JPH08508462A - スクラップガラスファイバーのための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明の方法および装置を用いることによって、たとえば、有機化合物および水分をともなうコーティングおよび／またはサイジングを有するガラスファイバーをはじめとするスクラップガラスファイバーを再溶融させ、容易にガラス長繊維ストランドを製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 スクラップガラスファイバー のための方法および装置 本発明は、有機化合物および水分をともなうコーティングを有するファイバー を含むスクラップガラスファイバーからガラス長繊維ストランドを製造するため の方法および装置に関する。 長繊維型のガラスファイバーストランド製品は様々な形状で製造される。これ らは糸巻き上および織物中のテクスタイルストランド（textile strands）およ びテクノタイルヤーン（textile yarns）、１つもしくは２つ以上のガラスファ イバーストランドまたは「ロービング（roving）」と言及される束の巻き取られ たパッケージ（wound package）、ならびに長繊維ストランド用の湿式チョップ （wet-chop）または乾式チョップ（dry-chop）操作からのチョップドガラスファ イバーストランドを含む。首尾よくガラスファイバー製品を製造する際、前記フ ァイバーのガラス組成（glass composition）のための粉状バッチ材料（powdery batch material）は、ガラスファイバーの連続長（continuous length）の形成 の成功に有利となるように、かつ最小限の石（stones）、泡（bubbles）および うね（cords）などのような欠陥を伴う、巻き取られたストランドの完全なパッ ケージの形成に有利となるように注意深く制御される。溶融し、かつ精製された バッチを、１つのガラス溶融タンクの１つの前炉の中に、通常、複数のブッシン グ （bushing）またはスピナレット（spinneret）位置の１つとして配置されている ブッシングまたはスピナレットに通すことにより、前記ファイバーが作られる。 前記ブッシングおよびスピナレットは複数の孔（orifices）を有しており、そこ から溶融したガラスの流れが減衰し（attenuated）、かつすばやく冷却されて前 記ガラスファイバーを形成する。１つのブッシングからの長繊維ファイバー（co ntinuous fibers）またはフィラメントの製造において、前記減衰力（attenuati on force）または引張り力（pulling force）は１つの巻取機により供給されう る。 ガラスファイバーの製造において、該ファイバーは製造工程中のさまざまな箇 所において異なる種類の化学的処理を施されてもよい。たとえば、長繊維ファイ バーが引き出され、かつ冷却されたすぐ後に、該長繊維ファイバーは、通常、１ つの化学的コーティングを受ける。有機化合物を有しうるこのコーティングは、 とくにさらなる処理操作において、連続して集められたファイバーのどのような 束の中にあっても、フィラメント間の摩耗（interfilament abrasion）からの最 小限に適した保護を提供しうる。該コーティングは、通常、水溶液、エマルジョ ンもしくは懸濁液、または泡（foam）からの１つのサイズ（size）として塗布さ れる。さまざまガラスファイバーストランド製品の作製においてほかに用いられ うる化学的処理は、長繊維ストランドマットおよびチョップドストランドマット 製品に対するマットバインダーならびにファイバーのストランドまたはファイバ ーの束に対する、コーティングされた製品を製造するためのコ ーティングを含む。 これらのさまざまなガラスファイバー製品の製造は、作製工程自体において、 ならびに該ガラスファイバーを販売することのできる製品に作製し、およびさら に処理する際に、いくらかの廃棄ガラスファイバー（waste glass fibers）、ま たはスクラップガラスファイバーを生じうる。