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DE2544515A1 - Einrichtung zum heizelement-stumpfschweissen - Google Patents

Einrichtung zum heizelement-stumpfschweissen

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DE2544515A1
DE2544515A1 DE19752544515 DE2544515A DE2544515A1 DE 2544515 A1 DE2544515 A1 DE 2544515A1 DE 19752544515 DE19752544515 DE 19752544515 DE 2544515 A DE2544515 A DE 2544515A DE 2544515 A1 DE2544515 A1 DE 2544515A1
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DE
Germany
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heating element
switch
circuit breaker
butt welding
current circuit
Prior art date
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DE2544515B2 (de
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Karl Bemelmann
Norbert Jablonski
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Messer Griesheim GmbH
Original Assignee
Messer Griesheim GmbH
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Publication date
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Priority to NL7610959A priority patent/NL7610959A/xx
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Description

Messer Griesheim GmbH l} MG 967
Kennwort: FI-Schutζschalter . . Be/Tr
Erfinder: Bemelmann 3.10.1975
Jablonski
Einrichtung zum Heizelement-Stumpfschweißen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Heizelement-Stumpfschweißen mit einem elektrisch beheizten Heizelement, welches über ein Steuergerät mit einem Stromversorgungsnetz verbunden ist.
Beim Heizelement-Stumpfschweißen (siehe auch den Artikel "über das Heizelementschweißen von Großrohren aus PE hart" veröffentlicht im "Plastverarbeiter11, Heft 11, 1967) werden überwiegend elektrisch beheizte Heizelemente, auch Heizspiegel genannt, eingesetzt. Die Ausführung dieser Heizelemente ist mitentscheidend für -die zu erreichende Schweißnahtgüte. Zugleich beeinflußt deren Grundkonzeption, insbesondere bei den allen Witterungsunbilden ausgesetzten Geräten, die Sicherheit des Bedienungspersonals. Die zum Einsatz kommenden Heizelemente sind im Hinblick darauf, daß sie vorwiegend zur Erwärmung von Rohren eingesetzt werden,in herkömmlicher Form aufgebaut, das heißt,in einen ringförmigen, metallischen Grundkörper sind, je nach der geforderten Heizleistung ein oder mehrere Heizkörper eingebettet. Die Heizkörper sind im Regelfall als Heizspiralen ausgebildet, welche von keramischen Isolationsmaterialien umgeben sind, wobei die Anzahl und die Dimensionierung der Heizspiralen abhängig von der notwendigen Heizleistung ist. Diese Heizspiralen werden der Einfachheithalber meist zwei- oder dreiphasig an das örtliche Stromversorgungsnetz angeschlossen, wodurch jedoch aufgrund der hohen Betriebsspannung das Bedienungspersonal bei unsachgemäßer Absicherung
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des Heizelementes gefährdet ist. Bisher wurde die Gefahr für das Bedienungspersonal durch besondere Schutzmaßnahmen dadurch verhindert, daß zum Beispiel zwischen Netzanschluß und Heizelement ein Trenntransformator zwischengeschaltet ist. Bei dem rauhen Baustellenbetrieb kommt es jedoch vor, daß aus unterschiedlichen Gründen -oft ist es Bequemlichkeit- die Sicherheitsvorkehrungen nicht mit der notwendigen Sorgfalt getroffen werden, und beispielsweise die Energieversorgung lediglich über ein 3-poliges Kabel von einer Schukosteckdose aus erfolgt. Da aber die hierbei vorgesehene Schutzmaßnahme in Folge schlechten Schutzleiterkontaktes manchmal unwirksam bleibt, kann trotz des vorgesehenen Schutzleiters das Bedienungspersonal, insbesondere durch Erdschlüsse, gefährdet werden. Darüberhinaus kann es durch den nichtwirksamen Schutzleiter bzw. durch einen unterbrochenen Schutzleiter vorkommen, daß die aufgrund der an einer Baustelle vorhandenen Feuchtigkeit eine Herabsetzung der Isolationswirkung der die Heizspiralen umgebenden Keramikisolation bewirkt, so daß diese Isolation unwirksam wird und die hohe Betriebsspannung am Heizelement-Grundkörper anliegt, wodurch bei einer Berührung des Grundkörpers das Bedienungspersonal erheblich gefährdet wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von einer Einrichtung zum Heizelement-Stumpfschweißen der eingangs genannten Art, diese Einrichtung so auszubilden, daß sie die oben genannten Nachteile nicht aufweist und daß insbesondere das Bedienungspersonal der Einrichtung jederzeit feststellen kann, ob die notwendigen Sicherheitsmaßnahmen wirksam sind., oder ob sie aufgrund irgendwelcher äußeren Einflüsse unwirksam geworden sind.
Zur Lösung der Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß in dem zwischen Heizelement und örtlichem Stromversorgungsnetz vorgesehenen Steuergerät ein Fehlerstrom-Schutζschalter vorgesehen ist. Durch diesen Fehlerstrom-Schutzschalter, welcher im Aufbau
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an sich bekannt ist, wird zum einen der Bedienungsmann sicher gegen Fehlerströme, die über einen Schutzleiter bzw. über einen vorgesehenen Erdungsstab fließen, geschützt und zwar wird je nach Ausführung des Fehlerstrom-Schalters innerhalb weniger Millisekunden, beispielsweise 30 m see, der Fehlerstrom-Schutz schalter ausgelöst und die gesamte Energiezufuhr unterbrochen. Damit wird das Bedienungspersonal wirksam gegen fehlerhafte Stromzuführungen etc. geschützt.
