DE2364610A1 - Heizkontrollsystem fuer glasfaserduesenoeffnungsrohre - Google Patents

Description

Patentanwalt 20. Dezember 1972

Dr. Michael Harm H / Wa (602)

63 Gießen

Ludwigstraße 67 2364610

PPG Industries, Inc., Pittsburgh, Pennsylvania, USA

HEIZKONTROLIiSYSTEM FÜR GLASFASER-DÜSENÖFFNÜNGSROHRE

Priorität: 2. Januar 1973 / USA / Serial No. 320,381

Bei den üblichen Einrichtungen zur Herstellung von Glasfasern wird geschmolzenes Glas elektrisch geheizten Buchsen (bushings) zugeliefert, die eine Vielzahl von Düsen mit Öffnungen für den Durchgang der Glasströme besitzen. Die Glasströme werden zu Fasern ausgezogen, die zu Strängen vereinigt und als Bündel gesammelt werden. Im allgemeinen bestehen die Buchsen aus einer Legierung, wie aus einer Legierung aus 90 % Platin und 10 % Rhodium. Die Düsen (tips) werden unter großer Mühe erstellt, indem geschmolzene Legierung auf eine Buchsenplatte getropft wird und in die dann aufgebaute Legierung die öffnungen eingebohrt werden. Obwohl diese Einrichtung allgemein verwendet wird, hat sie schwerwiegende Mängel, da nur eine relativ kleine Zahl von Düsenöffnungen auf einer gegebenen Fläche untergebracht werden können.

Eine spätere und andere,Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß kleine, in engem Abstand angeordnete Öffnungen in die Wand eines Metallrohrs gebohrt werden, und daß das geschmolzene Glas diesem Rohr unter Druck zugeführt wird, sodaß es durch die Öffnungen ausgepreßt wird.

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Dabei wurde festgestellt, daß die Anzahl der Öffnungen oder Löcher pro Flächeneinheit des Rohrs bei weitem die Anzahl der Düsen für eine gleiche Flächeneinheit einer konventionellen Buchse übertrifft. Außerdem sind die Kosten der öffnungen in einem Rohr der eben beschriebenen Art wesentlich niedriger als diejenigen bei den konventionellen Buchsen. Bei solchen Einrichtungen ist es üblich, mindestens eine partielle Ummantelung des Düsenöffnungsrohres vorzusehen und eine kontrollierte Atmosphäre der Ummantelung zuzuführen, um das Rohr zu umhüllen und in der Nähe der öffnungen abgegeben zu werden, um das Rohr gegen Oxidation zu schützen.

2. Wenn man anstelle des üblichen Druckes von etwa 0,07 kg/cm wesentlich höhere Drücke verwendet, kann man die Glasfasern aus wesentlich kleineren Düsenöffnungen ausziehen, wobei man eine Faser mit einer geringen Spannung erhält, als bei dem Ausziehen aus großen öffnungen von Buchsen bei vergleichbaren Geschwindigkeiten. Eine derartige Düsenöffnungsrohr-Faserherstellungseinheit ist in der TTS-PS 3 625 025 beschrieben.

Bei den üblichen F as erherstellungs systemen erfordern die. Buchsen im allgemeinen 1500 bis 3000 Ampere unter Betriebsbedingungen. Um diese Energie zu liefern, wird im allgemeinen ein Abwärtstransformator verwendet, der einen Stromkreis von hoher Stärke und niedriger Spannung beliefert, von dem Strom zu den Buchsen abgegeben wird, wobei die Hochspannungsseite des Transformators die Kontrolle übernimmt. Bei den konventionellen Systemen kann deshalb die Primärseite des Transformators einen sättigbaren Kernreaktor oder einen Feststoff—Halbleiter— system zur Regulierung des Energieflusseg zu der Buchse enthalten, um deren Temperatur zu kontrollieren. Vegen der physikalischen Größe der Komponenten" eines derartigen Kontrollsystems bedeutet dieses, daß die Kontrolle äußerst umständlich wird, wenn sie für Elemente, wie die vorstehend

