DE2619412A1

DE2619412A1 - Geraet und verfahren zur temperatursteuerung einer vielzahl thermischer zonen in einem elektroofen

Info

Publication number: DE2619412A1
Application number: DE19762619412
Authority: DE
Inventors: Andrew Stephenson Dalglei Crum; Donald Eli Witkin
Original assignee: National Forge Co
Current assignee: National Forge Co
Priority date: 1975-05-06
Filing date: 1976-05-03
Publication date: 1976-11-25
Also published as: JPS51137936A; JPS5614220B2; FR2310673A1; US4011430A; SE7605160L; BE841512A

Description

PATENTANWÄLTE

K. SIEBERT G. GRÄTTINGER

Dlpl.-Ing. DIpl.-Ing., Dlpl.-Wlrtsch.-Ing.

813 Starnberg bei München Postfach 1649, Almeidaweg 12 Telefon (08151) 1 27 30 U. 4115 Telegr.-Adr.: STARPAT Starnberg

den

Anwaltsakte:

. 6663/5

Telex: 526422 star d

NATIONAL FORGE COMPANY, Irvine, Warren County,
Pennsylvania 16365, USA

Gerät und Verfahren zur Temperatursteuerung einer Vielzahl thermischer Zonen in einem Elektroofen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät und Verfahren zur Temperatursteuerung einer Vielzahl thermischer Zonen in einem durch mehrphasigen Strom betriebenen Elektroofen.

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Postscheckkonto München 2726-804 · Kreissparkasse Starnberg 68940 · Deutsche Bank Starnberg 59/17570

Viele Elektroöfen weisen eine Vielzahl thermischer Zonen auf, welche getrennt geregelt werden,um beispielsweise im ganzen Ofen unter verschiedenen Betriebsbedingungen gleichförmige Temperaturen zu schaffen. Ein Beispiel von Öfen dieser Art sind die als isostatische Heißpressen verwendeten Hochdruck-, Hochtemperaturöfen. Wegen des großen Leistungsbedarfs dieser Öfen, werden diese normalerweise durch mehrphasigen Strom.:betrieben (gewöhnlich dreiphasig). Das Heizelement oder die Heizelemente für jede thermische Zone werden mit jeweilig einem der Phasen der Stromquelle im Kreis geschaltet, d. h. die Heizelemente für jede thermische Zone sind entweder zwischen einem Paar von Stromzufuhrleitungen (sogeannte Phase zu Phase oder Deltaschaltung) oder zwischen einer Leitung von der Stromquelle und der Masse (sogenannte Phase zu Masse oder Y-Schaltung) geschattet. Falls mehr thermische Zonen als Stromphasen vorhanden sind, können die Heizelemente für zwei oder mehrere thermische Zonen in einem Kreis geschlossen werden, d. h. in Delta- oder Y-Schaltungen mit jeder Phase der Stromquelle.

Es ist bekannt, daß der auf die Heizelemente einer jeden thermischen Zone geführte Leistungsbetrag durch eine in Reihe mit den Heizelementen geschaltete Thyristorvorrichtung (beispielsweise ein siliciumgesteuerter Gleichrichter oder Triac) für diese thermische Zone gesteuert werden kann. Die Thyristorvorrichtungen steuern den auf die zugeordneten Heizelemente gegebenen Leistungsbetrag durch Kappen oder Unterdrücken eines Abschnittes (kennzeichnenderweise der Anfangsabschnitt) jeder Schwingung des Stromsignals. Die Wirkung einer derartigen Kappung besteht in der Phasenverschiebung

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des auf die Heizelemente gegebenen Stromes relativ zur Phase des Signals, der Stromquelle. Die durch die Thyristorvorrichtung bewirkte Verschiebung kann, falls sie nicht strikt begrenzt wird, eine starke Last bedeuten und dadurch die Stromleitungen von der Stromquelle zu den Heizelementen beschädigen. Dies Problem tritt besonders stark hervor, wenn die Notwendigkeit besteht, im wesentlichen unterschiedliche Leistungsbeträge auf verschiedene thermische Zonen des Ofens zu geben. Beispielsweise in einer vertikal angeordneten isostatischen Heißpresse mit in Vertikal— richtung angrenzenden thermischen Zonen wird der gleiche Temperaturverlauf bei niedrigen Drücken dadurch gewährleistet, daß ungefähr der gleiche Leistungsbetrag auf jede thermische Zone gegeben wird. Bei höheren Drücken jedoch kommt der Konvektion eine zunehmende und wichtige Bedeutung beim Wärmeüber_stragungsmechanismus zu und es muß im wesentlichen mehr Leistung zu den tieferen thermischen Zonen als zu den oberen thermischen Zonen gegeben werden, um den gleichen Temperaturverlauf aufrechtzuerhalten. Wenn im wesentlichen verschiedene Leistungsbeträge den verschiedenen thermischen Zonen zugeführt werden, werden im wesentlichen verschiedene Phasenverschiebungen im Strom erzeugt, der von den verschiedenen Stromphasen durch die Tätigkeit der Thyristorvorrichtung gegeben wird. Diese verschiedenen Phasenverschiebungen

verursachen oftmals übermäßige Ströme in den Stromzuführleitungen. Diese Ströme können wesentlich größer sein als man ohne Berücksichtigung des Effektes der Phasenverschiebung der Thyristorvorrichtungen erwarten würde« Das Ergebnis dieser übermäßigen Stromverläufe kann die Überhitzung und Beschädigung der äußeren Leitungen (beispielsweise der Stromzufuhrleitungen) bewirken.

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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Nachteile des Standes der -Technik auszuschließen und insbesondere die nachteiligen Wirkungen der durch die Thyristorvorrichtungen hervorgerufenen Phasenverschiebungen zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird^:'^:erfindungsgemäß durch Schaffung eines Gerätes gelöst, das durch eine Vielzahl von einer jeden thermischen Zone zugeordneten Heizkreisen mit je einem Heizelement sowie einer Thyristorvorrichtung zur Regelung der in das Heizelement gegebenen Leistung gekennzeichnet ist, wobei die Heizkreise parallel in einem Kreis mit jeweils einer der Phasen des mehrphasigen Stromes geschaltet sind, sowie durch einen Regler zur derartigen Regelung der Thyristorvorrichtungen in den Heizkreisen, daß nur eine der Thyristorvorrichtungen eine wesentliche Phasenverschiebung des in die zugeordneten Heizelemente gegebenen Stromes beständig bewirkt.