Gemäß dem weiteren Vorschlag der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das Heizelement mit einem Schutzleiter verbunden ist, der über einen Prüfschalter mit einem Erdungsstab sowie dem Fehlerstrom-Schutzschalter verbunden ist. Durch diese Maßnahme wird es mittels des Fehlerstrom-Schutzschalters vorteilhaft möglich, zu kontrollieren, ob die über den Erdungsstab zusätzlich vorgesehene Erdung zwischen örtlichem Stromversorgungsnetz, Heizelemente und Erdungsstab wirksam ist. Somit wird der vorgesehene Fehlerstrom-Schutzschalter vorteilhaft zur Prüfung der vorgesehenen ' Nullung, welche über den Erdungsstab (Hilserder) in besonders günstiger Art und Weise verbessert ist, benutzt. Durch die Erfindungwird somit die Kontrolle des an das Heizelement herangeführten Schutzleiters ermöglicht, ferner die Kontrolle des zusätzlichen Erdungsstabes gewährleistet und darüberhinaus bei fehlerhafter Isolation und unsachgemäßer Berührung der spannungsführenden Teile durch einen Bedienungsmann das Abschalten der Energiezuführung innerhalb von kurzer Zeit (30 msec.) erreicht. Das Abschalten wird dabei von einem Fehlerstrom ausgelöst, welcher über den Schutzleiter und/oder den Erdungsstab fließt bzw. welcher im Falle eines Schutzleiterbruches nur über den Erdungsstab fließt.
In der nachfolgenden Beschreibung wird anhand eines Ausführungsbeispieles die Erfindung unter Hinweis auf weitere vorteilhafte Merkmale näher erläutert.
- 4 709815/0532
In der Zeichnung ist eine Einrichtung zum Heizelement-Stumpfschweißen schematisch dargestellt und in ihrer Gesamtheit mit bezeichnet. Die Einrichtung 10 weist ein Heizelement 11 auf, welches über ein Steuergerät 12 mit einem örtlichen Stromversorgungsnetz "S" verbunden ist. Im Steuergerät 12 sind neben dem nicht dargestellten Einschaltschutz auch die nicht näher veranschalichte Temperatursteuerungseinrichtung zur Regelung der Heizelementtemperatur auf einen konstanten Wert enthalten.
Gemäß der Erfindung ist im Steuergerät 12 ein Fehlerstrom-Schutz schalter 13 vorgesehen. Der Fehlerstrom-Schutzschalter 13 besteht aus einem Schalter 14 mit zugeordnetem Schaltschloß 15, einem Auslöser 16, einer Sekundärwicklung 17 (Auslösespule des Wandlers), einem Wandler 18 mit Primärwicklungen, einer Prüftaste 19 sowie einem Prüfwiderstand 20. Die Primärwicklungen des Wandlers 18 sind einerseits an das örtliche Stromversorgungsnetz "S" und andererseits an das Heizelement 11 angeschlossen.
Ferner ist an das Heizelement ein Schutzleiter 21 angeschlossen, der über Leitungen 22$ind einen Prüfschalter 23 mit einem Erdungsstab 24 in Verbindung steht. Darüberhinaus ist der Schutzleiter zusätzlich über eine Leitung 25 an der Fehlerstrom-Schutz schalter 13 angeschlossen. Der Prüfschalter 23 besteht, wie aus der Zeichnung ersichtlich, aus einem Schalter mit zwei Ruhekontakten und einem Arbeitskontakt, dessen Wirkungsweise nachstehend erläutert wird. Der Schalter 23 ist selbstverständlich ebenfalls im Steuergerät 12 angeordnet und nur aus Übersichtsgründen außerhalb dargestellt.
Durch die Erfindung wird zum einen, wie bereits eingangs beschrieben, eine optimale Kontrolle der gesamten Einrichtung gegen Fehlerströme erreicht und zwar dadurch, daß bei Fehlerströmen der Fehlerstrom-Schutzschalter 13 in kurzer Zeit anspricht. Zum an-
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deren wird es durch den Fehlerstrom-Schalter 13 sowie den vorgesehenen Leitungen 22a, 25 sowie dem Prüfschalter 23 möglich, die Wirksamkeit des Schutzleiters 21 zu kontrollieren. Dies erfolgt in der Weise, daß durch Drücken der Prüftaste 19 die Verbindungsleitung zwischen dem Fehlerstrom-Schutzschalter und dem örtlichen Stromversorgungsnetz "S" geprüft wird, wobei über das Schaltschloß 15 der Schalter 14 aus der geschlossenen Stellung in die in der Zeichnung veranschaulichten Stellung geschaltet wird. Die Prüfung, ob die vorgesehene Erdungsmaßnahme (Erdungsstab 24) wirksam ist, wird dadurch kontrolliert, daß der Prüfschalter 23 in die in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Position gebracht wird. Die Erdung ist dann einwandfrei, wenn bei anschließendem Drücken der Prüftaste 19 der Fehlerstrom-Schutzschalter über das Schaltschloß 15 und den Schalter 14 ausgeschaltet wird. Somit ist durch den Fehlerstrom-Schutzschalter einerseits eine Kontrolle der Erdung möglich geworden und andererseits ein optimaler Schutz sichergestellt.
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Claims (2)

Ansprüche
1. Einrichtung zum Heizelement-Stumpfschweißen mit einem elektrisch beheizten Heizelement, welches über ein Steuergerät an das örtliche Stromversorgungsnetz angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuergerät (12) ein Fehlerstrom-Schutzschalter (13) vorgesehen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (11) mit einem Schutzleiter (21) verbunden ist, der über einen Prüfschalter (23) mit einem Erdungsstab (24) sowie dem Fehlerstrom-Schutzschalter (13) verbunden ist.
STPH/Be/Tr
03.10.1975
MG 967
709815/0532
DE2544515A 1975-10-04 1975-10-04 Einrichtung zum Heizelement-Stumpfschweißen Expired DE2544515C3 (de)

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