DE2706750A1 - Split bushing temperature control - by variable shunting of heater sections according to their temperatures - Google Patents
Split bushing temperature control - by variable shunting of heater sections according to their temperaturesInfo
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Abstract
Description
Temperaturkontrolleinrichtung für ein zweiteiliges Heiz-Temperature control device for a two-part heating
element. insbesondere geteilte Clasfaserspinnöfen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufrechterhalten einer bestimmten Temperatur eines ersten und eines zweiten Teiles eines elektrischen Heizelementes, insbesondere eines geteilten Glasfaserspinnofens.element. in particular split fiber spinning furnaces The invention relates to a device for maintaining a certain temperature of a first and a second part of an electrical heating element, in particular a divided one Fiberglass spinning furnace.
Bei der Herstellung von Glasfasern wird geschmolzenes Glas aus Öffnungen oder Düsennippeln eines Spinnofens gezogen, die an dessen Unterseite angebracht sind. Ursprünglich war die Zahl der Düsennippel normalerweise nicht größer als 200.In the manufacture of glass fibers, molten glass is made from openings or drawn nozzle nipples of a spinning furnace, which are attached to its underside are. Originally, the number of nozzle nipples was usually no more than 200.
Wegen des zunehmenden Bedarfs an Glasfasern wurden die Spinnöfen aber immer größer und haben Jetzt 800 bis 2000 oder noch mehr DUsennippel. Dies führte zur Verwendung von geteilten Spinnöfen, die beispielsweise zwei Seiten haben können, die beide bis zu 1000 Düsennippel enthalten, so daß sich eine Gesamtzahl von 2000 Nippeln ergibt. Der Spinnofen muß geheizt werden, um das Glas geschmolzen zu halten, bevor es durch die Düsennippel austritt. Eine Temperaturkontrolle ist unbedingt notwendig, da die Formbarkeit von Glasfasern unmittelbar von der Viskosität des Glases abhängt, die wiederum direkt von der Glastemperatur abhängig ist. Mit dem Aufkommen des geteilten Spinnofens stellte sich das Problem, wie die Temperatur Jeder Seite des Spinnofens individuell geregelt werden kann, ohne daß zwei getrennte Stromversorgungssysteme, die erhebliche Kosten verursachen, notwendig werden. Die vorliegende Erfindung betrifft eine geeignete Schaltung zu diesem Zweck.However, because of the increasing need for fiberglass, the spinning ovens were getting bigger and now have 800 to 2000 or even more female nipples. This resulted for the use of split spinning ovens, which can, for example, have two sides, both of which contain up to 1000 nozzle nipples, making a total of 2000 Nipples yields. The spinning furnace must be heated to keep the glass melted, before it exits through the nozzle nipple. A temperature control is essential necessary because the formability of glass fibers depends directly on the viscosity of the Glass depends, which in turn is directly dependent on the glass temperature. With the With the advent of the split spinning furnace, the problem arose as did the temperature Each side of the spinning furnace can be regulated individually without having two separate ones Power supply systems, which cause considerable costs, become necessary. the The present invention relates to a suitable circuit for this purpose.
In der US-PS 33 08 270 ist ein Schaltkreis zur Kontrolle der Temperatur zweier getrennter Spinnöfen beschrieben, bei dem ein Hauptleistungstransformator verwendet wird. Dieses System hat Jedoch gewisse Nachteile, insbesondere daß ein Vormagnetisierungsstrom (bias current) in dem System aufrechterhalten werden muß, daß der Schleifarm von Hand eingestellt werden muß und daß zwei Sekundärtransformatoren in dem System notwendig sind.In US-PS 33 08 270 is a circuit for controlling the temperature two separate spinning ovens described, in which a main power transformer is used. However, this system has certain disadvantages, in particular that one Bias current (bias current) maintained in the system must be that the grinding arm must be adjusted by hand and that two secondary transformers are necessary in the system.
In der US-PS 38 03 385 wird die Versorgung von zwei oder mehr Heizungen aus einer Hauptstromversorgung beschrieben.In US-PS 38 03 385 the supply of two or more heaters described from a main power supply.
Die Temperaturkontrolle besteht aber in diesem Fall nur darin, daß der Stromschluß zu einer bestimmten Heizung nur vollständig ein-oder ausgeschaltet wird.The temperature control in this case consists only in that the power supply to a particular heater is only completely switched on or off will.
