CN111902373B - 用于电缆线的支撑设备 - Google Patents

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CN111902373B CN201980021068.9A CN201980021068A CN111902373B CN 111902373 B CN111902373 B CN 111902373B CN 201980021068 A CN201980021068 A CN 201980021068A CN 111902373 B CN111902373 B CN 111902373B
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Abstract

本案公开用于支撑供应电流至玻璃制造设备的组件的电缆线的设备。所述设备允许在至少两个轴上的移动，从而允许缆线当玻璃制造组件在加热和冷却期间膨胀和收缩时遵循玻璃制造组件的移动，而不会在电缆线的附接点上产生过大的应力。

Description

用于电缆线的支撑设备
技术领域
此申请案主张美国临时专利申请案序列号62/635,080(所述临时专利申请案于2018年2月26日提出申请)的优先权的益处，所述临时专利申请案的内容被依据并且通过参照的方式全体地并入本文中(就像后文中完全地阐述般)。
本公开涉及用于高电流的电缆线的支撑设备，以及更为特定地涉及供应用于玻璃的制造的直接加热的容器的电缆线。
背景技术
商业的玻璃制造工艺可分成3个阶段：熔化、澄清及调节。所述调节步骤涉及到冷却熔融玻璃以达到用以形成玻璃制品的适当的黏度，并且在输送系统内执行。可根据要在每个区域中执行的特定的功能，将输送系统分为数个区域。举例来说，输送系统可包含：用以从熔融玻璃中去除气泡的澄清设备、用以使得熔融玻璃均匀化的混合设备，及用以将熔融玻璃引导至形成设备的输送容器。输送系统进一步包含：经配置以将熔融玻璃运送至每个区域和在每个区域之间运送熔融玻璃的各种管道。
对于具有光学质量的玻璃制品的制造来说(例如，用于显示设备(移动电话、桌面计算机和笔记本计算机、电视等等)的玻璃板)，主要的输送系统组件通常是金属的，并且通过建立在组件中的电流来加热。这种方法通常被称为直接加热。因此，在示例性的玻璃制造工艺中，输送系统的每一区域通常被直接加热。通过使电流通过含有熔融玻璃且发挥作用以提供电阻(焦耳)加热的一系列的凸缘(电极)，其中所述凸缘连接至金属组件(管道或容器)，将热传递至熔融玻璃。电能通常是通过一系列的大的、高电流容量的缆线且通过连接至凸缘的电源来提供。这些缆线的尺寸与电流的大小成比例。这些缆线可能很大而且很重。
当含有熔融玻璃的金属管道和/或容器从室温加热至其操作条件时，它们经受热膨胀，并且凸缘的位置可以从冷位置移动到热位置。尽管这些缆线具有重量和刚度，仍然期望缆线遵循凸缘的移动。若缆线没有被适当地支撑以适应管道和/或容器在其加热和膨胀时的移动，各种薄壁金属组件可能会被损坏。
所需要的是缆线支撑设备，所述缆线支撑设备允许缆线以自由的方式垂直地、水平地，及横向地移动以遵循附接的组件(容器、管道)的膨胀移动，而不会妨碍组件的移动。
发明内容
根据本公开，公开一种玻璃制造设备，所述玻璃制造设备包含：金属容器，所述金属容器经配置以输送熔融玻璃；凸缘，所述凸缘附接至所述金属容器，所述凸缘耦接至电缆线；及缆线支撑设备，所述缆线支撑设备支撑所述缆线，所述缆线支撑设备包含：缆线接合组件，所述缆线接合组件与所述电缆线接合且可沿着第一方向而抵抗弹簧力移动。
在一些实施例中，所述缆线接合组件可沿着垂直于所述第一方向的第二方向移动。举例来说，所述第一方向可为一垂向方向。
在一些实施例中，所述缆线接合设备可围绕平行于所述第一方向的旋转轴来旋转。
所述弹簧力可由弹簧来提供，并且所述缆线接合组件可通过支撑杆耦接至所述弹簧。
在一些实施例中，所述支撑杆与支撑臂接合且可在所述支撑臂内沿着所述支撑杆的纵向轴滑动。所述支撑臂可围绕延伸通过所述支撑臂的第一端的旋转轴旋转。
在实施例中，所述支撑臂的一长度可沿着所述支撑臂的一纵向轴变化。
在一些实施例中，所述支撑臂可包含：锁定构件，所述锁定构件可从解锁位置移动至锁定位置，所述锁定构件经配置以在处于所述锁定位置时防止所述支撑臂的长度变化。
在一些实施例中，所述支撑杆的纵向轴可与所述支撑臂的所述旋转轴平行。
在一些实施例中，所述缆线接合组件可包含：缆线托盘，所述缆线托盘可拆卸地耦接至附接到所述支撑杆的一支撑板。
所述缆线接合组件可包含：电绝缘材料。
在一些实施例中，所述支撑杆可耦接至滑轮组件。缆绳可用以利用滑轮将所述缆线接合组件耦接至所述支撑杆。
在一些实施例中，所述缆线接合组件可包含：延伸穿过其中的至少一个缆线通道。所述缆线托盘可包含：可拆卸地彼此耦接的至少二个部分，并且其中所述至少一个缆线通道在所述至少二个部分之间分开。所述缆线托盘可包含：多个缆线通道。
所述弹簧力可由弹簧来提供，且在一些实施例中，所述弹簧力可为所述弹簧的位移的非线性函数。
在其他的实施例中，其中描述了一种玻璃制造设备，其包含：金属容器，所述金属容器经配置以输送熔融玻璃；凸缘，所述凸缘附接至所述金属容器，所述凸缘耦接至电缆线；缆线支撑设备，所述缆线支撑设备支撑所述缆线。所述缆线支撑设备可包含：缆线接合组件，所述缆线接合组件与所述电缆线接合且可沿着第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向移动，以及其中所述缆线接合组件沿着所述第一方向的移动抵抗弹簧力。
