JPH11500400A - ガラス繊維ブッシュのセグメントの加熱及び冷却制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ガラス繊維ブッシュ（１０２）用補助制御器（１３２，１４４）が、ブッシュ（１０２）の接続されたセグメント（１０４，１０６，１０８）の加熱及び冷却を積極的に行い、ブッシュのセグメントはさもなければ主制御器（１２２）によって制御される。或る実施形態では、補助制御器（１３２，１４４）は、接続されたブッシュセグメント（１０４，１０６，１０８）中への電流注入によって加熱を行い、接続されたブッシュセグメント（１０４，１０６，１０８）からの又は接続されたブッシュセグメント（１０４，１０６，１０８）の回りの電流迂回によって冷却を行う。初期の始動及び平衡作動は補助制御器（１３２，１４４）の活性化無しで行うことができる。本発明の他の実施形態では、補助制御器（１３２，１４４）は、ブッシュ主制御器（１２２）からの電流無しで、電流を同位相に注入することによって、ブッシュセグメント（１０４，１０６，１０８）を加熱し、ブッシュ主制御器（１２２）からの電流無しで、電流を位相を異にして注入することにより、ブッシュセグメント（１０４，１０６，１０８）を冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】 ガラス繊維ブッシュのセグメントの加熱及び冷却制御方法及び装置 〔背景技術〕 本発明は一般的には、ガラス繊維形成用ブッシュの制御に関し、特に、ブッシ ュの１又はそれ以上のセグメントの加熱及び冷却の両方を制御することにより所 定の補助電力レベルを利用して制御範囲を広げるために多セグメントブッシュの １又はそれ以上のセグメントを制御するための、改良方法及び装置に関する。 ガラス繊維は普通、産業界でブッシュとして知られている加熱容器に配置され たノズル又はホールから多溶融ガラス流を引くことによって製造される。ブッシ ュは、これに高電流を通すことによって電気抵抗により加熱される。ブッシュの 温度が、ブッシュを用いて製造されるガラス繊維の特徴を決定する上で１つの重 要な要因であるから、様々な温度制御装置が発明されてきた。知られているガラ ス繊維ブッシュ制御回路は全て、多セグメントブッシュの全て、若しくは、１又 はそれ以上のセグメントの回りの電流迂回か、多セグメントブッシュの１又はそ れ以上のセグメント中への電流注入のいずれかに基づいている。 ブッシュ、若しくは、多セグメントブッシュ１又はそれ以上のセグメントの回 りの電流迂回を使用する温度制御は、例えば、米国特許第4,594,087 号に開示さ れている。開示された装置では、制御器は可変インピーダンス回路を使用して、 ブッシュ又はブッシュのセグメントの回りに電流を迂回させる。迂回電流は、電 流を迂回させたブッシュ又はブッシュのセグメントの温度を下げる。制御器の電 流容量を増大させるために、'087制御器の可変インピーダンス回路の各々に補助 変圧器を利用した改良ブッシュ制御器は、米国特許第4,931,075 号に開示されて いる。 ブッシュ中への電流注入に使用する温度制御は、例えば、米国特許第4,780,12 0 号に開示されている。開示された装置では、電流は多セグメントブッシュの１ つのセグメントを除いた全てに注入され、且つ、ブッシュ全体への電気エネルギ ーの供給を調節してブッシュの各セグメントの温度を制御する。 知られている周知の従来技術の装置の多くは、高品質ガラス繊維を製造するた めガラス繊維ブッシュを制御することができる。不幸にして、知られている全て の従来技術の装置は、ガラス繊維ブッシュの初期の始動及び平衡中、部分的な活 性化、好ましくはおおよそ５０％の活性化を要求し、部分的な活性化はこれらの 手続きを複雑にする。 ガラス繊維ブッシュの作動及び効率を改善するためにガラス繊維ブッシュの制 御の改良の要望がある。改良ブッシュ制御器が初期の始動及び平衡作動を妨げず 、補助ブッシュ電力供給の大きさを増大させることなしに広い範囲のブッシュ制 御を行い、且つ、制御されたガラス繊維ブッシュによって製造されたガラス繊維 の変異係数を改善するのが好ましい。 〔発明の開示〕 この要望は、本願の発明によって満たされ、ガラス繊維ブッシュ用補助制御器 がブッシュの接続されたセグメントの加熱及び冷却を積極的に行い、さもなけれ ば、主制御器によって制御される。本願の補助制御器の或る実施形態では、加熱 は、接続されたブッシュセグメントへの電流注入によって行われ、冷却は、接続 されたブッシュセグメントから、又は、接続されたブッシュセグメントの回りへ の電流迂回によって行われる。本発明の他の実施形態では、加熱は電流をセグメ ントに注入することにより行われ、注入電流はブッシュ主制御器からの電流と同 位相であり、冷却はブッシュ主制御器からの電流と位相を異にした電流を注入す ることにより行われる。この改良加熱と冷却の両方の確実な制御では、初期の始 動及び平衡作動は補助制御器の活性化無しで行うことができる。