht 33 ist über eine Leitung 81 und einen Schaltkontakt 75 des Schützes 72 mit einer Leitung 80 der Energieversorgung verbunden. Der Ausgang 37" des Heizdrahtes 33" ist über eine Leitung, 82 und einen Schaltkontakt 76 des Schützes 72 mit der anderen Leitung 79 der Energieversorgung verbunden. Weiterhin sind der Ausgang 37 des Heizdrahtes 33 mit dem Eingang 36' des Heizdrahtes 33 und der Ausgang 37' des Heizdrahtes 33' mit dem Eingang 36" des Heizdrahtes 33" ständig verbunden. Die drei Heizdrähte 33, 33', 33" sind somit elektrisch in einer Reihenschaltung miteinander verbunden, wobei bei geschlossenem Schütz 72 diese Reihenschaltung an der

Energieversorgung liegt. Jeder der drei Heizdrähte 15

erhält unter der Voraussetzung, daß ihre Widerstandswerte gleich sind, ein Drittel der Netzspannung.

Zusätzlich sind die gemeinsamen Verbindungspunkte

zwischen dem Ausgang 37 des Heizdrahtes 33 und dem

Eingang 36' des Heizdrahtes 33' bzw. zwischen dem

Ausgang 37' des Heizdrahtes 33' und dem Eingang 36"

des Heizdrahtes 33" über Leitungen 83 bzw. 84 und

Schaltkontakte 77 bzw. 78 des Schützes 74 mit den __ Leitungen 79 bzw. 80 verbunden.

Sind nun beide Schütze 72 und 74 geschlossen, so liegen die Heizdrähte wie folgt an der Netzspannung: Der eine Pol (Leitung 79) der Netzspannung liegt über dem Schaltkontakt 76 an dem Ausgang 37" des Heizdrahtes 33" und über dem Schaltkontakt 77 am Ausgang 37 des Heizdrahtes 33 und am Eingang 36' des Heizdrahtes 33'. Der andere Pol (Leitung 80) der Netzspannung liegt über dem Schaltkontakt 75 am Eingang 36 des Heizdrahtes 33 und über dem Schaltkontakt 78 an dem Ausgang 37' des Heizdrahtes 33' und dem Eingang 36" des Heizdrahtes 33". Alle drei Heizdrähte 33, 33'

bzw. 33" liegen dann an voller Netzspannung, d.h. sie liegen elektrisch parallel zueinander geschaltet. In einer dritten nicht dargestellten Schaltstellung, bei der der Schütz 72 offen und der Schütz 74 geschlossen ist, liegt nur der mittlere Heizdraht 33' an Netzspannung. Sind beide Schütze 72, 74 offen, so sind alle drei Heizdrähte von der Netzspannung abgetrennt.

Die hier einen Heizkörper 25 bildende Heizmatte 26 kann bei dieser Schaltungs-Konfiguration in drei Energiestufen betrieben werden, nämlich:

1. volle Leistung aller drei Heizdrähte;

2. nur mittlerer Heizdraht 33' auf voller Leistung;

die beiden anderen Heizdrähte abgeschaltet, 15

was gegenüber 1, einem Drittel der Leistung entspri cht;

3. alle drei Heizdrähte in Reihenschaltung, was gegenüber der Leistung gemäß 1. einem Neuntel

der vollen Leistung entspricht.
20

Die Betätigung der Schütze 72, 74 erfolgt über den Temperaturregler 38, der gleich aufgebaut ist, wie im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 beschrieben.

Ist der Netzschalter 66 eingeschaltet, so ist der 25

Temperaturregler 38 mit Energie versorgt. Der Temperaturfühler 54 mißt die Temperatur der Heizmatte 26, wobei der Vergleicher 65 diese gemessene Temperatur mit einer voreingestellten Sol I-Temperatur vergleicht.