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"beschriebenen Düsenöffnungsrohre, in Betracht gezogen wird, insbesondere wenn sich diese Elemente in enger Nachbarschaft befinden, da die kleine Größe des Düsenöffmingsrohres nur etwa 1/10 des Raums einer vergleichbaren konventionellen Buchse erfordert. Außerdem benötigt das Düsenöffnungsrohr zu seinem Betrieb nur etwa 1/5 der Kraft, die bei den üblichen Einrichtungen erforderlich, ist, wodurch die übliche Kraft zuführung und -kontrolle für die. Glasfaserherstellung mit einem Düsenöffnungsrohr nicht erforderlich ist.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Einrichtung für die Regulierung der Temperatur einer Düsenrohr-Faserherstellungseinheit zur Verfugung zu stellen.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines kompakten, zweckmäßigen und wirksameren Heizkontrollsystems für die Düsenöffnungsrohre zur Glasfaserherstellung.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist eine verbesserte Heizkontrolleinrichtung, die auf den geringeren Kraftbedarf der kleinen Düsenöffnungsrohr-Faserherstellung angepaßt ist und die so ausgestaltet ist, daß Mittel für ein einfaches Montieren und Halten der Faserherstellungseinheiten in der richtigen Beziehung zu den anderen Teilen der Vorrichtung vorhanden sind.

Eine noch weitere.Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Heizelement-Kontrollsystems für eine Vielzahl von Glasfaser-Düsenöffnungsrohren, bei dem die Heizelemente aller Rohre parallel mit der Sekundärwicklung eines einzigen Versorgungstransformators verbunden sind, und wobei jedes Element einzeln von der Sekundärseite des Transformators kontrolliert wird.

Kurz ausgedrückt, enthält die Vorrichtung nach der Erfindung

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eine DÜsenöffnungsrohr-Faserherstellungseinheit, die unter· Druck zwischen einer Kombinationsklammer und einem federbeiasteten elektrischen Anschluß und einer unter hohem DruoA stehenden Glasquelle, die geschmolzenes Glas für die Einheit zur Verfügung stellt, montiert ist. Die Faserherstellungseinheit schließt ein Rohr mit einer Vielzahl von kleinen. Düsenöffnungen ein, die an einem Tpil ihrer Oberfläche gebildet sind, wobei durch diese Öffnungen ein durch Erwärmen erweichtes Material, wie Glas extrudiert wird. An eines: Ende ist das Rohr mit einer verflanschten Kupplung versehen, die so ausgebildet ist, daß sie auf einer passender. Höhlung der Glasquelle ruht, wobei das andere Ende des Düsenöffnungsrohres im Eingriff mit einer Klammer steht., die das elektrische Anschlußstück für das Rohr einschließt. Die Klammer und das Anschlußstück sind veränderbar mit eintifeststehenden Sammelschiene verbunden, die sowohl für eine feste Flontierung der gesamten Anordnung als auch zur Kraftzuführung für die Einheit dient.

Die Sammelschiene ist an einem Ende mit einem Transformator einer ausreichenden Kapazität, um alle Faserherstellungseinheiten versorgen zu können, die mit der Sammelschiene verbunden werden können, verbunden. Eingebettet in der Sammelschiene und im Kontakt mit dem elektrischen Anschluß-. stück für jede Einheit ist ein Paar von Halbwellen-Thyristoren, durch die der Strom aus der Sammelschiene zu dem Anschlußstück fließt und die dazu dienen, den Strom zu regeln, um die erforderliche Kraft zur Aufrechterhaltung der gewünschten Temperatur in dem Düsenöffnungsrohr zu liefern. Die Sammelschiene und die Anschlußstückanordnung werden mit Wasser gekühlt, um die halbleitenden Thyristoren zu schützen. Außerdem besitzt das Anschlußstück einen gerippten Kühlblock, um eine Überhitzung zu vermeiden.

An federn Düsenöffnungsrohr ist ein Thermoelement vorhanden, das ein seiner Temperatur proportionales Signal abgibt, welches über ein geeignetes Kontrollsystem geleitet wird,

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sodaß es ein Ausgangssignal gibt, das die Betriebsweise des entsprechenden Thyristors steuert. Das Kontrollsystem, das ein übliches Dreisehwingungssystem sein kann, führt die erforderliche Kontrollwirkung aus, um jedes einzelne Düsenöffnungsrohr auf einem vorher bestimmten Niveau oder vorher bestimmten Punkt zu halten. Jedes der zahlreichen Düsenöffnungsrohre, das mit einer.einzigen Sammelschiene verbunden sein kann, ist elektrisch parallel zu der Sekundärwicklung des Transformators angeschlossen und jedes Rohr ist mit einer individuellen Kontrolleinrichtung versehen, um die zugeführte Energie in Abhängigkeit" von den Erfordernissen des bestimmten Rohrs zu regeln. Das Energieversorgungs- und Kontrollsystem ist einfach und effizient, es erlaubt die Anordnung von benachbarten Düsenöffnungsrohreinheiten in enger Nachbarschaft und kann von der Sekundärseite des Versorgungstransformators betrieben werden, wodurch wesentliche Einsparungen möglich werden.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch mehr erläutert, die folgendes zeigen:

Figur 1 ist eine Vorderansicht, zum Teil im Schnitt, von einem Düsenöffnungsrohr, einer Klammer und einem elektrischen Anschlußstück in Übereinstimmung mit der Erfindung}·

Figur 2 ist eine Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, der Vorrichtung von Figur 1, die ähnliche Düsenöffnungsrohre zeigt, die an einer Sammelschiene befestigt sind und

Figur 3 ist ein teilweise schematisches und teilweise Blockdiagramm des Kontrollsystems nach der Erfindung.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 sind zwei Büsenöffnungsrohr-Faserherstellungseinheiten 10 und 12 vorhanden, die jede eine Vielzahl von Düsenöffnungen für das Extrudieren von Strömen von geschmolzenem Glas besitzen, wobei das Glas zu den Rohren aus einer unter Druck stehenden Quelle 14· gefördert wird. Wie im einzelnen in der US-PS 3 625 025 ausgeführt wird, besteht das Düsenöffnungsrohr 16,

das im folgenden 409828/0810

nur als Düsenrohr bezeichnet wird, der Faserherstellungseinheit aus Platin oder einer Platinlegierung, wobei eine Vielzahl von Düsenöffnungen bzw. Düsen in seinem unteren Teil, im allgemeinen mit 18'bezeichnet, in einem engen Feld angeordnet ist. Ein Ende 20 des Rohrs 16 ist offen, wogegen das andere Ende 22 geschlossen ist und mit einer verflanschten Kupplung 24 versehen· ist, die mit einer komplementären Kupplung 26 der Förderleitung 28 im Eingriff steht. Das Rohr 16 wird durch dadurch fließenden elektrischen Strom geheizt, wie das später noch genauer beschrieben werden wird.

Das Düsenrohr 16 ist von einer Leitung 30 ummantelt, der über eine Zuführung 32 (Figur 1) Kühlluft zugeführt wird. Die Leitung bedeckt das Düsenöffnungsrohr teilweise und endet bei einer öffnung 34, deren Kanten von dem Düsenöffnungsrohrfür den Durchgang der Kühlluft leicht abstehen. Die Luft kühlt die Fasern, so wie sie entstehen, und ermöglicht ein stabiles Ausziehen der Fasern.

Um das Düsenöffnungsrohr gegen Verziehen oder Zubruchgehen unter dem relativ hohen Druck des angeförderten Glases zu schützen, umgibt ein Schutzrohr 36 zum Teil das Rohr 16, ist davon aber durch eine Schicht eines Isoliermaterials getrennt, die dazu dient, das Rohr 16 gegen die Kühlluft in der Leitung 30 zu isolieren. Ein Luftschirm 40 über dem Schutzrohr 36 trägt weiter dazu bei., die Kühlluft zu zerstreuen, sodaß eine Kühlung des Düsenrohrs vermieden v/ird. Bei dieser strukturellen Anordnung haben Änderungen der Strömungsgeschwindigkeit oder der Temperatur keinen Einfluß auf die Temperatur des Düsenrohres. Um die aus der Leitung 30' ausströmende Luft zu zerstreuen und entlang der Länge des Düsenrohres zu verteilen, ist eine Vielzahl von Zerstreuungsschirmen und Ablenkeinrichtungen 42 innerhalb der Leitung 30 zwischen der Zuführung 32 und der Leitungsöffnung 34 angeordnet.