Bei dieser Regelung der Thyristorvorrichtunge nist nur eine Thyristorvorrichtung in einer thermischen Zone beständig in Betrieb, welche die Phasenversetzung der Stromquelle bewirkt, wobei dadurch die möglichen nachteiligen Folgen derartiger .Phasenversetzungen minimiert werden. Insbesondere werden die Thyristorvorrichtungen derart gesteuert, daß im allgemeinen nur eine jeder thermischen Zone zugeordnete Thyristorvorrichtung tätig ist, welche ständig eine wesentliche Phasenverschiebung erzeugt. Die andere der thermischen Zone zugeordnete Thyristorvorrichtung wird entweder nicht-leitend oder voll-leitend gehalten und erzeugt deshalb keine bedeutende Phasenversetzung. Demgemäß werden die Wirkungen der Phasenverschiebung in nach Maßgabe der Erfindung aufgebauten Öfen wesentlich reduziert im Vergleich zu Elektroofen ohne derartige

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erfindungsgemäße Maßnahmen.

In der in der Anmeldung beschriebenen- Ausführungsform beinhaltet jede thermische Zone des Ofens erste und zweite Heizkreise, sowie wenigstens einer der thermischen Zonen zur selektiven Kopplung des Heizelements im zweiten Heizkreis'"zu einer Thyristorvorrichtung im ersten Heizkreis zugeordnete Schaltglieder und zur Steuerung der Schaltglieder vorgesehene Temperaturschwellwert-Detektoren, um das Heizelement im zweiten Heizkreis zur Thyristorvorrichtung im ersten Heizkreis zuzuschalten, wenn die Temperatur in der thermischen Zone einen vorbestimmten Schwellwert übersteigt.

Überlastung der Heizelemente bei hohen Ofentemperaturen, welche daher rühren können, daß die Heizelemente mehr Energie bei geringen Ofentemperaturen abgeben als bei hohen Ofentemperaturen, insbesondere im Fall der Molybdän-Heizelemente, welche aufgrund ihres zunehmenden Widerstands bei hoher Temperatur mehr Leistung bei hoher Temperatur absorbieren und zwar insbesondere, wenn der Leistungsbedarf zum schnellen Aufheizen des Ofens bestimmt ist, wird durch die Schaltglieder und die Temperaturschwellwert-Detektoren und deren Hinzuschaltung zu den Heizkreisen im wesentlichen verhindert. Insbesondere koppeln die Schaltglieder und Temperaturschwellwert-Detektoren die jeder thermischen Zone zugeordneten Heizelemente derart, daß bei Temperaturen oberhalb einer bestimmten Schwellwerttemperatur zwei oder mehr Heizelemente in jeder thermischen Zone an eine der der Zone zugeordneten Thyristorvorrichtungen angeschlossen sind. Die gelieferte Leistung durch die somit an zwei oder mehr Heizelementen angeschlossenen Thyristorvorrichtungen wird zwischen jenen Elementen geteilt und die Elemente können nicht überlastet werden.

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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele an Hand der Figuren beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild

eines üblichen Mehrzonen-Elektroheiz— systems,

Fig. 2a

und 2b elektrische Signalverläufe zur Erklärung

der Arbeitsweise des in Fig. 1 dargestellten

Systems,

Fig. 3 . ein schematisches Blockschaltbild eines

erfindungsgemäß aufgebauten und über eine Deltaschaltung und einer Stromquelle verbundenen Heizsystems,
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Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild eines zu dem in Fig. 3 dargestellten ähnlichen Systems, aber in Y-Verbindung mit der Stromquelle stehend und

Fig. 5 ein schematischefBlockschaltbild eines " zur Fig. 3 ähnlichen Systems mit einer

Überlastungsvorrichtung für die Heizelemente bei höheren Temperaturen.

Bei dem gebräuchlichen und in Figur 1 dargestellten System weist die lediglich schematisch dargestellte Heizung 10 drei.thermische Zonen 12, 14 und 16 auf. Diese drei thermischen Zonen stehen alle miteinander in Verbindung aber es kann unter verschiedenen Betriebszuständen notwendig sein, wie oben erwähnt,diese mit wesentlich verschiedenen Energiebeträgen zu beliefern.

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Der jeder der thermischen Zonen 12, 14 und 16 zugeführte Strombetrag wird jeweilig durch Thyristorvorrichtungen 32, 34 und 36 gesteuert. Die jeder thermischen Zone zugeführte Elektroenergie wird durch in Reihe mit der Thyristorvorrichtung für die thermische Zone geschaltete und in oder in der Nähe der thermischen Zone angeordnete Widerstandsheizelemente (jeweilig 22, 24 und 26) in Wärmeenergie umgewandelt. Zur Vereinfachung .wird hierin die Reihenschaltung"' von Thyristorvorrichtung und Heizelement als Heizkreis bezeichnet.

Durch elektrische Zufuhrleitungen 42, 44 und 46 wird dem System Dreiphasenwechselstrom zugeführt. Über jede der Leitungen 42, 44 und 46 läuft ein Strom, der durch eine verschiedene Phase dieser Phasen gekennzeichnet ist, wobei dieser jeweilig mit Ix, Iy und Iz bezeichnet ist. Im in der Figur 1 dargestellten System sind die drei Heizkreisläufe in einer sogenannten Deltaschaltung mit den Stromleitungen verbunden. Jeder Heizkreis ist zwischen jeweilig einem der möglichen Paare der Stromleitungen geschaltet. Somit ist der Heizkreis mit den Elementen 22 und 32 zwischen den Stromleitungen 42 und 44, der Heizkreis mit den Elementen 24 und 34 zwischen den Stromleitungen 44 und 46 und der Heizkreis mit den Elementen 26 und 36 zwischen den Stromzuführleitungen 42 und 46 geschaltet. Demgemäß sind die drei Phasen der Stromzuführung im wesentlichen ausgeglichen, wenn alle drei thermischen Zonen die gleiche Temperatur aufweisen und der gleiche Leistunsbetrag auf alle drei thermischen Zonen gegeben wird. Die·Heizkreise in einem System der in Figur 1 dargestellten Art können alternativ in einer sogenannten Y-Schaltung mit den Stromleitungen verbunden sein. In diesem Fall ist jeder der drei Heizkreise zwischen jeweilig einem der drei Stromzufuhrleitungen und

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einer gewöhnlichen Masse geschaltet. In anderer Hinsicht ist dieses System dem in Figur 1 dargestellten ähnlich. Da die Prinzipien dieser Erfindung in gleicher Weise auf eine Deltaschaltung und Y-Schaltung der Heizkreise anwendbar sind , ist es augenscheinlich, daß der Ausdruck "im Kreis mit einer Phase der Stromzuführung geschaltet" oder ahnliche hierin und in den zugehörigen Ansprüchen verwendete Ausdrücke sowohl eine Schaltung zwischen einem Paarä von Stromzuführleitungen wie in einer Deltaschaltung als auch eine Schaltung zwischen einer Stromzuführleitung und Erde wie in einer Y-Schaltung betreffen.

