DE3112915A1

DE3112915A1 - "vorrichtung zum heizen blatt- oder bahnfoermigen materials"

Info

Publication number: DE3112915A1
Application number: DE19813112915
Authority: DE
Inventors: Jacob de 1462 Middenbeemster Vries
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-04-02
Filing date: 1981-03-31
Publication date: 1982-01-28
Also published as: GB2073390B; US4354095A; AU541311B2; ES501094A0; PT72673B; PT72673A; IE52178B1; BE887919A; CA1159927A; NL8001944A; NL8101112A; IT8167452A0; IT1143476B; IE810519L; US4435637A; FR2479959A1; AU6872781A; ZA811690B; MX149423A; GR74839B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Heizen
blatt- oder bahnförmigen Materials während seines Transports durch eine Verarbeitungsmaschine, mit wenigstens einer Infrarot-Heiztafel, die dem Transportweg des Materials gegenüberliegend angeordnet und über eine Halbleiter-Schaltanordnung
an eine Wechselstromquelle angeschlossen ist, einer Regelungsschaltung zum Bereitstellen von Zündimpulsen für die Halbleiter-Schaltanordnung, wobei die Zündzeit innerhalb jeder Halbperiode der Versorgungsspannung durch ein Regelsignal bestimmt wird, daß von einer Regeleinrichrung an die Regelungsschaltung gegeben wird, währenddie Heiztafel abgeschaltet wird, falls die Transportgeschwindigkeit des Materials kleiner als ein Minimumwert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der oben genannten Art anzugeben, bei der das Abschalten der Heiztafel zum Verhindern eines Entflammens oder unnötigen
Energieverbrauchs auf äußerst einfache Weise bewerkstelligt wird.

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Bankverbindung: Boyer. Vereinsbank München, Konto 620404 (BlZ70020270)

Pojtjchecfckonto: München 27044-802 (BLZ 70010080) (nur PA Dipl.-Ing. S. Staeger)

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Regelungsschaltung von einer an einen auf die Transportgeschwindigkeit ansprechenden Detektor gekoppelten überwachungsschaltung abschaltbar ist.

Vorzugsweise enthält die Überwachungsschaltung wenigstens einen Bereichsdetektor, der auf das Vorhandensein des Materials innerhalb eines gegebenen Bereichs, der sich quer zur Transportrichtung des Materials auf einer Seite des gewünschten Transportwegs erstreckt, anspricht, wobei die überwachungsschaltung die Regelungsschaltung abschaltet, wenn das Material den Bereich verläßt. Auf diese Weise kann ein zeitlich gesteuertes Abschalten der Heiztafel erreicht werden, wenn Fehler in der Verarbeitungsmaschine auftreten, die verursachen, daß die Bandspannung des bandförmigen Materials abfällt, ohne daß die Transportgeschwindigkeit unmittelbar verringert wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung

einer Heiztafel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, angewendet bei einem bandförmigen Material,

Figur 2 eine Vorderansicht der Heiztafel gemäß Figur 1,

Figur 3 ein Blockdiagramm einer Ausfuhrungsform der

erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Wärmeabgabe eine Fuktion der Materialtemperatur ist,

Figur 4 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der

erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Wärmeabgabe der Heiζtafel eine Fuktion der Transportgeschwindigkeit des Materials ist,

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Figur 5 ein Blockdiagramm einer Ausfuhrungsform der

erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Wärmeabgabe der Heiztafel von Hand einstellbar ist,

Figur 6 ein Blockdiagramm der Regeleinheit, die in den Vorrichtungen gemäß Figur 1 bis 5 verwendet wird,

Figur 7 ein Blockdiagramm eines Teils der in Figur 3 dargestellten Vorrichtung,

Figur 8 ein Blockdiagramm eines Teils der in den Figuren 3 und 4 dargestellten Vorrichtung,

Figur 9 ein Blockdiagramm der in der Vorrichtung gemäß Figuren 1 bis 4 verwendeten überwachungsschaltung,

Figur 10 ein vereinfachtes Diagramm der in der Vorrichtung gemäß Figur 5 verwendeten Überwachungsschaltung,

Figur 11 einige Spannungsverläufe, die in der in Figur dargestellten Überwachungsschaltung auftreten können,

Figur 12 eine schematische Ansicht der Anordnung zweier Bereichsdetektoren auf beiden Seiten zweier Heiztafeln, die einander gegenüberliegend angeordnet sind,

Figur 13 ein Blockdiagramm eines Teils der Überwachungsschaltung, an die die in Figur 12 dargestellte Bereichsdetektoranordnung angeschlossen ist.