在一些实施例中，所述缆线接合组件可围绕旋转轴旋转。
所述弹簧力是由至少一个弹簧来提供。在实施例中，所述至少一个弹簧可耦接至支撑杆。举例来说，在一些实施例中，所述至少一个弹簧可包含：耦接至多个支撑杆的多个弹簧。
在一些实施例中，支撑杆可以可滑动地耦接至一支撑臂。根据一些实施例，所述支撑臂可围绕旋转轴旋转。在一些实施例中，所述支撑臂的长度沿着所述支撑臂的纵向轴变化。
又在其他的实施例中，公开了一种玻璃制造设备，所述玻璃制造设备包含：金属容器，所述金属容器经配置以输送熔融玻璃；凸缘，所述凸缘附接至所述金属容器，所述凸缘耦接至电缆线；缆线支撑设备，所述缆线支撑设备支撑所述缆线。所述缆线支撑设备可包含：缆线接合组件，所述缆线接合组件与所述电缆线接合、可沿着第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向移动，及可围绕旋转轴旋转，及其中所述缆线接合组件沿着所述第一方向的移动抵抗弹簧力。
又在其他的实施例中，公开一种玻璃制造设备，所述玻璃制造设备包含：金属容器，所述金属容器经配置以输送熔融玻璃；凸缘，所述凸缘附接至所述金属容器，所述凸缘耦接至电缆线；及缆线支撑设备，所述缆线支撑设备支撑所述缆线。所述缆线支撑设备可包含：缆线接合组件，所述缆线接合组件与所述电缆线接合、可沿着第一方向而抵抗弹簧力移动，及围绕旋转轴旋转。
在本文中公开的实施例的额外的特征和优点将被阐述于后续的实施方式中，并且所述特征和优点部分地对于那些熟练技术人员来说将从所述描述中而为显而易见的，或通过实践在本文中描述的实施例(其中包含后续的实施方式、申请专利范围，以及随附图式)来识别。
应理解到：本文实施例之前文的一般性描述和后续的实施方式二者意在提供用于理解在本文中公开的实施例的本质和特征的总览或架构。随附图式被包含以提供进一步的理解，并且被并入此说明书中和构成此说明书的一部分。图式示例说明本公开的各种实施例，并且与描述相结合来解释原理和其操作。
附图说明
图1是示例性的玻璃制造设备的示意图。
图2是用于运送熔融玻璃且装配有用于将电流传导至金属容器的凸缘的示例性的金属容器的透视图。
图3是根据本公开的实施例的缆线支撑设备的透视图。
图4是用于与图3的实施例一同使用的示例性的支撑臂的侧视图。
图5是图3的缆线支撑设备的另一透视图。
图6是根据本公开的另一示例性的缆线支撑设备的透视图。
图7是根据本公开的又一示例性的缆线支撑设备。
图8是用于与图7的缆线支撑设备一同使用的示例性的弹簧组件的横截面图；及
图9是用于与图7的缆线支撑设备一同使用的示例性的缆线接合组件的透视图。
具体实施方式
现在将详细地参照本公开的实施例，所述实施例的实例被示例说明于随附图式中。尽可能地，将在全部的图式中使用相同的组件符号以意指为相同的或类似的部件。然而，本公开可利用许多的不同的形式来体现并且不应该被解释为受限于在此阐述的实施例。
范围在此可被表示为：从“大约的(about)”一个特定的数值(及/或)至“大约的(about)”另一个特定的数值。当表示此种范围时，另一个实施例包含从一个特定的数值至另一个特定的数值。类似地，当数值通过使用先行词“大约(about)”被表示为近似值时，将理解到：所述特定的数值形成另一个实施例。将进一步地理解到：所述范围中的每一范围的端点对于另一个端点都是重要的，并且独立于另一个端点。
在本文中使用的方向术语(例如：向上(up)、向下(down)、右边(right)、左边(left)、前面(front)、后面(back)、顶部(top)、底部(bottom))仅是参照所绘制的图式来制定，并且无意于暗示绝对的方向。
除非另外清楚地声明，否则无意于将在此阐述的任何的方法解释为要求其步骤按照特定的顺序来执行，或是要求任何的设备要具有特定的方向。因此，在方法权利要求项实际上没有叙述其步骤应遵循的顺序，或任何的设备权利要求项实际上没有叙述针对于个别的组件的顺序或方向，或没有另外地在申请专利范围或说明书中具体陈述将步骤限制为要遵循特定的顺序，或者针对于设备的组件的特定的顺序或方向并未被叙述的情况中，无意于在任何方面推论顺序或方向。这些适用于：用以进行解释的任何的可能的非表达基础，其中包含：与步骤的安排、操作流程、组件的顺序，或组件的方向相关的逻辑事项；从语法组织或标点符号导引出的简单的意义，以及在说明书中描述的实施例的数目或类型。
在本文中使用的单数形式“一(a)”、“一个(an)”，及“所述(the)”包含：多个引用(除非上下文另外清楚地指明)。因此，举例来说，对于“一(a)”组件的引用包含：具有二或多个此类的组件的方面(除非上下文另外清楚地指明)。
在本文中使用词语“示例性的(exemplary)”、“实例(example)”，或其各种形式以意指为：作为示例、实例，或说明。在本文中描述为“示例性的(exemplary)”或描述为“实例(example)”的任何的方面或设计并不一定被解释为：相对于其他的方面或设计是优选的或有利的。此外，实例被提供以仅为了达到清楚和理解的目的，并且不意味着利用任何的方式来限制或限定所公开的申请标的或本公开的相关的部分。应理解到：可能已经呈现了无数个具有变化范畴的额外的或替代的实例，但是为了达到简洁的目的已经省略了这些实例。
