(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-03
(45)【発行日】2024-04-11
(54)【発明の名称】モジュール式の溶融ガラス供給装置
(51)【国際特許分類】
C03B 5/167 20060101AFI20240404BHJP
【ＦＩ】
C03B5/167
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2021516893
(86)(22)【出願日】2019-09-24
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-06
(86)【国際出願番号】 US2019052601
(87)【国際公開番号】W WO2020068750
(87)【国際公開日】2020-04-02
【審査請求日】2022-09-21
(31)【優先権主張番号】62/737,498
(32)【優先日】2018-09-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/896,702
(32)【優先日】2019-09-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】397068274
【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100073184
【弁理士】
【氏名又は名称】柳田 征史
(74)【代理人】
【識別番号】100123652
【弁理士】
【氏名又は名称】坂野 博行
(74)【代理人】
【識別番号】100175042
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 秀明
(72)【発明者】
【氏名】デ アンジェリス，ギルバート
(72)【発明者】
【氏名】イサザ，ファン カミロ
【審査官】末松 佳記
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－２１６５３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５２１２４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－２１６３２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０３１０５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／１１０２１７（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０３Ｂ ５／００ － ７／２２
Ｆ２７Ｄ ３／００ － ５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
溶融ガラス供給装置を備えるガラス製造装置であって、前記溶融ガラス供給装置は、少なくとも１つのモジュールを備え、前記少なくとも１つのモジュールは、複数の下側キャリッジローラを含む下側キャリッジと、
前記下側キャリッジに支持された上側レールシステムであって、水平に対して０度よりも大きな仰角αに向けられた一対の上側支持レールを含む、上側レールシステムと、
上側キャリッジであって、
水平に対して０度よりも大きな仰角βに向けられたベースプレートと、
前記ベースプレートに接続され、前記上側レールシステムの前記一対の上側支持レールに係合された複数の上側キャリッジローラと
を含む上側キャリッジと、
前記上側キャリッジに支持された溶融ガラス供給導管アセンブリであって、
耐火セラミック材料から形成された上側クレードルブロックと、耐火セラミック材料から形成された下側クレードルブロックとを含むクレードルアセンブリと、
前記クレードルアセンブリ内に配置され、前記溶融ガラス供給導管アセンブリの長手方向に延びる管アセンブリであって、耐火セラミック材料から形成された上側管部分と、耐火セラミック材料から形成された下側管部分とを含む管アセンブリと、
前記管アセンブリ内に配置され、前記長手方向に延びる供給導管であって、耐火金属から形成された供給導管と
を備える、溶融ガラス供給導管アセンブリ、
を備える、ガラス製造装置。
【請求項2】
一対の下側支持レールを含む下側レールシステムをさらに備え、前記下側キャリッジの前記複数の下側キャリッジローラは、前記一対の下側支持レールに係合されている、請求項１記載のガラス製造装置。
【請求項3】
前記下側キャリッジに接続された膨張支援部材をさらに備え、前記膨張支援部材は、前記下側キャリッジに膨張支援力を加えるように構成されている、請求項１または２記載のガラス製造装置。
【請求項4】
前記上側キャリッジおよび前記上側レールシステムに接続された質量補償部材をさらに備え、前記質量補償部材は、前記上側レールシステムに沿って前記上側キャリッジに上向きの質量補償力を加えるように構成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のガラス製造装置。
【請求項5】
前記下側キャリッジに接続された膨張支援部材をさらに備え、前記膨張支援部材は、前記下側キャリッジに膨張支援力を加えるように構成されている、請求項４記載のガラス製造装置。
【請求項6】
前記上側キャリッジの前記ベースプレートに接続された支持フレームをさらに備え、前記支持フレームは、前記ベースプレートに対して横方向に変位可能であるように、側方ばね要素によって前記ベースプレートに接続された鉛直支持部材と、
水平支持部材であって、前記水平支持部材が前記鉛直支持部材に対して鉛直方向に変位可能であり、かつ前記鉛直支持部材が前記水平支持部材に対して横方向に変位可能であるように、鉛直ばね要素および前記側方ばね要素によって前記鉛直支持部材に接続された水平支持部材と
を備える、請求項１から５までのいずれか１項記載のガラス製造装置。
【請求項7】
前記下側管部分と前記下側クレードルブロックとの間に形成されたキー溝であって、前記長手方向を横切る横方向に延びるキー溝と、前記キー溝内に配置され、前記下側管部分と前記下側クレードルブロックとを接続するキーと
をさらに備える、請求項１から６までのいずれか１項記載のガラス製造装置。
【請求項8】
前記溶融ガラス供給導管アセンブリは、前記クレードルアセンブリの周囲に配置された耐火ブロックをさらに備え、前記耐火ブロックは耐火セラミック材料から形成されている、請求項１から7までのいずれか１項記載のガラス製造装置。
【請求項9】
前記下側クレードルブロックと前記耐火ブロックとの間に形成されたキー溝であって、前記長手方向を横切る横方向に延びるキー溝と、前記キー溝内に配置され、前記下側クレードルブロックと前記耐火ブロックとを接続するキーと
をさらに備える、請求項８記載のガラス製造装置。
【請求項10】
前記供給導管の長手方向端部にて前記供給導管に接続された少なくとも１つのフランジをさらに備え、前記少なくとも１つのフランジは、供給ケーブルに接続されたバス部分と、前記供給導管に接触する分配部分とを備え、前記ガラス製造装置は、前記バス部分に接続された移動可能な支持体と、前記バス部分に鉛直方向で力を加えるように構成されたばね要素とをさらに備える、請求項１から９までのいずれか１項記載のガラス製造装置。【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【0001】
この出願は、２０１９年９月６日に出願された米国仮出願第６２／８９６,７０２号および２０１８年９月２７日に出願された米国仮出願第６２／７３７,４９８号の優先権の利益を主張するものであり、これらの内容が依拠され、全体を参照により、以下に完全に記載されているかのように本明細書に援用するものとする。
【技術分野】
【0002】
本明細書は、ガラス製造装置に関し、より詳細には、モジュール式の溶融ガラス供給装置と、これと共に使用するための溶融ガラス供給導管とを有するガラス製造装置に関する。
【背景技術】
【0003】
ガラス製造装置は、ガラスの溶融、処理および成形するための様々な個別の構成要素を含むことができる。例えば、典型的なガラス製造装置は、他の構成要素の中でも、ガラス構成成分のバッチを溶融して溶融材料前駆体（例えば、溶融ガラス）を形成するための溶融炉と、溶融ガラスから溶存ガスを除去するための清澄システムと、溶融ガラスを均質化するための混合容器と、溶融ガラスを所望の形状（例えば、リボン、シリンダ、チューブなど）に成形するための成形装置とを含んでよい。ガラス製造装置の構成要素は、ある構成要素から次の構成要素へと溶融ガラスを通流させる複数の供給導管によって直列に接続されてよい。供給導管は、溶融ガラスの比較的高い温度および腐食性に耐えるように、白金、白金合金などの耐火金属から形成されてよい。
【0004】
ガラス製造装置の構成要素は、長期間にわたって高温にさらされる場合がある。室温条件とガラス製造装置の高温動作条件との間の繰り返しにより、ガラス製造装置の構成要素に応力が導入される場合がある。ガラス製造装置の構成要素に応力が規則的かつ連続的に導入されることにより、構成要素が早期に故障してしまう場合がある。さらに、ガラス製造装置を通る溶融ガラスのスループットを増加させるには、ガラス製造装置を通る溶融ガラスの適切な流れを確保するために、より高い温度の利用が必要となる場合がある。より高い動作温度により、ガラス製造装置の構成要素に導入される応力がさらに増大し、ひいては、構成要素の耐用年数が短くなってしまう場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
したがって、ガラス製造装置の構成要素にかかる応力を軽減し、それにより、構成要素の耐用年数を延ばす、構成要素の代替的な設計が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
態様１において、溶融ガラス供給装置を備えるガラス製造装置であって、溶融ガラス供給装置は、少なくとも１つのモジュールを備え、少なくとも１つのモジュールは、複数の下側キャリッジローラを含む下側キャリッジと、下側キャリッジに支持された上側レールシステムであって、水平に対して０度よりも大きな仰角αに向けられた一対の上側支持レールを含む、上側レールシステムと、上側キャリッジであって、水平に対して０度よりも大きな仰角βに向けられたベースプレートと、ベースプレートに接続され、上側レールシステムの一対の上側支持レールに係合された複数の上側キャリッジローラとを含む上側キャリッジとを備える、ガラス製造装置。
【0007】
態様２は、仰角αは仰角βに等しい、態様１記載のガラス製造装置を含む。
【0008】
態様３は、一対の下側支持レールを含む下側レールシステムをさらに備え、下側キャリッジの複数の下側キャリッジローラは、一対の下側支持レールに係合されている、態様１記載のガラス製造装置を含む。
【0009】
態様４は、下側キャリッジに接続された膨張支援部材をさらに備え、膨張支援部材は、下側キャリッジに膨張支援力を加えるように構成されている、態様１から３までのいずれか１つ記載のガラス製造装置を含む。
【0010】
態様５は、上側キャリッジおよび上側レールシステムに接続された質量補償部材をさらに備え、質量補償部材は、上側レールシステムに沿って上側キャリッジに上向きの質量補償力を加えるように構成されている、態様１から４までのいずれか１つ記載のガラス製造装置を含む。
【0011】
態様６は、下側キャリッジに接続された膨張支援部材をさらに備え、膨張支援部材は、下側キャリッジに膨張支援力を加えるように構成されている、態様１から５までのいずれか１つ記載のガラス製造装置を含む。
【0012】
態様７は、上向きの質量補償力の水平成分が、膨張支援力の水平成分とは逆である、態様１から６までのいずれか１つ記載のガラス製造装置を含む。
【0013】
態様８は、上側キャリッジのベースプレートに接続された支持フレームをさらに備え、支持フレームは、ベースプレートに対して横方向に変位可能であるように、側方ばね要素によってベースプレートに接続された鉛直支持部材と、水平支持部材であって、水平支持部材が鉛直支持部材に対して鉛直方向に変位可能であり、かつ鉛直支持部材が水平支持部材に対して横方向に変位可能であるように、鉛直ばね要素および側方ばね要素によって鉛直支持部材に接続された水平支持部材とを備える、態様１から７までのいずれか１つ記載のガラス製造装置を含む。
【0014】