In Figur 1 besitzt jede der thermischen Zonen 12, 14 und 16 ein Thermoelement, welches jeweilig mit 52, 54 und bezeichnet ist und zur'Erzeugung eines zur Temperatur in der zugeordneten thermischen Zone proportionalen elektrischen Ausgangssignales angeordnet ist. (Der hierin verwendete Terminus proportional wird im breiten Sinne verstanden und bedeutet nicht notwendigerweise lineare Proportionalität). Die Ausgangssignale der Thermoelemente 52, 54 und 56 werden jeweilig auf eine Eingangsklemme der Steuerkreis-e 62, 64 und 66 gegeben. Das System beinhaltet ebenso eine Temperaturwäh!vorrichtung 70, welche ein zu einer gewünschten Temperatureinstellung des Heizofens proportionales Ausgangssignal erzeugt. Das Ausgangssignal des Temperaturwählers 70 wird auf eine zweite Eingangsklemme eines jeden der Steuerkreise 62, 64,66 gegeben. Der Temperaturwähler 70 kann von Hand -bedient oder automatisch gesteuert werden, beispielsweise durch einen Prozessteuercomputer. Obwohl nur ein Temperaturwähler im in Figur 1 dargestellten System verwendet wird, können getrennte Temperaturwähler für jede thermische Zone, falls gewünscht, vorgesehen werden,

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Jeder der Steuerkreise 62, 64 und 66 vergleicht das vom zugeordneten Thermoelement auf ihn gegebene Signal mit dem auf ihn vom Temperaturwähler 70 gegebenen und erzeugt ein Ausgangssignal, welches jeweilig auf die Thyristorvorrichtungen 32, 34 und 36 zur Regulierung des auf die zugeordnete thermische Zone gegebenen Strömbeträges gegeben wird. Wenn beispielsweise die durch den Temperaturwähler 70 eingestellte Temperatur geringer-.Ist als die durch das Thermoelement 52 angegebene Temperatur, erzeugt der Steuerkreis 62 ein Ausgangssignal, welches auf die Thyristorvorrichtung 32 gegeben wird und das Anwachsen des auf das Heizelement 22 zugeführten Strombetrages bewirkt. Dieses läßt den auf die thermische Zone 12 gegebenen Wärmebetrag anwachsen, wodurch somit die Temperatur in der Zone, wie benötigt, gesteigert wird. Wenn die durch den Temperaturwähler 70 eingestellte Temperatur größer ist als die durch das Thermoelement 52 angezeigte Temperatur, erzeugt der Steuerkreis 62 ein Ausgangssignal zur Verringerung des auf das Heizelement 22 durch die Thyristorvorrichtung 32 zugeführten Strombetrages. Falls die durch den Temperaturwähler 70 eingestellte Temperatur die gleiche wie die durch das Thermoelement 52 angezeigte Temperatur ist, befindet sich die thermische Zone 12 in einem Gleichgewichtszustand und es wird keine Änderung des auf das Heizelement 22 über die Thyristorvorrichtung 32 gegebene Stromgröße veranlaßt. Die Steuerkreise und 66 sind ähnlich und-arbeiten in der gleichen Weise, um die Thyristorvorrichtung 34 und 36 und damit den auf die Heizelemente 24 und 26' gegebenen Strombetrag zu regulieren.

Wie es für die Thyristorvorrichtungen im allgemeinen charakteristisch ist, steuern die Thyristorvorrichtungen

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32, 34 und 36 den auf die zugeordneten Heizelemente geführten Leistungsbeträg durch Unterdrückung eines Abschnittes jeder Schwingung des in Fig. 2a beispielsweise gezeichneten Stromzuführsignales. Der in Figur 2a dargestellt sinusförmige Verlauf kennzeichnet die Spannung einer Phase des Stromzuführsignales, d. h. das Spannungssignal eines der Stromzuführleitungen 42, 44 und 46 in dem in Figur 1 dargestellten System. Eine Thyristorvorrichtung, auf welche das Signal gegeben wird, leitet nur während der gestrichelt dargestellten Abschnitte der Spannungsschwingungen. Der Punkt,an welchem die Thyristorvorrichtung zu leiten beginnt, (relativ zum vorhergehenden Null-Achsen Durchgang) wird der Zündwinkel f des Thyristors genannt. Dieser Zündwinkel kann von O (Thyristorleitung zu allen Zeiten) bis 180° (Nichtleiten des Thyristors zu allen Zeiten) variieren. Im in Figur 2a dargestellten Beispiel stellt f einen ungefähren Zündwinkel von dar. Der Stromausgang der Thyristorvorrichtung ist umgekehrt proportional zum Zündwinkel (d. h. der Stromausgang ist maximal für f = O und 0 für f = 180°). Der Zündwinkel wird durch einen Triggerkreis gesteuert (wobei vorausgesetzt wird, daß dieser Teil der in Figur 1 dargestellten Thyristorvorrichtung ist), welcher seinerseits durch das auf die Thyristorvorrichtung vom zugeordneten Steuerkreis gegebene Steuersignal geregelt wird. In kennzeichnender Weise kann das Steuersignal von 0 bis 5 mA variieren und der Zündwinkel ist zu diesem Signal proportional. Wenn in einer besonderen thermis-chen Zone des Ofens mehr Wärme benötigt wird, beispielsweise in der Zone 12, wächst das Ausgangssignal des Steuerkreises 62 an, wodurch der Zündwinkel der Thyristorvorrichtung 32

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abnimmt und mehr Leistung auf das Heizelement 22 gegeben wird. Wenn weniger Wärme benötigt wird, sinkt das Ausgangssignal des Steuerkreises 62, wodurch der Zündwinkel der Thyristorvorrichtung 32 anwächst und der auf das Heizelement 22 geführte Strom reduziert wird.