加熱用補助電力 が、初期の始動及び平衡作動中、おおよそ５０％で印加される必要がないので、 有効な制御範囲は広げられる。つまり、制御範囲は同じ大きさの補助電力を備え た従来技術の装置に比べておおよそ２倍である。 本発明の或る観点によれば、ブッシュ主制御器によって制御されたガラス繊維 ブッシュのセグメントの補助制御方法は、加熱及び冷却回路をガラス繊維ブッシ ュのセグメントに接続し、ガラス繊維ブッシュのセグメント用の制御信号を発生 させ、ガラス繊維ブッシュのセグメントを加熱させる制御信号命令か冷却させる 制御信号命令かどうか決定し、制御信号の所定の条件に従って、ガラス繊維ブッ シュのセグメントを加熱及び冷却する加熱及び冷却回路を作動させる、工程を含 む。 ガラス繊維ブッシュのセグメントを加熱させる制御信号命令か冷却させる制御 信号命令かどうか決定する工程は、制御信号を域値と比較する工程を含んでもよ い。ガラス繊維ブッシュのセグメント用の制御信号を発生させる工程は、ガラス 繊維ブッシュのセグメント温度を決定させ、制御信号を発生させる温度制御器で ガラス繊維ブッシュのセグメントの所定温度を利用する工程を含んでもよい。本 発明の或る実施形態では、制御信号の所定の条件に従って、ガラス繊維ブッシュ のセグメントを加熱及び冷却する加熱及び冷却回路を作動させる工程は、セグメ ントを加熱するために電流をガラス繊維ブッシュのセグメントに同位相で接続し 、セグメントを冷却するために電流をガラス繊維ブッシュのセグメントに異なる 位相で接続する工程を有してもよい。 加熱及び冷却回路をガラス繊維ブッシュのセグメントに接続する工程は、電流 迂回回路をガラス繊維ブッシュのセグメントに接続し、電流注入回路をガラス繊 維ブッシュのセグメントに接続する工程を有してもよい。ガラス繊維ブッシュの セグメント加熱及び冷却する加熱及び冷却回路を制御信号の所定の条件に従って 作動させる工程は、ガラス繊維ブッシュのセグメントを冷却するために電流迂回 回路を作動させ、ガラス繊維ブッシュのセグメントを加熱するために電流注入回 路を作動させる工程を有してもよい。 加熱及び冷却回路は、交流電気エネルギーの周期の一部をガラス繊維ブッシュ のセグメントに加熱させるために導き、交流電気エネルギーの周期の一部をガラ ス繊維ブッシュのセグメントから冷却させるために導くように制御される。制御 信号の所定の条件に従って、ガラス繊維ブッシュのセグメントを加熱及び冷却す る加熱及び冷却回路を作動させる工程は、加熱及び冷却回路中の電流の流れを決 定し、加熱及び冷却回路中の電流の流れに対応する電流流れ信号を発生させ、制 御エラー信号を発生させるために電流流れ信号を制御信号と合成させ、制御エラ ー信号に応答して加熱及び冷却することができるように伝導制御信号を決定し、 伝導制御信号に応答して加熱及び冷却回路を作動させる工程を含む。 加熱及び冷却回路が、補助電流をガラス繊維ブッシュのセグメントに接続させ るための第１電流制御スイッチと、電流をガラス繊維ブッシュのセグメントの回 りに迂回させるための第２電流制御スイッチとを有する場合、加熱及び冷却回路 を伝導制御信号に応答して作動させる工程は、電流伝導の始まりを、ガラス繊維 ブッシュのセグメントの加熱及び冷却をそれぞれ制御することができるように第 １及び第２電流制御スイッチを介して制御する工程を含む。 本発明の他の観点によれば、補助制御器は、ブッシュ主制御器によって制御さ れたガラス繊維ブッシュのセグメントに設けられる。補助制御器は制御信号に応 答し、ガラス繊維ブッシュのセグメントに接続された加熱及び冷却回路と、ガラ ス繊維ブッシュのセグメントを制御信号に従って加熱及び冷却する加熱及び冷却 回路を作動させるための制御回路とを有する。 加熱及び冷却回路は、電源に接続された１次巻き線と制御されるべきガラス繊 維ブッシュのセグメントの前後に接続された２次巻き線とを有する変圧器を含む 。第１電流スイッチは、電流をガラス繊維ブッシュのセグメント加熱用変圧器に 制御可能に伝えるために、電源と１次巻き線との間に直列に接続される。第２電 流スイッチは、電流を制御可能に伝え、セグメントを冷却するためにガラス繊維 ブッシュのセグメントからの電流を第２電流スイッチを介して迂回させるように 、第１電流スイッチと２次巻き線との間で、変圧器の１次巻き線の前後に分流接 続される。説明した実施形態では、第１及び第２の各電流スイッチは、互いに異 なる方向に接続された一対のシリコン制御整流器を有する。 制御回路は、ガラス繊維ブッシュのセグメントを加熱する制御信号命令か冷却 する制御信号命令かどうか決定することができるように、制御信号に応答する加 熱─冷却検出回路を有する。加熱─冷却検出器は又、加熱─冷却信号を発生する ことを行う 。駆動回路が加熱─冷却検出回路と加熱及び冷却回路との間に接続さ れる。駆動回路は、加熱─冷却信号により、第１電流スイッチを作動させ、ガラ ス繊維ブッシュのセグメントを加熱し、セグメント冷却用第２電流スイッチを作 動させることができる。