スクラップは、フィラメントの破 損、パッケージの不完全な回収（payout）などのような数多くの理由の結果とし て生じうる。スクラップガラスファイバーの製造に伴い、バッチ材料について必 要とされる注意深い制御を大切にしながら、ガラスファイバーの作製につながる 溶融物を製造するために前記スクラップを再溶融する手順が従来より考えられて いる。 従来技術は、スクラップガラスのリサイクルはそれ自体が注意深い制御を必要 とすること、またはその作業（activity）が重要な問題を伴うということを注意 している。たとえば、廃棄ガラスファイバー上における有機物質の存在は、タン クの腐食速度に不利に影響し、および／またはガラスの酸化還元状態を不利に変 化させる。後者は、ガラスの放射熱の伝達の特性に不利に影響しうる。これらの 問題の２つの不利な結果は、溶融装置中での泡および茶色がかった色で、通常「 カーボンアンバー（carbon amber）」とよばれる濃い色のガラスを生成すること である。また、もしスクラップガラスファイバーの量が溶融装置に給送された原 材料の約２０重量％以上を上回るならば、成分を構成するスクラップガラスおよ びバッチガラスの異なる溶融特性により問題が生じうる。これらの問題のいくつ かとして、不均一な粘度およ び溶融速度の変動があげられる。前記スクラップガラスは、溶融装置中の他のど んな溶融したガラスの密度とも異なる密度を有するので、溶融装置の表面を流れ る傾向にある。その結果、溶融物の上に１つの安定したかたまり（mass）を形成 し、該かたまりを通してゆっくりとした熱伝達および溶融速度の減少を生じうる 。これは、１つの溶融したかたまりの形成につながりうる。なぜなら、溶融物に 隣接する前記かたまりの下側の表面で、流れるかたまりの中のスクラップが溶融 しうるためである。 さらに、従来技術は、溶融装置に加えられたバッチ成分の、スクラップガラス ファイバーの溶融速度と比べて異なる溶融速度によって、これらの難点が複雑化 されると注意している。ガラスファイバーの再溶融が、該ガラスファイバーがす でにガラス状の形状（vitrified form）にあるために比較的すばやく起こり、ガ ラス化反応を通してのバッチ成分のゆっくりとした溶融が、再溶融したガラスに より妨げられうる。この結果、溶融したガラス中に溶融していないバッチ成分の 原材料が存在しうる。これは、溶融したかたまりの中に閉じ込められて残ってい るいかなる炭素とも同様に、結局はファイバーの形成工程を妨げうる欠陥または 異質部分を生じうる。また、前記バッチ成分は、前記スクラップガラスから形成 された前記安定したかたまりを形成して、または該かたまりに組み込まれて不充 分な堅さを有する１つのかたまりを形成し、該スクラップガラスファイバー中の 有機物質の完全な酸化を妨げ、および／または該溶融工程を遅らせる。 従来技術は、さまざまな手段によりこれらの問題を克服しようと試みてきた。 これらは、溶融装置に加えられた再利用されたスクラップおよびバッチ成分の注 意深い制御、溶融装置に導入するに先立って前記スクラップから有機物質を除去 するための複雑な手順、または特別に設計された溶融装置に加えられるスクラッ プであって、有機物を有するスクラップの複雑な循環機構（circulation arrang ement）を含む。 本発明の目的は、１つまたはそれ以上の前記難点を経験することなく、有機系 コーティングを伴うものを含むスクラップガラスファイバーからガラスファイバ ーストランド製品を製造するための容易な方法および装置を提供することである 。 発明の開示 前記の目的および次に続く開示から見出される他の目的は、１つまたはそれ以 上の前記問題に対する解決として、本発明により提供される。 