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Wegen der kleinen Größe der Düsenröhrkonstruktion ist es möglich, eine beachtliche Raumeinsparung bei der Herstellung einer gegebenen Anzahl von Fasern zu erzielen. In manchen Fällen können bis zu zehn Düsenöffnungsrohre in dem Raum untergebracht werden, der sonst für eine einzige konventionelle Buchse für die Herstellung einer vergleichbaren Anzahl an Fasern benötigt wird. Um diese wesentliche Raumeinsparung zu nutzen, kann bei der Erfindung eine einzige Einrichtung zur Montierung des Düsenrohrs dienen. Diese Einrichtung schließt eine neue elektrische Verbindungseinrichtung ein und umfaßt einen elektrischen Kontrollkreis, der den wesentlich geringeren Energiebedarf der Düsenrohrkonstruktion nutzt. Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, ist die Faserherstellungseinheit 10 an einem Ende mit der Quelle 14- des unter hohem Druck stehenden Glases über die verflanschte Kupplung 24 verbunden. Das entgegengesetzte Ende dieser Einheit ist mit einem länglichen Druckbalken "bzw. einer länglichen Preßleiste 44- verbunden, wobei das Ende 20 des Rohrs durch den Balken durchgeht und in Verbindung mit einem federbelasteten elektrischen Anschlußteil 4-6 steht. Das Anschlußteil 4-6 wird zur Herstellung eines guten elektrischen Kontakts gegen das Ende des Rohres gedrückt, wobei ein elektrischer Strom von einer ausgewählten Amplitude in das Düsenrohr eingeleitet wird und durch das Rohr bis zu einem Fixpunkt bei.der Kupplung 26 fließt, um' das Rohr auf die gewünschte Temperatur zu erwärmen.

Der Druckbalken 44 ist verstellbar und elektrisch isoliert mit einer feststehenden Sammelschiene 48 verbunden, die einerseits als Aufhängeeinrichtung für eine Vielzahl von Faserherstellungseinheiten und andererseits als gemeinsame Energiequelle für die so verbundenen Einheiten dient. Ein Bolzen 50 sichert den Druckbalken an seiner Stelle, wobei der Bolzen durch einen Federarm 52 (Figur 1) einen ersten Stegteil 54- eines gebogenen Kontaktarms 56, eine längliche Durchgangsöffnung 58 in der Sammelschiene, einen

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zweiten Stegteil 60 des Kontaktarms 56, eine Druckplatte 62 •und den Druckbalken 44 geht. Der Bolzen 70 dient dazu, den Federarm 52, den Kontaktarm 56 und die Sammelschiene zusammenzuhalten und einen Lagerpunkt (pivot point) für den Druckbalken 44 zu schaffen. Wenn die Mutter 66 auf den Bolzen 50 aufgeschraubt ist, neigt sie dazu, den oberen Teil des Druckbalkens 44 gegen den¹ gebogenen Kontaktarm 56 und die Sammelschiene 48 zu drücken (Figur 1). Der mittlere Teil des Druckbalkens 44 stößt an den isolierenden Abstandshalter 74 an, der einen Kontakt zwischen dem Druckbaiker. und dem gebogenen Kontaktarm 56 verhindert. Ein Anziehen der Mutter 66 führt zu einer Wegbewegung des unteren Teils des Druckbalkens 44 vom Kontaktarm 56 und zu besserem Kontakt mit der Faserherstellungseinheit 10. Dadurch kann die Faserherstellungseinheit fest zwischen der Sammelschiene 48 und der Glasquelle 14 durch den Druckbalken 44 eingespannt werden, sodaß die ?ase?herstellungseinheit in die gewünschte Position gebracht werden kann. Die Durchgangsöffnungen 58 und 72 in der Sammelschiene ermöglichen eine Einstellung der genauen Lage der Faserherstellungseinheit und ermöglichen ferner eine Anordnung von benachbarten Zellen in engem Abstand, wie dies aus Figur 2 hervorgeht. Außerdem hat diese Anordnung den Vorteil, daß eine einzelne Faserherstellungseinheit leicht entfernt oder installiert werden kann, ohne die benachbarten Einheiten zu stören, wobei lediglich die Mutter 66 und der elektrische Kontakt 46 gelöst werden.

Der Kontaktarm 56 hat im allgemeinen die Formes eines "J", wobei dieses "J" umgekehrt und so über der Sammelschiene 48 angeordnet ist, daß der kürzere Stegabschnitt 54 in Nachbarschaft der einen Seite der Sammelschiene und der längere Stegabschnitt 60 in Nachbarschaft der anderen Seite der Sammelschiene ist. In entsprechenden Einkerbungen 76 und 78 auf entgegengesetzten Seiten der Sammelschiene 48 befindet sich ein Paar von Thyristorelementen 80 und 82.

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Diese Elemente sind dicker als die Tiefe der Einkerbungen, sodaß sich die Thyristoren auf .jeder Seite über die entsprechende seitliche Oberfläche der Sammelschiene hinaus erstrecken. So erstreckt sich der Thyristor 80 jenseits der Einkerbung 76 der Sammelschiene 48 und berührt die innere Oberfläche des Stegteils 54 cLes Kontaktarme 56. In ähnlicher Weise erstreckt sich"der Thyristor 82 über die Sammelschiene 48 hinaus und berührt die innere Oberfläche des Stegabschnitts 60 des Kontaktarms.