態様９は、支持フレームは、鉛直支持部材に接続され、かつ鉛直支持部材と溶融ガラス供給管アセンブリとの間に配置された鉛直支持プレートと、水平支持部材に接続され、かつ水平支持部材と溶融ガラス供給管アセンブリとの間に配置された水平支持プレートとを備える、態様１から８までのいずれか１つ記載のガラス製造装置を含む。
【0015】
態様１０は、上側キャリッジに支持された溶融ガラス供給導管アセンブリをさらに備え、溶融ガラス供給導管アセンブリは、耐火セラミック材料から形成された上側クレードルブロックと、耐火セラミック材料から形成された下側クレードルブロックとを含むクレードルアセンブリと、クレードルアセンブリ内に配置され、溶融ガラス供給導管アセンブリの長手方向に延びる管アセンブリであって、耐火セラミック材料から形成された上側管部分と、耐火セラミック材料から形成された下側管部分とを含む管アセンブリと、管アセンブリ内に配置され、長手方向に延びる供給導管であって、耐火金属から形成された供給導管とを備える、態様１から１０までのいずれか１つ記載のガラス製造装置を含む。
【0016】
態様１１は、下側管部分と下側クレードルブロックとの間に形成されたキー溝であって、長手方向を横切る横方向に延びるキー溝と、キー溝内に配置され、下側管部分と下側クレードルブロックとを接続するキーとをさらに備える、態様１から１０までのいずれか１つ記載のガラス製造装置を含む。
【0017】
態様１２は、溶融ガラス供給導管アセンブリは、クレードルアセンブリの周囲に配置された耐火ブロックをさらに備え、耐火ブロックは耐火セラミック材料から形成されている、態様１から１１までのいずれか１つ記載のガラス製造装置を含む。
【0018】
態様１３は、下側クレードルブロックと耐火ブロックとの間に形成されたキー溝であって、長手方向を横切る横方向に延びるキー溝と、キー溝内に配置され、下側クレードルブロックと耐火ブロックとを接続するキーとをさらに備える、態様１から１２までのいずれか１つ記載のガラス製造装置を含む。
【0019】
態様１４は、上側管部分は、長手方向に延びかつ供給導管の一部の周囲にアーチ状に配置された複数の管セグメントを含む、態様１から１３までのいずれか１つ記載のガラス製造装置を含む。
【0020】
態様１５は、供給導管の長手方向端部にて供給導管に接続された少なくとも１つのフランジをさらに備える、態様１から１４までのいずれか１つ記載のガラス製造装置を含む。
【0021】
態様１６は、少なくとも１つのフランジは、供給ケーブルに接続されたバス部分と、供給導管に接触する分配部分とを備える、態様１から１５までのいずれか１つ記載のガラス製造装置を含む。
【0022】
態様１７は、バス部分に接続された移動可能な支持体と、バス部分に鉛直方向で力を加えるように構成されたばね要素とをさらに備える、態様１から１６までのいずれか１つ記載のガラス製造装置を含む。
【0023】
態様１８は、移動可能な支持体は、少なくとも１つのフランジのバス部分から電気的に絶縁されている、態様１から１７までのいずれか１つ記載のガラス製造装置を含む。
【0024】
態様１９は、溶融ガラス供給導管アセンブリを備えるガラス製造装置であって、溶融ガラス供給導管アセンブリは、耐火セラミック材料から形成された上側クレードルブロックと、耐火セラミック材料から形成された下側クレードルブロックとを含むクレードルアセンブリと、クレードルアセンブリ内に配置され、溶融ガラス供給導管アセンブリの長手方向に延びる管アセンブリであって、耐火セラミック材料から形成された上側管部分と、耐火セラミック材料から形成された下側管部分とを含む管アセンブリと、下側管部分と下側クレードルブロックとの間に形成されたキー溝であって、長手方向を横切る横方向に延びるキー溝と、キー溝内に配置され、下側管部分と下側クレードルブロックとを接続するキーとを備える、ガラス製造装置を含む。
【0025】
態様２０は、クレードルアセンブリの周囲に配置された耐火ブロックをさらに備え、耐火ブロックは耐火セラミック材料から形成されている、態様１から１９までのいずれか１つ記載のガラス製造装置を含む。
【0026】
態様２１は、下側クレードルブロックと耐火ブロックとの間に形成されたキー溝であって、溶融ガラス供給導管アセンブリの長手方向を横切る横方向に延びるキー溝と、キー溝内に配置され、下側クレードルブロックと耐火ブロックとを接続するキーとをさらに備える、態様１から２０までのいずれか１つ記載のガラス製造装置を含む。
【0027】
態様２２は、上側管部分は、長手方向に延びかつアーチ状に配置された複数の管セグメントを備える、態様１から２１までのいずれか１つ記載のガラス製造装置を含む。
【0028】
態様２３は、管アセンブリ内に配置され、長手方向に延びる、耐火金属から形成された供給導管をさらに備える、態様１から２２までのいずれか１つ記載のガラス製造装置を含む。
【0029】
態様２４は、供給導管の長手方向端部にて供給導管に接続されたフランジをさらに備える、態様１から２３までのいずれか１つ記載のガラス製造装置を含む。
【0030】
本明細書に記載するモジュール式の溶融ガラス供給装置およびそれを備えるガラス製造装置の付加的な特徴および利点は、以下の詳細な説明に記載されており、部分的に、その説明から当業者にとって容易に明らかになるか、または以下の詳細な説明、請求項および添付図面を含む本明細書に記載する実施形態を実践することによって認識されるであろう。
【0031】
前述した概略的な説明と以下の詳細な説明とが両方とも、様々な実施形態を記載していること、また特許請求される主題の性質および特徴を理解するための概要または枠組みを提供することを意図していることを理解されたい。添付図面は、様々な実施形態の更なる理解のために含まれており、本明細書に組み込まれ、その一部を構成している。図面は、本明細書に記載する様々な実施形態を示しており、特許請求される主題の原理および動作を本説明と共に説明している。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本明細書に示し、記載する１つ以上の実施形態によるガラス製造装置を概略的に示す図である。
【図2】本明細書に示し、記載する１つ以上の実施形態による、複数のモジュールを含むモジュール式の溶融ガラス供給装置を概略的に示す図である。
【図8】本明細書に示し、記載する１つ以上の実施形態による、モジュール式の溶融ガラス供給装置の隣接するモジュールのフランジ間に形成されたガラスシールを概略的に示す図である。
【図9】本明細書に示し、記載する１つ以上の実施形態による、供給導管を加熱するためのフランジの一実施形態を概略的に示す図である。
【図10】本明細書に示し、記載する１つ以上の実施形態による、供給導管を加熱するためのフランジの一実施形態を概略的に示す図である。
【図11】本明細書に示し、記載する１つ以上の実施形態による、供給導管を加熱するためのフランジの一実施形態を概略的に示す図である。
【図12】本明細書に示し、記載する１つ以上の実施形態による、供給導管を加熱するためのフランジの一実施形態を概略的に示す図である。
【図13】本明細書に示し、記載する１つ以上の実施形態による、供給導管を加熱するためのフランジの一実施形態を概略的に示す図である。
【図14】本明細書に示し、記載する１つ以上の実施形態による、外部支持フレームを含むモジュール式の溶融ガラス供給装置のモジュールの一実施形態を概略的に示す図である。
【図15】本明細書に示し、記載する１つ以上の実施形態による、供給導管用のフランジを支持するための移動可能な支持体を概略的に示す図である。
【図16】本明細書に示し、記載する１つ以上の実施形態による、フランジに接続された供給ケーブルを支持するためのオーバーヘッド支持構造体を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
ここで、本明細書に記載するモジュール式の溶融ガラス供給装置およびそれを備えるガラス製造装置の実施形態について詳細に言及し、それらの例を添付図面に示す。可能な場合には、同じまたは同様の部分を参照するために、図面を通して同じ参照数字を使用する。モジュール式の溶融ガラス供給装置のモジュールの一実施形態を図３に概略的に示す。モジュールは、複数の下側キャリッジローラを含む下側キャリッジを備えることができる。上側レールシステムは下側キャリッジに支持されてよい。上側レールシステムは、水平に対して０度よりも大きな仰角αに向けられた一対の上側支持レールを含んでよい。モジュールは上側キャリッジをさらに備えてよい。上側キャリッジは、水平に対して０度よりも大きな仰角βに向けられたベースプレートと、ベースプレートに接続され、上側レールシステムの一対の上側支持レールに係合して、上側レールシステム上での上側キャリッジの移動を促すための複数の上側キャリッジローラとを含んでよい。支持フレームが、ベースプレートに接続されてよく、溶融ガラス供給導管アセンブリが、支持フレーム内でベースプレートに支持されてよい。モジュール式の溶融ガラス供給装置、それと共に使用する溶融ガラス供給導管、およびそれらを備えるガラス製造装置の様々な実施形態について、添付図面を具体的に参照しながら本明細書でさらに詳細に説明する。
【0034】
本明細書では、「約」ある特定の値から、かつ／または「約」別の特定の値までとして、範囲を表現する可能性がある。そのような範囲を表現するときに、別の実施形態が、ある特定の値から、かつ／または他の特定の値までを含む。同様に、先行詞「約」の使用により近似値として値を表現するときに、特定の値が別の実施形態を形成することが理解されるであろう。各範囲の終点は、他の終点との関係でも、他の終点から独立してでも、有意であることがさらに理解されるであろう。
【0035】
本明細書で使用する方向を示す用語、例えば、上、下、右、左、前、後、頂、底は、描かれた図についてのみ言及しており、絶対的な向きを示唆することを意図していない。
【0036】
特に明示しない限り、本明細書に記載する任意の方法が、そのステップを特定の順序で実行することを要求していると解釈されることも、装置の任意の特定の向きを要求していると解釈されることも意図していない。したがって、方法の請求項がそのステップが従うべき順序を実際に記載していない場合、装置の請求項が個々の構成要素に対する順序もしくは向きを実際に記載していない場合、ステップが特定の順序に限定されることを請求項もしくは明細書が特に具体的に記載していない場合、または装置の構成要素に対する特定の順序もしくは向きを記載していない場合に、いかなる観点でも順序または向きが推測されることを決して意図していない。このことは、ステップの配列、動作フロー、構成要素の順序、または構成要素の向きに関する論理的な事項、文法的な構成または句読点から得られる平易な意味、および本明細書に記載する実施形態の数または種類を含む、解釈のためのあらゆる潜在的な明示されていない根拠に当てはまる。
【0037】
本明細書で使用するとき、単数形の「１つの（a）」、「１つの（an）」、および「その（the）」は、文脈が別段に明示していない限り、複数の参照対象を含む。したがって、例えば、「１つの（a）」構成要素についての言及は、文脈が別段に明示していない限り、２つ以上のそのような構成要素を有する態様を含む。
【0038】
例として図１を参照すると、溶融ガラスからガラス物品を形成するためのガラス製造装置１０の一実施形態が概略的に示されている。ガラス製造装置１０は、溶融炉１１、清澄システム１３、混合容器１４、供給容器１８、および成形装置２０を含んでよい。ガラスバッチ材料が、バッチ入口ポート１２を通して溶融炉１１に導入される。バッチ材料は、溶融炉１１内で溶融されて、溶融ガラス１６を形成する。溶融炉１１は、接続管５０によって清澄システム１３に流体接続される。溶融ガラス１６は、溶融炉１１から接続管５０を通って清澄システム１３に流れ込む。
【0039】
清澄システム１３は、溶融炉１１からの溶融ガラス１６を受け入れる高温処理エリアを含んでよい。溶融ガラス１６が清澄システム１３内にある間に、溶存ガスおよび／または気泡が溶融ガラス１６から除去される。清澄システム１３は、接続管１５によって混合容器１４に流体接続されてよい。すなわち、清澄システム１３から混合容器１４に流れる溶融ガラスが、接続管１５を通って流れてよい。溶融ガラス１６が混合容器１４を通過するときに、溶融ガラス１６は、攪拌されて均質化されてよい。混合容器１４は、混合容器１４から供給容器１８に流れる溶融ガラスが接続管１７を通って流れるように、接続管１７によって供給容器１８に流体接続されてよい。
【0040】