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Bei der in Figur 1 schematisch dargestellten Anordnung, dient eine Heiztafel 1 einer Vorrichtung zum Heizen eines Materialbandes 2, das durch eine Verarbeitungsmaschine läuft, beispielsweise durch eine Druckerpresse. In Figur sind lediglich zwei Führungswalzen 3 und 4 der Verarbeitungsmaschine dargestellt. Die Heiztafel 1 besitzt mehrere Infrarotelemente 5 (siehe Figur 2), die in Form von Infrarot-Quarzröhren ausgebildet sind. Aufgrund der hohen Temperatur (2100 ° C) des Wolframdrahts dieser Quarzröhren liefern die Infrarotelemente 5 kurz- und mittelwellige Infrarotstrahlung (1000 - 3000 nm), die besondere Vorteile bringt.

Zunächst besitzen die Infrarotelemente 5 eine geringe thermische Trägheit, so daß bei Erfordernis die maximale Wärmeabgabe etwa 0,5 s nach dem Einschalten der Heiztafel 1 zur Verfügung steht, während bereits nach etwa 0,2 s nach Abschalten der Heiztafel 1 schon keine Wärmeabgabe mehr erfolgt. Darüber hinaus wird praktisch keine Wärme an die Luftschicht zwischen der Heiztafel 1 und dem Band 2 abgegeben, so daß ein hoher Wirkungsgrad erzielt wird. Ferner dringt die kurzwellige Infrarotstrahlung tief in das Band 2 ein, so daß eine optimale Erwärmung des Materials erfolgt.Bei einer Rotations-Offsetmaschine, in der eine geeignete Tinte verwendet wird, wird somit die Tinte getrocknet, wodurch die Qualität und Verarbeitbarkeit des Bandes 2 im Anschluß an den Durckvorgang wesentlich verbessert werden.

Schließlich besitzt die Heiztafel 1 zwei Gebläse 6 zum Abkühlen der Anschlußverbindungen der Infrarotelemente 5.

Die Wärmeabgabe der Heiztafel 1 wird bestimmt durch eine Regeleinheit 7, und zwar in Abhängigkeit eines von einer Regeleinrichrung gelieferten Regelsignals, wie noch erläutert wird. Hierzu besitzt die Regeleinheit 7 mehrere Thyristoren die in den Figuren 3, 4 und 5 schematisch durch einen Block angedeutet sind, und die in den Stromversorgungsleitungen der Infrarotelemente 5 enthalten sind. Darüber hinaus enthält

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die Regeleinheit 7 eine Regelungsschaltung 9 zum Bereitstellen von Zündimpulsen für die Steuerelektroden 10 der Thyristoren 8. Der Zündzeitpunkt der Thyristoren 8 bezüglich der Nulldurchgänge der Versorgungsspannung bestimmt sich durch die Größe des Regelsignals.

Wie in Figur 6 dargestellt ist, besitzt die Regelungsschaltung 9 einen Detektor 11, der bei jedem Nulldurchgang einen Impuls an eine Zeitsteuerschaltung 12 liefert, die mit einem Eingang 13 das Regelsignal empfängt. Das Regelsignal, dessen Größe zwischen 0 und 5 Volt schwanken kann, bestimmt innerhalb jeder Halbperiode der Versorgungsspannung die Zeit bezüglich der Nulldurchgänge, bei der ein Ausgangsimpuls mit einer vorgegebenen Dauer an einem Ausgang 14 der Zeitsteuerschaltung 15 auftritt. Da ein Variieren der Wärmeabgabe der Heiztafel 1 von 30 bis 100 % der maximalen Heizleistung ausreicht/ liefert der Ausgang 14 der Zeitsteuerschaltung 12 bei einem Regelsignal von 0 Volt zu einer solchen Zeit einen Ausgangsimpuls, daß die Heiztafel 1 etwa 30% ihrer maximalen Wärmeabgabe liefert.

Gemäß der beschrieben Ausfuhrungsform sind die Infrarotelemente 5 gruppenweise an eine dreiphasige Wechselspannungsquelle angeschlossen, so daß drei aufeinanderfolgende Zündimpulse notwendig sind. Der erste Zündimpuls wird von dem Ausgangsimpuls der Zeitsteuerschaltung 15 gebildet. Die nächsten zwei Zündimpulse werden durch zwei Verzögerungsschaltungen und 16 erhalten, die an den Ausgang 14 in Serie angeschlossen sind, und deren Ausgänge 17 und 18 den zweiten bzw. dritten Zündimpuls liefern. Um für die jeweiligen Thyristoren 8 ein zuverlässiges Zünden zu gewährleisten, werden die Zündimpulse jeweils -unter Zuhilfenahme eines Oszillators 19 und dreier Mischer 20 in eine Folge von Zündimpulsen umgewandelt, und jede Impulsfolge erscheint am Ausgang 21, 22 bzw. 23, wie es in Figur 6 angedeutet ist. Diese Ausgänge 21 bis 23 sind in geeigneter Weise an die Steuerelektroden 10 der Thyristoren angeschlossen.