In der US-PS 32 91 969 ist die Versorgung verschiedener Teile eines einzelnen Heizelementes beschrieben, es wird aber eine Vielzahl von Stromversorgungen benutzt.In US-PS 32 91 969 the supply of various parts is one individual heating element, but a variety of power supplies are used used.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung werden viele mit dem Stand der Technik entsprechenden Systemen verbundene Probleme vermieden und, durch die Benutzung halbleiterbestückter Schaltungen, ein vereinfachtes System zur Kontrolle von zwei oder mehr Heizelementen geliefert, die aus einer einzigen Stromquelle versorgt werden. Kurz gesagt, werden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwei Temperaturkontrolleinrichtungen, die im folgenden auch als Temperaturregler bezeichnet werden, und zwei variable Vollwellenimpedanzeinrichtungen (full wave variable impedance devices) verwendet, um den von einem Leistungstransformator an zwei Teile eines Heizelementes, beispielsweise eines Spinnofens, gelieferten Strom zu regulieren.With the device according to the invention, many will be familiar with the state technical systems related problems avoided and, through the Use of semiconductor-equipped circuits, a simplified system of control Supplied by two or more heating elements powered from a single power source will. In short, two temperature control devices are used in the device according to the invention, which are also referred to as temperature controllers in the following, and two variable ones Full wave variable impedance devices are used, around that of a power transformer to two parts of a heating element, for example of a spinning furnace to regulate the electricity supplied.
Figur 1 ist eine graphische Darstellung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform regelt ein erster Temperaturregler die Leistung, die von dem Leistungstransformator geliefert wird, während die zweite Temperaturkontrolleinrichtung den Stromfluß durch zwei variable Vollwellenimpedanzeinrichtungen zu den beiden Seiten des Heizelements regelt.Figure 1 is a diagram of a first embodiment of the present invention. In this embodiment, a first temperature controller regulates the power delivered by the power transformer, while the second Temperature control device controls the flow of current through two variable full-wave impedance devices regulates to both sides of the heating element.
Figur 2 ist eine graphische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, bei der Jede variable Vollwellenimpedanzeinrichtung mit einem Teil des Heizelements verbunden ist und Jede von einem getrennten Temperaturregler so geregelt wird, daß sie entsprechend Strom an den Jeweiligen Teil des Heizelements abgibt. Der Leistungstransformator wird mit einer festen Spannung betrieben.Figure 2 is a diagram of a second embodiment of the invention in which each full-wave variable impedance device comprises a part of the heating element and each of a separate temperature controller so it is regulated that it supplies current to the relevant part of the heating element gives away. The power transformer is operated with a fixed voltage.
In Figur 1 ist ein Leistungstransformator mit einer Primärspule oder -wicklung 13 und einer Sekundärspule oder -wicklung 14 dargestellt, der mit einem ersten Teil 18 und einem zweiten Teil 19 eines Heizelements 24 parallel geschaltet ist. Dieses Heizelement kann irgendeine Heizung sein, bei der eine individuelle Temperaturkontrolle ihrer beiden Seiten gewünscht wird. Praktisch stellt es jedoch die beiden Seiten eines geteilten Glasfaserspinnofens dar. Mit der ersten Seite 18 des Heizelements oder Spinndüsenofens 24 ist ein Temperaturfühler 17 verbunden, beispielsweise ein Thermoelement, der eine Temperaturinformation von dieser Seite des Heizelements 24 an einen ersten Temperaturregler 12 liefert, der über die elektrischen Leitungen 25 und 26 mit Strom versorgt wird. Dieser Temperaturregler 12 wurde zuvor auf eine vorbestimmte feste Solltemperatur der ersten Seite 18 des Spinnofens oder Heizelements 24 eingestellt.In Figure 1 is a power transformer with a primary coil or winding 13 and a secondary coil or winding 14 shown with a first part 18 and a second part 19 of a heating element 24 connected in parallel is. This heating element can be any heating in which an individual Temperature control of both sides is desired. In practice, however, it represents represent the two sides of a split fiberglass spinning furnace. With the first side 18 of the heating element or spinneret 24, a temperature sensor 17 is connected, for example a thermocouple that receives temperature information from this page of the heating element 24 to a first temperature controller 12, which via the electrical Lines 25 and 26 are supplied with power. This temperature controller 12 was previously to a predetermined fixed target temperature of the first side 18 of the spinning furnace or Heating element 24 set.