Wie in Figur 2b dargestellt, besteht die Wirkung eines mit einem Zündwinkel zwischen 0 und 180 betriebenen Thyristors darin, die Phase des auf die Last (d. h. dem zugeordneten Heizelement) gegebenen Strom relativ zur Phase der Stromzuführung zu ändern sowie den auf die Last gegebenen Leistungsbetrag zu reduzieren. In Figur 2b stellt die gestrichelte Linie den Umriß der gestrichelten Kurvenabschnitte der Figur 2a dar und bedeutet die fest durchgezogene Linie die Grundharmonie der gestrichelten Kurve, wie sie durch eine Fourier Analyse dieser Kurve erreicht wird. Das meiste des Stromes in dem durch einen Thyristorbetrieb nach Figur 2a sich ergebenden Signals wird durch das in Figur 2b dargestellte grundharmonische Signal dargestellt. Die Phase dieser Grundharmonie ist um den Grad ρ relativ zum Stromzuführsignal versetzt. Diese Phasenversetzung beträgt ungefähr 0 wenn der Thyristor— zündwinkel 0 ist und sie wächst mit dem Anwachsen des Zündwinkels. Wenn der Zündwinkel sich dem 180° Wert nähert, nähert sich die Phasenversetzung einem Winkel von 90°. Wenn der Zündwinkel 180° beträgt, wird der Thyristor vollständig abgeschaltet und die Wirkung der Phasenverschiebung kann -a'ls vernachlässigbar vorausgesetzt werden.

Im allgemeinen besteht die Wirkung der oben beschriebenen ■Phasenverschiebungen, insbesondere wenn im wesentlichen

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verschiedene Phasenverschiebungen in den den verschiedenen Stromzuführphasen zugeordneten Heizkreisen vorhanden sind, darin, die Ströme in den Zuführleitungen aus dem Gleichgewicht zu bringen oder unsymmetrisch zu machen und damit möglicherweise überhöhte Ströme in den Leitungen mit nachfolgendem Überheizen und Beschädigungen der 'äußeren Kreisläufe zu verursachen. Wie oben erwähnt, gibt es sogar in Öfen, in denen die Aufrechterhaltung .gleicher Temperaturen erwünscht wird, häufige Betriebsperioden in denen die Wärmeübertragungsmechanismen oder andere Bedingungen in dem Ofen derart sind, daß wesentliche Strombeträge auf einige Heizelemente gegeben werden müssen, wohingegen wesentlich weniger Strom für andere Heizelemente benötigt wird. Dies resultiert in relativ kleinen Phasenverschiebungen in einigen Heizkreisen und relativ großen Phasenversetzungen in^anderen Kreisen. Dies kann wesentlich die Stromzuführung außer Gleichgewicht bringen, was mit den oben erwähnten ersthaften Folgen verbunden ist.

Figur 3 zeigt ein nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung aufgebautes Ofensystem mit dem die oben beschriebenen Wirkungen der Phasenverschiebung reduziert werden. Wie in Figur .3 dargestellt, beinhaltet der Ofen drei thermische Zonen 112, 114, 116. Zwei Heizkreise sind für jede thermische Zone vorgesehen. Die Heizkreise für die thermische Zone 112 beinhalten jeweilig eine mit dem Heizelement 122 in Reihe geschaltete Thyristorvorrichtung 132 und eine in Reihe mit dem Heizelement geschaltete Thyristorvöfrichtung 133. In ähnlicher Weise beinhalten die Heizkreise für die thermische Zone jeweilig Thyristorvorrichtungen 134, 135 und Heizelemente 124, 125 und die Heizkreise für die thermische Zone 116 jeweilig Thyristorvorrichtungen 136, 137 und Heiz-

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elemente 126, 127. Obwohl für jede thermische Zone des Ofens 110 zwei Heizelemente vorgesehen sind, ist es augenscheinlich, daß die Summe ihrer Heizkapazitäten dieselbe sein kann, wie die Heizkapazität des einzelnen Heizelements in jeder thermischen Zone in einem vergleichbaren Ofen der in Figur 1 dargestellten Art. Jede der Thyristorvorrichtungen 132 bis 137 kann jeder der in Figur 1 dargestellten und' oben beschriebenen Thyristorvorrichtungen ähnlich sein. Jede der Thyristorvorrichtungen 132 bis 137 beinhaltet einen Triggerkreis zur Steuerung des Zündwinkels eines zugeordneten Thyristors, wie in Figur 1.

Wie im System nach Figur 3 wird Dreiphasenstrom durch Stromleitungen 142, 144, 146 zugeführt. Die jeder thermischen Zone zugeordneten Heizkreise sind parallel im Kreis mit jeweilig einer der Phasen der Stromzuführung geschaltet. In der besonderen in Figur 3 dargestellten Ausführungsform, sind die Heizkreise in Deltaschaltung mit der Stromzuführung verbunden. Somit sind die jeder thermischen Zone zugeordneten Heizkreise parallel zwischen jeweilig einem der drei möglichen Paare der drei Stromzufuhrleitungen geschaltet. Die Heizkreise für die thermische Zone 112 sind parallel zwischen Stromzuführle-itungen 142 und 144, die Heizkreise für die thermische Zone 114 parallel zwischen Stromzuführleitungen 144 und und die Heizkreise für die thermische Zone 116 parallel zwischen Stromzuführleitungen 142 und 146 geschaltet.

Jede thermische Zone im Ofen 110 beinhaltet ein Thermoelement, welches jeweilig«mit dem Bezugszeichen 152, 154,156, ähnlich den Thermoelementen in Figur 1, bezeichnet ist. Die Ausgangssignale der Thermoelemente 152, 154, 156 werden jeweilig auf eine Eingangsklemme der Steuerkreise 162, 164, 166 gegeben, ähnlich wie zu

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den Steuerkreisen im System nach Figur 1. Das erfindungsgemäße System beinhaltet ebenfalls einen Temperaturwähler 170, ähnlich .dem Temperaturwähler 70 im System nach Figur 1. Das Ausgangssignal des Temperaturwählers 170 wird auf die übrige Eingangsklemme eines jeden der Steuer— kreise 162, 164, 166 gegeben.