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Figur 3 zeigt eine Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der das Regelsignal eine Funktion der Temperatur der Bahn 2 ist. In diesem Fall enthält die dem Eingang 13 der Regelungsschaltung 9 ein Regelsignal zuführende Regeleinrichtung 24 einen Temepraturdetektor 25, der , in Transportrichtung der Bahn 2 gesehen, nach der Heiztafel 1 angeordnet ist, wie in Figur 1 zu sehen ist. Der Temperaturdetektor 25, bei dem es sich beispielsweise um ein optisches Pyrometer handeln kann, liefert ein Ausgangssignal, das proportional zu der Temperatur der vorbeilaufenden Bahn 2 ist.

Der Temperaturdetektor 25 ist an einen Eingang einer Regelschaltung 27 angeschlossen, deren Ausgang 28 das Regelsignal bereitstellt, welches umgekehrt proportional zur Temperatur der Bahn 2 ist. Die Regelschaltung 27 besitzt einen zweiten Eingang 29, an den ein von Hand bedienbares Justiergerät angeschlossen ist, um die Soll-Temperatur der Bahn 2 einstellen zu können.

Gemäß Figur 7, die die Regelschaltung 27 im einzelnen zeigt, ist das Einstellgerät 30 als Potentiometer ausgebildet, welches an den nicht invertierten Eingang eines als Integrator geschalteten Operationsverstärkers 31 angeschlossen ist. Der invertierte Eingang des Operationsverstärkers ist an den Temperaturdetektor 25 angeschlossen. Der Ausgang des Verstärkers 31 liefert das Regelsignal und bildet den Ausgang 28 der Regelschaltung 27. Bei Ansteigen des Ausgangssignals des Temperaturdetektois 25, d.h., bei ansteigender Temperatur, vermindert sich die Stärke des Regelsignals am Ausgang 28, und daher vormindert sich ebenso die Wärmeabgabe der Hoiztafcl, und umgekehrt. Auf diese Weise wird ein Gleichgewicht bei einer Temperatur erzielt, die durch die Einstellung .des Potentiometers 30 bestimmt wird.

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Weiterhin gelangt das Ausgangssignal des Temperaturdetektors 25 an einen Verstärker 32, an den eine Anzeige 33 angeschlossen ist, welche die vorherrschende Temperatur der Bahn 2 anzeigt. Die Regelschaltung 27 enthält ferner einen Vergleicher 34 zum Vergleichen des Ausgangssignal des Temepraturdetektors 25 mit einem festen Bezugswert, welcher einer gegebenen Minimum-Temperatur entspricht. Wenn das Tempratur-Ausgangssignal unter diesen Bezugswert fällt, schaltet der Vergleicher 34 einen Transistor 35 an, wodurch der Ausgang 28 kurzgeschlossen und das Regelsignal auf den Wert 0 fixiert wird. Als Ergebnis hat ein Fehler - der zum Beispiel durch einen Leitungsbruch oder dergleichen hervorgerufen wird - nicht die Wirkung, daß die Heiztafel 1 voll gespeist wird, da anderenfalls die Möglichkeit des Entstehens eines Feuers bestünde.

Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform ist eine Überwachungsschaltung 36 vorgesehen, die zum Abschalten oder Trennen der Regelschaltung 9 dient, wenn die Transportgeschwindigkeit der Bahn 2 unter einen gegebenen Wert abfällt. Die Regelschaltung 9 kann dann keine Zündimpulse mehr an die Thyristoren 8 liefern, so daß die Heiztafel 1 keine Wärme abgibt. Hierdurch kann Energie eingespart werden, wenn sich die Bahn 2 mit geringer Laufgeschwindigkeit durch die Verarbeitungsmaschine bewegt, und ein unzulässiges Ansteigen der Temperatur des Materials wird verhindert, wenn die Bahn rasch angehalten wird.