供給容器１８は、溶融ガラス１６を下降管１９を通して成形装置２０に供給する。成形装置２０は、例えば、限定するわけではないが、溶融ガラスをリボン、チューブ、ブールなどのガラス物品に形成するための、フュージョンドロー機械または別の成形装置であってよい。図１に示す実施形態では、成形装置２０は、入口２４および成形容器３０が内部に配置された筐体２２を含むフュージョンドロー機械である。下降管１９からの溶融ガラス１６は、入口２４に流れ込み、入口は成形容器３０につながる。成形容器３０は、溶融ガラス１６を受け入れる開口３２を含む。溶融ガラス１６は、トラフ３３に流れ込んで溢れ、成形容器３０の２つの収束側面３４ａ，３４ｂで流れ落ちてから、２つの側面が接合する成形容器３０の基部３６にて融合した後に、接触して下流方向４１に引き出されて、連続したガラスリボン３８を形成してよい。
【0041】
図１は、フュージョンドロー機械を使用してガラスリボンを形成するためのガラス製造装置１０を概略的に示しているが、限定するわけではないが、フロートガラスプロセス、スロットドロープロセスなどの他のプロセスを使用して、ガラスリボンを形成してよい。さらに、ガラス製造装置１０が、ガラスリボンの形成のために使用されるように示されているが、他のガラス製造装置が、限定するわけではないが、ガラスチューブ、ガラスシリンダ、ブールなど、ガラスシート以外のガラスストック材の形成のために使用されてよい。
【0042】
ガラス製造装置１０は、室温で構成された後に高温で動作させられてよい。ガラス製造装置１０の構成要素を動作温度まで加熱すると、それぞれの熱膨張係数に従って構成要素の寸法サイズが大きくなる。例えば、接続管１５，１７および５０は、耐火金属から形成され、加熱時に熱膨張する場合がある。熱膨張により、接続管１５，１７および５０に応力が導入される。接続管の熱膨張が、ガラス製造装置１０内の隣接する構成要素によって拘束されると、接続管１５，１７および５０に付加的な応力が付与される場合がある。例えば、接続管５０は、溶融炉１１と清澄システム１３との間に配置され、両者に接続されており、両者もそれぞれ、加熱時に熱膨張する場合がある。溶融炉１１および清澄システム１３の熱膨張により、接続管５０の熱膨張が拘束または抑制され、それにより接続管５０に付加的な応力が導入される場合がある。耐火金属の動作温度が高いため、接続管１５，１７および５０の耐火金属に付与される応力のレベルが低くても、耐火金属のクリープが生じ、それにより接続管の耐用年数が短くなり、故障のリスクが高まる場合がある。接続管の修理および／または交換は、高価で時間を要し、修理および／または交換を容易にするためにガラス製造装置を長時間にわたって停止させると、製造量が減少する場合がある。
【0043】
本明細書は、モジュール式の溶融ガラス供給装置と、それと共に使用する溶融ガラス供給導管と、それらを備えるガラス製造装置とを開示する。モジュール式の溶融ガラス供給装置は、例えば、接続管１５，１７および５０など、ガラス製造装置の様々な構成要素間の接続管として使用してよい。モジュール式の溶融ガラス供給装置は、モジュール式の溶融ガラス供給装置の耐火金属に導入される応力を低減または軽減し、それにより、モジュール式の溶融ガラス供給装置の耐用年数を延ばし、製造量を増大させ、ガラス製造装置の運転およびメンテナンスコストを低減するように構成される。
【0044】
ここで図１～図２を参照すると、モジュール式の溶融ガラス供給装置１００の例が概略的に示されている。図２に示す実施形態では、モジュール式の溶融ガラス供給装置は、接続管５０の代わりに、ガラス製造装置１０（図１）の溶融炉１１（図１）を清澄システム１３（図１）に接続するように構成される。しかし、モジュール式の溶融ガラス供給装置１００は、限定するわけではないが、清澄システム１３と混合容器１４（すなわち、接続管１５の代わりに）、混合容器１４と供給容器１８（すなわち、接続管１７の代わりに）など、ガラス製造装置１０の他の構成要素を接続するために使用してよい。モジュール式の溶融ガラス供給装置１００は、少なくとも１つのモジュールを含んでよい。図２に示す実施形態では、モジュール式の溶融ガラス供給装置１００は、２つのモジュール（モジュール１０２ａおよびモジュール１０２ｂ）を含む。しかし、モジュール式の溶融ガラス供給装置１００は、１つのモジュールまたは２つよりも多くのモジュールを含んでよい。モジュール１０２ａ，１０２ｂはそれぞれ、下側キャリッジ１０４、上側レールシステム１０６、上側キャリッジ１０８、および溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０（図５～図７に概略的に示す）を備えてよい。
【0045】
ここで図３および図４を参照すると、モジュール式の溶融ガラス供給装置１００の一方のモジュール（モジュール１０２ａ）が、側面（図３）および鉛直断面（図４）で概略的に示されている。具体的に、図４は、図示する座標軸のＸ－Ｚ平面におけるモジュール１０２ａの断面を示す。説明を容易にするために、図４は、モジュール１０２ａを、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０（本明細書でさらに詳細に説明する）なしで示す。本明細書では、モジュール１０２ａの構成要素および構造について具体的に言及しているが、モジュール１０２ｂは、モジュール１０２ａと同じ構成要素を含み、同様に構成されることを理解すべきである。
【0046】
図３および図４に示すように、モジュール１０２ａの下側キャリッジ１０４は、下側キャリッジフレーム１１４と、下側キャリッジフレーム１１４に接続された複数の下側キャリッジローラ（図３および図４に示す３つの下側キャリッジローラ１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃ）とを含んでよい。実施形態では、モジュール１０２ａは、下側レールシステム１１２をさらに備えてよい。下側レールシステム１１２は、一対の下側支持レール１１８ａ，１１８ｂを含んでよい。下側支持レール１１８ａ，１１８ｂは、互いに平行であり、モジュール１０２ａの長手方向（すなわち、図示する座標軸の＋／－Ｙ方向）に延びてよい。下側支持レール１１８ａ，１１８ｂは、実質的に水平な向きを有してよい（すなわち、下側支持レール１１８ａ，１１８ｂは、図示する座標軸のＸ－Ｙ平面と平行な平面に配置される）。実施形態では、複数の下側キャリッジローラ１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃはそれぞれ、下側支持レール１１８ａ，１１８ｂの一方に係合して、図示する座標軸の＋／－Ｙ方向で、下側レールシステム１１２上での下側キャリッジフレーム１１４（ひいては下側キャリッジ１０４）の移動を促してよい。本明細書に記載する実施形態では、下側キャリッジフレーム１１４および下側支持レール１１８ａ，１１８ｂは、例えば、限定するわけではないが、構造用鋼または同様の荷重支持材料などの荷重支持材料から形成されてよい。
【0047】
また図３および図４を参照すると、モジュール１０２ａは、上側レールシステム１０６をさらに備えてよい。上側レールシステム１０６は、下側キャリッジ１０４の下側キャリッジフレーム１１４に支持されてよい。上側レールシステム１０６は、一対の上側支持レール１２０ａ，１２０ｂを含んでよい。上側支持レール１２０ａ，１２０ｂは、互いに平行であり、水平に対して（すなわち、図示する座標軸のＸ－Ｙ平面に対して）仰角αに向けられてよい。本明細書に記載する実施形態では、仰角αは、０度よりも大きくてよい。実施形態では、仰角αは、０度よりは大きくて９０度よりは小さくてもよく、０度よりは大きくて４５度よりは小さくあってさえよい。幾つかの実施形態では、仰角αは、０度よりは小さくて－９０度よりは大きくてもよく、０度よりは小さくて－４５度よりは大きくあってさえよい。図３および図４に示すモジュール１０２ａの実施形態では、上側支持レール１２０ａ，１２０ｂと下側キャリッジフレーム１１４との間の間隔が、図示する座標軸の＋Ｙ方向で大きくなる。上側支持レール１２０ａ，１２０ｂは、下側キャリッジ１０４の下側キャリッジフレーム１１４に支柱（図３および図４に示す３つの支柱１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ）によって支持されてよい。支柱１２２ａ，１２２ｂと支柱１２２ｃとの高さの差により、水平に対する上側支持レール１２０ａ，１２０ｂの仰角αが決定されてよい。したがって、図３および図４に示すモジュール１０２ａの実施形態では、支柱１２２ａ，１２２ｂの高さは、支柱１２２ｃの高さよりも低くてよい。下側支持レール１１８ａ，１１８ｂおよび下側キャリッジフレーム１１４と同様に、上側支持レール１２０ａ，１２０ｂおよび支柱１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃは、例えば、限定するわけではないが、構造用鋼または同様の荷重支持材料などの荷重支持材料から形成されてよい。本明細書に記載する実施形態では、支柱１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃは、溶接および／または機械的な締結具によって、下側キャリッジフレーム１１４および上側支持レール１２０ａ，１２０ｂに接続されてよい。
【0048】
本明細書に記載する実施形態では、モジュール１０２ａの上側キャリッジ１０８は、下側キャリッジ１０４に支持されてよい。具体的に、上側キャリッジ１０８は、ベースプレート１２４と、ベースプレート１２４に接続された複数の上側キャリッジローラ（図３および図４に示す３つの上側キャリッジローラ１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ）とを含んでよい。実施形態では、複数の上側キャリッジローラ１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃはそれぞれ、上側支持レール１２０ａ，１２０ｂの一方に係合して、上側レールシステム１０６上でのベースプレート１２４（ひいては上側キャリッジ１０８）の移動を促してよい。上側キャリッジ１０８のベースプレート１２４は、水平に対して（すなわち、図示する座標軸のＸ－Ｙ平面に対して）仰角βに向けられてよい。本明細書に記載する実施形態では、仰角βは、０度よりも大きくてよい。実施形態では、仰角βは、０度よりは大きくて９０度よりは小さくてもよく、０度よりは大きくて４５度よりは小さくあってさえよい。実施形態では、仰角βは、０度よりは小さくて－９０度よりは大きくてもよく、０度よりは小さくて－４５度よりは大きくあってさえよい。実施形態では、仰角βは、仰角αと等しくてよい。上側キャリッジ１０８のベースプレート１２４の角度方向および上側支持レール１２０ａ，１２０ｂの角度方向により、上側支持レール１２０ａ，１２０ｂ上での上側キャリッジ１０８の移動運動の主要ベクトル成分が、図示する座標軸の＋／－Ｙ方向と平行であってよい。本明細書に記載する実施形態では、上側キャリッジ１０８のベースプレート１２４は、例えば、限定するわけではないが、構造用鋼または同様の荷重支持材料のような荷重支持材料から形成されてよい。
【0049】
また図３および図４を参照すると、上側キャリッジ１０８は、ベースプレート１２４に接続された支持フレーム１２８をさらに含んでよい。支持フレーム１２８は、支持フレーム１２８およびベースプレート１２４によって囲まれた容積部１４２内に配置された溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０（図５～図７に示す）を支持および補強する。実施形態では、支持フレーム１２８は、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の横方向（すなわち、図示する座標軸の＋／－Ｘ方向）での溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の熱膨張および熱収縮を吸収するように構成されてもよい。実施形態では、支持フレーム１２８は、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の鉛直方向（すなわち、図示する座標軸の＋／－Ｚ方向）での溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の熱膨張および熱収縮を吸収するように構成されてもよい。
【0050】