在图1中显示的是示例性的玻璃制造设备10。在一些实施例中，玻璃制造设备10可包含：可包含熔化容器14的玻璃熔炉12。除了熔化容器14之外，玻璃熔炉12可以视情况包含：一或多个额外的组件(例如：经配置以加热原始材料和将所述原始材料转化为熔融材料(在后文中的“熔融玻璃(molten glass)”、“玻璃熔体(glass melt)”，或“熔体(melt)”的加热组件(例如，燃烧器和/或电极))。
在另外的实施例中，玻璃熔炉12可包含：减少来自熔化容器的热损失的热管理装置(例如，绝热组件)。在更进一步的实施例中，玻璃熔炉12可包含：促进原始材料熔化为玻璃熔体的电子装置和/或机电装置。更进一步地，玻璃熔炉12可包含：支撑结构(例如，支撑底座、支撑构件等等)或其他的组件。
玻璃熔化容器14通常是由耐火材料形成，所述耐火材料例如为耐火陶瓷材料，例如：包含氧化铝或氧化锆的耐火陶瓷材料，但耐火陶瓷材料可包含其他的耐火材料(诸如为：钇(例如，氧化钇、钇安定氧化锆、磷酸钇)、锆石(ZrSiO4)或氧化铝-氧化锆-二氧化硅(alumina-zirconia-silica)，或甚至氧化铬(其中视情况使用或以任何的组合的方式来使用)。在一些实例中，玻璃熔化容器14可由耐火陶瓷砖构成。
在一些实施例中，玻璃熔炉12可被并入以作为一玻璃制造设备的一组件，所述玻璃制造设备经配置以制造玻璃制品，例如具有不确定的长度的玻璃带，但在另外的实施例中，玻璃制造设备可经配置以形成其他的玻璃制品，例如(并非限制)：玻璃棒、玻璃管、玻璃封套(例如：用于照明装置(例如：灯泡)的玻璃封套)，及玻璃镜片，但可考虑许多的其他的玻璃制品。在一些实例中，熔炉可被并入以作为玻璃制造设备(其中包含狭槽拉制设备、浮浴设备、向下拉制设备(例如：熔融向下拉制设备)、向上拉制设备、压制设备、滚压设备、管拉制设备，或受益于本公开的任何的其他的玻璃制造设备)的组件。举例来说，图1示意性地将玻璃熔炉12示例说明为用于熔融拉制玻璃带以进行随后的处理而形成个别的玻璃片或将玻璃带绕到卷轴上的熔融向下拉伸玻璃制造设备10的组件。
玻璃制造设备10(例如：熔融向下拉制设备10)可以视情况包含：上游玻璃制造设备16，所述上游玻璃制造设备设置在相对于玻璃熔化容器14的上游处。在一些实例中，上游玻璃制造设备16的一部分，或整个上游玻璃制造设备16可被并入以作为玻璃熔炉12的部分。
在示例说明于图1中的实施例中显示，上游玻璃制造设备16可包含：原始材料储存仓18、原始材料输送装置20，及连接至原始材料输送装置的马达22。原始材料储存仓18可经配置以储存一定量的原始材料24，所述原始材料可通过一或多个馈送端口被馈送至玻璃熔炉12的熔化容器14(如由箭头26指示)。原始材料24通常包含：一或多种形成玻璃的金属氧化物和一或多种改性剂。在一些实例中，原始材料输送装置20可由马达22提供动力，以使得原始材料输送装置20将一预定量的原始材料24从储存仓18输送至熔化容器14。在另外的实例中，马达22可为原始材料输送装置20提供动力以基于在熔化容器14的下游处(相对于熔融玻璃的流动方向)感测到的熔融玻璃的水平并且以控制的速率来引入原始材料24。在熔化容器14内的原始材料24随后可被加热以形成熔融玻璃28。通常，在初始的熔化步骤中，原始材料作为颗粒(例如为包含各种“砂(sand)”)被加到熔化容器中。原始材料也可包含：来自先前的熔化和/或形成操作的废玻璃(意即，碎玻璃)。通常使用燃烧器以开始进行熔化工艺。在电增强的熔化工艺中，一旦原始材料的电阻足够地降低(例如，当原始材料开始液化时)，通过在被设置为与原始材料接触的电极之间产生电势，以此建立通过原始材料的电流来开始电增强，原始材料通常在此时进入熔融状态，或处于熔融状态。
玻璃制造设备10也可以视情况包含：下游玻璃制造设备30，所述下游玻璃制造设备设置在玻璃熔炉12的下游处(相对于熔融玻璃28的流动方向)。在一些实例中，下游玻璃制造设备30的一部分可被并入以作为玻璃熔炉12的部分。然而，在一些情况中，在后文中论述的第一连接管道32，或下游玻璃制造设备30的其他的部分可被并入以作为玻璃熔炉12的部分。下游玻璃制造设备的组件(其中包含第一连接管道32)可由贵金属形成。适当的贵金属包含：从由铂、铱、铑、锇、钌，及钯所组成的群组中选出的铂族金属，或其合金。举例来说，玻璃制造设备的下游组件可由一铂铑合金形成，所述铂铑合金包含：从大约70重量％至大约90重量％的铂和从大约10重量％至大约30重量％的铑。然而，用于形成玻璃制造设备的下游组件的其他的适当的材料可包含：钼、铼、钽、钛、钨，及其合金。
下游玻璃制造设备30可包含：第一调节(意即，处理)容器(例如：澄清容器34)，所述第一调节容器位于熔化容器14的下游处并且通过在前文中参照的第一连接管道32耦接至熔化容器14。在一些实例中，熔融玻璃28可通过重力从熔化容器14通过第一连接管道32被馈送至澄清容器34。举例来说，重力可驱动熔融玻璃28从熔化容器14通过第一连接管道32的内部路径而到达澄清容器34。然而，应理解到：其他的调节容器可被设置在熔化容器14的下游处(例如，在熔化容器14与澄清容器34之间)。在一些实施例中，可以在熔化容器与澄清容器之间使用调节容器，其中来自主要的熔化容器的熔融玻璃在辅助的容器中被进一步地加热以继续地进行熔化工艺，或在进入澄清容器之前被冷却至比在主要的熔化容器中的熔融玻璃的温度更低的温度。