Bei großer Abweichung zwischen Soll- und Ist-Wert 30

werden beide Schaltkontakte 67 und 68 geschlossen, worauf die Schütze 72 und 74 ihre zugeordneten Schaltkontakte schließen. Die Heizmatte 26 ist auf volle Leistung geschaltet. Ist die Aufheizung beendet, was

beispielsweise 30⁰C vor der gewünschten Sol 1-Betriebs-35

temperatur liegen kann, so wird der Schaltkontakt 68 geöffnet, während der Schaltkontakt 67 geschlossen

bleibt. Hierudrch fällt das Schütz 74 ab, während das Schütz 72 geschlossen bleibt. Die Heizung ist damit von Parallel- auf Reihenschaltung umgestellt. Umgekehrt kann auch bei der zuvor bereits genannten, nicht dargestellten dritten Schaltstellung vorgesehen sein, daß bei einer bestimmten Temperatur vor der Soll-Temperatur der Schaltkontakt 67 öffnet und der Schaltkontakt 68 geschlossen bleibt. In diesem Fall wird mit nur einem Heizdraht, jedoch dieser auf voller Leistung, weiter aufgeheizt. Ist die vorbestimmte Betriebstemperatur an der Meßstelle des Temperaturfühlers 54 erreicht, so werden beide Schaltkontakte 67 und 68 geöffnet, worauf die beiden Schütze 72 und 74 abfallen und die Heizdrähte von der Energieversorgung abtrennen. Diese Einregelung der Betriebstempe-

ratur und die darauf folgende automatische Nachregelung derselben durch den Temperaturregler 38 erfolgen mit einer Toleranz von +_ max. 3%, vorzugsweise einer solchen von 1%.

Eine weitere Variante der Heizeinrichtung ist im Zusammenhang mit Fig. 11 gezeigt. Dort sind mehrere Heizdrähte Rl-Rl2 in Reihenschaltung fest miteinander verdrahtet. Die gemeinsamen Verbindungspunkte zweier elektrisch benachbarter Heizdrähte sind jeweils mit

einem Schaltkontakt eines zugeordneten 3-poligen Schalters S1-S12 verbunden. Jeweils ein Pol (in Fig. 11 der linke) jedes der Schalter S1-S12 ist mit einem Pol der Energieversorgung N verbunden. Ein Pol jedes elektrischen Schalters ist "neutral", d.h. elektrisch

potentialfrei. Der dritte Pol jedes der Schalter Sl-S12 ist mit dem anderen Pol der Energieversorgung N verbunden.

In der Tabelle der Fig. 11 sind verscheidene mögliche

Schaltkombinationen dargestellt. Ein "+" bedeutet,

daß der zugehörige Schaltkontakt in der linken Stellung ist, während ein "-" bedeutet, daß der Schaltkontakt in der rechten Stellung in Fig. 11 ist. Eine "0" bezeichnet die neutrale Stellung.

In dem dargestellten AusfUhrungsbeispiel ist der "Eingang" des ersten Heizdrahtes Rl ohne Zwischenschaltung eines Schalters direkt mit einem Pol der Energieversorgung verbunden, während der "Ausgang" des letzten Heizdrahtes R12 über einen Schalter S12 analog zu den übrigen Schaltern mit der Energieversorgung verbunden ist. Natürlich könnte auch der erste Heizdraht Rl über einen entsprechenden Schalter mit der Energieversorgung verbunden sein. Das Grundprinzip der Schalte terstel1ungen ist wie folgt:

Sind die Schalter an beiden Anschlüssen eines Heizelementes in gleicher Stellung, so liegt an beiden Anschlüssen des Heizelementes das gleiche Potential, so daß dieses Heizelement unwirksam ist. Liegen die entsprechenden Schalter am "Eingang" und "Ausgang" eines Heizdrahtes in zwei entgegengesetzten Lagen (d.h. nicht in der neutralen Stellung), so liegt die volle Netzspannung an dem betreffenden Heizdraht (Parallelschaltung). Liegt ein Schalter in der neutralen Stellung, so sind die beiden elektrisch vor und hinter ihm liegenden Heizdrähte in Reihenschaltung geschaltet. Sind beispielsweise die Schalter Sl - SIl der Fig. 1 in neutraler Stellung und ist der Schalter S12 in der rechten Schaltstellung, so liegen alle Heizdrähte g₀ R1-R12 in Reihe hintereinander. Weitere Schaltkombinationen sind aus der Tabelle der Fig. 1 entnehmbar.