補助制御器は、変圧器の１次巻き線の電流の流れを決定 し、電流の流れを表す電流流れ信号を発生させるために電流検知器を更に有する 。電流検知器があるとき、制御回路は伝導制御信号を発生させるために、制御信 号を電流流れ信号と合成するための伝導制御回路を更に有する。タイマー回路が 、駆動回路と、第１及び第２電流スイッチ用伝導角度を決定する伝導制御信号を 発生させるための伝導制御回路とに接続されている。好ましくは、伝導制御回路 は比例＋積分制御器を有する。 本発明の更に別の観点によれば、ブッシュ主制御器によって制御されたガラス 繊維ブッシュのセグメント用補助制御器が、セグメントに接続された２次巻き線 と、ブッシュ主制御器により使用される交流電源に接続できる２次巻き線とを有 する変圧器を含む。第１電流スイッチが、変圧器の１次巻き線を交流電源に接続 するために、１次巻き線と直列に接続される。第２電流スイッチが、２次巻き線 の前後に分流接続される。セグメント用の命令温度を表す制御信号を受け、加熱 可能信号及び冷却可能信号を発生するための加熱─冷却制御手段が設けられてい る。変圧器の１次巻き線の電流の流れを監視し、電流流れ信号を発生させるため の電流監視手段が設けられている。 制御信号と電流流れ信号とに応答し、伝導設定信号を発生させるための伝導設 定手段が設けられている。伝導設定信号に応答して伝導制御信号を発生させるた めのタイマー手段が設けられている。駆動手段は、伝導制御信号と、セグメント を加熱するために第１電流スイッチを作動させる加熱可能信号とに応答し、且つ 、伝導制御信号と、セグメントを冷却するために第２電流スイッチを作動させる 冷却可能信号とに応答する。 加熱─冷却手段は、入力制御信号を受け、制御信号を発生させるために入力制 御信号をスケーリング及びシフティングするためのスケーリング及びシフティン グ手段を有する。かかる作動のために、制御信号と域値信号とを比較するための 比較手段が設けられており、域値より上の補助電流がセグメントを加熱するため にセグメントに接続され、域値より下の電流がセグメントを冷却するためにセグ メントの回りに迂回されるべきである。論理回路手段が、加熱可能信号と冷却可 能信号とを発生させるために比較手段に接続されている。 伝導設定手段は、整流制御信号を発生させる、制御信号を整流する第１整流手 段と、整流電流流れ信号を発生させる、電流流れ信号を整流する第２整流手段と を更に有する。伝導設定手段は、伝導設定信号を発生させるために、整流制御信 号を整流電流流れ信号と合成する。伝導制御手段は好ましくは、比例＋積分制御 器を有する。 本発明の更に他の観点によれば、ブッシュの両端に位置決めされた第１及び第 ２端セグメントを含む少なくとも３つのセグメントを有するガラス繊維ブッシュ を制御するための装置が、ガラス繊維ブッシュの全てのセグメントの前後に接続 された主制御器と、第１端セグメントを加熱及び冷却するために第１端部分の前 後に接続された第１端補助制御器と、第２端セグメントを加熱及び冷却するため に第２端セグメントの前後に接続された第２端補助制御器とを有する。 第１端補助制御器は、第１制御信号に応答し、ガラス繊維ブッシュの第１端セ グメントに接続された加熱及び冷却回路を有する。制御回路が、第１制御信号に 従って、ガラス繊維ブッシュの第１端セグメントを加熱及び冷却する加熱及び冷 却回路を作動させる。第２端補助制御器は、第２制御信号に応答し、ガラス繊維 ブッシュの第２端セグメントに接続された加熱及び冷却回路を有する。制御回路 が、第２制御信号に従って、ガラス繊維ブッシュの第２端セグメントを加熱及び 冷却する加熱及び冷却回路を作動させる。 かくして、本発明の目的は、 ブッシュのセグメントの加熱及び冷却の両方を積極的に行うガラス繊維ブッシ ュ用の改良補助制御器を提供し、 セグメントを加熱するために電流を注入し、ブッシュを冷却するために電流を 迂回させるガラス繊維ブッシュのセグメント用の改良補助制御器を提供し、 電流を、ブッシュセグメントを加熱するためにブッシュ主制御器からの電流と 同位相につなぎ、且つ、電流を、ブッシュセグメントを冷却するためにブッシュ 主制御器からの電流と位相を異にしてつなぐ、ガラス繊維ブッシュのセグメント 用の改良補助制御器を提供することである。 本発明の他の目的及び利点は、以下の説明、添付図面及び添付した特許請求の 範囲から明らかであろう。 〔図面の簡単な説明〕 図１は、本発明により作動可能な複数セグメントブッシュ用制御器の概略ブロ ック図である。 図２は、図１の制御器に使用することができる加熱及び冷却制御器の概略ブロ ック図である。 図３は、加熱するための電流を同位相で、冷却するための電流を異なる位相で 印加する、図２の加熱及び冷却制御器の変形実施形態の概略部分ブロック図であ る。 〔発明を実施する最善の形態〕 今、図面を参照すると、図１は各セグメント式鉱物又はガラスブッシュ１０２ の温度を制御し、且つこれを維持するための装置１００を概略的に図示する。装 置１００は温度センサーとして熱電対を使用しているものとして図示されている 。