Jeder der Steuerkreise 162, 164, 166 vergleicht die vom zugeordneten Thermoelement und Temperaturwähler 170 auf ihn gegebenen Signale und erzeugt ein Ausgangssignal, welches proportional zu dem Strom ist, das durch die zugeordnete thermische Zone benötigt wird. Das Ausgangssignal jedes Steuerkreises wird jeweilig auf die Triggerkreise der Thyristorvorrichtungen für die zugeordnete thermische Zone gegeben. Somit wird das Ausgangssignal des Steuerkreises 162 auf die Triggerkreise der Thyristorvorrichtungen 132, 133 ütfer die Leitung 172 gegeben, ebenso das Ausgangssignal des Steuerkreises 164 auf die Triggerkreise der Thyristorvorrichtungen 134, 135 über Leitung und das Ausgangssignal des Steuerkreises 166 auf die Triggerkreise der Thyristorvorrichtungen 136, 137 über die Leitung 176.

Die Triggerkreise der jeder thermischen Zone zugeordneten-· Thyristorvorrichtungen sind derart eingestellt, daß die * jeder Zone zugeordneten Thyristorvorrichtungen auf das angelegte Ausgangssignal des Steuerkreises in im wesentlichen sich wechselseitig ausschließenden Abschnitten ansprechen,welche aber kollektiv den gesamten Bereich des Ausgangssignales des Steuerkreises abdecken. Wenn beispielsweise das Ausgangssignal des Steuerkreises 162 sich linear mit dem durch die thermische Zone 112 benötigten Strom von 0 mA, wenn Null Strom durch die thermische Zone 112 benötigt wird, bis 5 mA ändert, wenn maximaler Strom in der

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thermischen Zone 112 gebraucht wird, und wenn man voraussetzt, daß die zwei Heizelemente in der thermischen Zone 112 gleiche Heizkapazität aufweisen, wird der Triggerkreis für den Thyristor 132 derart eingestellt, daß er auf ein Ausgangssignal des Steuerkreises in einem Bereich von 0 bis im wesentlichen 2,5 mA anspricht und der Triggerkreis für den Thyristor ist derart eingestellt, daß er auf ein Ausgangssignal des Steuerkreises ΐΛ .Bereich von im wesentlichen 2,5 bis 5 mA anspricht. Wenn das Ausgangssignal des Steuerkreises 162 in einem Bereich von 0 bis 2,5 mA liegt, gibt die Thyristorvorrichtung 132 Leistung auf das Heizelement 122, welche dem Signal proportional ist und die Thyristorvorrichtung 133 wird abgeschaltet. Wenn das Ausgangssignal des Steuerkreises 162 im Bereich von 2,5 bis 5 mA liegt, wird die Thyristorvorrichtung

132 vollständig leitend und die Thyristorvorrichtung

133 gibt eine Leistung ab, die dem Steuerstrom über 2,5 mA proportional ist. Wenn somit das Ausgangssignal des Steuerkreises 162 0 mA beträgt, sind sowohl die Thyristorvorrichtung 132 wie 133 ausgeschaltet. Wenn das Ausgangssignal des Steuerkreises 162 2,5 mA beträgt, wird die Thyristorvorrichtung 132 voll-leitend und die Thyristorvörrichtung 133 ist noch im wesentlichen ausgeschaltet. Wenn das Ausgangssignal des Steuerkreises 162 5 mA beträgt, sind beide Thyristorvorrichtungen 132 und 133 voll-leitend. Wenn demgemäß die für die thermische Zone 112 benötigte Leistung im Bereich von O bis 50 % der maximal für die thermische Zone 112 benötigten Leistung liegt (und das Ausgangssignal des Steuerkreises 162 deshalb im Bereich von 0 bis 2,5 mA im vorhergehenden Beispiel liegt), gibt die Thyristorvorrichtung 132 den benötigten Leistungsbetrag auf das Heizelement 122 und ist die Thyristorvorrichtung 133 vollständig ausgeschaltet,

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Wenn der Leistungsbedarf für die thermische Zone 112 im Bereich von 50 bis 100 % des Maximalbedarfs für die thermische Zone 112 liegt (und das Ausgangssignal des Steuerkreises 162 deshalb im Bereich von 2,5 bis 5 mA im vorhergehenden Beispiel liegte,wird die Thyristorvorrichtung 132 vollständig leitend, wodurch 50 % des maximalen' Leistungsbedarfs für die thermische Zone 112 auf das Heizelement 122 gegeben wird. Zusätzlich gibt die Thyristorvarrichtung 133 den Rest des Leistungsbedarfes der thermischen Zone 112 auf das Heizelement 123.

Die den thermischen Zonen 114 und 116 zugeordneten Heizkreise arbeiten in der gleichen Weise in Reaktion auf die'Ausgangssignale der jeweiligen .Steuerkreise 164 und 166. In jedem Fall arbeitet ein erster Heizkreis (vorausgesetzt zweckmäßigerweise der Kreis mit den Elementen, die ein kleineres Bezugskeichen haben), wenn der Leistungsbedarf für die zugeordnete thermische Zone im Bereich von 0 bis 50 % der maximalen Leistung für diese Zone liegt. Wenn der Leistungsbedarf für jede Zone größer als 50 % der maximalen Leistung (d. h. im Bereich von 50 bis 100 %) liegt, wird der Thyristor im ersten Heizkreis volleitend und der Thyristor im zweiten Heizkreis liefert d-ie durch die thermische Zone benötigte Restleistung. Demgemäß beginnt der zweite Heizkreis für jede thermische Zone nicht zu arbeiten, bis die durch diese thermische Zone benötigte Leistung größer als 50 % der Maximalleistung für diese Zone ist; und so lange als der zweite Heizkreis arbeitet, ist der erste Heizkreis volleitend. Als Folge davon arbeitet nur>einer der jeder thermischen Zone zugeordneten Thyristoren, um eine wesentliche Phasenverschiebung des Stromes zu erzeugen, welcher zu irgendeiner Zeit zu den Heizelementen in der thermischen Zone gegeben wird. Während der Thyristor im ersten Heizkreis für

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jede gegebene thermische Zone eine Phasenverschiebung des Stromes in dem Kreis verursacht, (d. h. während der Leistungsbedarf der thermischen Zone geringer als 50 % der Maximalleistung ist), ist der zweite Heizkreis für diese Zone abgeschaltet. Während in ähnlicher Weise der Thyristor im zweiten Heizkreis eine Phasenverschiebung des Stromes im Kreis verursacht (d. h. während der Strombedarf der thermischen Zone größer als 50 % des Maximalstromes ist), ist der Thyristor im ersten Heizkreis für diese Zone volleiterkl und verursacht eine geringe oder keine Phasenverschiebung des Stromes in diesem Kreis. Zumeist wird nur ein Teil des Gesamtstromes, der in jeder thermischen Zone auf die Heizelemente gegeben werden kann, einer wesentlichen Phasenverschiebung zu jeder Zeit unterworfen. Demgemäß sind die Wirkungen der Phasenverschiebung in den nach Maßgabe der Prinzipien dieser Erfindung aufgebauten Öfen im wesentlichen geringer als jene in den Öfen der--in Figur 1 dargestellten Art.