In der Mitte der Einkerbungen 76 und 78 sind Yorsprunge und 86 vorgesehen, die mit der Mitte der Thyristoren und 82 zum Eingriff kommen. Der Kontaktarm 56 ist in ähnlicher Weise mit Vorsprüngen 88 und. 90 vorgesehen, die mit den äußeren Oberflächen der Thyristoren 80 und 82 im Eingriff stehen und wodurch die Lage des Kontaktarme hinsichtlich der Thyristoren und der Sammelschiene bestimmt wird. Die Bolzen 50 und 70 halten die verschiedenen"Elemente in festem elektrischen Kontakt dicht zusammen, klemmen die inneren Oberflächen des Kontaktarms gegen die äußeren Oberflächen der Thyristoren und halten die Thyristoren dicht gegen die Sammelschiene, wobei Strom aus der Sammelschiene durch den einen oder anderen Thyristor 80 und 82, abhängig davon welcher gerade leitend ist, in den. entsprechenden Steg des Kontaktarms 56 fließt.

Der längere Steg 60 des Kontaktarms 56 erstreckt sich nach unten und trägt an seinem unteren Ende 92 das elektrische Anschlußteil 46, das so ausgebildet ist, daß es einen elektrischen Kontakt mit dem Düsenrohr 16 ergibt. Das Anschlußteil 46 schließt einen Kontaktblock 94 ein, der mit dem Ende 92 des Stegs 60 verbunden ist, wobei der Block an einer Seite einen Hohlraum 96 besitzt, der das geschlossene Ende 20 des Düsenrohrs aufnimmt. An. die andere Seite des Blocks 94 ist durch die Schrauben 98 und 100 ein gerippter Kühlblock 102 befestigt, der Sorge dafür trägt, daß das Anschlußteil innerhalb akzeptierbarer !em-

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peraturen bleibt, ohne jedoch eine übermäßige Kühlung des Düsenrohrs zu bewirken. .

Die Einstellung des Drucks des Anschlußteils 46 gegen das Düsenrohr 16 erfolgt· durch den Federarm 52,. dessen oberes Ende 104 mit der Sammelschiene durch die Bolzen 50 und 70 fest verbunden ist ο D er-'Feder arm verjüngt sich nach unten bei der Schulter 106 zu einem dünnen relativ flexiblen zentralen Teil 108« Der Federarm erstreckt, sich noch weiter nach, unten bis zu dem Düsenrohr,'wobei das untere Teil 110 verdickt ist und mit einer Öffnung mit einem Gewinde versehen ist, durch die sich eine den Druck einstellende Schraube 112 erstreckte Diese Schraube ist etwa mit der Achse des Düsenrohrs ausgerichtet und erstreckt sich durch das untere Teil 110 des Federarms im Kontakt mit dem Anschlußteilblook 46<, B®-v©ssugt. erstreckt sich das Ende der Schraube in eine Öffnung 114, die sich, in den Kühlrippen 102 befindet und in Berührung mit einem Bohrungsfutter 116 am Boden dieser öffnung»

Wenn die Schraube 112 in den Federarm eingeschraubt ist, und gegen den Kontaktblock drückt, neigt sie dazu, den Anschlußblock 46 von dem Ende 110 des Federarms zu trennen. Die Federwirkung des Arms 52 neigt dazu, den Kontaktblock 46 gegen das Ende des Düsenrohrs zu pressen^ wobei die Kraft von der Stärke des Arms 52 nand dem Umfang des Anziehens der Sehraube in dem unteren T©il 110 des Feder— arms abhängt.

Wie in Figur 2 angedeutet wird-, ist eine Temperaturmeßeinrichtung 124 _? z.B₈ ein Pt-PtHh Thermoelement, an das Düsenrohr 16 angeordnet, um ein Ausgaägssignal über die Leitungen 120 und 122 proportional %u der Temperatur des .exferudierten Glases zu ergeben« Ein Eontrollsystem, das ein® Temperat-urkontrolleinrichtung einschließt, gibt die erforderliche. Kontrollwirkung, um das Düsenrohr 16 auf einem vorher bestimmten Niveau oder vorher bestimmten

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Punkt zu halten. Die Kontrolleinrichtung reguliert einen Thyristorheizkreis 126 in bekannter Weise über die Leitungen 128 und 130, wobei ihr Ausgangssignal über die Leitungen 132 und 134- den Thyristoren 80 und 82 angelegt wird, wie dies aus Figur 3 hervorgeht.