Ein Eingang 37 der Überwachungsschaltung 36 empfängt eine Regelspannung von einem Wandler 38, dessen Eingang 39 an einen Detektor 40 angeschlossen ist, welcher als induktiver Wandler ausgebildet ist und mit einer runden Scheibe 41 zusammenarbeitet, die an die Führungswalze 3 gekoppelt ist und eine Anzahl von schematisch dargestellten metallischen Vorsprüngen 42 aufweist, die an ihrem Umfang gleichförmig verteilt sind. Der Sensor 40 liefert somit ein Impulssignal,

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dessen Frequenz der Transportgeschwindigkeit der Bahn 2 entspricht. Der Wandler 38 wandelt dieses Impulssignal in die oben erwähnte Regelspannung um. Der Wandler 38 und die Überwachungsschaltung 36 werden im folgenden näher erläutert.

Figur 4 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die gleichermaßen mit der Regeleinheit 7 ausgestattet ist, bei der jedoch das dem Eingang 13 zugeführte Regelsignal eine Funktion der Transportgeschwindigkeit 2 des Bandes ist. In diesem Fall besteht die Regeleinrichtung 43 aus dem eine Steuerschaltung bildenden Detektor 40 und dem Wandler 38. Die von dem Wandler 38 gelieferte Ausgangsspannung wird als das Regel- bzw. Steuersignal verwendet. Wie im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 wird von der überwachungsschaltung 36 Gebrauch gemacht, deren Eingang 37 in gleicher Weise die Ausgangsspannung des Wandlers 38 empfängt.

Der Wandler 38, dessen Einzelheiten in Figur 8 dargestellt sind, empfängt am Eingang 39 das Impulssignal vom Detektor 40. Dieses Signal wird mittels eines Schmitt-Trägers 44 und eines Monoflops 45 in Impulse umgewandelt, die eine vorbestimmte Dauer T/ Sie§e Impulse erscheinen am Ausgang 46 des Monoflops 45 und steuern einen Analogmultiplexer 47, dessen Analogeingang an den Ausgang eines Pufferverstärkers 48 angeschlossen ist. Dieser Pufferverstärker 48 liefert eine Ausgangsspannung, die mittels eines Potentiometers 49 justierbar ist. Es erscheinen also Impulse am Ausgang des Multiplexers 47, deren Impulsdauer der Dauer der Ausgangsimpulse des Multivibrators 45 entsprechen, während ihre Amplitude durch die Einstellung des Potentiometers 49 festgelegt wird. Der Ausgang des Multiplexers 47 ist an ein Tiefpaßfilter 50 angeschlossen, welches als Ausgangsspannung eine Gleichspannung liefert, deren Amplitude eine Funktion der Frequenz und der Amplitude der empfangenen Impulse ist.Schließlich ist ein Verstärker 51 vorgesehen, mit

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dem die Gleichspannung auf den gewünschten Pegel für das Regelsignal gebracht wird.

Aus der obigen Erläuterung ersieht man, daß der Wandler 38 eine Ausgangsspannung abgibt, dessen Stärke eine Funktion der Frequenz des von dem Detektor 40 gelieferten Impulssignals sowie der Einstellung des Potentiometers 49 ist. Die bereitgestellte, das Regelsignal bildende Ausgangsspannung schwankt zwischen 0 und 5 Volt. Das Potentiometer 49 ermöglicht die Einstellung der Anstiegsgeschwindigkeit des Regelsignals und somit der Wärmeabgabe der Heiztafel 1 bei ansteigender Transportgeschwindigkeit, wodurch auch die Transportgeschwindigkeit einstellbar ist, bei der die Heiztafel ist die maximale Wärmeleistung abgibt. Nach Wunsch kann das Potentiometer 49 derart justiert sein, daß bei der maximalen Transportgeschwindigkeit innerhalb des steuerbaren Bereichs des Wandlers 38 die Wärmeabgabe der Heiζtafel nicht den Maximalwert darstellt, der erreichbar wäre.

Die Frequenz des Impulssignals des Detektors 40 darf nicht einen vorbestimmten Wert überschreiten. Es dürfen nämlich von dem Detektor 40 innerhalb der Impulsdauer T der von dem Multivibrator 45 erzeugten Impulse keine neuen Impulse empfangen werden. Diese Maximalfrequenz bestimmt den Steuerbereich des Wandlers 38. Selbstverständlich kann der Steuerbereich des Wandlers 38 auf einfache Weise an die Arbeitsgeschwindigkeit der Verarbeitungsmaschine, bei der die erfindungsgemäße Vorrichtung angewedet wird, angepaßt werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß eine geeignete Anzahl von metallischen Vorsprüngen 42 der Scheibe 41 gewählt wird.