例えば、実施形態では、支持フレーム１２８は、複数の鉛直支持部材（図３および図４に示す鉛直支持部材１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ）と、複数の水平支持部材１３２ａ，１３２ｂとを含んでよい。鉛直支持部材１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃおよび水平支持部材１３２ａ，１３２ｂは、例えば、限定するわけではないが、構造用鋼または同様の荷重支持材料などの荷重支持材料から形成されてよい。鉛直支持部材１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃの下端部（すなわち、図示する座標軸の－Ｚ方向での鉛直支持部材の端部）が、側方ばね要素１３４によって上側キャリッジ１０８のベースプレート１２４に接続されてよい。同様に、鉛直支持部材１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃの上端部（すなわち、図示する座標軸の＋Ｚ方向での鉛直支持部材の端部）が、側方ばね要素１３４によって水平支持部材１３２ａ，１３２ｂに接続されてよい。側方ばね要素１３４は、例えば、限定するわけではないが、圧縮ばね、皿ばね、ばねボルトおよび／またはそれらの組み合わせであってよい。
【0051】
側方ばね要素１３４は、図示する座標軸の＋／－Ｘ方向（すなわち、側方）での鉛直支持部材１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃの変位を可能にして、上側キャリッジ１０８の支持フレーム１２８およびベースプレート１２４によって囲まれた容積部１４２内に配置された溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の熱膨張および熱収縮を吸収してよい。すなわち、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０が、支持フレーム１２８およびベースプレート１２４によって囲まれた容積部１４２内で加熱されると、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０は、膨張して、鉛直支持部材１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃに＋／－Ｘ方向の力を及ぼす場合がある。側方ばね要素１３４は、＋／－Ｘ方向での鉛直支持部材１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃの変位を可能にし、それにより溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の熱膨張を吸収してよい。同様に、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０が、支持フレーム１２８およびベースプレート１２４によって囲まれた容積部１４２内で冷えると、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０は、収縮して、鉛直支持部材１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃから離れる。側方ばね要素１３４は、鉛直支持部材１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃが溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０との接触を維持するように、＋／－Ｘ方向での鉛直支持部材１３０ａ，１３０ｂ，１３０の変位を可能にして、それにより、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０が冷えて収縮するときに同アセンブリを支持してよい。
【0052】
側方ばね要素１３４に加えて、支持フレーム１２８は、鉛直ばね要素１３６を含んでもよい。具体的に、鉛直支持部材１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃの上端部（すなわち、図示する座標軸の＋Ｚ方向での鉛直支持部材の端部）が、鉛直ばね要素１３６によって水平支持部材１３２ａ，１３２ｂに接続されてよい。鉛直ばね要素１３６は、例えば、限定するわけではないが、圧縮ばね、皿ばね、ばねボルトおよび／またはそれらの組み合わせであってよい。
【0053】
鉛直ばね要素１３６は、図示する座標軸の＋／－Ｚ方向（すなわち、鉛直方向）での水平支持部材１３２ａ，１３２ｂの変位を可能にして、支持フレーム１２８およびベースプレート１２４によって囲まれた容積部１４２内に配置された溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の熱膨張および熱収縮を吸収してよい。すなわち、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０が、支持フレーム１２８およびベースプレート１２４によって囲まれた容積部１４２内で加熱されると、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０は、膨張して、水平支持部材１３２ａ，１３２ｂに＋Ｚ方向の力を及ぼす場合がある。鉛直ばね要素１３６は、＋Ｚ方向での水平支持部材１３２ａ，１３２ｂの変位を可能にし、それにより溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の熱膨張を吸収してよい。同様に、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０が、支持フレーム１２８およびベースプレート１２４によって囲まれた容積部１４２内で冷えると、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０は、収縮して、水平支持部材１３２ａ，１３２ｂから離れる。鉛直ばね要素１３６は、水平支持部材１３２ａ，１３２ｂが溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０との接触を維持するように、－Ｚ方向での水平支持部材１３２ａ，１３２ｂの変位を可能にして、それにより、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０が冷えて収縮するときに同アセンブリを支持してよい。
【0054】
実施形態では、上側キャリッジ１０８の支持フレーム１２８は、支持フレーム１２８およびベースプレート１２４によって囲まれた容積部１４２内に配置された溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０に付加的な支持をもたらすために、鉛直支持プレート（図３および図４には、２つの鉛直支持プレート１３８ａ，１３８ｂを示す）および／または水平支持プレート（図３および図４には、１つの水平支持プレート１４０を示す）をさらに含んでよい。例えば、実施形態では、支持フレーム１２８は、支持フレーム１２８およびベースプレート１２４によって囲まれた容積部１４２内に配置された鉛直支持プレート１３８ａ，１３８ｂをさらに含んでよい。鉛直支持プレート１３８ａは、支持フレーム１２８およびベースプレート１２４によって囲まれた容積部１４２内に配置された溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０と鉛直支持部材１３０ａ，１３０ｂとの間に鉛直支持プレート１３８ａが配置されるように（例えば、図５に示すように）、溶接、機械的な締結具などによって鉛直支持部材１３０ａ，１３０ｂに接続されてよい。同様に、鉛直支持プレート１３８ｂは、支持フレーム１２８およびベースプレート１２４によって囲まれた容積部１４２に配置された溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０と鉛直支持部材１３０ｃとの間に鉛直支持プレート１３８ｂが配置されるように（例えば、図５に示すように）、溶接、機械的な締結具などによって鉛直支持部材１３０ｃに接続されてよい。鉛直支持プレート１３８ａ，１３８ｂは、例えば、限定するわけではないが、構造用鋼または同様の荷重支持材料のような荷重支持材料から形成されてよい。鉛直支持プレート１３８ａ，１３８ｂは、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０が鉛直支持部材１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃに（かつその逆に）及ぼす力を溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の長手方向長さ（すなわち、図示する座標軸の概ね＋／－Ｙ方向での溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の長さ）に沿って一様に分散させることを可能にし、それにより、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０が、熱膨張中および熱収縮中ならびに熱膨張と熱収縮との間の期間に支持フレーム１２８によって均一に支持されてよい。
【0055】
実施形態では、支持フレーム１２８は、支持フレーム１２８およびベースプレート１２４によって囲まれた容積部１４２内に配置された水平支持プレート１４０をさらに含む。水平支持プレート１４０は、水平支持プレート１４０が、支持フレーム１２８およびベースプレート１２４によって囲まれた容積部１４２内に配置された溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０と水平支持部材１３２ａ，１３２ｂとの間に配置されるように（例えば、図５に示すように）、溶接、機械的な締結具などによって水平支持部材１３２ａ，１３２ｂに接続されてよい。水平支持プレート１４０は、例えば、限定するわけではないが、構造用鋼または同様の荷重支持材料のような荷重支持材料から形成されてよい。水平支持プレート１４０は、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０が水平支持部材１３２ａ，１３２ｂに（かつその逆に）及ぼす力を溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の長手方向長さに沿って一様に分散させることを可能にし、それにより、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０が、熱膨張中および熱収縮中ならびに熱膨張と熱収縮との間の期間に支持フレーム１２８によって均一に支持されてよい。
【0056】
また図３および図４を参照すると、実施形態では、モジュール１０２ａは、下側レールシステム１１２の下側支持レール１１８ａ，１１８ｂに沿った下側キャリッジ１０４の移動を支援する膨張支援部材１４４をさらに備えてよい。具体的に、支持フレーム１２８およびベースプレート１２４によって囲まれた容積部１４２内に配置された溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の熱膨張中および熱収縮中に、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の全部または一部の長手方向長さが、増加（熱膨張）または減少（熱収縮）し、下側キャリッジ１０４を下側レールシステム１１２の下側支持レール１１８ａ，１１８ｂに沿って移動させる場合がある。下側キャリッジ１０４と下側支持レール１１８ａ，１１８ｂとの間に複数の下側キャリッジローラ１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃが組み込まれているにもかかわらず、モジュール１０２ａの質量が大きいことで、モジュール１０２ａの静止慣性を克服し、それによりモジュール１０２ａを複数の下側キャリッジローラ１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃで始動させることが困難になる場合がある。モジュール１０２ａの静止慣性が克服されない場合、付加的な応力が溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０に付与され、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の損傷および／または故障をもたらす場合がある。膨張支援部材１４４は、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０が加熱されたときに、長手方向の膨張（すなわち、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の長手方向長さの方向の膨張）の方向の膨張支援力を下側キャリッジ１０４にもたらすことにより、モジュール１０２ａの静止慣性を克服することを支援してよい。