本発明の方法の広い態様においては、約１２インチまでの平均長さを有し、か つ所望するガラスファイバー製品の組成に類似した組成であって、繊維状になり うる（fiberizable）無機組成を有するスクラップガラスファイバーを、繊維状 になりうる溶融したガラスの１つのプール（pool）を有するガラス溶融タンクに 供給すること、前記スクラップガラスファイバーを酸化雰囲気または環境下で、 非ガラス状のガラス形成材料（glass forming material）の存在なくして溶融さ せること、該溶融物を成形可能な粘度に調整すること、および調整さ れた溶融物から、所定のガラスファイバー製品をうるために溶融装置から溶融し たガラスをほぼ一貫して引張って（consistent pull）ガラスファイバーを作る ことによって、ガラスファイバーストランド製品がスクラップガラスファイバー から作られる。前記スクラップガラスを給送する速度は、溶融したガラスのプー ルを、８時間以上、±０．３５インチ（９ｍｍ）の範囲内のレベル（level）に 保つのに充分である。ガラス溶融タンクは、スクラップガラスファイバーが給送 される該タンクの少なくとも一部に酸化環境を有する。溶融したガラスの初期段 階のプールは、すでにガラス状および／または非ガラス状のガラス形成材料を溶 融させることにより作ることができる。一般に、前記スクラップガラスファイバ ーは有機物を含有するサイズおよび／またはコーティングを伴うものを含む。 本発明の方法は、スクラップガラスを所定の長さに調製する工程、該スクラッ プガラスを乾燥させる工程、該スクラップガラス中の汚染物質を検出し、かつ除 去する工程、および１つまたはそれ以上のブッシングからのガラスファイバー製 品のほかに、カレット（cullet）を作る工程の１つまたはそれ以上の付加的な工 程を含むことができる。 本発明の装置の広い態様は、非ガラス状のガラス成形材料の存在なしにスクラ ップガラスファイバーを溶融させて、１つまたはそれ以上のブッシング位置から ガラスファイバー製品を作るための装置である。該装置は、概して大きい長さと 幅の比（length to width ratio）を有する１つの耐火物内張り（refractory-li ned）ガラス 溶融装置を備え、床に接続された側壁であって、屋根としての頂部（crown）を 支える相対する側壁を２組備えており、前記溶融装置中に溶融のための側面の制 限された１つの閉じ込みエリア（containment area）を作る。前記溶融装置は、 一方の端部付近に１つまたはそれ以上のスクラップのガラス供給口が配置されて おり、また間隔をあけて炭化水素燃料バーナー（hychocarbon fueled burner） を複数備えている。該バーナーは、１つまたはそれ以上の前記供給口の付近にお いて溶融装置の少なくとも一部に、１つの酸化環境を提供することができる。前 記供給口を備えた端部と反対側の端部付近には、１つの前炉への１つの溶融物フ ロー接合部（melt flow connection）があり、該接合部が前記溶融装置中の溶融 されたガラスのプールの形成を可能にしている。該プールは溶融したガラスの前 記前炉への重力流れ（gravity flow）を許容するのに充分な深さを有するが、該 プールの深さのいたるところへの効果的な熱伝達を容易にするために充分に浅い 深さを有してもよい。前記前炉は、ガラスファイバー製品の形成のための溶融装 置からガラス調整距離（a glass conditioning distance）に、少なくとも１つ のブッシング位置を有する。１つの正の給送手段（a positive feeding means） が前記溶融装置に供給に関して設けられており、前記プールが、８時間以上、約 ±０．３５インチ（９ｍｍ）より少なく変動するレベルを維持するのに充分なス クラップガラスファイバーの給送または供給速度を可能とする。このレベルの制 御は、所定の型のガラスファイバー製品のために前記溶融装置から溶融したガラ スをほぼ一 貫して引張るときである。 また、前記装置は、前記正の供給装置に連結された閉鎖手段、前記溶融装置の ためのガスタイプの対流発生手段（forcing convection means）、およびカレッ トを製造するための１つまたはそれ以上のブッシング位置などのような付加的な 要素を含んでもよい。