しかし、他の温度検知装置を本発明に用いてもよいことに気付く。例えば、抵 抗又は電圧の検知を、ここに援用する米国特許第4,780,120 号に開示されている ように、温度検知に用いることができる。 ブッシュ１０２は、第１即ち左端のセグメント１０４、第２即ち中央のセグメ ント１０６、及び第３即ち右端のセグメント１０８の３つの部分に分けられる。 本発明を、例示だけの目的のために３セグメントブッシュに関して説明している ことに気付く。本発明を、図示したような３つのセグメントを有するブッシュば かりでなく、与えられた用途にとって適当であるように、３つのセグメントより 少ない又は３つのセグメントより多いセグメントを有するブッシュを用に使用す ることができることを理解すべきである。 交流（ａｃ）電気エネルギーが、ブッシュ１０２と第１電力変圧器１１６の２ 次巻き線１１４との間に接続された一対の導線１１０，１１２によってブッシュ １０２全体の前後に接続されている。導線１２０に接続された電源Ｖ_acからの電 気エネルギーは、電力制御器１２２を介して第１電力変圧器１１６の１次巻き線 １１８に接続される。電力制御器１２２は典型的には、電源Ｖ_acに接続された固 体物性制御装置であり、第１処理制御装置１２４から導線１２６を経て制御信号 を受ける。 第１処理制御器１２４は、温度表示電圧信号を、ブッシュ１０２の中央セグメ ント１０６に固定された第１熱電対１２８から導線１３０を経て受ける。第１処 理制御器１２４は、Electronic Cotrol System of Fairmont、ＷＶ又はthe Leed s and Northrop Emax V controllerによって製造されたモデル６８１０又は６４ ０３制御器と同様であるのがよい。第１熱電対１２８は多セグメントブッシュ１ ０２の中央セグメント１０６の温度のみを検知するけれども、第１熱電対の出力 信号がブッシュ１０２全体への電気エネルギーの付与を制御することに気付く。 従って、電力制御器１２２は典型的には、おおよそ１０キロワットと３５キロワ ットとの間の電力容量を有するのがよく、かつ、約１０００アンペアの最大電流 を付与するのが良い。 第２熱電対１２９がブッシュ１０２の第１即ち左端のセグメント１０４の温度 を表す電圧信号を発生し、電圧信号は導線１３３を経て第２処理制御器１３１に 伝えられる。第２処理制御器１３１は前に説明した第１処理制御器１２４と同じ タイプでよい。第２処理制御器１３１からの出力信号は導線１３４を経て第１加 熱及び冷却制御器即ち補助制御器に伝えられる。第２処理制御器１３１からの出 力信号は、ブッシュ１０２の第１即ち左端のセグメント１０４を通る電流の流れ 及び該セグメントの温度を第２電力変圧器１３６を経て制御する第１補助制御器 １３２用の入力制御信号として役立つ。 第３熱電対１３８はブッシュ１０２の第２即ち右端のセグメント１０８の温度 を表す電圧信号を発生し、該電圧信号は導線１４２を経て第３処理制御器１４０ に伝えられる。第３処理制御器１４０は前に説明した第１及び第２処理制御器１ ２４，１３１と同じタイプでよい。第３処理制御器１４０からの出力信号は導線 １４６を経て第２加熱及び冷却制御器即ち補助制御器１４４に伝えられる。第３ 処理制御器１４０からの出力信号は、ブッシュ１０２の第２即ち右端のセグメン ト１０８を通る電流の流れ及び該セグメントの温度を第３電力変圧器１４８を経 て制御する第２補助制御器１４４用の入力信号として役立つ。 第１補助制御器１３２及び第２補助制御器１４４は互いに同一であるので、こ こでは第１補助制御器１３２だけを説明する。図２を参照すると、補助制御器１ ３２は、導線１３４で受信された入力制御信号に応答する。図示したように、入 力制御信号は、第２処理制御器１３１によって発生した出力信号であり、かかる 出力信号はブッシュ１０２の第１即ち左端のセグメント１０４の所望温度を表す 。他の手段によって補助制御器に入力制御信号も与えられる。例えば、制御信号 は、ブッシュ１０２を含む機械のオペレーターによって手動で調整される電位差 計１５０によって発生させることができ、電位差計１５０は基準電圧Ｖに接続さ れている。 補助制御器１３２は、ブッシュ１０２の第１即ち左端のセグメント１０４に接 続されている加熱及び冷却回路１５２を含む。制御回路１５４は、加熱及び冷却 回路１５２を作動して導線１３４で受信された入力制御信号に従ってセグメント １０４を加熱及び冷却する。加熱及び冷却回路１５２は、１次巻き線１５６とセ グメント１０４の前後に接続された２次巻き線１５７（図１参照）とを有する第 ２電力変圧器１３６を駆動する。 変圧器１３６の１次巻き線１５６は、導線１２０に第１電流スイッチ１５８を 経て接続された電源Ｖ_acに選択的に接続される。第１電流スイッチ１５８は、電 流を変圧器１３６に制御可能に通して、ブッシュ１０２のセグメント１０４を加 熱することができるように、電源Ｖ_acと１次巻き線１５６との間に直列に接続さ れている。 