【0057】
具体的に、膨張支援部材１４４は、空気圧シリンダ、液圧シリンダ、圧縮ばねなどのばね要素で構成され、一方向に付勢力を及ぼしてよい（すなわち、膨張支援部材は、単動シリンダとして挙動する）。本明細書に記載する実施形態では、付勢力は、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の長手方向の膨張の方向（すなわち、図示する座標軸の＋／－Ｙ方向）であってよい。膨張支援部材１４４は、膨張支援部材１４４が下側支持レール１１８ａに機械的に設置されるように、キャリッジブラケット１４６によって下側キャリッジ１０４に接続され、レールブラケット１４８によって下側支持レール１１８ａに接続されてよい。膨張支援部材１４４は、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０が加熱されて熱膨張すると、モジュール１０２ａの静止慣性を克服し、下側キャリッジ１０４の移動を促すことを支援するために、キャリッジブラケットによって下側キャリッジ１０４に＋または－Ｙ方向いずれかの膨張支援力を加えてよい。
【0058】
実施形態では、モジュール１０２ａは、上側レールシステム１０６の上側支持レール１２０ａ，１２０ｂに沿った上側キャリッジ１０８および溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の質量を打ち消し、それにより上側レールシステム１０６の上側支持レール１２０ａ，１２０ｂに沿った上側キャリッジ１０８の望ましくない動きを防ぐための、質量補償部材１５０をさらに備えてよい。具体的に、本明細書で述べるように、上側レールシステム１０６の上側支持レール１２０ａ，１２０ｂは、水平に対して仰角αに向けられてもよく、複数の上側キャリッジローラ１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃは、上側レールシステム１０６の上側支持レール１２０ａ，１２０ｂに係合される。したがって、付加的な補償または拘束がなければ、上側キャリッジ１０８は、重力により移動して、上側支持レール１２０ａ，１２０ｂを下る。その上、モジュール１０２ａの構成要素が膨張するときに、モジュール１０２ａに作用する重力の力によって膨張が抑制される場合があり、これにより、構成要素に応力が導入される場合がある。この望ましくない動きを防ぎ、応力の導入を軽減するために、モジュール１０２ａは、上側レールシステム１０６に沿って上側キャリッジ１０８に上向きの質量補償力を加えるように構成された質量補償部材１５０を備えてよい。
【0059】
具体的に、質量補償部材１５０は、空気圧シリンダ、液圧シリンダ、圧縮ばねなどのばね要素で構成され、一方向に付勢力を及ぼしてよい（すなわち、質量補償部材１５０は、単動シリンダとして挙動する）。本明細書に記載する実施形態では、質量補償部材１５０は、質量補償部材１５０が上側支持レール１２０ａに機械的に設置され、質量補償部材１５０の付勢力が、上向き鉛直方向（すなわち、図示する座標軸の＋Ｚ方向）の力成分を伴って上側支持レール１２０ａと平行になるように、キャリッジブラケット１５２によって上側キャリッジ１０８に接続され、レールブラケット１５４によって上側支持レール１２０ａに接続されてよい。質量補償部材１５０は、重力により上側支持レール１２０ａ，１２０ｂを下る上側キャリッジ１０８の動きを防ぐために、上側レールシステム１０６に沿って（具体的には上側支持レール１２０ａ，１２０ｂに沿って）、またキャリッジブラケット１５２によって上側キャリッジ１０８に上向きの質量補償力を加えてよい。実施形態では、質量補償部材１５０によって加えられる上向きの質量補償力の水平成分が、膨張支援部材１４４によって加えられる膨張支援力の水平成分とは逆であってもよい。質量補償部材１５０はまた、モジュール１０２ａに作用する重力の下向きの力に抗して上側レールシステム１０６上での上側キャリッジ１０８の移動を促すことにより、モジュール１０２ａが加熱されるときの溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の熱膨張を吸収することを支援してよい。
【0060】
再び図２および図３を参照すると、実施形態では、モジュール１０２ａの下側キャリッジ１０４は、下側キャリッジフレーム１１４に固定されたキャリッジカプラ１７０を含んでよい。実施形態では、キャリッジカプラ１７０は、カラーブロック１７１およびねじ山付きロッド１７２を含んでよい。ねじ山付きロッド１７２は、カラーブロック１７１に挿通され、ロックナット１７３によって所定の位置に固定されてよい。キャリッジカプラ１７０は、例えば、モジュール１０２ａを隣接するモジュール１０２ｂに固定し、それによりモジュール同士の相対位置を維持するために使用してよい。
【0061】
ここで図５～図７を参照すると、図５は、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０が、支持フレーム１２８およびベースプレート１２４によって囲まれた容積部内に配置された状態で、モジュール１０２ａの断面を概略的に示し、図６Ａは、図示する座標軸のＸ－Ｚ平面を通る、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の断面を概略的に示し、図６Ｂは、図６Ａの溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の一部の分解図を概略的に示し、図６Ｃは、図示する座標軸のＸ－Ｚ平面を通る、フランジ２２０を含む溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の断面を概略的に示し、図７は、図示する座標軸のＹ－Ｚ平面を通る、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の断面を示す。実施形態では、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０は、クレードルアセンブリ１８０、管アセンブリ１９０、および供給導管２００を含んでよい。実施形態では、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０は、供給導管２００に電気的に接続された少なくとも１つのフランジ２２０をさらに含んでよい。実施形態では、クレードルアセンブリ１８０および管アセンブリ１９０は、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０が加熱されたり、冷えたりするときに、クレードルアセンブリ１８０と管アセンブリ１９０とが互いに摺動するのを防ぐように構成されてよい。しかし、供給導管２００は、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０が加熱されたり、冷えたりするときに、クレードルアセンブリ１８０および管アセンブリ１９０に対して自由に摺動する。
【0062】
具体的に、図６Ａおよび図６Ｂを参照すると、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０は、溶融ガラスが通って流れる供給導管２００を含んでよい。実施形態では、供給導管２００は、導管を通って流れる溶融ガラスの高温および腐食性に耐えられるように、例えば、限定するわけではないが、白金、モリブデン、パラジウム、ロジウム、イリジウム、レニウム、タンタル、チタン、タングステン、それらの合金および／またはそれらの組み合わせなどの耐火金属から形成されてよい。図は、供給導管２００を円形断面で示しているが、限定するわけではないが、楕円形断面の供給導管、長円形断面の供給導管、卵形断面の供給導管などの、他の断面が考えられ、可能である。実施形態では、ヒータ巻線２０１が、供給導管２００の加熱を促すためにかつ／または供給導管２００の加熱を補うために、供給導管２００に巻き付けられてよい。
【0063】
実施形態では、供給導管２００は、供給導管２００および管アセンブリがともに溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の長手方向に延びるように、管アセンブリ１９０内に配置されてよい。管アセンブリ１９０は、供給導管２００および導管を通って流れる溶融ガラスを断熱し、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の半径方向の温度変化（すなわち、図示する座標軸の＋／－Ｙ方向と鉛直な方向の温度変化）を最小限に抑える耐火セラミック材料で構成されてよい。管アセンブリ１９０は、例えば、限定するわけではないが、アルミナ、ジルコニア、安定化ジルコニアおよび／またはそれらの組み合わせから形成されてよい。実施形態では、管アセンブリ１９０は、供給導管２００の周囲に組み立てられる複数の個別の部分から形成されてよい。例えば、実施形態では、管アセンブリ１９０は、図６Ｂに示すように、下側管部分１９２および上側管部分１９４から構成されてよい。実施形態では、下側管部分１９２および／または上側管部分１９４は、複数の個別のセグメントから構成されてよい。例えば、図６Ｂに示すように、上側管部分１９４は、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の長手方向に延びかつ供給導管２００の少なくとも一部の周囲にアーチ状に配置された複数の管セグメント１９６ａ，１９６ｂ，１９６ｃで構成されてよい。図６Ｂは、上側管部分１９４が複数の管セグメント１９６ａ，１９６ｂ，１９６ｃから構成されるように示しているが、下側管部分１９２が複数の管セグメントから構成される実施形態、下側管部分１９２および上側管部分１９４が両方とも複数の管セグメントから構成される実施形態など、他の実施形態が考えられ、可能である。
【0064】
本明細書に記載する実施形態では、供給導管２００は、管アセンブリ１９０に付着または取り付けられておらず、よって、供給導管２００は、管アセンブリ１９０に対して自由に摺動する。その結果、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０が加熱されたり、冷えたりするときに、供給導管２００は、管アセンブリ１９０に対して自由に熱膨張および熱収縮し、それにより、供給導管２００に付加的な応力が導入されることが避けられる。
【0065】
また図６Ａおよび図６Ｂを参照すると、供給導管２００および管アセンブリ１９０は、供給導管２００、管アセンブリ１９０、およびクレードルアセンブリ１８０が溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の長手方向に延びるように、クレードルアセンブリ１８０内に配置されてよい。クレードルアセンブリ１８０は、管アセンブリ１９０、供給導管２００、および導管を通って流れる溶融ガラスを断熱し、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の半径方向の温度変化を最小限に抑える耐火セラミック材料で構成されてよい。クレードルアセンブリ１８０は、例えば、限定するわけではないが、アルミナ、ジルコニア、安定化ジルコニアおよび／またはそれらの組み合わせから形成されてよい。実施形態では、クレードルアセンブリ１８０は、管アセンブリ１９０の周囲で組み立てられる複数の個別の部分から形成されてよい。例えば、実施形態では、クレードルアセンブリ１８０は、図６Ｂに示すように、下側クレードルブロック１８２および上側クレードルブロック１８４から構成されてよい。
【0066】