Die Schalter S1-S12 werden über den Steuer- und Regelkreis 51 betätigt. Die Betätigung kann hierbei elektrisch, beispielsweise über Magnetspulen erfolgen oder auch mechanisch über ein Walzensteuerwerk. Es ist ersichtlich, daß mit der verhältnismäßig einfachen

1 Konfiguration der Fig. Π eine Vielzahl von "Energiestufen" eingestellt werden kann, mit der alle in der Praxis benötigten Fälle abgedeckt werden können.

5 Sämtliche in den Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung dargestellten technischen Einzelheiten können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Meissner & Bolte

Patentanwälte

Claims

Patentansprüche 10

1. Heizeinrichtung für Vorrichtungen zum

Verkleben f1ächenförmiger Textilstücke mit einer Heizstation, die mehrere Heizbereiche aufweist, deren elektrische Heizkörper einzeln ein- oder ausschaltbar sind, so daß bestimmte Kombinationen von Heizkörpern wirksam bzw. unwirksam sind,

dadurch gekennzeichnet,daß die Heizkörper (25) einzeln oder gruppenweise zusätzlich auf unterschiedliche Leistungsaufnahme umsteuerbar sind.

2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die einzelnen Heizkörper (25) individuell zugeordnete Leistungsstelleinrichtungen (85) aufweisen.

3. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die einzelnen Heizkörper (25) gruppenweise zwischen Serien- und Parallelschaltung umschaltbar sind.

4. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder

3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Heizkörper

(25) jeweils zwei oder mehrere Heizdrähte (33) aufwei-15

sen, die heizkörperweise zwischen Serien- und Parallelschaltung umschaltbar sind.

5. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Heizkörper (25) bzw. die einzelnen Heizdrähte (33) eines oder mehrerer Heizkörper (25) gruppenweise an eine Drehstrom-Energieversorgung angeschlossen sind

und daß die Heizkörpergruppen bzw. Heizdrahtgruppen 25

zwischen Stern- und Dreieckschaltung umschaltbar sind.

6. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuer- und 30

Regelkreis (51) vorgesehen ist, der zusammen mit mindestens einem Temperaturfühler (54) die einzelnen Heizkörper (25) auf unterschiedliche Leistungsaufnahme umsteuert, so daß ein vorgegebener zeitlicher und/

örtlicher Temperaturverlauf der Heizbereiche auftritt.
35

7. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Heizkörper (25) flexible Heizmatten (26) aufweisen, die auf der Arbeitsflächenrückseite des jeweiligen Heizkörpers (25) angebracht, insbesondere aufvulkaisiert oder aufgeklebt sind.

8. Heizeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch

gekennzeichnet, daß die flexible Heizmatte (26) aus einer gewebeverstärkten Kunststoffmasse (32) besteht, in welche die Heizdrähte (33) eingebettet sind.

9. Heizeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch

gekennzeichnet, daß die flexible Heizmatte (26) mehrlagig ausgeführt ist, jede Lage (34, 35) ein oder mehrere Heizdrähte (33) aufweist und die einzelnen Lagen (34, 35) aufeinandervulkanisiert oder -geklebt ^Sind·

10. Heizeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch

gekennzeichnet, daß die Kunststoffmasse (32) ein SiIi-

kon-Kautschuk-Vulkanisat (Silikon-Elastomere) ist 25

mit einer Dauerbetriebstemperatur von ca. 200⁰C.

11. Heizeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch

gekennzeichnet, daß die Gewebeverstärkung ein Glasfasergewebe ist.

12. Heizeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch

gekennzeichnet, daß die Heizdrähte glatt und/oder 35

spiralförmig sind.

13. Heizeinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizdrähte (33) in die Kunststoffmasse (32) U-, Z-, wendel- und/oder spiralförmig eingebettet sind und ihre Stromzuführungsanschlüsse (36, 37) an einer parallel zur Transportrichtung weisenden Seite der Heizkörper (25) bzw. der Heizmatte (26) einseitig angeordnet sind.

14. Heizeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Lagen von Heizdrähten (33) mit unterschiedlicher Anordnungs-Konfiguration übereinanderliegend in die Kunststoffmasse (32), gegebenenfalls jede Lage (34, 35) der

Heizmatte (26), eingebettet sind.
15

15. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizdrähte (33) zunächst (Aufheizphase) in Parallelschaltung verbunden und sodann (bis kurz vor Erreichen der vorbestimmten Betriebstemperatur) auf Reihenschaltung umgeschaltet sind, bis die vorbestimmte Betriebstemperatur ^an der Arbeitsfläche der Heizkörper (25) erreicht

ist.
25

16. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzufüh-

rungsanschlüsse (36, 37, 36', 37', 36", 37") der Heiz-30

drähte (33, 33', 33") einer Gruppe ständig so miteinander verbunden sind, daß die Heizdrähte elektrisch in Reihenschaltung miteinander verbunden sind, daß die den Eingang und Ausgang dieser Gruppe bildenden

Stromzuführungsanschlüsse (36, 37") über ein Schütz 35

(72) mit der Energieversorgung (N) verbindbar sind,

daß die gemeinsamen Verbindungspunkte der Heizdrähte (33, 33' bzw. 33', 33") über ein weiteres Schütz (74) mit der Energieversorgung (N) verbindbar sind, wobei die Schaltkontakte (75, 76 bzw. 77, 78) der Schütze (72, 74) so geschaltet sind, daß bei Einschaltung aller dieser Kontakte jeder Heizdraht (33, 33', 33") für sich an der vollen Netzspannung liegt, und daß die Steuerwicklungen (71, 73) der Schütze (72, 74) über je einen Schaltkontakt (67, 68) mit der Energieversorgung (N) verbindbar sind, wobei die Schaltkontakte (67, 68) über einen Temperaturregler (38) im Zusammenwirken mit einem Temperaturfühler (54) selektiv betätigbar sind.

17. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß alle Heizdrähte (Rl-R12) einer Gruppe elektrisch in Reihe geschaltet sind, daß die gemeinsamen Verbindungspunkte (elektrisch) benachbarter Heizdrähte sowie mindestens einer 20

der Endanschlüsse dieser Reihenschaltung über 3-polige Schalter (S1-S12) wahlweise mit einem der Pole der Energieversorgung (N) oder mit einem neutralen (potentialfreien) Anschluß verbindbar sind, und daß die

einzelnen Schalter (S1-S12) unabhängig von den anderen 25

in eine der drei Stellungen schaltbar sind.

18. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen 30

Heizkörper (25) bzw. ihre Heizdrähte (33) über einen Steuer- und Regelkreis (51), der einen mechanischen oder elektrischen Speicher enthält, ansteuerbar sind, wobei der Steuer- und Regelkreis (51) einerseits über

eine manuelle Eingabe (58) und andererseits über eine 35

Programmeingabe (59) steuerbar sind.

15

20 25 30 35

19. Heizeinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuer- und Regelkreis (51) folgende Größen steuert bzw. regelt: Sollwert-Temperatur der Heizkörper (25) t*nd damit der einzelnen Heizzonen, Temperaturverlauf der Heizzonen, Geschwindigkeit von Transporteinrichtungen und Anpreßdruck einer Preßstation, wobei die jeweiligen Werte über die Programmeingabe (59) eingebbar sind, in dem Speicher des Steuer- und Regelkreises (51) abspeicherbar sind und über die manuelle Eingabe (58) abrufbar sind.

Meissner & Bolte Patentanwälte