第２電流スイッチ１６０は、第１電流スイッチ１５８と１次巻き線１５６との 間で、変圧器１３６の１次巻き線１５６の前後に、分流に接続されている。第２ 電流スイッチ１６０は、セグメント１０４から電流を迂回させてセグメント１０ ４を冷却するために、電流を第２電流スイッチに制御可能に通すようになってい る。図示した実施形態では、第１及び第２の各電流スイッチは互いに逆並列に接 続された一対のシリコン制御整流器１６２を有する。もちろん、当業者に明らか なように、他の電流スイッチを本発明に用いることができる。 制御回路１５４は示した実施形態では、加熱−冷却検出回路１６４からなる加 熱−冷却制御手段を含む。加熱─冷却検出回路１６４は、制御信号がブッシュ１ ０２のセグメント１０４の加熱を指令するか冷却を指令するかを決定するため、 及び、導線１６６，１６８に加熱─冷却信号を発生させるため、即ち、導線１６ ６に加熱信号を、導線１６８に冷却信号を発生させるために導線１３４で受信さ れた制御信号に応答する。 駆動回路構成要素１７０を有する駆動手段が加熱─冷却検出回路１６４と加熱 及び冷却回路１５２との間に接続されている。図示した実施形態では、駆動回路 構成要素１７０は、ブッシュ１０２のセグメント１０４を加熱するための第１電 流スイッチ１５８を作動する、導線１６６の加熱信号によって可能にされる第１ 駆動回路１７０ａと、セグメント１０４を冷却するための第２電流スイッチ１６ ０を作動する導線１６８の冷却信号によって可能にされる第２駆動回路１７０ｂ とを有する。 補助制御器１３２は変圧器１３６の１次巻き線１５６の電流の流れを決定する ための電流検知器又は電流変成器１７２を更に有する。電流変成器１７２は１次 巻き線１５６の電流の流れを表す電流流れ信号を発生し、電流流れ信号は制御回 路１５４に導線１７４で伝えられる。。 制御回路１５４は伝導制御信号を発生させるために制御信号を電流流れ信号と 合成する伝導設定手段、図示したように、伝導制御回路１７６を更に有する。タ イマー回路１７８が第１及び第２駆動回路１７０ａ，１７０ｂに接続されており 、第１及び第２電流スイッチ１５８，１６０のための伝導角を決める伝導制御信 号を発生させるための伝導制御回路１７６によって駆動される。伝導制御回路１ ７６は比例＋積分（Ｐ−Ｉ）制御器であるのが好ましいが、伝導制御回路１７６ は又、比例＋積分＋微分（ＰＩＤ）制御器又は当業者に周知な他の適当な制御回 路であってもよい。タイマー回路１７８は５５５タイマーサーキット、ＬＭ １ ２２Ｈ又は多数の他の入手可能なタイマー回路であってよい。 特に、導線１３４の入力制御信号は、スケーリング増幅器１８０によって受け られ、スケーリング増幅器１８０は入力制御信号を定めて加熱─冷却検出回路１ ６４用の内部制御信号を形成する。本願発明の実施形態では、スケーリング増幅 器１８０は又、これが加熱─冷却検出回路１６４用のスケーリング及びシフティ ング手段を構成するようにかかる制御信号をオフセットするように構成されてい る。次いで、かかる制御信号は、おおよそ−７ボルトからおおよそ＋７ボルトま で実質的に線形に及ぶ（図２参照）。 かかる制御信号は、制御信号と域値信号と比較するための、図示したようなヒ ステリシスを有する比較回路１８２を有する比較手段に伝えられる。制御信号が 域値信号より上であるとき、補助電流はセグメントを加熱するためにセグメント １０４に接続され、制御信号が域値信号より下であるとき、電流はセグメント１ ０４を冷却するためにセグメント１０４の回りに迂回させられる。 比較回路１８２の出力は、導線１６６に加熱信号を発生させ、導線１６８に冷 却信号を発生させるための論理回路１８４に伝えられる。制御信号を発生させる ために入力制御信号をスケーリング及びシフティングすることにより、域値はお およそ零ボルトである。比較回路１８２のヒステリシスは、加熱及び冷却信号が 、域値付近の命令信号に関して前後に急増しないようにする。更に、論理回路１ ８４は、第１及び第２電流スイッチ１５８，１６０が決して同時に入らないよう にする内部遅延を含む。 スケーリング増幅器１８０からの制御信号は、絶対値をとるように第１整流手 段に通される。このことにより、最大冷却から非冷却即ち加熱のために＋７ボル トから０ボルトに行き、非加熱即ち冷却から最大加熱のために０ボルトから＋７ ボルトに行く“Ｖ”形をとる信号が生ずる（図２参照）。整流手段は図示したよ うな整流回路１８６からなる。 導線１７４に伝えられた電流流れ信号は又、スケーリング増幅器１８８に通さ れ、且つ、図示したような整流回路１９０からなる第２整流手段に通され、０ボ ルトから＋７ボルトの範囲をとる正の方向に行く信号が生ずる（図２参照）。補 助電流がブッシュ１０２のセグメント１０４に与えられているにせよ、又は、電 流がブッシュ１０２のセグメント１０４から迂回されているにせよ、正の方向に 行く信号は１次巻き線１５６の電流の流れを表す。補助制御器１３２の実施形態 では、整流回路１８６，１９０は、作動増幅器を使用している正確な整流器とし て構成されているが、簡単なダイオード整流回路のような他の整流回路を本発明 で用いてもよい。 