如前文描述，可通过各种技术从熔融玻璃28中去除气泡。举例来说，原始材料24可包含：多价化合物(意即：澄清剂)，例如为氧化锡(当氧化锡被加热时会经历化学还原反应和释放氧)。其他的适当的澄清剂包含(而非限制)：砷、锑、铁，及铈(尽管在一些应用中，由于环境的原因可能会阻止使用砷和锑)。澄清容器34被加热至高于熔化容器温度的温度，以此加热澄清剂。澄清容器(以及(视情况)第一连接管道32)可被直接地加热，其中附接至澄清容器34的电性凸缘33通过电缆线35连接至适当的电源(未示出)。在图2中最佳观察到，凸缘33环绕澄清容器34，并且(例如)通过焊接附接至澄清容器的外表面。电缆线35通常通过在相应的电缆线35的端部处的接头37连接至电性凸缘33，所述电缆线可利用螺栓连接至在相应的电性凸缘33上的接收电极39。额外的接头37(见图3)可设置在电缆线35的相对端上，并且用以利用螺栓将电缆线35连接至另外的导体(例如，刚性的主母线)。电性凸缘的数目和位置可根据沿着特定的管道和/或容器的所需要的个别的加热区域的数目和位置来改变。当图1和图2描绘电缆线和附接至澄清容器34的电性凸缘时，电性凸缘和电缆线可以类似地与下游玻璃制造设备30的金属组件中的任何一个相关联。
由包含在熔体中的一或多种澄清剂的温度引起的化学还原在澄清容器34中产生的氧气可扩散至在熔炉中产生的气泡。随着浮力增加而增大的含氧量高的气泡随后可上升至在澄清容器内的熔融玻璃的自由表面，随后可从澄清容器排出。当气泡上升而通过熔融玻璃时，气泡可进一步地引起在澄清容器中的熔融玻璃的机械混合。
再次地参照至图1，下游玻璃制造设备30可进一步包含：另一个调节容器(例如：混合容器36(例如：搅拌容器))，所述调节容器用于混合在澄清容器34的下游处流动的熔融玻璃。混合容器36可被使用以提供均匀的玻璃熔体组成物，以此降低：可能以另外的方式存在于离开澄清容器的经过澄清的熔融玻璃内的化学或热不均匀性。如图所示，澄清容器34可通过第二连接管道38耦接至混合容器36。在一些实施例中，熔融玻璃28可通过重力从澄清容器34通过第二连接管道38被馈送至混合容器36。举例来说，重力可驱动熔融玻璃28从澄清容器34通过第二连接管道38的内部路径而到达混合容器36。与澄清容器34相同，混合容器36(以及(视情况)第二连接管道38)可被直接地加热，其中类似于凸缘33的凸缘附接至混合容器36(以及(视情况)第二连接管道38)，并且通过电缆线连接至适当的电源(未示出)。
通常，在混合容器36内的熔融玻璃包含：自由表面，其中自由体积在自由表面与混合容器的顶部之间延伸。应注意到尽管混合容器36被显示为：位于澄清容器34的下游处(相对于熔融玻璃的流动方向)，在其他的实施例中，混合容器36可被设置在澄清容器34的上游处。在一些实施例中，下游玻璃制造设备30可包含：多个混合容器(例如：在澄清容器34的上游处的混合容器和在澄清容器34的下游处的混合容器)。这些多个混合容器可具有相同的设计，或者所述混合容器可具有彼此不同的设计。在一些实施例中，容器和/或管道中的一或多个可包含被设置在其中的静态混合叶片以促进熔融材料的混合和随后的均匀化。
下游玻璃制造设备30可进一步包含：另一个调节容器(例如，可位于混合容器36的下游处的输送容器40)。输送容器40可调节熔融玻璃28以被馈送至下游形成装置。举例来说，输送容器40可作为累积器和/或流量控制器以调整熔融玻璃28的流量并且通过离开管道44提供熔融玻璃28的一致的流量至形成主体42。在一些实施例中，在输送容器40内的熔融玻璃可包含：自由表面，其中自由体积从自由表面向上延伸至输送容器的顶部。如图所示，混合容器36可通过第三连接管道46耦接至输送容器40。在一些实例中，熔融玻璃28可通过重力从混合容器36通过第三连接管道46被馈送至输送容器40。举例来说，重力可驱动熔融玻璃28从混合容器36通过第三连接管道46的内部路径而到达输送容器40。并且，类似于已经描述的其他的金属组件，第三连接管道46(以及(视情况)输送容器40)可被直接地加热，其中附接至第三连接管道46的电性凸缘，以及(视情况)输送容器40通过电缆线连接至适当的电源(未示出)。
下游玻璃制造设备30可进一步包含：形成设备48，所述形成设备包含：在前文中参照的形成主体42(其中包含入口管道50)。离开管道44可被设置以从输送容器40输送熔融玻璃28至形成设备48的入口管道50。在一些实施例中，离开管道44(以及(视情况)入口管道50)可被直接地加热，其中附接至离开管道44的电性凸缘，以及(视情况)入口管道50可通过电缆线连接至适当的电源(未示出)。
在熔融向下拉制玻璃制造设备中的形成主体42可包含：设置在形成主体的上表面和会聚形成表面54(仅图示有一个表面)中的一槽52，所述会聚形成表面沿着形成主体的底部边缘(根部)56并且以拉伸方向会聚。通过输送容器40、离开管道44，及入口管道50输送至形成主体槽52的熔融玻璃溢出槽52的壁并且作为分离的熔融玻璃流而沿着会聚形成表面54降落。分离的熔融玻璃流在根部56下方并且沿着根部56汇聚以产生熔融玻璃(所述熔融玻璃从根部56以拉伸方向60被拉伸)的单条带58(其中产生熔融玻璃是通过以下方式来达成：施加向下的张力至玻璃带(例如，通过重力、边缘辊，以及拉引辊组件))，以在熔融玻璃冷却和材料的黏度增加的时候控制玻璃带的尺寸。从而，玻璃带58经历黏性与弹性间的转变(visco-elastic transition)并且获得给予玻璃带58稳定的尺寸特性的机械特性。在一些实施例中，玻璃带58可在玻璃带的弹性区域中通过玻璃分离设备(未示出)被分离成个别的玻璃板62，而在另外的实施例中，玻璃带可被卷绕至卷轴并且被储存以用于进一步的处理。