Obwohl für jede thermische Zone in der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform lediglich zwei Heizkreise vorgesehen sind, können selbstverständlich mehr als zwei derartiger Kreise, falls gewünscht, vorgesehen werden. Alle der Heizkreise für jede thermische Zone sind parallel im Kreis mit jeweilig einer der Stromphasen geschaltet. Der Bereich des Betriebsstromes jeder thermischen Zone wird in soviele Abschnitte oder Unterbereiche geteilt, wie Heizkreise für die Zone vorhanden sind, und jeder Heizkreis ist jeweilig einem der Unterbereiche zugeordnet. Wenn eine thermische Zone in einem gewählten Unterbereich des Stromes betrieben wird, werden die Thyristorvorrichtungen in allen Heizkreisen, die niedrigeren Unterbereichen als dem gewählten Unterbereich zugeordnet sind, vollleitend gehalten, die Thyristorvorrichtungen in Heizelementen, die höheren Unterbereichen als dem ausgewählten

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Unterbereich zugeordnet sind, werden nichtleitend gehalten und die Thyristorvorrichtung in dem gewählten Unterbereich zugeordneten Heizkreis wird derart betrieben, um den zusätzlichen oder Grenzbetrag des Stromes (zusätzlich zum durch die volleitenden Thyristoren gelieferten Strom) zu liefern und die thermische Zone am gewünschten:. Punkt im gewählten Unterbereich zu betreiben. Wenn die Heizkapazitäten aller Heizelemente in einer gegebenen thermischen Zone im wesentlichen gleich sind,, wie es im allgemeinen bevorzugt ist, wird der Betriebsstrombereich der thermischen Zone in im wesentlichen gleiche Unterbereiche geteilt. Wenn die Heizkapazitäten der Heizelemente in einer gegebenen thermischen Zone ungleich sind, kann der Bereich des Betriebsstromes der thermischen Zone in Unterbereiche geteilt werden, die den Heizkapazitäten der zugeordneten Heizelemente entsprechen^ Wenn beispeilsweise eine thermische Zone zwei Heizelemente mit jeweilig 40 % und 60 % der totalen Heizkapazität für diese thermische Zone aufweist, kann der Bereich der Betriebsleistung für diese Zone in zwei Unterbereiche von 40 % und 60 % der Maximalleistung für diese Zone geteilt werden und sind jene Unterbereiche jeweilig den zwei Heizelementen zugeordnet.

Figur 4 zeigt wie ein dem Ofensystem nach Figur 3 ähnliches System alternativ in Y-Schaltung zu den Stromleitungen angeordnet werden kann. Wie in Figur 4 dargestellt, sind 'die zwei Heizkreise für jede thermische Zone parallel zwischen jeweilig einem der drei Stromleitungen und einer üblichen Masse 180 geschaltet. Die Heizkreise für die thermische Zone 112 sind parallel zwischen Stromzuführleitung 142 und Masse 180, die Heizkreise für die thermische Zone 114 parallel zwischen Stromzuführleitung 144 und Masse 180 und die Heizkreise

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für die thermische Zone 116 parallel zwischen Stromzuführleitung 146 und Masse 180 geschaltet. In anderer Hinsicht ist das System nach Figur 4 ähnlich dem System nach Figur 3 und die Heizkreise werden in der gleichen Weise betrieben, wie die entsprechenden Heizkreise im System nach Figur 3 betrieben werden.

Obwohl ein Dreiphasenstrom in den illustrierenden Ausführungsformen verwendet wird, kann selbstverständlich der Ofen erfindungsgemäß derart aufgebaut sein, daß er mit einem mehrphasigen Strom mit jeder Anzahl von phasen betrieben werden kann. Wie in dem Fall des Dreiphasenstromes, sind die Heizkreise für jede thermische Zone in einem Kreislaufverhältnis mit jeweilig einem der Phasen der Stromzuführung geschaltet, d. h. entweder zwischen jeweilig einem der möglichen Paare der Stromzuführleitungen (Deltaschaltung) oder zwischen jeweilig einem der Stromzuführleitungen und der Masse (ähnlich der Y-Schaltung). Wenn die Zahl der thermischen Zonen größer als die Zahl der Stromzuführleitungen ist, können die Heizkreise für zwei oder mehrere thermische Zonen in einem Kreis mit jeder Stromphase geschaltet werden. In anderen Beziehungen sind die Ofensysteme ähnlich den oben beschriebenen und liegen innerhalb des Rahmens dieser Erfindung.

Jeder der dargestellten und oben beschriebenen Ofensysteme kann gewöhnliche strombegrenzende Geräte beinhalten, welche jedem Heizkreis zugeordnet sein können und verhindern, daß der Strom im Heizkreis einen vorbestimmten erlaubten Maximalwert überschreitet (gewöhnlich der erlaubte Maxiamistrom für die Tyhristorvorrichtungen). Ein derartiges stromgebrenzendes Gerät wird häufig in

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Systemen mit Heizelementen aus Molybdän oder ähnlichem gebraucht, welches sehr geringen Widerstand bei niedrigen Temperaturen hat, aber dessen Widerstand im wesentlichen wie der Temperaturanstieg zunimmt. Wenn nicht der Strom, der einem Molybdän Heizelement zugeführt wird, begrenzt wird, während das Element auf relativ niedrigen Temperaturen ist, kann das" Heizelement mehr Strom entziehen als der zugeordnete Thyristor sicher zuführen kann, was als Konsequenz die Beschädigung des Thyristors bedeutet. Um dies zu verhindern, kann, wie oben erwähnt, jedem Heizkreis ein übliches strombegrenzendes Gerät zugeordnet werden. Dieser Apparat kann zum Großteil während der relativ kurzen Intervalle arbeiten, wenn der Ofen angeheizt wird, d. h. während sich die Heizelemente auf relativ geringen Temperaturen befinden.

Figur 5 zeigt ein Ofensys^tem, welches dem System nach Figur 3 ähnlich ist und welches ein oben erwähntes Strombegrenzungsgerät beinhaltet. Figur 5 zeigt auch wie das Ofensystem nach Figur 3 nach Maßgabe der Erfindung abgeändert werden kann, um die Abgleichung zwischen der den Heizelementen des Ofens gelieferten Leistung und den leistungsverbrauchenden Eigenschaften jener Elemente bei unterschiedlichen Temperaturen verbessern, um eine Überbelastung der Heizelemente bei höheren Temperaturen zu verhindern.