また、前記正の供給装置に、以下の１つまたはそれ以上を 付設させてもよい：スクラップガラスファイバーのより確実な供給のための１つ の計量手段（metering means）、スクラップガラスファイバーのための切断手段 、スクラップガラスファイバーのための乾燥手段、ならびに非ガラス固形物の検 出および除去手段。 図面の簡単な説明 図１は、ガラスファイバー製品の製造のためにスクラップガラスファイバーを 切断することを含む本発明の方法を示す図である。 図２は、溶融装置の給送端における該ガラス溶融装置の縦断面図であり、材料 の該溶融装置への移送のための正の給送手段を備えた材料供給手段も示している 。 図３は、正の給送手段を含む材料供給装置の平面図である。 図４ａは、正の給送手段を備えた材料供給装置の給送手段、ならびに炭化水素 燃料供給、前炉およびガラスファイバー製造用ブッシングを有する溶融装置の平 面図である。 図４ｂは、図４ａの装置の側面図を示す縦断面図である。 図５は材料供給手段の供給手段であるオーガを示す断面図を伴う側面図である 。 発明を実施するための最良の形態 ガラスファイバーの長繊維ストランド型の製品をスクラップガラスから製造す る方法が図１に描かれている。スクラップガラスファイバー（以下、「スクラッ プ」という）は平均して１２インチ（３０５ｍｍ）までの長さに調製される。一 般的に、前記スクラップは全て１００インチ（２，５４０ｍｍ）以下のファイバ ー長さを有する。本方法において前記スクラップを調製するために、当業者に公 知のいかなる方法を用いてもよい。とくに有用な１つの調製工程は、前記スクラ ップを切断することである。スクラップ長さ調製手段１１は、マット、ロープ、 ストランドおよびファイバーなどのようなガラス製品を、１００ポンド（４５． ４ｋｇ）以上の重さの、パッケージ上に巻取られた長繊維ファイバーストランド に達する範囲まで変動する長さに切断する能力を有するものとして公知の、いか なる従来からの切断装置であってもよい。好ましくは、該切断装置は１時間当り 約１２，０００ポンドにおよぶ量の、切断されたスクラップ１４を作ることがで きる。切断装置の例として適切なものに、シュレッディング システムズ社（Sh redding Systems，Inc.）（ウィルスンビレ（Wilsonville）、オレゴン（Oregon ））製の直接的ハイドロリック駆動（direct hydraulic drive）を有するＳＳＩ モデル ３４００Ｈ（SSI Model 3400H）がある。スクラップ１２は、コンベ ヤーベルト、バルクコンテナのダンピング（dumping of bulk containers）などのような、どのような従来の手段によっても調製装置 １１に供給される。 前記スクラップ１２自体は、本発明の方法によるガラスファイバー製品におい て所望される組成とほぼ類似した組成を有する。たとえば、もし前記ガラスファ イバー製品がＥガラスの組成を有するように所望するばあい、スクラップ１２は 少なくとも主要量のＥガラスからなるか、または好ましくはＥガラスのみからな る。Ｅガラスの組成は、米国特許第２，３３４，９６１号明細書に記載されてい るように当業者にとって周知であり、５２〜５６％のＳｉＯ₂、１６〜２２％の ＣａＯ、６％までのＭｇＯ、１２〜１６％のＡｌ₂Ｏ₃および５〜１２％のＢ₂Ｏ₃ からなりうる。同様に、所望するガラスファイバー製品が「６２１」型ガラスで あるなら、スクラップ１２は主要量の６２１ガラス、好ましくは６２１ガラスの みを有する。これはガラスファイバー業界の当業者に周知の別のガラス組成物で あり、米国特許第２，５７１，０７４号明細書に記載されている。同様に、Ａガ ラス、Ｃガラス、ＤガラスおよびＳガラス組成物については、本発明の方法に用 いるスクラップは、少なくとも主要量の、好ましくはすべて、ガラスファイバー 製品において所望する前記ガラス組成であるべきである。低ホウ素および／また はフッ素ガラスがガラスファイバー製品として所望されるばあい、少量の高ホウ 素およびフッ素含有ガラスが混合物としてスクラップ１２に用いられてよいが、 それは前記ガラス製品が、通常、溶融装置に供給された材料の量よりも少ない量 のこれら２つの成分を有するためである。 