如上所述，示例性的下游玻璃制造工艺30利用直接地输送至包含玻璃的容器和包含管道的下游组件的电加热功率。电流是通过具有大的、高电流承载能力的电缆线35来输送，所述电缆线将此等各种组件连接至功率转换器。举例来说，可能需要大于15,000安培的电流来加热下游玻璃制造设备的各种金属组件。
尽管具有其尺寸、刚度，及重量，在本文中描述的缆线支撑设备支撑这些电缆线并允许电缆线沿着至少2个轴(在至少2个方向上(例如，在至少二个垂直方向上))的移动，从而有助于含有玻璃的容器的膨胀。在本文中描述的缆线支撑设备可以减少电缆线可连接到的金属容器的可能的应力变形。
图3是示例性的缆线支撑设备100的透视图，所述缆线支撑设备包含：用于将缆线支撑设备100附接至适当的框架或支撑构件(例如，建构梁柱或梁、支撑臂104、支撑杆106，及缆线接合组件108)的支撑托架102。缆线接合组件108可进一步包含：支撑板110和可拆卸地耦接至支撑板110的缆线托盘112。
在实施例中，支撑臂104可枢转地耦接至支撑托架102且可围绕旋转轴114旋转(尽管在另外的实施例中，支撑臂104可旋转地直接耦接至另一支撑结构(例如，直接耦接至建构梁柱或梁、设备框架或其他的刚性结构支撑，而无需单独的托架))。在示例说明于图3中的实施例中，支撑托架102包含：U形通道构件116，所述U形通道构件具有在所述通道的相对侧上的开口。支撑臂104的第一端部分118(被显示为中空管)具有一对相对的开口且被定位在U形通道构件116内，所述U形通道构件具有与支撑臂104的开口对准的支撑托架102的开口。铰链销120延伸穿过U形通道构件开口和在支撑臂104的第一端部分118中的相对的开口，而将支撑臂104枢转地耦接至支撑托架102。应该认识到：熟练技术人员可提供支撑托架102和支撑臂104的其他的实施。举例来说，支撑臂104不需要完全为中空的。实际上，在一些实施例中，支撑臂可以是实心杆，或支撑臂的多个部分可以是实心的，而其他的部分是中空的。
现在参照至图4，在一些实施例中，支撑臂104可以沿着支撑臂的纵向轴122延伸(及/或可伸缩的)(如由双箭头124所指示)。举例来说，图4描绘：支撑臂104，所述支撑臂包含：支撑臂第一部分126，所述支撑臂第一部分包含：第一端部分118，所述第一端部分枢转地耦接至支撑托架102且可围绕旋转轴114旋转，及支撑臂第二部分128。支撑臂第二部分128的第一端部分130被插入支撑臂第一部分126的中空的第二端部分132并且可在其中滑动。因此，支撑臂第二部分128可以沿着在支撑臂第一部分126内的支撑臂纵向轴122延伸(及/或可伸缩的)。然而，在其他的实施例中，支撑臂第一部分126的尺寸可被设计成可滑动地接合在支撑臂第二部分128内。又在另外的实施例中，支撑臂104可为单个部分，且可包含：非线性的纵向形状。
缆线支撑设备100可进一步包含：支撑杆106，所述支撑杆可滑动地与相对于第一端部分118的支撑臂104的第二端部接合。举例来说，在图3至图5的实施例中，支撑杆106延伸穿过在支撑臂第二部分128的第二端部分132中的通道且可在其中滑动。在支撑臂104(例如，支撑臂第二部分128)(或是与其接合的止动构件138)与支撑杆第一端部分140之间获取弹簧136。举例来说，支撑杆第一端部分140可具有螺纹，其中在支撑臂104(例如，支撑臂第二部分128)(或是止动构件138)与垫圈142之间获取弹簧136，所述垫圈是利用耦接至支撑杆第一端部分140的螺母144来固定。因此，支撑杆106沿着支撑杆纵向轴146的向下移动压缩弹簧136，且其中支撑杆106的向下移动受到由弹簧136提供的弹簧力的抵抗，所述弹簧根据以下方工艺施加恢复力：
F＝-kx， (1)
其中F是由弹簧产生的恢复力，x是弹簧被压缩的距离(位移)和k是弹簧136的弹簧系数。基于电缆线的预期的重量(由支撑的电缆线施加至弹簧136的力量)和沿着支撑杆纵向轴146的位移x的期望的大小来选择弹簧136。举例来说，太低的弹簧系数和电缆线的重量可以完全地压缩弹簧，并且不会提供支撑杆106的在向下方向上的进一步的移动。弹簧系数太大，则弹簧组件可能再次地阻碍支撑杆106的移动(例如，提供不充分的位移)。
尽管前述的方程式(1)描述了力量F与位移x之间的线性关系，而在其他的实施例中，在F与x之间的关系可为非线性的，其中，
F＝-f(x)， (2)
且f表示位移x的非线性函数。
选择弹簧系数k(或弹簧136的在力与位移之间的非线性的关系，f(x))(及/或弹簧的数目)，以使得：在缆线托盘装载缆线之后且在缆线托盘中支撑所需的数目的电缆线之后，弹簧136的未压缩的长度L被压缩至其未压缩的长度的从大约0.2L至大约0.6L的范围中(例如，在从大约0.25L至大约0.5L的范围中)的长度Lc。缆线支撑设备100可被定位成使得：当下游玻璃制造设备30的金属组件在加热过程中的热膨胀期间移动时，存在足够的恢复力F以允许弹簧扩展(对于弹簧减压)和遵循下游玻璃制造设备的移动。