ここで図５および図６Ａを参照すると、断熱耐火ブロック２０２および／または耐火ボードが、供給導管２００、管アセンブリ１９０、クレードルアセンブリ１８０、および導管を通って流れる溶融ガラスに更なる断熱をもたらすために、クレードルアセンブリ１８０の周囲に配置されてよい。実施形態では、耐火ブロック２０２は、例えば、限定するわけではないが、アルミナ、ジルコニア、安定化ジルコニアおよび／またはそれらの組み合わせから形成されてよい。
【0067】
本明細書で述べるように、モジュール式の溶融ガラス供給装置１００の個々のモジュールの構成要素および構成は概ね同じであってよい。しかし、実施形態では、例えばクレードルアセンブリ１８０および管アセンブリ１９０に使用する耐火セラミック材料は、モジュールごとに異なってよい。具体的に、耐火セラミック材料は、モジュール式の溶融ガラス供給装置１００の特定のモジュールでは、モジュール式の溶融ガラス供給装置の別のモジュールに使用する耐火セラミック材料にかかわらずに、所望の断熱量または逆に所望の伝熱量をもたらすように選択されてよい。
【0068】
ここで図７を参照すると、実施形態では、クレードルアセンブリ１８０と管アセンブリ１９０とは、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０が加熱されたり、冷えたりするときのクレードルアセンブリ１８０と管アセンブリ１９０との間の相対運動を防ぐために接合されてよい。これにより、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０および上側キャリッジを、例えば質量補償部材１５０によって、単一の一体的な固体物として支持することが可能になる。同様に、実施形態では、クレードルアセンブリ１８０と耐火ブロック２０２とは、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０が加熱されたり、冷えたりするときのクレードルアセンブリ１８０と耐火ブロック２０２との間の相対運動を防ぐために接合される。例えば、実施形態では、１つ以上のキー溝２３０が、各キー溝２３０の一部が下側管部分１９２に配置され、キー溝２３０の一部が下側クレードルブロック１８２に配置されるように、下側管部分１９２と下側クレードルブロック１８２との間に形成されてよい。キー溝２３０は、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の長手方向を横切る、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の横方向に延びてよい。キー２３２が、各キー溝２３０内に配置され、それにより、下側管部分１９２と下側クレードルブロック１８２とを接続し、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０が加熱されたり、冷えたりするときの下側管部分１９２と下側クレードルブロック１８２との間の相対的な動きを防いでよい。実施形態では、各キー溝２３０内のキー２３２は、例えば、限定するわけではないが、耐火セラミック材料および耐火金属などの耐火材料から形成されてよい。代替的に、キー２３２は、例えば、限定するわけではないが、構造用鋼などの荷重支持材料から形成されてよい。代替的または付加的に、上側管部分１９４および上側クレードルブロック１８４は、下側管部分１９２および下側クレードルブロック１８２の場合と同様に接続されてよい。
【0069】
同様に、１つ以上のキー溝２３０が、各キー溝２３０の一部が耐火ブロック２０２に配置され、キー溝２３０の一部が下側クレードルブロック１８２に配置されるように、耐火ブロック２０２と下側クレードルブロック１８２との間に形成されてよい。キー溝２３０は、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の長手方向を横切る、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の横方向に延びる。キー２３２が、各キー溝２３０内に配置され、それにより、耐火ブロック２０２と下側クレードルブロック１８２とを接続し、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０が加熱されたり、冷えたりするときの耐火ブロック２０２と下側クレードルブロック１８２との間の相対的な動きを防ぐ。実施形態では、各キー溝２３０内のキー２３２は、例えば、限定するわけではないが、耐火セラミック材料および耐火金属などの耐火材料から形成されてよい。代替的に、キー２３２は、例えば、限定するわけではないが、構造用鋼などの荷重支持材料から形成されてよい。代替的または付加的に、耐火ブロック２０２および上側クレードルブロック１８４は、耐火ブロック２０２および下側クレードルブロック１８２の場合と同様に接続されてよい。
【0070】
ここで図２および図６Ｃ～図８を参照すると、実施形態では、モジュール式の溶融ガラス供給装置１００の各モジュール１０２ａ，１０２ｂは、別個の供給導管２００を備えてよい。これらの実施形態では、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０は、供給導管２００の両端部に配置されたフランジ２２０を含んでよい。フランジ２２０は、例えば、モジュール式の溶融ガラス供給装置１００の個々のモジュール１０２ａ，１０２ｂの溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の間にガラスシールを形成することを容易にする。例えば、モジュール式の溶融ガラス供給装置１００は、本明細書で述べるように、直列に配置された複数のモジュールを備えてよい。溶融ガラスは、モジュールを通って直列的に流れる（すなわち、あるモジュールを通った後に次のモジュールを通って流れる）。モジュール式の溶融ガラス供給装置の隣接し合うモジュール１０２ａ，１０２ｂの間では、溶融ガラスの比較的高い温度および腐食性ならびにモジュールの構成要素の比較的大きな熱膨張のため、従来のシールを使用しない。代わりに、溶融ガラスは、隣接し合うモジュール１０２ａ，１０２ｂの間で漏れる。溶融ガラスが冷えて固化すると、隣接し合うモジュール１０２ａ，１０２ｂの間にガラスシールが形成される。図８に示す実施形態では、溶融ガラスは、隣接し合うモジュール１０２ａ，１０２ｂのフランジ２２０の間で漏れ、フランジ２２０の間で固化し、それによりガラスシール２２９を形成する。
【0071】
実施形態では、フランジ２２０は、フランジ２２０ひいては供給導管２００を通して電流を流すことによって供給導管２００の加熱を促すために導電性であってよい。これらの実施形態では、フランジ２２０は供給導管２００に外接し、供給導管２００の外面と電気的に接触した状態に維持される。電流が、フランジ２２０を通って供給導管２００に流れ込んで、供給導管２００および供給導管２００内の溶融ガラスを加熱する。様々な実施形態では、フランジ２２０は、供給導管２００の少なくとも一部に外接し、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の長手方向端部に配置することができる。供給導管２００の電気抵抗のため、電流は、供給導管を直接加熱し、それにより供給導管２００の内部の溶融ガラスを加熱する。
【0072】
例として図６Ｃを具体的に参照すると、フランジ２２０は、バス部分２２２および分配部分２２４を含んでよく、分配部分２２４は、供給導管２００の周囲に一様な断面幅を有する。しかし、他の実施形態が考えられ、可能である。
【0073】
特に、図９～図１３は、供給導管２００と共に使用するためのフランジの様々な代替的な構成を示す。例えば図９は、バス部分２６２および分配部分２６４を含むフランジ２６０の別の実施形態を示し、分配部分２６４は、供給導管２００の周囲に一様でない断面幅を有する。図１０は、分配部分３６４から延びる複数のバス部分３６２を含むフランジ３６０の一実施形態を示す。図１１は、２つのバス部分４６２を含むフランジ４６０であって、２つのバス部分が、分配部分４６４から横方向（すなわち、図示する座標軸の＋／－Ｘ方向）に延び、電気リード線との接続のために鉛直方向（すなわち、図示する座標軸の＋Ｚ方向）に延びる少なくとも一部を含む、フランジの一実施形態を示す。図１２は、分配部分５６２から互いに反対方向に、例えば互いに反対の鉛直方向に延びる２つのバス部分５６４を含むフランジ５６０の一実施形態を示す。図１３は、電気リード線との接続のために分配部分６６４から互いに反対方向で横方向に延びる２つのバス部分６６２を含むフランジ６６０の一実施形態を示す。フランジ２２０，２６０，３６０，４６０，５６０，６６０の様々な構成は、溶融ガラスの目標とされる加熱および／または高効率な加熱のために供給導管２００への電流の導入を促してもよく、供給導管２００に送られる電流の大きさおよび電流源との接続のためのバス部分のアクセス性に少なくとも基づいて選択されてよい。
【0074】
本明細書に記載する実施形態では、フランジ２２０，２６０，３６０，４６０，５６０，６６０は、低抵抗金属、例えば、限定するわけではないが、電気グレード（electrical grade）ニッケル６００／６０１などの遷移金属、および／または高温耐火金属、例えば、限定するわけではないが、白金もしくはその合金などから作られてよく、これらは、ガラス製造において経験される高温での使用に適している。様々な実施形態では、フランジ２２０，２６０，３６０，４６０，５６０，６６０は、例えば、空気冷却または水冷却によって冷却されてよい。様々な実施形態では、冷却流体は、フランジ２２０，２６０，３６０，４６０，５６０，６６０に接続され、その周囲に延びる冷却管（図示せず）によって導くことができる。他の実施形態では、冷却流体を使用して、フランジ２２０，２６０，３６０，４６０，５６０，６６０の選択された部分を冷却することができる。
【0075】
図２および図６Ｃ～図８は、モジュール式の溶融ガラス供給装置１００の各モジュール１０２ａ，１０２ｂを、別個の供給導管２００を備えるものとして示しているが、他の実施形態が、考えられ、可能である。例えば、他の実施形態（図示せず）では、モジュール式の溶融ガラス供給装置１００は、複数のモジュール１０２ａ，１０２ｂを貫通してそれらの間に延びる単一の供給導管２００を備えてよい。これらの実施形態では、フランジ２２０，２６０，３６０，４６０，５６０，６６０は、単一の供給導管２００の両端部に配置されてよい。幾つかの実施形態では、単一の供給導管２００は、隣接するモジュール間の導管に配置された付加的なフランジをさらに含んでよい。
【0076】
ここで図１４および図１５を参照すると、実施形態では、モジュール１０２ａは、外部支持フレーム２５０をさらに備えてよい。外部支持フレーム２５０は、溶接、機械的な締結具などによって外部水平支持部材２５４（図１４に示すもの）に接合される外部鉛直支持部材２５２を含んでよい。外部支持フレーム２５０は、外部支持フレーム２５０が下側キャリッジ１０４と共に移動可能であるように、例えば、限定するわけではないが、ブラケット２５６によって下側キャリッジ１０４の下側キャリッジフレーム１１４に接続されてよい。実施形態では、フランジ２２０は、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０のフランジおよび他の構成要素の熱膨張時および熱収縮時のフランジ２２０の移動に適応するために、外部支持フレーム２５０に接続される。例えば、外部支持フレーム２５０は、外部支持フレーム２５０の外部水平支持部材２５４に接続されたフランジ支持部材２４０を含んでよい。フランジ２２０は、移動可能な支持体４１０によってフランジ支持部材２４０に接続されてよい。移動可能な支持体４１０は、フランジ支持部材２４０に接続された支持プレート４１１と、支持プレート４１１に対して鉛直方向８４に移動する接続ブラケット４１６とを含んでよい。接続ブラケット４１６は、フランジ２２０のバス２２２に固定されてよい。移動可能な支持体４１０は、接続ブラケット４１６に接触する伝達ロッド４１３によって接続ブラケット４１６に上向きの力を加えるばね４１２を含んでよい。電気絶縁体（図示せず）が、接続ブラケット４１６と支持プレート４１１とが互いに電気的に絶縁されるように、伝達ロッド４１３と接続ブラケット４１６との間に配置されてよい。ばね４１２は、移動可能な支持体４１０の接続ブラケット４１６を伝達ロッド４１３によってフランジ２２０のバス部分２２２に接触させる。ばね４１２によって加えられる力は、フランジ２２０の重さによって供給導管２００に付与されたであろう荷重（および関連する応力）を打ち消す。ばね４１２は、フランジ２２０および溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の他の構成要素の熱膨張および熱収縮に適応してもよい。