Diese Temperaturkontrolleinrichtung regelt entsprechend der empfangenen Temperaturinformation die Stromversorgung der Primärwicklung des Leistungstransformators 13. Dadurch wird wiederum die Gesamtleistung reguliert, die dem Heizelement 24 aus der Sekundärwicklung 14 des Leistungstransformators zur Verfügung steht.This temperature control device regulates according to the received Temperature information the power supply to the primary winding of the power transformer 13. This in turn regulates the total power that the heating element 24 from the secondary winding 14 of the power transformer is available.
Mit der anderen Seite 19 des Heizelementes ist ein zweites temperaturempfindliches Element 16 verbunden, das ebenfalls ein Thermoelement sein kann. Dieses Element ist über die Leitungen 10 und 11 mit einem zweiten Temperaturregler 1 verbunden. Ihren Betriebsstrom erhält diese Kontrolleinrichtung über die Leitungen 60 und 61. Auch dieser Temperaturregler wurde auf eine bestimmte Temperatur eingestellt, die für die zweite Hälfte des Heizelements 24 gewünscht wird.With the other side 19 of the heating element is a second temperature sensitive Element 16 connected, which can also be a thermocouple. This element is connected to a second temperature controller 1 via lines 10 and 11. This control device receives its operating current over the lines 60 and 61. This temperature controller was also set to a certain temperature, which is desired for the second half of the heating element 24.
Entsprechend der empfangenen Temperaturinformation vergrößert oder verkleinert der Regler 1 den Strom, der durch Jede der beiden variablen Vollwellenimpedanzeinrichtungen 62 und 63 fließen kann. Die variable Vollwellenimpedanzeinrichtung 62 enthält vorzugsweise zwei variable Halbwellenimpedanzeinrichtungen (half wave variable impedance devices) beispielsweise Thyristoren 6 und 7. In ähnlicher Weise enthält die variable Vollwellenimpedanzeinrichtung 63 zwei Thyristoren 8 und 9. Die Thyristoren 6 und 7 bzw. 8 und 9 sind intern parallel geschaltet. Die Einrichtungen 62 und 63 sind über die Leitungen 20 und 21 mit dem Heizelement 24 parallel geschaltet, durch die Leitungen 22 und 23 sind sie miteinander in Reihenschaltung verbunden, und die Nullpunktleitung 15 bildet eine Verbindung mit einem Nullpunkt zwischen beiden Seiten des Heizelementes 24. Der zweite Temperaturregler macht entweder die Einrichtung 62 oder die Einrichtung 63 so weitgehend leitend, wie es notwendig ist, damit ein ausreichender Nebenstrom um die Seite des Heizelementes fließen kann, die zur Aufrechterhaltung der gewünschten Temperatur weniger Strom braucht.Enlarged or according to the temperature information received the controller 1 reduces the current flowing through each of the two variable full-wave impedance devices 62 and 63 can flow. The full wave variable impedance device 62 preferably includes two half wave variable impedance devices for example thyristors 6 and 7. Similarly, the variable includes full wave impedance means 63 two thyristors 8 and 9. The thyristors 6 and 7 or 8 and 9 are internally parallel switched. The devices 62 and 63 are on the lines 20 and 21 with the Heating element 24 connected in parallel, through lines 22 and 23 they are connected to one another connected in series, and the neutral line 15 forms a connection with a zero point between both sides of the heating element 24. The second temperature controller makes either device 62 or device 63 so largely conductive, as is necessary to allow sufficient bypass flow around the side of the heating element less electricity can flow to maintain the desired temperature needs.