在实施例中，支撑臂第一部分126可具有锁定构件148，所述锁定构件可从解锁位置移动至锁定位置以防止支撑臂第二部分128的伸展或缩回(若需要的话)。举例来说，在图5中最佳地观察到，支撑臂104可具有一或多个锁定螺栓148。一或多个锁定螺栓148可(例如)被设置在支撑臂第一部分126中，并且可在下游玻璃制造设备30的初始的加热期间从支撑臂第二部分128松开和脱离。然而，一旦下游玻璃制造设备30已经达到所需的操作温度且下游玻璃制造设备30的金属组件(金属容器)已经达到其完全的膨胀，一或多个锁定螺栓148可通过支撑臂第一部分126向内拧紧，以与支撑臂第二部分128接合，从而防止支撑臂第二部分128在支撑臂第一部分126内进一步移动。
支撑杆第二端部分150可耦接至缆线接合组件108。举例来说，如在图3中所显示，缆线接合组件108可包含：支撑板110和(例如)通过螺栓、螺钉，或其他的适当的紧固件可拆卸地附接至其上的缆线托盘112。根据图3和图5，缆线托盘112可提供平台，所述平台经配置以当缆线托盘附接至支撑板110时支撑电缆线。缆线托盘112可进一步地具有电绝缘衬垫152(见图5)，其中电缆线35置放在所述电绝缘衬垫上，从而将电缆线35与缆线支撑设备100分开且电性隔离。衬垫可(例如)由玻璃纤维聚酯材料(例如，由
Figure BDA0002694016970000121
Composites公司(其位于美国的克利夫兰巿(OH 44121))制造的
Figure BDA0002694016970000131
)形成(但可用其他的电绝缘材料来取代)。此外，缆线支撑设备100的金属组件(例如，支撑板110和缆线托盘112)是优选地由非磁性金属(例如，不锈钢(例如，SS303))形成，以防止支撑设备组件的感应加热。
如由图3至图5的实施例示例所说明，缆线支撑设备100可提供缆线接合组件108的旋转运动，以及由此支撑的电缆线围绕第一旋转轴114旋转运动。缆线支撑设备100可进一步通过支撑臂104的缩回或延伸来提供：缆线接合组件108在沿着与旋转轴114正交的支撑臂纵向轴122的方向上的直线移动。此外，缆线支撑设备100可通过支撑杆106沿着平行于旋转轴114且正交于支撑臂纵向轴122延伸的支撑杆纵向轴146的平移来提供缆线接合组件108的直线移动(例如，垂直移动)。因此，缆线支撑设备100可提供沿着支撑臂纵向轴122和沿着正交的支撑杆纵向轴146的二个线性移动，以及围绕旋转轴114的旋转运动。
图6是缆线支撑设备200的另一个示例性的实施例的透视图。缆线支撑设备200包含：缆线接合组件202，所述缆线接合组件包含：支撑板204和可拆卸地耦接至支撑板204的缆线托盘206。更为具体来说，多个支撑杆208可通过适当的连接件(例如，螺母和垫圈)被紧固至支撑板204于每一支撑杆的第一端210处(例如，在支撑板204的拐角处)。支撑杆208延伸穿过形成在缆线托盘206的相应的拐角部分212(例如，拐角凸片)中的通道，并且缆线托盘206可沿着支撑杆纵向轴214移动且由弹簧216支撑。在附接于每一支撑杆208的第二端部220处的获取组件218(例如，螺母和垫圈)与缆线托盘206的相应的拐角部分之间获取弹簧216，以使得：由缆线托盘施加的向下力量(例如，通过缆线托盘和/或在其中支撑的电缆线的重量)压缩弹簧216。弹簧216根据方程式(1)或方程式(2)来施加反向恢复力。基于电缆线的预期的重量(由支撑的电缆线施加至缆线接合组件的力量)和沿着支撑杆纵向轴214的所需的位移的大小来选择弹簧216。
选择弹簧216的弹簧系数k(或在力与位移之间的非线性关系，f(x))(及/或弹簧的数目)，以使得：在所需的数目的缆线被支撑于缆线托盘中之后(意即，在装载于缆线托盘之后)，弹簧216的未压缩的长度L被压缩至在其未压缩的长度的从大约0.2L至大约0.6L的范围中(例如，在从大约0.25L至大约0.5L的范围中)的长度Lc。缆线支撑设备200可被定位成：当下游玻璃制造设备30的金属组件在热膨胀期间移动时，存在足够的恢复力F以允许弹簧扩展和遵循下游玻璃制造设备的移动。
如在先前的实施例中那样，缆线托盘206以及(视情况)支撑板204可内衬有适当的电绝缘衬垫222(例如，Glastic)。此外，每一支撑杆208可包含电绝缘的垫圈和/或垫环224，并且于支撑杆208耦接至支撑板204以将支撑板204与缆线托盘206电性隔离的每个耦接位置处，通过垫圈226和螺母228，或其他的适当的紧固器而通过支撑杆第一端210被紧固至支撑板204。再者，如在先前的实施例中那样，缆线支撑设备200的金属组件优选地由非磁性的金属(例如，不锈钢(例如，SS303))形成，以防止缆线支撑设备组件通过在电缆线35中的电流感应加热。
缆线支撑设备200可进一步包含：附接至支撑板204的附接托架230，附接托架230包含：一或多个槽232，所述槽用于将缆线支撑设备200附接至支撑构件(未示出)(例如，支柱、梁、梁柱或其他的刚性框架件)。附接托架230可通过适当的紧固件(例如螺母、螺栓，及垫圈)耦接至支撑构件(以及因此缆线支撑设备200可耦接至支撑构件)。假定附接的螺栓、螺母，及垫圈未被充分地拧紧以牢固地保持附接托架，一或多个槽允许缆线支撑设备在玻璃制造加热期间在平行于一或多个槽的长轴234的方向上的移动。一旦下游玻璃制造设备被加热至操作温度且设备完全地膨胀，可将附接的螺栓拧紧以将缆线接合组件固定就位。此外，缆线托盘206可具有在沿着支撑杆208的支撑杆纵向轴214的方向上的平移的(例如，垂直的)运动(如由双箭头236所指示)。