【0077】
例えば、供給導管２００が加熱されるかまたは冷えると、供給導管２００は、熱膨張または熱収縮する。供給導管の熱膨張および熱収縮は、フランジ２２０の高さを変化させる。ばね４１２は、フランジ２２０の重さによって供給導管に付与される応力を最小限に抑えながら、膨張中および収縮中にフランジ２２０の支持を維持する。供給導管２００の長手方向の膨張および収縮は、長手方向（すなわち、図示する座標軸の＋／－Ｙ方向）でのフランジ２２０の位置も変化させる。移動可能な支持体４１０は、フランジ２２０の長手方向の位置の変化に適応して再配置可能である。例えば、ばね４１２は、支持プレート４１１に沿って長手方向に摺動してよい。
【0078】
図示していないが、実施形態では、外部支持フレーム２５０は、外部支持フレーム２５０に取り付けられて、それにより溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の周囲にカプセルを形成するパネルをさらに含んでよい。溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０のカプセル封じにより、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０のすぐ周りの雰囲気を制御することを可能にし、それにより、例えば、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の白金成分による水素透過が防がれる。
【0079】
ここで図１４および図１６を参照すると、実施形態では、フランジ２２０のバス部分２２２が、クランプ３９９および電力供給ケーブル３８０によって電源（図示せず）に接続されてよい。供給ケーブル３８０は、供給ケーブル３８０を溶融することなく供給導管２００の加熱に必要な電力供給に適応するために、比較的大きな質量を有する場合がある。分配ケーブルの重さの一部が、フランジ２２０によって供給導管２００に伝達され、それにより供給導管２００に付加的な応力を導入する場合がある。実施形態では、供給導管に付与される供給ケーブル３８０の重さを相殺するために（ひいては、供給導管２００に付与される応力を低減するために）、供給ケーブルは、図１６に示すようにオーバーヘッド支持構造体４００によって支持されてよい。オーバーヘッド支持構造体４００は、モジュール１０２ａの上に吊り下げられたレール４０１を含んでよい。オーバーヘッド支持構造体４００は、レール４０１から延びるハンガ４０２をさらに含んでよい。ハンガ４０２は、供給ケーブル３８０がレール４０１から吊り下げられるように、供給ケーブル３８０に接続されてよい。ハンガ４０２は、供給ケーブル３８０の重さによって供給導管２００に付与される応力を最小限に抑えるように、供給ケーブル３８０の重さを支持する。実施形態では、ハンガ４０２は、レール４０１に沿って移動可能なトロリ４０４によって支持されてよい。トロリ４０４は、ハンガ４０２が供給ケーブル３８０を支持しながら移動することを可能にし、それにより、供給導管２００が膨張および収縮するときに、供給ケーブル３８０が接続されるフランジ２２０と供給ケーブル３８０との位置ずれを最小限に抑えてよい。例えば、モジュール１０２ａが加熱されたり、冷えたりすると、供給導管２００が膨張および収縮し、フランジ２２０を長手方向に移動させる場合がある。トロリ４０４は、フランジ２２０の位置が変化すると、ハンガ４０２が供給ケーブル３８０を支持するように供給ケーブル３８０をフランジ２２０と共に移動させることを可能にし、それにより、供給ケーブル３８０によって供給導管２００に付与される応力を低減してよい。
【0080】
実施形態では、ハンガ４０２は、ばね支持体４０６を含んでよい。ばね支持体４０６は、供給ケーブル３８０が鉛直方向（すなわち、図示する座標軸の＋／－Ｚ方向）に変位したときに、ばね支持体４０６が供給ケーブル３８０に対する連続的な鉛直支持をもたらすことを可能にするばね定数を有してよい。例えば、供給導管２００が加熱されたり、冷えたりすると、供給導管２００は、半径方向（すなわち、図示する座標軸の＋／－Ｙ方向に対して鉛直な方向）および長手方向（すなわち、図示する座標軸の＋／－Ｙ方向）の両方に熱膨張する。供給導管２００の半径方向の膨張および収縮により、フランジ２２０の鉛直方向の高さが変化する。導体フランジ２２０の重さによって供給導管２００に付与される応力を最小限に抑えるために、ばね支持体４０６は、導体フランジ２２０の位置が鉛直方向にシフトしたときでも、導体フランジ２２０に鉛直力が加えられるように選択されて、装着されてよい。したがって、ばね支持体４０６は、オーバーヘッド支持構造体４００に対する供給ケーブル３８０の位置にかかわらず、供給ケーブル３８０を支持する。したがって、ハンガ４０２は、モジュール１０２ａが加熱されたり、冷えたりすると、モジュール１０２ａの構成要素、例えば供給導管２００への応力の導入を最小限に抑えてよい。
【0081】
ここで、ガラス製造装置１０によるモジュール式の溶融ガラス供給装置１００の動作を、図１～図５を具体的に参照してさらに詳細に説明する。溶融炉１１と清澄システム１３とを接続する接続管５０に代わるモジュール式の溶融ガラス供給装置１００の使用について言及する。
【0082】
最初、モジュール１０２ａ，１０２ｂは、下側レールシステム１１２上で溶融炉１１と清澄システム１３との間に配置されてよい。各モジュール１０２ａ，１０２ｂの供給導管２００は、モジュール式の溶融ガラス供給装置１００のモジュール１０２ａ，１０２ｂを介した溶融炉１１から清澄システム１３への溶融ガラス１６の流れを促すために、溶融炉１１の出口と清澄システム１３の入口とに互いに位置合わせされてよい。次いで、供給導管２００が溶融炉１１から溶融ガラス１６の流れを受け入れる前に供給導管２００を予熱するために、電流をフランジ２２０（および／またはヒータ巻線２０１（図６Ｂ））に導入してよい。
【0083】
その後、溶融ガラス１６は、供給導管２００がフランジ２２０および／またはヒータ巻線２０１によって加熱されている間にモジュール１０２ａ，１０２ｂの供給導管２００を通って清澄システム１３に導かれてよい。モジュール１０２ａ，１０２ｂの温度が上昇すると、モジュール１０２ａ，１０２ｂの構成要素が、本明細書に記載するように、それぞれの熱膨張係数により半径方向および長手方向に熱膨張する場合がある。例えば、供給導管２００が長手方向に膨張すると、モジュール１０２ａ，１０２ｂは、互いにかつ／または溶融炉１１および清澄システム１３に抗して力を及ぼしてよい。これらの力により、モジュール１０２ａ，１０２ｂの下側レールシステム１１２に沿った下側キャリッジ１０４の変位および上側レールシステム１０６に沿った上側キャリッジ１０８の変位が生じ、それにより、供給導管２００など、モジュール１０２ａ，１０２ｂの構成部分に静的応力が導入されることなく、モジュール式の溶融ガラス供給装置１００のモジュール１０２ａ，１０２ｂの長手方向の熱膨張が長手方向で吸収されてよい。下側キャリッジ１０４の変位は、例えば、本明細書に記載するように、膨張支援部材１４４および質量補償部材１５０によって支援されてよい。
【0084】
モジュール１０２ａ，１０２ｂの構成要素の半径方向の熱膨張は、支持フレーム１２８の側方ばね要素１３４および鉛直ばね要素１３６によって吸収されてよい。具体的に、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の構成要素が半径方向に熱膨張し、鉛直支持部材１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃおよび水平支持部材１３２ａ，１３２ｂに押し付けられるときに、側方ばね要素１３４および鉛直ばね要素１３６は、それぞれ鉛直支持部材１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃおよび水平支持部材１３２ａ，１３２ｂの変位を可能にし、それにより、溶融ガラス供給導管アセンブリ１１０の半径方向の熱膨張を吸収し、供給導管２００への応力の導入を軽減してよい。
【0085】
図２および図１４～図１６を参照すると、モジュール１０２ａ，１０２ｂのオーバーヘッド支持構造体４００および移動可能な支持体４１０は、モジュール式の溶融ガラス供給装置１００が加熱されるときのモジュール１０２ａ，１０２ｂのフランジ２２０の変位を吸収する。具体的に、移動可能な支持体４１０のばね４１２は、支持プレート４１１と接続ブラケット４１６との間で伸長するとともに支持プレート４１１に沿って摺動して、フランジ２２０の長手方向の変位を吸収し、これにより、フランジ２２０による供給導管２００への応力の導入を軽減する。同時に、ばね支持体４０６は、鉛直方向上向きに後退し、フランジ２２０を介して供給導管２００に加わる供給ケーブル３８０の重さを低減し、供給導管２００への応力の導入を軽減することにより、フランジ２２０および取り付けられた供給ケーブル３８０の鉛直変位を吸収する。
【0086】
再び図１～図３を参照すると、モジュール式の溶融ガラス供給装置１００のモジュール１０２ａ，１０２ｂの温度が平衡化し、ガラス製造装置１０の構成要素の熱膨張が低減する、例えば終わると、キャリッジカプラ１７０は、モジュール１０２ａ，１０２ｂの下側キャリッジ１０４を互いに接続し、それによりモジュール１０２ａ，１０２ｂ間の相対的な動きを防ぐために使用される。
【0087】
本明細書に記載したモジュール式の溶融ガラス供給装置は、モジュール式の溶融ガラス供給装置の構成要素内の応力を低減または軽減し、それにより、モジュール式の溶融ガラス供給装置の耐用年数を延ばし、製造量を増大させ、ガラス製造装置の運転およびメンテナンスコストを低減するために使用してよい。例えば、記載したモジュール式の溶融ガラス供給装置は、装置の構成要素の熱膨張を吸収することにより、装置の構成要素の熱膨張によって生じる応力を低減することができる。構成要素の熱膨張を吸収することにより、より高い動作温度を実現し、ひいては、より大きな流量の溶融ガラスが装置を通ること（すなわち、溶融ガラスの時間当たり質量の増加）を可能にし、それにより、生産量を増大させると同時に、応力による損傷または故障のリスクを低減してよい。
【0088】
本明細書に記載した実施形態に対して、特許請求される主題の主旨および範囲から逸脱せずに、様々な修正および変形を行えることは、当業者にとって明らかであろう。それゆえに、本明細書は、本明細書に記載した様々な実施形態の修正および変形を、そのような修正および変形が添付の請求項およびそれらの均等物の範囲内であることを条件として、カバーすることを意図している。
【0089】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【0090】
実施形態１
溶融ガラス供給装置を備えるガラス製造装置であって、前記溶融ガラス供給装置は、少なくとも１つのモジュールを備え、前記少なくとも１つのモジュールは、
複数の下側キャリッジローラを含む下側キャリッジと、
前記下側キャリッジに支持された上側レールシステムであって、水平に対して０度よりも大きな仰角αに向けられた一対の上側支持レールを含む、上側レールシステムと、
上側キャリッジであって、
水平に対して０度よりも大きな仰角βに向けられたベースプレートと、
前記ベースプレートに接続され、前記上側レールシステムの前記一対の上側支持レールに係合された複数の上側キャリッジローラと
を含む上側キャリッジと
を備える、ガラス製造装置。
溶融ガラス供給装置を備えるガラス製造装置であって、前記溶融ガラス供給装置は、少なくとも１つのモジュールを備え、前記少なくとも１つのモジュールは、
複数の下側キャリッジローラを含む下側キャリッジと、
前記下側キャリッジに支持された上側レールシステムであって、水平に対して０度よりも大きな仰角αに向けられた一対の上側支持レールを含む、上側レールシステムと、
上側キャリッジであって、
水平に対して０度よりも大きな仰角βに向けられたベースプレートと、
前記ベースプレートに接続され、前記上側レールシステムの前記一対の上側支持レールに係合された複数の上側キャリッジローラと
を含む上側キャリッジと
を備える、ガラス製造装置。
【0091】
実施形態２
前記仰角αは前記仰角βに等しい、実施形態１記載のガラス製造装置。
前記仰角αは前記仰角βに等しい、実施形態１記載のガラス製造装置。