Beim Strombegrenzungsgerät im System nach Figur 5 sind die Triggerkreise für jeden der Thyristoren 132 bis 137 separat gezeichnet und jeweilig mit den Bezugszeichen 182 bis bezeichnet. Ein Strommesser ist an jedem Triggerkreis angeschlossen und jeweilig mit 192 bis 197 bezeichnet, welcher ein zum Stromfluß in den zugeordneten Heizkreis proportionales Ausgangssignal erzeugt. Jeder der Strommesser 192 bis

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kann eine Stromtransformatorspule oder Schleife sein, welche um die Stromleitung angeordnet ist und den Thyristor und das Heizelement im zugeordneten Heizkreis verbindet. Das Ausgangssignal eines jeden Strommessers spannt den Triggerkreis, dem es aufgegeben wird, vor, um zu verhindern, daß der in den zugeordneten Heizkreis fließende"Strom einen vorbestimmten erlaubten Maximalstrom übersteigt, sogar wenn das Ausgangssignal des zugeordneten Ste'uerkreises 162, 164 oder 166 das Signal für mehr Leistung gibt.In anderen Worten, das Ausgangssignal des Strommessers betätigt den Triggerkreis nicht-ansprechend auf das gegebene Ausgangssignal des Steuerkreises für den Fall, daß das Ausgangssignal des Steuerkreises Strom über dem erlaubten Maximalstrom für den Heizkreis verlangt. In Öfen mit Heizelementen aus Molybdän oder ähnlichem kann dies beispielsweise während des Aufheizvorganges des Ofens geschehen während die Heizelemente auf relativ niedrigen Temperaturen sind und ihr Widerstand deshalb ebenso gering ist. Bei einiger Temperatur jedoch, wird der Widerstand der Heizelemente auf einen Punkt angewachsen sein, an dem die Ströme in den Heizkreisen auf einen Wert begrenzt sind, der geringer ist, als der durch die Spannung der Stromquelle erlaubte Maximalstrom. Danach werden die Strombegrenzer im allgemeinen nicht langer mehr gebraucht, um die Ströme in den Heizkreisen zu begrenzen.

Zur Überwindung der Überlastung der Heizelemente bei höheren Temperaturen ist eine Schaltvorrichtung 212, 214 oder 216 jeder thermischen Zone zur selektiven Kopplung der Heizkreise für diese Zone zugeordnet. Die Schaltvorrichtungen 212, 214 und 216 werden jeweilig durch die Ausgangssignale der Temperaturschwelldetektoren 222, 224 und 226 gesteuert, welche ihrerseits

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jeweilig wieder auf die Ausgangssignale der Thermoelemente 152, 154 und ^:156 ansprechen. Obwohl drei separate Schwelldetektoren im in Figur 5 dargestellten System verwendet werden, ist es selbstverständlich, daß durch einen Schwelldetektor, falls gewünscht, zwei oder mehrere Schaltvorrichtungen 212, 214 und 216 geregelt werden"können.

Bei Temperaturen unterhalb einer vorbestimmten und durch die Schwelldetektoren 222, 424, 226 bestimmten Schwelltemperatur werden die Schaltvorrichtungen 212, 214, 216 so gestellt, wie es in Figur 5 gezeigt ist, um den Thyristor im zweiten Heizkreis für jede thermische Zone an das Heizelement in dem Heizkreis zu schalten. Demgemäß sind die zwei Heizkreise für jede thermische Zone vollkommen getrennt und arbeiten wie oben in Zusammenhang mit Figur 3 beschrieben und zwar zusätzlich mit dem oben besprochenen Strombegrenzungsgerät. Wenn die durch jeden der Thermoelemente 152, 154 oder 156 angezeigte Temperatur die vorbestimmte Schwelltemperatur überschreitet, schaltet der zugehörige Schwelldetektor die entsprechende Schaltvorrichtung, wodurch das Heizelement im zweiten Heizkreis für die zugeordnete thermische Zone von der Thyristorvorrichtung in dem Kreis getrennt wird und das Heizelement zur Thyristorvorrichtung im ersten Heizkreis für diese thermische Zone geschaltet wird. Wenn die durch das Thermoelement 152 beispielsweise angegebene Temperatur den durch den Schwelldetektor 222 bestimmten Schwelltemperaturwert übersteigt, erzeugt der Schwelldetektor 222 ein Ausgangssignal, welches die Schaltvorrichtung 212 aus der in Figur 5 dargestellten in ihre andere Lage schaltet (Klemmen 212b und 212c vorher Klemmen 212 a und 212c, wie in Figur 5 dargestellt).

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In dieser Stellung ist das Heizelement 123 vom Thyristor 133 abgeschaltet und mit dem Thyristor 132 verbunden. Der Thyristor 132 liefert jetzt Strom an beide Heizelemente für die thermische Zonen 112 und der Thyristor 133 ist effektiv vom System weggenommen. Demgemäß wird die durch den Thyristor 132 gelieferte .Strommenge zwischen"den Heizelementen 122 und 123 geteilt und eine Überlastung jener Heizelemente im wesentlichen verhindert. r-r.

Nach dem oben beschriebenen Schalten der Schaltvorrichtung 212 kann der Thyristor 132 wenigstens vorübergehend strombegrenzt sein durch das zugeordnete Strombegrenzungsgerät mit den Elementen 182 und 192. Dies sichert weiter, daß die Heizelemente 122 und 123 nicht überlastet sind.

Wenn mehr als zwei Heizkreise für jede thermische Zone in einem System der in Figur 5 dargestellten Art vorgesehen sind, können die Heizelemente in jenen Kreisen unter den Thyristorvorrichtungen in jenen Kreisen bei verschiedenen Schwelltemperaturen gehalten werden, wie es zum Schutz der Heizelemente vor Überlastung bei höheren Temperaturen erforderlich ist. Wenn beispielsweise vier Heizkreise für eine thermische Zone vorgesehen sind, können sie in Paaren von zwei gekoppelt sein, wenn eine erste Schwelltemperatur erreicht wird, so daß die vier Heizelemente dann durch zwei der Thyristorvorrichtungen beliefert werden. Wenn eine zweite und höhere Schwelltemperatur erreicht wird,' können die paarweise gekoppelten Heizkreise wieder gekoppelt werden, so daß alle vier Heizelemente durch eine einzige Thyristorvorrichtung mit Strom beliefert werden.