可理解到，当缆线支撑设备100和200的前述的实施例最适合用于大致上水平的电缆线时，描绘在图7至图9中的示例性的缆线支撑设备300最适合用于大致上垂直的电缆线。图7至图9的缆线支撑设备300可包含：用于将缆线支撑设备300附接至支撑构件304(例如，构建结构钢(梁柱、梁、支柱等等))的托架302，及耦接至托架302上的弹簧组件306。举例来说，托架302可包含：通道，其中弹簧组件306设置在所述通道中。弹簧组件306可包含：延伸穿过弹簧壳体310(以及托架302)的支撑杆308，支撑杆308能够沿着支撑杆308的纵向轴312进行直线运动(见图8)。弹簧组件306可进一步包含：弹簧314，所述弹簧设置在弹簧壳体310内且与支撑杆308接合。举例来说，止动构件316可耦接至支撑杆308，以使得在止动构件316与弹簧壳体310的基部318之间获取弹簧314。当沿着轴312向下拉动支撑杆308(例如，通过将重量物(例如，电缆线)耦接至支撑杆308)时，与支撑杆308一起向下移动的止动构件316压缩弹簧314。作为响应，弹簧314根据方程式(1)或(2)来施加反向恢复力。可基于电缆线的预期的重量(由支撑的电缆线施加至弹簧组件的力量)和沿着纵向轴312的所需的位移的大小来选择弹簧314。举例来说，太小的弹簧系数和电缆线的重量可完全地压缩弹簧且不会提供在向下方向上的进一步的移动。弹簧系数太大，则弹簧组件作为大致上刚性的主体，其中当施加缆线重量时压缩不充分，且若下游玻璃制造设备的移动需要缆线支撑设备的向上移动以适应玻璃制造设备的移动，则没有恢复力。
选择弹簧314的弹簧系数k(或在力与位移之间的非线性关系，f(x))(及/或弹簧的数目)，以使得：在所需的数目的缆线被支撑于缆线托盘中之后(意即，在装载于缆线托盘之后)，弹簧314的未压缩的长度L被压缩至在其未压缩的长度的从大约0.2L至大约0.6L的范围中(例如，在从大约0.25L至大约0.5L的范围中)的长度Lc。缆线支撑设备300可被定位成：当下游玻璃制造设备10的金属组件在热膨胀期间移动时，存在足够的恢复力F以允许弹簧膨胀和遵循下游玻璃制造设备(例如，电性凸缘33)的移动。
在图8中最佳地观察到者，缆线支撑设备300可进一步包含：滑轮组件320，所述滑轮组件耦接至支撑杆308的下端322(例如，耦接至旋转接头324)。滑轮组件320包含：轭架326，其中滑轮328通过轴330被装设在所述轭架中且围绕轴线332旋转。
现在参照至图9，缆线支撑设备300可进一步包含：包含缆线托盘336的缆线接合组件334。当组装时，缆线托盘336可包含：多个缆线通道338，所述缆线通道延伸穿过其中并且其尺寸经过设计以接收电缆线35。缆线托盘336可包含：多个部分。举例来说，在示例说明于图7和图9中的实施例中，缆线托盘336包含4个缆线通道338(338a–338d)，并且被分成3个缆线托盘部分(336a、336b，及336c)。缆线通道338a和338b在缆线托盘部分336a和336c之间分开，及缆线通道338c和338d在缆线托盘部分336b和336c之间分开。因此，在一些实施例中，电缆线35可以与缆线通道338a–338d的缆线托盘部分336c对准(例如，设置在缆线通道338a–338d的缆线托盘部分336c内)，在其之后缆线托盘部分336a和336b可(例如)通过螺栓340耦接至缆线托盘部分336c，从而获取在目前为沿着圆周封闭的缆线通道内的电缆线35。为了要将电缆线紧固在缆线通道338a–338d内，可以使得缆线通道小于电缆线。意即，在组装缆线托盘部分336a–336c之后，可以使得缆线通道338a–338d的内直径比电缆线的外直径小(例如，小于电缆线护套的外直径(在电缆线具有护套材料的情况下))。这允许电缆线被牢固地夹紧于缆线托盘336内。然而，应理解到缆线托盘336可包含：少于4个的缆线通道338，或多于4个的缆线通道338。
缆线支撑设备可进一步包含：缆绳342(例如，线缆)，所述缆绳(例如)通过连杆344a、344b附接至在缆线托盘336的相对侧处的缆线接合组件334。缆绳342通过连杆344a从缆线托盘336的一侧延伸、环绕滑轮328，及通过连杆344b附接至缆线托盘的相对的侧。
缆线托盘336(其通过缆绳342耦接至滑轮328且由弹簧314通过支撑杆308来支撑)允许电缆线35自由地移动。滑轮、缆绳、弹簧，及所有的硬件可以由非磁性材料(例如，不锈钢(例如，SS303))制成。缆线托盘336优选地由适当的电性绝缘材料(例如，树脂浸渍的玻璃纤维复合材料(例如，Glastic))制成。
根据图7至图9，缆线接合组件334能够沿着轴312垂直移动(如由双箭头350所指示)。缆线接合组件334也能够倾斜，其中若用于将缆绳342附接至缆线托盘336的一个附接点(例如，连杆344a)上升(见箭头352)，用于缆绳342的附接的相对点(例如，连杆344b)由于缆绳342与滑轮328接合的缘故降低(见箭头354)。产生的运动造成了缆线托盘336的倾斜。以下所述是显而易见的：缆线托盘336也能够沿着相反方向倾斜。
缆线接合组件334也能够利用滑轮328作为枢转点来进行摆动运动，并且在由旋转的耦合324提供的平面中进行旋转运动(如由双箭头356指示者)。