Wie bereits erwähnt wurde, ist der Ausgang des Wandlers 38 auch an den Eingang 37 der Überwachungsschaltung 36 angeschlossen, die in Figur 9 dargestellt ist. Die Überwachungsschaltung ist mit einem Vergleicher 52 ausgestattet, dessen invertierender

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Eingang die Ausgangsspannung des Wandlers 38 empfängt, während eine mittels eines Potentiometers 53 einstellbare Bezugsspannung V_ref an den nicht invertierenden Eingang gelegt ist. Der Vergleicher 52 ist mittels einer Zeitverzögerungseinrichtung 54 - diese ist nur aktiv, wenn der Ausgang des Vergleichers 52 von hohem auf niedrigen Pegel wechselt - an ein Schaltelement 55 angeschlossen ist, mit der die Regelungsschaltung 9 ein- und ausschaltbar ist, in-dem zum Beispiel die Versorgungsspannung für diese Regelungsschaltung 9 unterbrochen wird.

Wenn die Ausgangsspannung des Wandlers 38 größer als V_re£ ist, hat der Ausgang des Vergleichers 52 niedrigen Pegel, und das Schaltelement 55 läßt die Regelungsschaltung 9 eingeschaltet, so daß die Wärmeabgabe der Heiztafel 1 in der gewünschten Weise gesteuert wird. Wenn die Transportgeschwindigkeit der Bahn 2 unter den Bezugswert V _ wie er durch das Potentiometer 53 eingestellt wird, abfällt, wechselt der Ausgang des Vergleichers 52 auf hohen Pegel und das Schaltelement 45 schaltet die Regelungsschaltung 9 sofort ab, so daß die Wärmeabgabe beendet wird. Sobald die Transportgeschwindigkeit wieder den eingestellten BezugswertV _f überschreitet, ändert sich das Ausgangssignal des Vergleichers von hohem auf niedrigen Pegel,und diese Pegeländerung wird über die Zeitverzögerungseinrichtung 54 mit einer gewissen Zeitverzögerung an das Schaltelement 55 übertragen, so daß die Regelungsschaltung 9 und somit die Heiztafel 1 etwas zeitlich verzögert eingeschaltet werden. Das Zeitverzögerungselement 54 verhindert, daß die Regelungsschaltung 9 aufgrund von Störimpulsen eingeschaltet wird.

Figur 5 zeigt ein einfaches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welches besonders geeignet ist für die Verwendung in einer blattförmiges Material verarbeitenden Maschine, so zum Beispiel in einer Blatt-Offsetmaschine.

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Das Regelsignal, daß dem Eingang 13 der Regeleinheit 7 zugeführt wird, stammt in diesem Fall von einer von Hand betätigbaren Einstelleinrichtung 56, die beispielsweise aus einem Potentiometer oder einem Mehrstellungsschalter bestehen kann.

Bei dieser Ausführungsform ist ein Detektor 57 direkt vor der Heiztafel 1 vorgesehen, betrachtet in Transportrichtung des Materials. Der Detektor 57 gibt bei Vorhandensein eines Blatts ein Signal niedrigen Pegels ab; ist kein Blatt vorhanden, gibt der Detektor ein Signal mit hohem Pegel ab. Dieses Binärsignal gelangt an eine Überwachungsschaltung 58, welche die Regelungsschaltung 9 der Regeleinheit 7 ein- und ausschalten kann.

Die Überwachungsschaltung 58 (vgl. Figur 10) besteht aus zwei RC-Schaltkreisen R₁ C sowie R„ C _, durch die festgestellt wird, ob das Binärsignal des Detektors 57 für einezu lange Zeit einen niedrigen bzw. hohen Pegel aufweist. Im ersteren Fall befindet sich vor dem Detektor 57 und somit von der Heiztafel 1 ein Blatt, während die Verarbeitungsmaschine stillsteht oder wenigstens der Transport des Materials bei einer zu geringen Geschwindigkeit erfolgt. Die Heiztafel 1 wird dann abgeschaltet, um eine überhitzung des Materials und ein damit verbundenes Ausbrechen eines Feuers zu vermeiden. Im letzteren Fall erscheint innerhalb einer durch die zeitkonstante R₁ C₁ vorgegebenen Zeitdauer kein nachfolgendes Blatt, und die Heiztafel 1 wird abgeschaltet, um einen unnötigen Energieverbrauch zu vermeiden.

In den Figuren 11 a-e sind die Spannungen V. V_ V, und V, dargestellt, die in der Überwachungsschaltung 58 auftreten; ferner ist der Schaltzustand der Regelungsschaltung 9 und somit der Heiztafel 1 dargestellt. Die Spannung V^ entspricht dem Ausgangssignal des Detektors 57, während V_ die Spannung am Konvensator C₁ ist. V- ist die Spannung am Kompensator C₃.