ここで用いられている、「ガラス形成材料」または「ガラス形成剤（glass fo rmer）」という語は、シリカとともにガラス状態を形成するガラス形成酸化物（ glass forming oxides）を指す。「非ガラス状ガラス形成材料」という語は、結 晶化を避けるために溶融し、かつ冷却されたときにガラスを形成するバッチ型の 酸化物成分を指す。これらの材料は、以前に溶融したことがないものである。ス クラップ１２とともに溶融装置に加えられうる以前に溶融したことのある「ガラ ス形成材料」の例としては、カレット、フリット（frit）、ガラスマーブル（gl ass marbles）、ガラスビーズなどがある。この適用に関連して、「カレット」 という語は、ファイバーを製造するために溶融装置の中で再溶融するように準備 されるファイバーおよびスクラップ１２とは別の形状を有するガラスを表わす。 カレットは、砕かれたガラスなどのようなほかの形状のガラスをも含むであろう が、ガラスマーブルおよびロッドに類似しており、かつそれらを含んでいてもよ い。「フリット」という語は、たとえば、溶融して水中または水冷したローラー の間で冷却することにより製造されるような微細な粉状のガラスを指し、該フリ ットはフラックスおよび着色剤を含んでもよい。 また、スクラップ１２は、粉砕されたファイバーの長さからファイバーおよび ストランドならびに長繊維ガラスファイバーストランドの巻き取りパッケージな らびに長繊維およびチョップドガラスファイバーストランドマット製品のトリミ ングならびにマット自体などのようなものの連続長までの長さに変化してよい。 前記ガラスフ ァイバーは、それらの表面上に、通常、サイジングもしくはバインダーとして言 及される有機物を含有するコーティングを有していてもよく、またはドレインブ ッシング（drain bushing）から製造されるガラスのばあい、そのようなサイジ ングはなくてもよい。前記ファイバーのフィラメント径は、ガラスファイバーに 対して公知の、最も小さくは約１〜５ミクロンから、ドレインブッシングからえ られる曲げることのできるロッドまでの範囲内のいかなるフィラメント径であっ てもよい。これは、主として非常に厚いファイバーおよびガラスビーズからなる 実質的な量のダウン−シュート ガラスファイバー形成廃棄物（down-chute gla ss fiber forming waste）さえまで含む。概して、スクラップ１２がサイジング を有するとき、該サイジングの量は、強熱減量（Loss on Ignition） （ＬＯＩ ））により測定したところ、該サイジングを塗付した製品に対してほんの少しの １重量％から約３重量％以上までの範囲である。前記サイジングに加えて、第２ のコーティングを有するコーティングされたガラスファイバーストランド製品は 、１５重量％ほどの、およびいくつかのばあいにおいては２０重量％ほどの多い 量の有機物含有コーティングを有してもよい。前記ファイバーまたはストランド 上に存在するかも知れないサイジングなどのような該有機物含有コーティングお よび第２のコーティングは、以下の米国特許に記載されたものである：米国特許 第４，４６５，５００号、第４，４７０，２５２号、第４，４７６，１９１号、 第４，４７７，４９６号、第４，４７７，５２４号、第４，４８３，７８４号、 第４，４８３，９４８ 号、第４，５１８，６５３号、第４，５３０，８７６号、第４，５３２，１６９ 号、第４，５３６，４４６号、第４，５３６，４４７号、第４，５４２，０６５ 号、第４，５４２，１０６号、第４，５８２，８７３号、第４，５９２，９５６ 号、第４，６１５，９４６号、第４，６２６，２８９号、第４，６３７，９５６ 号、第４，６６３，２３１号、第４，６８１，６５８号、第４，６８１，８０２ 号、第４，６８１，８０５号、第４，７２８，５７３号、第４，７４５，０２８ 号、第４，７４８，１２１号、第４，７５２，５２７号、第４，７６２，７５０ 号、第４，７６２，７５１号、第４，７７１，０１９号、第４，７７５，４００ 号、第４，７７８，４９９号、第４，７８４，９１８号、第４，７８９，５９３ 号、第４，８０６，６２０号、第４，８０８，４７８号、第４，８１０，５７６ 号、第４，８４２，６２０号および４，８５３，００１号各明細書。