Wenn in der Praxis beispielsweise die Seite 19 100 Ampere mehr als die Seite 18 braucht, um ihren Sollwert einzuhalten, macht der Temperaturregler 1 die variable Impedanzeinrichtung 63 nichtleitend, während sie an die Einrichtung 62 ein solches Steuersignal liefert, daß ein Strom von 100 Ampere um die Seite 18 herumfließen kann. Offensichtlich ist es günstig, als zweiten Temperaturregler einen solchen zu verwenden, dessen Steuersignal eine kontinuierliche Ansteuerung der Einrichtungen 62 und 63 ermöglicht, und zwar vom leitenden Zustand in 62 und nichtleitenden in 63 bis zum volleitenden in 63 und nichtleitenden in 62.1Im Falle der Verwendung von Thyristoren wäre dies ein kontinuierlich variables Ztlndiignal.For example, if in practice the page 19 is 100 amps more than the temperature controller makes the page 18 needs to maintain its setpoint 1 the variable impedance device 63 non-conductive while connected to the device 62 supplies such a control signal that a current of 100 amperes around the side 18 can flow around. Obviously, it is cheap to use one as a second temperature controller to use those whose control signal enables continuous control of the facilities 62 and 63, namely from the conductive state in 62 and non-conductive in 63 to full in 63 and non-conductive in 62.1 in the case of use of thyristors this would be a continuously variable ignition signal.
Mit Hilfe dieser Ausführungsform der Erfindung wird in einem typischen Betriebsbeispiel ein Stromfluß zu den beiden Seiten eines Spinnofens des Typs 2/G73, die Seweils 400 Glasfäden produzieren, gesteuert, wobei als kontrollierende Vollwellenimpedanzeinrichtungen zwei Thyristorenpaare verwendet werden, die wie in Figur 1 parallel geschaltet sind. Für die Thyristoren kann beispielsweise der Typ Westinghouse Type 282 TN Pow-R-Disc TM verwendet werden. Diese Thyristoren haben einen Nennflußstrom von 850 Ampere effektiv, der durchschnittliche Flußstrom ist 550 Ampere, und sie können mit einer Sperrspannung in Flußrichtung (forward blocking voltage) von zwischen 100 und 1400 Volt ausgesucht werden.With the help of this embodiment of the invention is in a typical Operating example of a current flow to both sides of a type 2 / G73 spinning furnace, The Seweils 400 produce controlled glass filaments, using as controlling full-wave impedance devices two thyristor pairs are used, which are connected in parallel as in FIG. For the thyristors, for example, the Westinghouse Type 282 TN Pow-R-Disc TM can be used. These thyristors have a nominal flow current of 850 amperes effectively, the average flow current is 550 amps, and you can use one Forward blocking voltage of between 100 and 1400 Volts.
Zusätzlich zu der Nebenschlußschleife (basic bypass loop) können zusätzliche Widerstände zur Erhöhung der Empfindlichkeit eingesetzt werden, oder um eine Begrenzung des Stromflusses nach oben zu erreichen. Es können auch noch zusätzliche Verbesserungen in den Kontrolleinrichtungen eingebaut sein, um die gewünschte Empfindlichkeit in der Nähe des Nullpunkts zu erreichen.In addition to the basic bypass loop, additional Resistors can be used to increase the sensitivity, or to limit it to achieve the current flow upwards. There can also be additional improvements be built into the control devices in order to achieve the desired sensitivity in close to zero.
In Figur 2 ist eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausfuhrungsform ist ein Transformator mit einer Primärspule oder -wicklung 50 und einer Sekundärspule oder -wicklung 44 elektrisch mit einem ersten Teil 49 und einem zweiten 29 eines Heizelements 55, beispielsweise eines Spinnofens, parallel geschaltet. Der Transformator arbeitet mit einer konstanten, vorher eingestellten Spannung. Mit der ersten Seite 49 des Heizelements ist ein temperaturempfindliches Element 57 verbunden, beispielsweise ein Thermoelement, das über die Leitungen 45 ein Temperatursignal an einen ersten Temperaturregler 40 liefert. Dieser Regler wird über die Leitung 48 intern mit Spannung versorgt. Entsprechend der empfangenen Temperaturinformation sendet der Temperaturregler, der auf eine für den ersten Teil des Heizeloments bestimmte Temperatur eingestellt wurde, ein Signal durch die Leitungen 58 und 59 an eine variable Vollwellenimpedanzeinrichtung 64, die mit den zuvor erwähnten Einrichtungen 62 und 63 identisch sein kann. Dadurch wird der mögliche Stromfluß durch die erste Seite 49 des Heizelements 55 entweder erhöht oder vermindert.Referring to Figure 2, there is a second embodiment of the present invention shown. In this embodiment there is a transformer with a primary coil or winding 50 and a secondary coil or winding 44 electrically with one first part 49 and a second 29 of a heating element 55, for example one Spinning furnace, connected in parallel. The transformer works with a constant, previously set voltage. With the first side 49 of the heating element is a temperature-sensitive element 57 connected, for example a thermocouple, a temperature signal to a first temperature controller via lines 45 40 supplies. This controller is internally supplied with voltage via line 48. According to the temperature information received, the temperature controller sends, which is set to a temperature determined for the first part of the heating element became, a signal on lines 58 and 59 to a full wave variable impedance device 64, which can be identical to the aforementioned devices 62 and 63. Through this the possible current flow through the first side 49 of the heating element 55 is either increased or decreased.