Das Kontrollsystem ist von der üblichen Art und besitzt bevorzugt in gut bekannter Weise drei Schwingungen (three mode type). Wie aus den Figuren 2 und 3 hervorgeht, sind die Faserherstellungseinheiten 10, 12 etc. im wesentlichen identisch und diese Einheiten werden einzeln durch entsprechende Kontrollsysteme kontrolliert.' In Figur 2 wird gezeigt, daß die Einheit 12 in enger Nachbarschaft zur Einheit 10 montiert ist, wobei alle Einheiten an der Sammelschiene durch die Durchgangsöffnungen 58 und 72 befestigt sind. Bei der praktischen Durchführung der Erfindung, wurde gefunden, daß zahlreiche Einheiten parallel an einer einzigen Sammelschiene angeordnet sein können, wobei ein Abstand von Mittelpunkt zu Mittelpunkt in der Größenordnung von etwa 3,8 cm oder weniger sein kann. In den Figuren 2 und 3 sind die Elemente der faserherstellenden Einheit 12 Duplikate oder ähnliche Elemente, wie diejenigen der Einheit 10.

Wie in Figur' 3 gezeigt wird, ist die Sammelschiene 48 mit der Sekundärbindung 136 eines Stromversorgungstransformators 138 verbunden, dessen Leistung ausreichend ist, um den maximalen Bedarf von allen Faserherstellungseinheiten, die mit der Sammelschiene verbunden werden können, decken zu können. Die Primärwicklung 140 wird mit Energie aus einer nicht gezeigten Spannungsquelle versorgt, die variierbar sein kann, um die gewünschte Spannungshöhe an die Sammelschiene 48 zu liefern. Jede der Faserherstellungseinheiten 10, 12 etc. ist parallel zu der bzw. über die (across) Sekundärwicklung 136 des Transformators ange- -schlossen, wobei sie an einem Ende mit der Sammelschiene 48 und am anderen Ende mit einem Bodenbezugspunkt .(ground

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reference point) 142 verbunden ist. Die beiden Thyristoren 80 und 82 sind halbwellen-kontrollierte Gleichrichter (rectifiers), die parallel miteinander verbunden sind, wobei ein Ende der Thyristorkombination mit der Sammelschiene 48 und das andere Ende der Kombination durch den Kontaktarm 56 mit dem Düsenrohr 16 verbunden ist, das hier als Heizwiderstandselement¹ 144 gezeigt wird.

Das Thermoelement 118 zeigt die Temperatur des Düsenrohrs 16 an und liefert dem Temperaturkontrollgerät 124 ein Signal, das durch die Hauptleitungen 146, 148 verstärkt werden kann, und das das gemessene Temperatursignal mit einem Präzisionsbezugsvoltmeter vergleicht, das auf die gewünschte Temperatur eingestellt ist. Jede Differenz zwischen diesen Signalen wird vergrößert und einem üblichen Dreischwingungskontrollgerät zugeführt, das ein Signal an den Heizkreis 126 abgibt, um die Zeitdauer zu regulieren, während der jeder Thyristor während des Halbzyklus¹ des Λ C Inputspannung leitet. Diese Regulierung wird ausgeführt, indem ein geeignetes Kontrollsignal angelegt wird, um die Kontrollelektroden der kontrollierten Gleichrichter 8o und 82 mit Hilfe der Leitungen 132 und 134 in bekannter Weise zu kontrollieren. In ähnlicher Weise kann jede Faserherstellungseinheit, die mit dem Transformator 138 verbunden werden kann, mit der Sekundärwicklung verbunden sein und kann einzeln kontrolliert werden, wobei eine maximale Kontrolle für jedes Düsenrohr erzielt wird.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß nach Verbinden der gewünschten Anzahl an Fasereinheiten mit der Sammelschiene die Spannung der Sekundärwicklung des Transformators auf ein solches Niveau eingestellt wird, daß ausreichend überschüssige Energie für eine adäquate Kontrolle aller Einheiten zur Verfügung steht, wobei die Spannung nachher konstant gehalten wird. Wenn die Temperatur des Düsenrohrs 16 unter den gewünschten Punkt absinkt, bewirkt die Kontrolleinrichtung 124 über den Heizkreis 126, daß die