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V₄ ist die Kollektorspannung des Transistors 59.

Die Widerstände R und R sind einstellbar, so daß die jeweiligen Zeitkonstanten R C₁ bzw. R- C ₂ je nach Erfordernis angepaßt werden können.

Die Überwachungsschaltung 58 arbeitet wie folgt:

Wenn von dem Detektor 57 für einige Zeit kein Materialblatt beobachtet wird, steigt die Spannung V₂ am Kondensator C. an, bis die Zenerdiode 60 einschaltet, was auch ein Einschalten des Transistors 61 zur Folge hat. Der Spannungspegel, bei dem dies stattfindet, ist in Figur 11p mittels einer gestrichelten Linie angedeutet. Dieser Vorgang bewirkt, das der Transistor 59 abschaltet, und ein in der Kollektorleitung liegendes Relais 62 in den Ruhezustand gelangt, d.h. inaktiv wird, wodurch die Regelungsschaltung 9 ausgeschaltet wird.

Wenn ein neues Materialblatt folgt, bevor die Zenerdiode durchschaltet, bleibt der Transistor 59 im leitenden Zustand, und die Regelungsschaltung 9 wird nicht abgeschaltet.

Die Spannung V₁ hat einen niedrigen Wert, wenn der Detektor 57 ein Blatt erfaßt. Als Folge kann die Spannung V₃ abnehmen, so daß nach Erreichen eines in Figur 11c durch eine gestrichelte Linie angedeuteten Wertes eine Zenerdiode 63 einschaltet, wodurch ein Transistor 64 eingeschaltet wird. Als Ergebnis wird der Transistor 61 leitend, und der Transistor wird ausgeschaltet, so daß das Relais 62 wiederum inaktiv wird und die Regelungsschaltung 9 ausgeschaltet wird.

Wenn das Blatt vorbeigelaufen ist, bevor die Zenerdiode 6 3 eingeschaltet ist, bleibt der Transistor 59 leitend, und die Regelungsschaltung 9 wird nicht abgeschaltet.

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Aus der obigen Erläuterung sieht man, daß durch Verwendung der Vorrichtung gemäß Figur 5 ein günstiger Energieverbrauch beim Verarbeiten blattförmigen Materials erzielbar ist, wobei die Heiztafel 1 nur dann Wärme abgibt, wenn Material vor der Heiztafel erscheint. Darüber hinaus wird ein überhitzen des Materials während des Stillstehens oder einer sehr geringen Transportgeschwindigkeit verhindert, weil die Heiztafel zeitweise ausgeschaltet wird.

Figur 12 7.&i.q\. schematisch die Anordnung zweier Heiztafeln auf beiden Seiten eines Materialbandes 65. Diese Anordnung kann beispielsweise in einer Rotations-Oäsetpresse Verwendung finden.

Das nur teilweise dargestellte Materialband 65 wird in gespanntem Zustand zwischen den Heiztafeln 1 geführt und läuft über eine Walze 66 beispielsweise zu einer Falteinrichtung (in Figur 12 nicht dargestellt). Die Steuerung der Wärmeabgabe der Heiztafeln 11, die in Figur 12 nicht dargestellt ist, kann als Funktion der Temperatur des Materialbands 65 (Figur 3) oder als Funktion der Transportgeschwindigkeit des Materialbandes 65 (Figur 4) erfolgen, je nachdem, wie es im Einzelfall erwünscht ist.

Wenngleich bei beiden Regelungs- bzw. Steuerungsverfahren die Heiztafeln 1 durch die Überwachungsschaltung 36 automatisch ausgeschaltet werden, wenn die Transportgeschwindigkeit der Bahn 65 kleiner wird als die eingestellte Minimum-Geschwindigkeit, so könnte es unter bestimmten Umständen, zum Beispiel bei einem Fehler der Faltvorrichtung, vorkommen, daß die Bahn 65 aufgrund eines Fortfalls der Bahnspannung mit einer Heiztafel 1 in Berührung kommt, die in Betrieb ist, weil die Transportgeschwindigkeit noch nicht kleiner ist als die eingestellte Minimum-Geschwindigkeit. In einem solchen

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Fall könnte leichte ein Feuer ausbrechen.

Erfindungsgemäß kann dieser Nachteil vermieden werden durch mehrere Detektoren 47, die an einen in Figur 13 gezeigten Teil der Überwachungsschaltung 36 angeschlossen sind. Bei der Anordnung gemäß Figur 12 ist ein Detektor auf beiden Seiten der Heiztafeln 1 angeordnet. Die an sich bekannten Detektoren 67 liefern ein Binärsignal, dessen erster binärer Wert dem Vorhandensein der Bahn 65 innerhalb einer Zone 68 entspricht, die auf jeder Seite des Soll-Transportwegs der Bahn (dieser Weg ist als die Bahn 65 dargestellt) durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist, während der andere Binärwert dem Nicht-Vorhandensein der Bahn 65 in dem Bereich 68 entspricht.