次いで、伝導設定手段は又、伝導制御回路１７６と協力して伝導設定信号を発 生させるために、整流制御信号と整流電流流れ信号とを合成させる加算器１９２ を有する。即ち、加算器１９２は、整流制御信号を整流電流流れ信号と合成させ 、伝導制御回路１７６によって処理された制御エラー信号を発生させ、タイマー 回路１７８によって順番に処理された伝導設定信号を発生させ、第１及び第２電 流スイッチ１５８，１６０用伝導角度信号を発生させる。加えて、図２から理解 できるように、負荷制限回路１９８は、整流電流流れ信号を設定点２００の制限 電流と比較して、基準電流信号を出し、この基準電流信号は又、伝導設定信号を 制限する上で、伝導制御回路１７６によって処理される。基準電流信号は、整流 電流流れ信号が設定点２００の電流制限を上回るとき、負荷制限回路１９８によ って固定される。 要するに、所望のブッシュセグメント温度を表す入力制御信号が処理制御器又 は、電位差計１５０のような他の制御装置によって発生される。入力制御信号は 、これがブッシュ１０２のセグメント１０４の加熱を要求するか冷却を要求する かを決定するように処理され且つ評価される。処理された入力制御信号は又、変 圧器１３６の１次巻き線の電流レベルと比較されてブッシュ１０２のセグメント １０４に注入されている電流量又はブッシュ１０２のセグメント１０４の回りに 迂回されている電流量を決定する。かかるエラー信号は、伝導制御回路１７６に よって処理されて伝導設定信号を発生させ、該信号はタイマー回路１７８によっ て処理されて第１及び第２電流スイッチ１５８，１６０用の伝導制御信号を発生 させる。即ち、電流スイッチ１５８，１６０は、注入電流若しくは迂回電流の各 半周期の０°乃至１８０°を伝える伝導制御信号に応答して作動され、これによ り、０乃至おおよそ２００アンペアの補助電流をセグメント１０４に注入し、又 は、０乃至おおよそ２００アンペアの電流をセグメント１０４から迂回させる。 補助制御器１３２’の変形実施形態を図３に部分概略的なブロック図で図示す る。図２の補助制御器１３２と同じ補助制御器１３２’の構成要素に、同一の参 照番号が付けられる。更に、論理回路１８４及びタイマー回路１７８の左の補助 制御器１３２’の部分が図２と同じなので、補助制御器１３２’のこの部分は図 ３には示さない。 図３に示したように、加熱及び冷却回路１５２’は第２電力変圧器１３６を駆 動する。変圧器１３６の１次巻き線１５６は、導線１２０に電流スイッチ１５８ ’と逆転制御回路１９６によって制御される逆転スイッチ１９４とを経て接続さ れた電源Ｖ_acに選択的に接続される。逆転制御回路１９６は、導線１６６，１６ ８の加熱及び冷却信号に応答して逆転スイッチ１９４を制御し、逆転スイッチ１ ９４は、加熱が要求されるときに、電源Ｖ_acを１次巻き線１５６に直接接続し、 冷却が要求されるときに、１次巻き線１５６に対する電源Ｖ_acの接続を交差させ る。この方法では、加熱が要求されるときには、電流がセグメント１０４に同位 相で注入され、セグメント１０４が冷却されるべきときには、電流は、電流をセ グメント１０４から引くように位相を異にして注入される。 電流スイッチ１５８’は、電流を変圧器１３６に制御可能に伝え、ブッシュ１ ０２のセグメント１０４を加熱できるように、電源Ｖ_acと１次巻き線１５６との 間に直列に接続される。加熱及び冷却の制御が逆転制御回路１９６及び逆転スイ ッチ１９４によって行われるので、電流スイッチ１５８’は、この実施形態では 、タイマー１７８によって発生させられた伝導制御信号によってのみ制御される 。 本発明による図１の装置では、図２及び図３に図示された制御器の作動が、上 の説明を考慮して容易に明らかになるので、ここに更に説明しなくてよいだろう 。 かくして、本願発明の詳細な説明及び好ましい実施形態を参照することにより 、修正及び変更が、添付した特許請求の範囲に定義された本発明の範囲から逸脱 することなく可能であることは明らかであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＬ，ＡＭ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｎ，ＣＺ，ＥＥ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ， ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ブッシュ主制御器によって制御されたガラス繊維ブッシュのセグメントの補 助制御方法であって、 加熱及び冷却回路を前記ガラス繊維ブッシュの前記セグメントに接続させ、 前記ガラス繊維ブッシュの前記セグメント用の制御信号を発生させ、 前記制御信号が前記ガラス繊維ブッシュの前記セグメントの加熱を指令するか 冷却を指令するかを決定し、 前記制御信号の所定の条件に従って、前記ガラス繊維ブッシュの前記セグメン トを加熱及び冷却するように前記加熱及び冷却回路を作動させる、工程を含む前 記方法。 ２．前記制御信号命令が前記ガラス繊維ブッシュの前記セグメントの加熱か冷却 かどうかを決定する工程が、前記制御信号を域値と比較する工程を含む、 請求の範囲第１項に記載のガラス繊維ブッシュのセグメントの補助制御方法。 ３．前記ガラス繊維ブッシュの前記セグメント用制御信号を発生させる工程が、 前記ガラスファイバーの前記セグメントの温度を決め、 前記制御信号を発生させる温度制御器で前記ガラスファイバーブッシュの前記 セグメントの所定の温度を利用する、工程を含む、 請求の範囲第１項に記載のガラス繊維ブッシュのセグメントの補助制御方法。 ４．前記制御信号の所定の条件に従って、前記ガラス繊維ブッシュの前記セグメ ントを加熱及び冷却する前記加熱及び冷却回路を作動させる工程が、 電流を、前記セグメントを加熱させるために前記ガラス繊維ブッシュの前記セ グメントに同位相で接続させ、 電流を、前記セグメントを冷却させるために前記ガラス繊維ブッシュの前記セ グメントに位相を異にして接続させる、工程を含む、 請求の範囲第１項に記載のガラス繊維ブッシュのセグメントの補助制御方法。 ５．加熱及び冷却回路を前記ガラス繊維ブッシュの前記セグメントに接続させる 工程が、 電流迂回回路を前記ガラス繊維ブッシュの前記セグメントに接続させ、 電流注入回路を前記ガラス繊維ブッシュの前記セグメントに接続させる、工程 を含む、 請求の範囲第１項に記載のガラス繊維ブッシュのセグメントの補助制御方法。 ６．前記制御信号の所定の条件に従って、前記加熱及び冷却回路を、前記ガラス 繊維ブッシュの前記セグメントを加熱及び冷却するように、作動させる工程が、 前記電流迂回回路を、前記ガラス繊維ブッシュの前記セグメントの冷却ができ るように作動させ、 前記電流注入回路を、前記ガラス繊維ブッシュの前記セグメントの加熱ができ るように作動させる、 請求の範囲第５項に記載のガラス繊維ブッシュのセグメントの補助制御方法。 ７．前記加熱及び冷却回路が、交流電気エネルギーの周期の一部を前記ガラス繊 維ブッシュの前記セグメントに加熱するために伝え、且つ、交流電気エネルギー の周期の一部をガラス繊維ブッシュの前記セグメントから冷却するために導くよ うに制御され、 前記制御信号の所定の条件に従って、前記ガラス繊維ブッシュの前記セグメン トを加熱及び冷却するように、前記加熱及び冷却回路を作動させる工程が、 前記加熱及び冷却回路の電流の流れを決め、 前記加熱及び冷却回路の電流の流れに対応する電流流れ信号を発生させ、 制御エラー信号を発生させるように前記電流流れ信号を前記制御信号と合成さ せ、 前記加熱及び冷却回路用の伝導制御信号を、前記制御エラー信号に応答して決 め、 前記加熱及び冷却回路を、前記伝導制御信号に応答して作動させる、工程を含 む、 請求の範囲第１項に記載のガラス繊維ブッシュのセグメントの補助制御方法。 ８．前記加熱及び冷却回路が、補助電流を前記ガラス繊維ブッシュの前記セグメ ントに接続させるための第１電流制御スイッチと、電流を前記ガラス繊維ブッシ ュの前記セグメントの回りに迂回させるための第２電流制御スイッチとを有し、 前記伝導制御信号に応答して前記加熱及び冷却回路を作動させる工程が、前記 ガラス繊維ブッシュの前記セグメントの加熱及び冷却をそれぞれ制御することが できるように第１及び第２電流制御スイッチを経て電流伝導の始まりを制御する ことを含む、 請求の範囲第７項に記載のガラス繊維ブッシュのセグメントの補助制御方法。 ９．前記補助制御器が制御信号に応答し、 前記ガラス繊維ブッシュの前記セグメントに接続された加熱及び冷却回路と、 前記制御信号に従って前記ガラス繊維ブッシュの前記セグメントを加熱及び冷 却する前記加熱及び冷却回路を作動させるための制御器回路と、 を有するブッシュ主制御器によって制御されたガラス繊維ブッシュのセグメン ト用補助制御器。 １０．前記加熱及び冷却回路が、 電源に接続された１次巻き線と、制御されるべきガラス繊維ブッシュの前記セ グメントの前後に接続された２次巻き線とを有する変圧器と、 電流を前記変圧器に制御可能に伝え、ガラス繊維ブッシュの前記セグメントを 加熱することができるように、前記電源と前記１次巻き線との間に直列に接続さ れた第１電流スイッチと、 電流を第２電流スイッチを経て制御可能に伝え、ガラス繊維ブッシュの前記セ グメントからの電流を迂回させ、前記セグメントを冷却することができる、前記 第１電流スイッチと前記１次巻き線との間で前記変圧器の前記１次巻き線の前後 に分流して接続された第２電流スイッチと、を有する、 請求の範囲第９項に記載のガラス繊維ブッシュのセグメント用補助制御器。 １１．第１及び第２の各電流スイッチが、互いに逆並列に接続された一対のシリ コン制御整流器を有する、 請求の範囲第１０項に記載のガラス繊維ブッシュセグメント用補助制御器。 １２．