对于熟练技术人员将为显而易见的是：在不偏离本公开的精神和范畴的情况下，可以对于本公开的实施例进行各种修改和变化。因此，所需为：本公开涵盖这些修改和变化(只要它们落在附加的权利要求书和其等效者的范畴内)。

Claims (27)

1.一种玻璃制造设备，包含：
金属容器，所述金属容器经配置以输送熔融玻璃；
电性凸缘，所述电性凸缘附接至所述金属容器和耦接至电缆线；
缆线支撑设备，所述缆线支撑设备支撑所述电缆线，所述缆线支撑设备包含：缆线接合组件，所述缆线接合组件与所述电缆线接合且沿着第一方向而抵抗弹簧力移动，所述弹簧力由弹簧提供，
所述缆线支撑设备被定位成使得，当所述电性凸缘在所述金属容器的热膨胀期间移动时，存在足够的恢复力以允许所述弹簧遵循所述电性凸缘的移动。
2.根据权利要求1所述的玻璃制造设备，其特征在于所述缆线接合组件可沿着正交于所述第一方向的第二方向移动。
3.根据权利要求1所述的玻璃制造设备，其特征在于所述缆线接合组件可围绕平行于所述第一方向的旋转轴旋转。
4.根据权利要求1所述的玻璃制造设备，其特征在于所述第一方向是垂向方向。
5.根据权利要求1所述的玻璃制造设备，其特征在于所述缆线接合组件由支撑杆耦接至所述弹簧。
6.根据权利要求5所述的玻璃制造设备，其特征在于所述支撑杆与支撑臂接合且可在所述支撑臂内沿着所述支撑杆的纵向轴滑动。
7.根据权利要求6所述的玻璃制造设备，其特征在于所述支撑臂可围绕旋转轴旋转，所述旋转轴延伸通过所述支撑臂的第一端。
8.根据权利要求6所述的玻璃制造设备，其特征在于所述支撑臂的长度可沿着所述支撑臂的所述纵向轴变化。
9.根据权利要求8所述的玻璃制造设备，其特征在于所述支撑臂包含：锁定构件，所述锁定构件可从解锁位置移动至锁定位置。
10.根据权利要求7所述的玻璃制造设备，其特征在于所述支撑杆的所述纵向轴平行于所述支撑臂的所述旋转轴。
11.根据权利要求5所述的玻璃制造设备，其特征在于所述缆线接合组件包含：缆线托盘，所述缆线托盘可拆卸地耦接至附接到所述支撑杆的支撑板。
12.根据权利要求1所述的玻璃制造设备，其特征在于所述缆线接合组件包含：电绝缘材料。
13.根据权利要求5所述的玻璃制造设备，其特征在于所述支撑杆耦接至滑轮组件。
14.根据权利要求13所述的玻璃制造设备，还包括：缆绳，所述缆绳耦接至所述缆线接合组件并且与所述滑轮接合。
15.根据权利要求1所述的玻璃制造设备，其特征在于所述缆线接合组件包括至少一个延伸穿过其中的缆线通道。
16.根据权利要求1所述的玻璃制造设备，其特征在于所述缆线接合组件包括缆线托盘，所述缆线托盘具有至少两个彼此可拆卸地耦接的缆线托盘部分，所述缆线托盘包括在所述至少两条缆线托盘部分之间划分的至少一个缆线通道。
17.根据权利要求16所述的玻璃制造设备，其特征在于所述缆线托盘包括多个缆线通道。
18.根据权利要求1所述的玻璃制造设备，其特征在于所述弹簧力是所述弹簧的位移的非线性函数。
19.一种玻璃制造设备，包括：
金属容器，经配置为输送熔融玻璃；
附接到所述金属容器的电凸缘，所述电凸缘耦接到电缆线；
支撑所述电缆线的缆线支撑设备，所述缆线支撑设备包括缆线接合组件，所述缆线接合组件与所述电缆线接合并且可在第一方向和与第一方向正交的第二方向上移动；
其特征在于所述缆线接合组件在所述第一方向上的运动抵抗弹簧力，所述弹簧力由弹簧提供，
所述缆线支撑设备被定位成使得，当所述电凸缘在所述金属容器的热膨胀期间移动时，存在足够的恢复力以允许所述弹簧遵循所述电凸缘的移动。
20.根据权利要求19所述的玻璃制造设备，其特征在于所述缆线接合组件可绕旋转轴线旋转。
21.根据权利要求19所述的玻璃制造设备，其特征在于所述弹簧耦接至支撑杆。
22.根据权利要求21所述的玻璃制造设备，其特征在于多个弹簧耦接至多个支撑杆。
23.根据权利要求21所述的玻璃制造设备，其特征在于所述支撑杆可滑动地耦接至支撑臂。
24.根据权利要求23所述的玻璃制造设备，其特征在于所述支撑臂能够绕旋转轴线旋转。
25.根据权利要求24所述的玻璃制造设备，其特征在于所述支撑臂的长度沿着所述支撑臂的纵轴是可变的。
26.一种玻璃制造设备，包括：
金属容器，所述金属容器经配置为输送熔融玻璃；
附接到所述金属容器的电凸缘，所述电凸缘耦接到电缆线；
支撑所述电缆线的缆线支撑设备，所述缆线支撑设备包括缆线接合组件，所述缆线接合组件与所述电缆线接合并且可在第一方向和与所述第一方向正交的第二方向上移动并且可绕旋转轴线旋转；
其特征在于所述电缆线接合组件在所述第一方向上的运动抵抗弹簧力，所述弹簧力由弹簧提供，
所述缆线支撑设备被定位成使得，当所述电凸缘在所述金属容器的热膨胀期间移动时，存在足够的恢复力以允许所述弹簧遵循所述电凸缘的移动。
27.一种玻璃制造设备，包括：
金属容器，所述金属容器经配置为输送熔融玻璃；
附接到所述金属容器的电凸缘，所述电凸缘耦接到电缆线；
支撑所述电缆线的缆线支撑设备，所述缆线支撑设备包括缆线接合组件，所述缆线接合组件与所述电缆线接合并且可在第一方向上克服弹簧力移动并且可绕旋转轴线旋转，所述弹簧力由弹簧提供，所述缆线支撑设备被定位成使得，当所述电凸缘在所述金属容器的热膨胀期间移动时，存在足够的恢复力以允许所述弹簧遵循所述电凸缘的移动。
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