Gemäß Figur 13 enthält die Überwachungsschaltung 36 ein UND-Glied 69 mit vier Eingängen 70 und ein ODER-Glied 71 mit zwei Eingängen 72. An die Eingänge 70 und 71 sind die Dektoren 67 angeschlossen. Die Ausgänge der beiden Verknüpfungsschaltungen 69 und 71 sind an eine Zeitverzögerungsschaltung 73 gekoppelt, die eine Zustandsänderung des Ausgangssignals der Verknüpfungsschaltungen 69 und nach Verstreichen einer Zeitverzögerung an eine Schalteinrichtung 74 gibt, falls keine neue Zustandsänderung inner halb der Zeitverzögerung auftritt. Die Schalteinrichtung kann die Regelungsschaltung 9 und somit die Heiztafeln 1 in Abhängigkeit des von der Zeitverzögerungsschaltung 73 gelieferten Signals ein - und ausschalten,

Die Zeitverzögerung der Zeitverzögerungsschaltung 73 ist mittels eines von Hand betätigbaren Justiergeräts 75 einstellbar. Die Zeitverzögerungsschaltung 73 verhindert, daß kurzzeitige Bewegungen der Bahn 65 in den Bereich 68 ein Abschalten der Heiztafeln 1 bewirken.

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Wenn die Detektoren 67 an die Eingänge 70 des UND-Glieds 69 geschaltet sind, werden die Heiztafeln 1 ausgeschaltet, wenn die Bahn 65 an einem der Detektoren 67 außerhalb des Bereichs 68 ist, während dann, wenn die Detektoren 67 an die Eingänge 62 des ODER-Glieds 71 angeschlossen sind, die Heiztafeln 1 ausgeschaltet werden, wenn die Bahn 65 bei allen Detektoren 67 außerhalb des Bereichs 68 ist.

Man sieht, daß die beiden Verknüpfungsglieder eine unterschiedliche Anzahl von Eingängen 70 bzw. 72 aufweisen können, als es in Figur 13 gezeigt ist.

Die Detektoren 67 erfassen außerdem ein gegebenenfalls auftretendes Reißen der Bahn 65 sowie das Nicht-Vorhandensein der Bahn 65.

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Leerseite

Claims

PATENTANSP Rt) CHE

Vorrichtung zum Heizen blatt- oder bahnförmigen Materials während seines Transports durch eine Verarbeitungsmaschine, mit wenigstens einer Infrarot-Heiztafel, die dem Transportweg des Materials gegenüberliegend angeordnet und über eine Halbleiter-Schaltanordnung an eine Wechselstromquelle angeschlossen ist, einer Regelungsschaltung zum Bereitstellen von Zündimpulsen für die Halbleiter-Schaltanordnung, wobei die Zündzeit innerhalb jeder Halbperiode der Versorgungsspannung durch ein Regelsignal bestimmt wird, das von einer Regeleinrichtung an die Regelungsschaltung gegeben wird, während die Heiztafel abgeschaltet wird, falls die Transportgeschwindigkeit des Materials kleiner als ein Minimumwert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelungsschaltung (7) von einer an einen auf die Transportgeschwindigkeit ansprechenden Detektor (40) gekoppelten Überwachungsschaltung (36) abschaltbar ist.

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Bankverbindung: Bayer. Vereinsbank MOnchen, Konto 620404 (BLZ 700 202 70)