In ähnlicher Weise ist mit der zweiten Seite des Heizelements 29 ein temperaturempfindliches Element 39, beispielsweise ein Thermoelement, verbunden. Dieses Element überträgt eine Temperaturinformation über die Leitungen 37 und 38 an einen zweiten Temperaturregler 53, der auf die gewünschte Temperatur des zweiten Teils 29 des Heizelements eingestellt ist.Similarly, the second side of the heating element 29 is a temperature-sensitive element 39, for example a thermocouple connected. This element transmits temperature information via lines 37 and 38 to a second temperature controller 53, which is set to the desired temperature of the second Part 29 of the heating element is set.
Die Stromversorgung dieser Kontrolleinrichtung erfolgt über die Leitung 56. Entsprechend der empfangenen Temperaturinformation sendet dieser Regler ein Signal über die Leitungen 35 und 36 an eine zweite variable Vollwellenimpedanzeinrichtung 65, die der Einrichtung 64 ähnlich ist und den Stromfluß durch die zweite Hälfte des Heizelements 29 steuert. Die zwei variablen Vollwellenimpedanzeinrichtungen 64 und 65 sind mit dem Heizelement 55 parallel geschaltet und liegen über die Leitungen 51 und 52 zueinander in Reihe. Sie sind außerdem verbunden mit einem Nullpunkt zwischen den beiden Seiten des Heizelementes 55, und zwar über die Leitung 31.The power supply for this control device is via the line 56. This controller sends in according to the temperature information received Signal on lines 35 and 36 to a second variable full wave impedance device 65, which is similar to device 64 and the current flow through the second half of the heating element 29 controls. The two variable full-wave impedance devices 64 and 65 are connected in parallel with the heating element 55 and are across the lines 51 and 52 in series with one another. They are also connected to a zero point between the two sides of the heating element 55 via the line 31.
Bei dieser Ausführungsform kann Jeder der Temperaturregler 40 und 53 die zugehörige variable Vollwellenimpedanz 64 bzw.In this embodiment, each of the temperature controllers 40 and 53 the associated variable full wave impedance 64 resp.
65 von vollständig leitend bis nichtleitend steuern. Bei dieser Ausführungsform regelt Jeder Regler getrennt die Temperatur der zugehörigen Seite des Heizelements unabhängig von der Regulierung der anderen Seite.65 control from fully conductive to non-conductive. In this embodiment Each controller regulates the temperature of the associated side of the heating element separately regardless of the regulation of the other side.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19772706750 DE2706750A1 (en) | 1977-02-17 | 1977-02-17 | Split bushing temperature control - by variable shunting of heater sections according to their temperatures |
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DE19772706750 DE2706750A1 (en) | 1977-02-17 | 1977-02-17 | Split bushing temperature control - by variable shunting of heater sections according to their temperatures |
Publications (1)
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DE2706750A1 true DE2706750A1 (en) | 1978-08-24 |
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ID=6001453
Family Applications (1)
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DE19772706750 Pending DE2706750A1 (en) | 1977-02-17 | 1977-02-17 | Split bushing temperature control - by variable shunting of heater sections according to their temperatures |
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DE (1) | DE2706750A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3505795A1 (en) * | 1985-02-20 | 1986-08-21 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau | Method for the controlled variation of a temperature gradient in a substrate while holding constant a prescribable mean temperature |
-
1977
- 1977-02-17 DE DE19772706750 patent/DE2706750A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3505795A1 (en) * | 1985-02-20 | 1986-08-21 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau | Method for the controlled variation of a temperature gradient in a substrate while holding constant a prescribable mean temperature |
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