前記制御器回路が、 前記制御信号が、ガラス繊維ブッシュの前記セグメントの加熱を指令するか冷 却を指令するかを決定し、加熱−冷却信号を発生させるために前記制御信号に応 答する加熱−冷却検出回路と、 前記加熱─冷却検出回路と前記加熱及び冷却回路との間に接続された駆動回路 と、を有し、 前記駆動回路が、第１電流スイッチを作動させ、ガラス繊維ブッシュの前記セ グメントを加熱し、前記セグメント冷却用の前記第２電流スイッチを作動させる ことができるように、前記加熱─冷却信号によって可能になる、 請求の範囲第１０項に記載のガラス繊維ブッシュセグメント用補助制御器。 １３．前記制御器回路が更に、 伝導制御信号を発生させるために、前記制御信号を前記電流流れ信号に合成す る伝導制御回路と、 前記第１及び第２電流スイッチ用伝導角を決める伝導制御信号を発生させるこ とができるように、前記駆動回路と前記伝導制御回路に接続されたタイマー回路 と、を有し、 更に、前記変圧器の１次巻き線の電流の流れを決めるための電流検知器を有し 、且つ、前記電流の流れを表す電流流れ信号を発生させる、 請求の範囲第１２項に記載のガラス繊維ブッシュセグメント用補助制御器。 １４．前記伝導制御回路が比例＋積分制御器からなる、 請求の範囲第１３項に記載のガラス繊維ブッシュセグメント用補助制御器。 １５．前記セグメントに接続された２次巻き線と、前記ブッシュ主制御器によっ て使用される交流電源に接続可能な１次巻き線と、を有する変圧器と、 前記変圧器の前記１次巻き線に接続できるように前記１次巻き線と直列に前記 交流電源に接続された第１電流スイッチと、 前記１次巻き線の前後に分流接続された前記第２電流スイッチと、 前記セグメント用命令温度を表す制御信号を受け、且つ、加熱可能信号及び冷 却可能信号を発生させることができる加熱─冷却制御手段と、 前記変圧器の前記１次巻き線の電流の流れを監視し、電流流れ信号を発生させ ることができる電流監視手段と、 伝導設定信号を発生させることができるように、前記制御信号及び前記電流流 れ信号に応答する伝導設定手段と、 前記伝導設定信号に応答して伝導制御信号を発生させることができるタイマー 手段と、 前記セグメントを加熱する前記第１電流スイッチを作動させることができるよ うに、前記伝導制御信号及び前記加熱可能信号に応答し、前記セグメントを冷却 する前記第２電流スイッチを作動させることができるように、前記伝導制御信号 及び前記冷却可能信号に応答する駆動手段と、を有する、 ブッシュ主制御器によって制御されたガラス繊維ブッシュセグメント用補助制 御器。 １６．前記加熱─冷却制御手段が、 入力制御信号を受け、且つ、前記制御信号を発生させる前記入力制御信号をス ケーリング及びシフティングすることができるスケーリング手段及びシフティン グ手段と、 前記制御信号を域値信号と比較し、域値より上の補助電流が前記セグメントを 加熱するために前記セグメントに接続されるべきであり、域値より下の電流が前 記セグメントを冷却するために前記セグメントの回りに迂回されるべきである、 比較手段と、 前記加熱可能信号及び前記冷却可能信号を発生させることができるように、前 記比較手段に接続された論理回路手段と、を有する、 請求の範囲第１５項に記載のガラス繊維ブッシュセグメント用補助制御器。 １７．前記伝導設定手段が、整流制御信号を発生させる前記制御信号の整流用の 第１整流手段と、整流電流流れ信号を発生させる前記電流流れ信号の整流用の第 ２整流手段と、前記伝導設定信号を発生させるために、前記整流制御信号と前記 整流電流流れ信号とを合成する前記伝導設定手段と、を更に有する、 請求の範囲第１６項に記載のガラス繊維ブッシュセグメント用補助制御器。 １８．前記伝導制御手段が比例＋積分制御器からなる、 請求の範囲第１７項に記載のガラス繊維ブッシュセグメント用補助制御器。 １９．前記ガラス繊維ブッシュの全てのセグメントの前後に接続された主制御器 と、 第１端セグメントを加熱及び冷却するために、前記第１端セグメントの前後に 接続された第１端補助制御器と、 第２端セグメントを加熱及び冷却するために、前記第２端セグメントの前後に 接続された第２端補助制御器と、を有する、 前記ブッシュの両端で、第１及び第２端セグメントを含む少なくとも３つのセ グメントを有するガラス繊維ブッシュを制御するための装置。 ２０．前記第１端補助制御器が第１制御信号に応答し、 前記ガラス繊維ブッシュの前記第１端セグメントに接続された加熱及び冷却回 路と、 前記第１制御信号に従って、前記ガラス繊維ブッシュの前記第１端セグメント を加熱及び冷却する前記加熱及び冷却回路を作動させるための制御回路と、を有 する、 請求の範囲第１９項に記載のガラス繊維ブッシュを制御するための装置。 ２１．前記第２端補助制御器が第２制御信号に応答し、 前記ガラス繊維ブッシュの前記第２端セグメントに接続された加熱及び冷却回 路と、 前記第２制御信号に従って、前記ガラス繊維ブッシュの前記第２端セグメント を加熱及び冷却する前記加熱及び冷却回路を作動させるための制御回路と、を有 する、 請求の範囲第２０項に記載のガラス繊維ブッシュを制御するための装置。