Es ist selbstverständlich, daß die nach Maßgabe der Erfindung

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gezeichneten und beschriebenen Ausführungsformen lediglich illustrierenden Zwecken dienen, und daß Abänderungen durch den Fachmann in den Rahmen dieser Erfindung fallen. Beispielsweise können mehr als zwei Heizkreise für jede thermische Zone, wie im Detail oben beschrieben, vorgesehen sein.

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Claims

Patentansprüche

1. rGerät zur Temperatursteuerung einer Vielzahl thermischer

Zonen in einem durch mehrphasigen Strom betriebenen Ofen, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von einer jeder thermischen Zone (112, 114, 116) zugeordneten Heizkreisen mit je e:inem Heizelement (122 bis 127) sowie einer Thyristorvorrichtung (132 bis 137) zur Regelung der in das Heizelement gegebenen Leistung, wobei die Heizkreise parallel in einem Kreis mit jeweils einer der Phasen des mehrphasigen Stromes geschaltet sind, sowie durch einen Regler (162, 164, 166, 182 bis 187) zur derartigen Regelung der Thyristorvorrichtungen in den Heizkreisen, daß nur eine der Thyristorvorrichtungen eine wesentliche Phasenverschiebung des in die zugeordneten Heizelemente gegebenen Stromes beständig bewirkt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (162, 164, 166, 182 bis 187) zur Regelung der Thyristorvorrichtungen (132 bis 137) in den jeder thermischen Zone zugeordneten Heizkreisen nachfolgendes beinhaltet:

- Steuerkreise (162, 164, 166) zur Erzeugung eines der für die thermischen Zonen erforderlichen Leistung proportionalen Ausgangssignales,

- einen ersten auf das Ausgangssignal ansprechenden Triggerkreis (182, 184,*> '186) zur Regelung einer ersten der den thermischen Zonen zugeordneten Thyristorvorrichtungen (132, 134, 136) zur notwendigen Leistungsabgabe wenn der Leistungsbedarf in einem ersten relativ

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niedrigen Abschnitt des Bereiches der Betriebsleistung der thermischen Zonen liegt und, um die erste Thyristorvorrichtung im wesentlichen vollleitend zu machen, wenn der Leistungsbedarf größer als der obere Grenzwert des ersten Abschnittes des Bereiches ist,

- einen zweiten auf¹· das Ausgangssignal ansprechenden Triggerkreis (183, 185, 187) zur Regelung einer zweiten der den thermischen Zonen zugeordneten Thyristorvorrichtungen (133, 135, 137), um die zweite Thyristorvorrichtung im wesentlichen nicht-leitend zu machen wenn der Leistungsbedarf der thermischen Zonen im ersten Abschnitt des Bereiches liegt und um die zusätzlich zur durch die ersten Thyristorvorrichtungen gelieferte Leistung erforderliche Leistung zu liefern, wenn der Leistungsbedarf in einem zweiten Abschnitt des Betriebsleistungsbereiches oberhalb des ersten Abschnittes liegt.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelkreise zur Erzeugung eines Ausgangssignales nachfolgendes aufweisen:

- Temperaturfühlglieder (152, 154, 156) zur Temperaturanzeige in den thermischen Zonen und zur Erzeugung eines

-ersten der Temperatur in den Zonen proportionalen Signales,

- Wählglieder (170) zur Auswahl eines zweiten einer gewünschten Temperatur in den thermischen Zonen proportionalen Signales,

- Vergleichsglieder (162, 164, 166) zum Vergleichen des ersten und zweiten Signales.

4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede thermische Zone erste und zweite Heizkreisschaltglieder (212, 214, 116) aufweist, die wenigstens einer thermischen Zone zu einer

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selektiven Koppelung des Heizelements im zweiten Heizkreis mit entweder der Thyristorvorrichtung im zweiten Heizkreis oder der Thyristorvorrichtung im ersten Heizkreis zugeordnet sind, daß Temperatur-Schwelldetektoren (222, 224, 226) zur Regelung der Schaltglieder vorgesehen sind, um das Heizelement im zweiten Heizkreis an die Thyristorvorrichtung im ersten Heizkreis zu schalten, wenn die Temperatur in der thermischen Zone einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet.

5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente jeder thermischen Zone in Delta- oder Y- .Schaltung mit den Phasen der mehrphasigen Stromquelle geschaltet sind.

6. Verfahren zur Temperatursteuerung einer Vielzahl thermischer Zonen in einem Elektroofen mit einer Vielzahl jeder thermischen Zone zugeordneten Heizelemente mit einem Heizelement und einer Thyristorvorrichtung zur Regulierung des von einer mehrphasigen elektrischen Leistungsquelle an das Heizelement abgegebenen Leistung, gekennzeichnet durch:

- Regelung einer ersten der jeder thermischen Zone zugeordneten Thyristorvorrichtungen zur Abgabe der erforderlichen Leistung der thermischen Zone, wenn der Leistungsbedarf in einem ersten relativ niedrigen Abschnitt des Betriebsleistungsbereiches der thermischen Zone liegt,

- im wesentlichen voll-leitend-Stellung der ersten jeder thermischen Zone zugeordneten Thyristorvorrichtung, wenn die für die Zone erforderliche Leistung den oberen Grenzwert des ersten Abschnittes des Bereiches der Zone überschreitet und

- Regulierung einer zweiten der jeder thermischen Zone zugeordneten Thyristorvorrichtungen zur Lieferung des zusätzlich zur durch die erste Thyristorvorrichtung abgegebenen Leistung erforderlichen Leistung, wenn der Leistungs-

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bedarf für die thermische Zone in einem zweiten Abschnitt des. Bereiches der Betriebsleistung oberhalb des ersten Abschnitts liegt, wobei die zweite Thyristorvorrichtung im wesentlichen nicht-leitend ist, wenn der Leistungsbedarf im ersten Abschnitt des Bereiches liegt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Abschaltung der zweiten wenigstens einer thermischen Zone zugeordneten Thyristorvorrichtung vom zugeordneten Heizelement, wenn die Temperatur in der Zone einen vorbestimmten Schwellwert übersteigt sowie Schaltung des abgeschalteten Heizelementes zur ersten mit der thermischen Zone zugeordneten Thyristorvorrichtung parallel mit dem an die erste Thyristorvorrichtung geschalteten Heizelement.

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Starnberg, den 7. April 1976/10/62

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