Postscheckkonto: MOnchen 27044-802 (BLZ 70010080) (nur PA Dipl.-Ing. S. Staeger)
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung (36) eine erste Zeitverzögerungseinrichtung aufweist, welche die Regelungsschaltung (7) abschaltet, wenn seit dem Zeitpunkt, in dem die Transportgeschwindigkeit die Minimum-Geschwindigkeit überschritten hat, eine bestimmte Zeit verstrichen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die überwachungsschaltung (36) eine Einrichtung (30,49,53) zum Einstellen der Minimum-Geschwindigkeit, bei der die Regelungsschaltung ausgeschaltet wird, aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung (36) wenigstens einen Bereichsdetektor (57) aufweist, welcher anspricht auf das Vorhandensein des Materials innerhalb eines gegebenen Bereichs, der sich quer zur Transportrichtung des Materials auf einer Seite des gewünschten Transportwegs erstreckt, wobei die Überwachungsschaltung (36) die Regelungsschaltung (7) ausschaltet, wenn das Material den Bereich verläßt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die überwachungsschaltung zwei oder mehr Bereichsdetektoren (67) aufweist, daß ein UND-Glied und/oder ein ODER-Glied vorgesehen ist, das bzw. die über eine zweite Zeitverzögerungseinrichtung (73) eine Schalteinrichtung (74) betätigen, um die Regelungsschaltung (7) ein- und auszuschalten.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverzögerung der zweiten Zeitverzögerungseinrichtung (73) einstellbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (43) an einen ersten Eingang (39) der Regeleinrichtung (38) angeschlossen ist, daß das von der Regeleinrichtung bereitgestellte Regelsignal bei ansteigender Transportgeschwindigkeit des Materials (2) größer wird und auch an die Überwachungsschaltung (36) gegeben wird und daß die Regeleinrichtung einen zweiten Eingang aufweist, an den eine Einstelleinrichtung (49) angeschlossen ist, mit der die Anstiegsgeschwindigkeit des Regelsignals bei ansteigender Transportgeschwindigkeit einstellbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor ein Impulsignal liefert, dessen Frequenz proportional zu der Transportgeschwindigkeit des Materials ist, daß die Regeleinrichtung als einen Impulsformer aufweisender Wandler ausgebildet ist, der in Abhängigkeit des Impulssignals Ausgangsimpulse mit einer vorbestimmten Impulsdauer an den Schalteingang einer Analog-Schalteinrichtung (47) liefert, von der ein Analogeingang eine Gleichspannung empfängt, deren Amplitude durch die Einstelleinrichtung (49) bestimmt wird, und die mit ihrem Analogausgang an einen Tiefpaßfilter

(50) angeschlossen ist, dessen Ausgangssignal einen Verstärker

(51) steuert, welcher das Regelsignal abgibt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verarbeiten von blattförmigen Material der Detektor in Transportrichtung gesehen direkt vor der Heiztafel angeordnet ist und ein Binärsignal abgibt, dessen erster Binärwert dem Vorhandensein eines Materialblatts gegenüber dem Detektor entspricht, und dessen zweiter Binärwert dem Nicht-Vorhandensein

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eines Blatts gegenüber dem Detektor entspricht, daß die überwachungsschaltung auf das Binärsignal anspricht und die Regelschaltung bei Vorhandensein eines Materialblatts einschaltet und die Regelschaltung ausschaltet, falls innerhalb einer ersten vorbestimmten Zeitdauer nach dem Durchlauf eines Materialblatts kein nachfolgendes Blatt von dem Detektor erfaßt wird (Fig. 10).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung die Regelschaltung auch dann ausschaltet, wenn ein Materialblatt langer als eine zweite vorbestimmte Zeitdauer gegenüber dem Detektor bleibt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß beide Zeitdauern einstellbar sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung zwei Zeitsteuerschaltungen (R₁ C , R„ C_? ) aufweist, die nach Verstreichen der ersten bzw. zweiten Zeitdauer ein Ausgangssignal abgeben, wobei die erste Zeitsteuerschaltung bei jedem Übergang des von dem Detektor abgegebenen Binärsignals vom zweiten auf den ersten Binärwert auf den Nullzustand zurückgebracht wird, während die zweite Zeitsteuerschaltung jedesmal in den Nullzustand zurückgebracht wird, wenn das von dem Detektor abgegebene Binärsignal von dem ersten auf den zweiten Binärsignal übergeht, und daß die Ausgangssignale der beiden Zeitsteuerschaltungen eine Schalteinrichtung zum Ein- und Ausschalten der Regelungsschaltung betätigen.

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13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung eine einstellbare Einrichtung (30) aufweist, mit der die gewünschte Temperatur des vorbeilaufenden Materials einstellbar ist, daß ein Temperaturdetektor (25) ein zu der Temeperatur des vorbeilaufenden Materials proportionales Ausgangssignal an die Regeleinrichtung liefert, während das von der Regeleinrichrung bereitgestellte Regelsignal umgekehrt proportional zu der Temperatur des vorbeilaufenden Materials ist, daß die Regeleinrichtung weiterhin einen Vergleicher (34) aufweist, zum Vergleichen des Ausgangssignal des Temperaturdetektors (25) mit einem festen Bezugswert , und daß der Vergleicher das Regelsignal bei einem Wert, der der minimalen Wärmeabgabe der Heiztafel entspricht, fixiert, falls das Ausgangssignal des Temperaturdetektors (25) kleiner als der Bezugswert ist.

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