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Thyristoren 80 und 82 alternierend jeder über einen HaIbzyklus des Versorgungsstromes leiten, wodurch eine kontrollierte Menge an Strom durch das Düsenrohr fließt. Dieser Stromfluß erhöht die Temperatur des Düsenrohres bis der gewünschte Punkt erreicht ist und dann schaltet die Kontrolleinrichtung die Thyristoren solange ab, bis zusätzliche Energie benötigt wird.., Solange das primäre Kraftsystem der Sekundärwicklung 136 eine konstante Spannung zur Verfügung stellt, kann jede einzelne Faserherstellungseinheit, von Null bis zur maximalen Kraft unabhängig von den benachbarten Einheiten reguliert werden.

Die Sammelschiene 48 wird in Figur 2 durch geeignete Mittel, wie Bolzen 150 und 152,. über einen Anschlag 154- an dem Transformator 138 befestigt, wobei dieser Anschlag eine Verbindung mit der Sekundärwicklung des Transformators herstellt und dadurch als ein Ausgangsendpunkt für den Transformator wirkt. ·

Für den Fachmann ist es klar, daß zahlreiche zusätzliche Hilfseinrichtungen vorhanden sein können, wie z.B. Kühleinrichtungen, um eine Überhitzung der Thyristoren zu vermeiden. So können z.B. Kühlleitungen, durch die Wasser zirkuliert wird, in der Sammelschiene angeordnet sein. Wie aus Figur 1 hervorgeht, kann die Quelle 14- des geschmolzenen Glases nicht nur die parallelen Einheiten und 12 versorgen, sondern es kann eine zusätzliche Reihe von Rohren 156 vorhanden sein, die sich in entgegenge- ■ setzter Richtung von der G-lasquelle erstrecken.

Es ist ein Vorzug der Erfindung, daß durch sie eine vollständig unabhängige Temperaturkontrolle für eine Vielzahl von in engem Abstand angeordnetenHeizelementeimöglich ist, ohne daß die Notwendigkeit besteht, für jede Einheit einen raumverbrauchenden Abwärtstransfarmator und einen sättig-, baren Reaktor zu verwenden, wie dies bei den üblichen Buchsensystemen der Fall ist. Bei der Erfindung wird eine einzige Kraftquelle zur Energieversorgung einer Viel-

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zahl von solchen Elementen verwendet, wobei eine .Anschlußanordnung, vorhanden ist, die es ermöglicht, die einzelnen Faserherstellungseinheiten einjach und rasch zu installieren und zu entfernen.

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Claims (1)

1. Patentansprüche;

   Heizkontrollsystem für eine Vielzahl von Glasfaser-Düsenrohre, gekennzeichnet durch
   einen Stromversorgungstransformator mit einer Sekundärwicklung,

   Mittel zum Verbinden jedes Düsenrohrs parallel zu dieser Sekundärwicklung, und

   Mittel zur unabhängigen Regelung des Flusses des elektrischen Stromes durch jedes Düsenrohr.

   2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Verbinden eine Sammelschiene (48) enthalten, die in Verbindung mit allen Düsenrohren (16) steht, wobei die Sammelschiene mit der Sekundärv/icklung (136) verbunden und durch sie mit Energie versorgt wird.

   3· System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Verbinden für jedes Düsenrohr außerdem einen Kontaktarm (56) einschließen, der sich zwischen der- Sammelschiene (48) und dem Düsenrohr (16) erstreckt, wobei dieser Kontaktarm an einem Ende mit der Sammelschiene verbunden ist und mit dem anderen Ende in Kontakt mit dem Düsenrohr (16) gebracht wird.

   4. System nach Anspruch 3? dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Verbinden jedes Düsenrohrs' einen Federarm (52) einschließen, der im Abstand und im allgemeinen parallel zum Kontaktarm (56) ist, wobei der Federarm mit einem Ende an die Sammelschiene (48) befestigt ist und an seinem entgegengesetzten Ende Mittel besitzt, um den Kontakt zwischen dem Kontaktarm und dem Düsenrohr (16) herzustellen.

   5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Verbinden jedes Düsenrohrs einen Druck-

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   arm (44) einschließen, der an einem Ende des Druckbalkens (48) drehbar gelagert ist und an seinem anderen Ende Mittel zur Befestigung des Düsenrohrs (16) besitzt.

   6. System nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Druckarm (44) von der Sammelschiene elektrisch isoliert ist.