【0092】
実施形態３
一対の下側支持レールを含む下側レールシステムをさらに備え、前記下側キャリッジの前記複数の下側キャリッジローラは、前記一対の下側支持レールに係合されている、実施形態１記載のガラス製造装置。
一対の下側支持レールを含む下側レールシステムをさらに備え、前記下側キャリッジの前記複数の下側キャリッジローラは、前記一対の下側支持レールに係合されている、実施形態１記載のガラス製造装置。
【0093】
実施形態４
前記下側キャリッジに接続された膨張支援部材をさらに備え、前記膨張支援部材は、前記下側キャリッジに膨張支援力を加えるように構成されている、実施形態１記載のガラス製造装置。
前記下側キャリッジに接続された膨張支援部材をさらに備え、前記膨張支援部材は、前記下側キャリッジに膨張支援力を加えるように構成されている、実施形態１記載のガラス製造装置。
【0094】
実施形態５
前記上側キャリッジおよび前記上側レールシステムに接続された質量補償部材をさらに備え、前記質量補償部材は、前記上側レールシステムに沿って前記上側キャリッジに上向きの質量補償力を加えるように構成されている、実施形態１記載のガラス製造装置。
前記上側キャリッジおよび前記上側レールシステムに接続された質量補償部材をさらに備え、前記質量補償部材は、前記上側レールシステムに沿って前記上側キャリッジに上向きの質量補償力を加えるように構成されている、実施形態１記載のガラス製造装置。
【0095】
実施形態６
前記下側キャリッジに接続された膨張支援部材をさらに備え、前記膨張支援部材は、前記下側キャリッジに膨張支援力を加えるように構成されている、実施形態５記載のガラス製造装置。
前記下側キャリッジに接続された膨張支援部材をさらに備え、前記膨張支援部材は、前記下側キャリッジに膨張支援力を加えるように構成されている、実施形態５記載のガラス製造装置。
【0096】
実施形態７
前記上向きの質量補償力の水平成分が、前記膨張支援力の水平成分とは逆である、実施形態６記載のガラス製造装置。
前記上向きの質量補償力の水平成分が、前記膨張支援力の水平成分とは逆である、実施形態６記載のガラス製造装置。
【0097】
実施形態８
前記上側キャリッジの前記ベースプレートに接続された支持フレームをさらに備え、前記支持フレームは、
前記ベースプレートに対して横方向に変位可能であるように、側方ばね要素によって前記ベースプレートに接続された鉛直支持部材と、
水平支持部材であって、前記水平支持部材が前記鉛直支持部材に対して鉛直方向に変位可能であり、かつ前記鉛直支持部材が前記水平支持部材に対して横方向に変位可能であるように、鉛直ばね要素および前記側方ばね要素によって前記鉛直支持部材に接続された水平支持部材と
を備える、実施形態１記載のガラス製造装置。
前記上側キャリッジの前記ベースプレートに接続された支持フレームをさらに備え、前記支持フレームは、
前記ベースプレートに対して横方向に変位可能であるように、側方ばね要素によって前記ベースプレートに接続された鉛直支持部材と、
水平支持部材であって、前記水平支持部材が前記鉛直支持部材に対して鉛直方向に変位可能であり、かつ前記鉛直支持部材が前記水平支持部材に対して横方向に変位可能であるように、鉛直ばね要素および前記側方ばね要素によって前記鉛直支持部材に接続された水平支持部材と
を備える、実施形態１記載のガラス製造装置。
【0098】
実施形態９
前記支持フレームは、
前記鉛直支持部材に接続された鉛直支持プレートと、
前記水平支持部材に接続された水平支持プレートと
を備える、実施形態８記載のガラス製造装置。
前記支持フレームは、
前記鉛直支持部材に接続された鉛直支持プレートと、
前記水平支持部材に接続された水平支持プレートと
を備える、実施形態８記載のガラス製造装置。
【0099】
実施形態１０
前記上側キャリッジに支持された溶融ガラス供給導管アセンブリをさらに備え、前記溶融ガラス供給導管アセンブリは、
耐火セラミック材料から形成された上側クレードルブロックと、耐火セラミック材料から形成された下側クレードルブロックとを含むクレードルアセンブリと、
前記クレードルアセンブリ内に配置され、前記溶融ガラス供給導管アセンブリの長手方向に延びる管アセンブリであって、耐火セラミック材料から形成された上側管部分と、耐火セラミック材料から形成された下側管部分とを含む管アセンブリと、
前記管アセンブリ内に配置され、前記長手方向に延びる供給導管であって、耐火金属から形成された供給導管と
を備える、実施形態１記載のガラス製造装置。
前記上側キャリッジに支持された溶融ガラス供給導管アセンブリをさらに備え、前記溶融ガラス供給導管アセンブリは、
耐火セラミック材料から形成された上側クレードルブロックと、耐火セラミック材料から形成された下側クレードルブロックとを含むクレードルアセンブリと、
前記クレードルアセンブリ内に配置され、前記溶融ガラス供給導管アセンブリの長手方向に延びる管アセンブリであって、耐火セラミック材料から形成された上側管部分と、耐火セラミック材料から形成された下側管部分とを含む管アセンブリと、
前記管アセンブリ内に配置され、前記長手方向に延びる供給導管であって、耐火金属から形成された供給導管と
を備える、実施形態１記載のガラス製造装置。
【0100】
実施形態１１
前記下側管部分と前記下側クレードルブロックとの間に形成されたキー溝であって、前記長手方向を横切る横方向に延びるキー溝と、
前記キー溝内に配置され、前記下側管部分と前記下側クレードルブロックとを接続するキーと
をさらに備える、実施形態１０記載のガラス製造装置。
前記下側管部分と前記下側クレードルブロックとの間に形成されたキー溝であって、前記長手方向を横切る横方向に延びるキー溝と、
前記キー溝内に配置され、前記下側管部分と前記下側クレードルブロックとを接続するキーと
をさらに備える、実施形態１０記載のガラス製造装置。
【0101】
実施形態１２
前記溶融ガラス供給導管アセンブリは、前記クレードルアセンブリの周囲に配置された耐火ブロックをさらに備え、前記耐火ブロックは耐火セラミック材料から形成されている、実施形態１０記載のガラス製造装置。
前記溶融ガラス供給導管アセンブリは、前記クレードルアセンブリの周囲に配置された耐火ブロックをさらに備え、前記耐火ブロックは耐火セラミック材料から形成されている、実施形態１０記載のガラス製造装置。
【0102】
実施形態１３
前記下側クレードルブロックと前記耐火ブロックとの間に形成されたキー溝であって、前記長手方向を横切る横方向に延びるキー溝と、
前記キー溝内に配置され、前記下側クレードルブロックと前記耐火ブロックとを接続するキーと
をさらに備える、実施形態１２記載のガラス製造装置。
前記下側クレードルブロックと前記耐火ブロックとの間に形成されたキー溝であって、前記長手方向を横切る横方向に延びるキー溝と、
前記キー溝内に配置され、前記下側クレードルブロックと前記耐火ブロックとを接続するキーと
をさらに備える、実施形態１２記載のガラス製造装置。
【0103】
実施形態１４
前記上側管部分は、前記長手方向に延びかつ前記供給導管の一部の周囲にアーチ状に配置された複数の管セグメントを含む、実施形態１０記載のガラス製造装置。
前記上側管部分は、前記長手方向に延びかつ前記供給導管の一部の周囲にアーチ状に配置された複数の管セグメントを含む、実施形態１０記載のガラス製造装置。
【0104】
実施形態１５
前記供給導管の長手方向端部にて前記供給導管に接続された少なくとも１つのフランジをさらに備える、実施形態１０記載のガラス製造装置。
前記供給導管の長手方向端部にて前記供給導管に接続された少なくとも１つのフランジをさらに備える、実施形態１０記載のガラス製造装置。
【0105】
実施形態１６
前記少なくとも１つのフランジは、供給ケーブルに接続されたバス部分と、前記供給導管に接触する分配部分とを備える、実施形態１５記載のガラス製造装置。
前記少なくとも１つのフランジは、供給ケーブルに接続されたバス部分と、前記供給導管に接触する分配部分とを備える、実施形態１５記載のガラス製造装置。
【0106】
実施形態１７
前記バス部分に接続された移動可能な支持体と、前記バス部分に鉛直方向で力を加えるように構成されたばね要素とをさらに備える、実施形態１６記載のガラス製造装置。
前記バス部分に接続された移動可能な支持体と、前記バス部分に鉛直方向で力を加えるように構成されたばね要素とをさらに備える、実施形態１６記載のガラス製造装置。
【0107】
実施形態１８
前記移動可能な支持体は、前記少なくとも１つのフランジの前記バス部分から電気的に絶縁されている、実施形態１７記載のガラス製造装置。
前記移動可能な支持体は、前記少なくとも１つのフランジの前記バス部分から電気的に絶縁されている、実施形態１７記載のガラス製造装置。
【0108】
実施形態１９
溶融ガラス供給導管アセンブリを備えるガラス製造装置であって、前記溶融ガラス供給導管アセンブリは、
耐火セラミック材料から形成された上側クレードルブロックと、耐火セラミック材料から形成された下側クレードルブロックとを含むクレードルアセンブリと、
前記クレードルアセンブリ内に配置され、前記溶融ガラス供給導管アセンブリの長手方向に延びる管アセンブリであって、耐火セラミック材料から形成された上側管部分と、耐火セラミック材料から形成された下側管部分とを含む管アセンブリと、
前記下側管部分と前記下側クレードルブロックとの間に形成されたキー溝であって、前記長手方向を横切る横方向に延びるキー溝と、
前記キー溝内に配置され、前記下側管部分と前記下側クレードルブロックとを接続するキーと
を備える、ガラス製造装置。
溶融ガラス供給導管アセンブリを備えるガラス製造装置であって、前記溶融ガラス供給導管アセンブリは、
耐火セラミック材料から形成された上側クレードルブロックと、耐火セラミック材料から形成された下側クレードルブロックとを含むクレードルアセンブリと、
前記クレードルアセンブリ内に配置され、前記溶融ガラス供給導管アセンブリの長手方向に延びる管アセンブリであって、耐火セラミック材料から形成された上側管部分と、耐火セラミック材料から形成された下側管部分とを含む管アセンブリと、
前記下側管部分と前記下側クレードルブロックとの間に形成されたキー溝であって、前記長手方向を横切る横方向に延びるキー溝と、
前記キー溝内に配置され、前記下側管部分と前記下側クレードルブロックとを接続するキーと
を備える、ガラス製造装置。
【0109】
実施形態２０
前記クレードルアセンブリの周囲に配置された耐火ブロックをさらに備え、前記耐火ブロックは耐火セラミック材料から形成されている、実施形態１９記載のガラス製造装置。
前記クレードルアセンブリの周囲に配置された耐火ブロックをさらに備え、前記耐火ブロックは耐火セラミック材料から形成されている、実施形態１９記載のガラス製造装置。
【0110】
実施形態２１
前記下側クレードルブロックと前記耐火ブロックとの間に形成されたキー溝であって、前記溶融ガラス供給導管アセンブリの前記長手方向を横切る横方向に延びるキー溝と、
前記キー溝内に配置され、前記下側クレードルブロックと前記耐火ブロックとを接続するキーと
をさらに備える、実施形態２０記載のガラス製造装置。
前記下側クレードルブロックと前記耐火ブロックとの間に形成されたキー溝であって、前記溶融ガラス供給導管アセンブリの前記長手方向を横切る横方向に延びるキー溝と、
前記キー溝内に配置され、前記下側クレードルブロックと前記耐火ブロックとを接続するキーと
をさらに備える、実施形態２０記載のガラス製造装置。
【0111】
実施形態２２
前記上側管部分は、前記長手方向に延びかつアーチ状に配置された複数の管セグメントを備える、実施形態１９記載のガラス製造装置。
前記上側管部分は、前記長手方向に延びかつアーチ状に配置された複数の管セグメントを備える、実施形態１９記載のガラス製造装置。
【0112】
実施形態２３
前記管アセンブリ内に配置され、前記長手方向に延びる、耐火金属から形成された供給導管をさらに備える、実施形態１９記載のガラス製造装置。
前記管アセンブリ内に配置され、前記長手方向に延びる、耐火金属から形成された供給導管をさらに備える、実施形態１９記載のガラス製造装置。
【0113】
実施形態２４
前記供給導管の長手方向端部にて前記供給導管に接続されたフランジをさらに備える、実施形態２３記載のガラス製造装置。
前記供給導管の長手方向端部にて前記供給導管に接続されたフランジをさらに備える、実施形態２３記載のガラス製造装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】