   [•ι

   7i System nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Regeln des Flusses des elektrischen Stromes durch jedes Düsenrohr kontrollierbare halb-.leitende Mittel (80), (82) enthalten, die zwischen der Sammelschiene (48) und dem Kontaktarm (56) angeordnet sind und Schaltmittel zum Kontrollieren der halbleitenden Mittel.

   8. System nach Anspruch 7₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel eine Temperaturmeßeinrichtung (118) und eine entsprechende Temperaturkontrolleinrichtung (124) für jedes Düsenrohr (16) enthalten, wobei alle Düsenrohre durch einen elektrischen Stromfluß aus der Sekundärwicklung (136) geheizt werden und der Strom zu jedem Düsenrohr unabhängig von den anderen in Ab-'

   . hängigkeit von seiner gemessenen Temperatur kontrolliert wird.

   9· System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das kontrollierbare halbleitende Mittel mindestens einen Thyristor (80), (82) enthält*

   10. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das kontrollierbare halbleitende Mittel mindestens ein Paar von Halbwellen-Thyristoren (80), (82) enthält.

   11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Thyristoren (80), (82) Vorsprünge (84), (86) besitzen, die in entsprechende Einkerbungen der Sammelschiene (48) eingreifen, wobei der Kontaktarm (56) an die Thyristoren

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   angrenzt und sie in festem elektrischen Kontakt mit der Sammelschiene hält.

   12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktarm (56) die Form eines umgekehrten J hat, wobei ein Steg des J einen Thyristor auf einer Seite der Sammelschiene und der andere Steg des J den anderen Thyristor auf der anderen Seite der Sammelschiene berührt. ·

   13· System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Regelung des Stromflusses kontrollierbare halbleitende Mittel (80), (82) zwischen der Sekundärwicklung und jedem Düsenrohr enthalten.

   14-. System nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Regelung des Stromflusses eine Temperaturmeßeinrichtung (118) und eine entsprechende Temperaturkontrolleinrichtung (124·) für jedes Düsenrohr (16) einschließen, wobei die Düsenrohre durch einen elektrischen Stromfluß aus der Sekundärwicklung (136) eines Transformators (138) geheizt werden, undder Strom zu jedem Rohr unabhängig in Übereinstimmung mit seiner gemessenen Temperatur kontrolliert wird.

   15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die halbleitenden Mittel Thyristorenmittel einschließen.

   16. System nach Anspruch 14-., dadurch gekennzeichnet, daß die kontrollierbaren halbleitenden Mittel ein Paar von Halbwellen-Thyristoren (80), (82), die zwischen der Sekundärwicklung (136) und jedem Düsenrohr (16) verbunden sind.

   17. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß alle Düsenrohre (16) mit einer gemeinsamen Sammel-

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   schiene (4-8) elektrisch, verbunden sind, die ihrerseits mit der Sekundärwicklung (136) des Transformators (138) verbunden ist, wodurch alle Rohre (16) elektrisch, parallel geschaltet sind.

   18. Heizkontroll syst em für eine Vielzahl von in engem Abstand angeordneten Heizelementen, gekennzeichnet durch.

   eine einzige elektrische Energiequelle für die Vielzahl von Heizelementen, wobei diese Energiequelle einen Transformator (138) mit einer Sekundärwicklung (136) besitzt, . ■ ■

   Mittel zum Verbinden der Heizelemente in Reihe mit kontrollierbaren Mitteln zur Regelung der Stromstärke,

   Mittel zum Verbinden Jedes in Reihe verbundenen Heizelements und kontinuierliche Regelmittel parallel zur Sekundärwicklung, um alle Heizelemente parallel über die Sekundärwicklung anzuordnen und Schaltmittel zur unabhängigen Kontrolle des Stromflusses in jedem Heizelement durch Kontrolle der Leitung der stromregelnden Mittel, die in Reihe mit dem "betreffenden Heizelement verbunden sind.

   19· -System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Verbinden der Heizelemente parallel zur Sekundärwicklung (136) eine Sammelschiene (48) einschließen, wobei diese Sammelschiene einen elektrischen und mechanischen Träger für die Heizelemente bildet.

   20. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die kontrollierbaren Mittel zum Regeln des Stroms Thyristormittel (80), (82) einschließen, die zwischen der Sammelschiene (48) und dem Heizelement angeordnet sind, wobei der gesamte■Stromfluß durch jedes'Heiz-

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   element durch sein entsprechendes Thyristormittel fließt.

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