さらに、当 業者に公知のサイジングの塗付されたガラスファイバーストランドまたはコーテ ィングされたガラスファイバーストランド製品は、該ガラスのガラス組成が本発 明の方法によるガラスファイバーストランド製品において所望されるガラス組成 と同様である限り、スクラップ１２の一部を構成することができる。 調製されたスクラップ１２は、コンベヤ１６により１つの計量デバイスまたは 手段でありうる第１の領域１８に運搬されうる。調製されたスクラップのための 該コンベヤは１つの位置から別の位置に切断されたガラスファイバーなどのよう な調製されたスクラップ１４を移送するための、当業者に公知のいかなる手段で あってもよ い。このような移送手段の例として、コンベヤベルト、小さいもしくは大きいバ ルクコンテナ、またはバケットコンベヤなどがある。領域１８中のような前記計 量デバイスは繊維状（fiberous）の材料の安定した供給を提供するための、当業 者に公知の従来からのいかなる装置であってもよい。好ましくは、該安定した供 給は本質的には凝縮してはいないかたまり（unclumped mass）として行なわれる 。計量デバイスの好ましい例は図３に示されるピッカー装置である。 領域１８からのスクラップ１２は運搬手段２０により乾燥手段などのような第 ２の領域２２に運搬されうる。もちろん運搬手段２０は、一度スクラップ１２ま たは１４が計量されたなら前記運搬手段は計量された材料を維持するための従来 からの運搬手段であるという点で運搬手段１６と異なりうる。乾燥手段としての 領域２２は、スクラップ中の水分の量を該乾燥機に供給されたスクラップの約１ ０重量％以下、好ましくは前記スクラップファイバーの約５重量％以下、さらに 好ましくは約２重量％以下に減らすための、当業者に公知の従来からのいかなる 乾燥機であってもよい。適切な乾燥機として、米国特許第４，０２４，６４７号 明細書において用いられているような赤外線ヒーターがある。 少なくとも部分的に乾燥し、かつ調製されたスクラップである領域２２からの スクラップ１２または１４は、コンベヤ２０と類似してもよいコンベヤ２４によ り、汚染物質検出器として働く領域２６に運搬されうる。領域２６は、スクラッ プの収集がガラスファイバーストランド製造設備において習慣的に用いられてい る金属材料お よびほかの非ガラス材料を含んでよいため、これらの材料を溶融装置に給送され るスクラップから除去することができるという状況に必ずある。金属検出器など のような、当業者に公知のいかなる汚染物質検出器であっても領域２６において 、または領域２６として用いることができる。このような検出器の例として、エ リーズ マニュファクチュアリング社（Eriez Manufacturing Company）（エリ ー（Erie）、ペンシルバニア（Pennsylvania））製の、固定されたインダクタン スの１つのインダクタよび固定されたキャパシタンスの１つのキャパシタを用い て固定された周波数の１つの場を生じる、エリーズ金属検出器 Ｅ−Ｚ Ｔｅｃ ／III モデル（Eriez metal detector E-Z Tec/III model）がある。金属の汚 染物質を該検出器に通過させると、前記場の空間的位置および振幅が影響される 。 スクラップ１２は、コンベヤ２８を経て汚染物質検出領域２６から溶融装置４ ０のための給送手段３０に運搬される。コンベヤ手段２８は前記スクラップから 検出された汚染物質の除去のための１つの排除手段３２に配置するか、または取 り付けることができる。たとえば、排除手段３２はコンベヤ２８などのようなコ ンベヤ中で前記汚染物質を除去するために開いているいかなる溝（slot）であっ てもよい。また、手段３２は前記汚染物質をコンベヤから出すためのいかなる一 般的な除去手段であってもよいので、該汚染物質は正の給送手段３０には到達し ない。また、排除手段３２は領域２６などのように汚染物質が検出されたあとに 除去されるように汚染物質検出領域として働く領域内にあってよい。このばあ い、領域２６は検出および除去領域として働く。 計量手段１８、乾燥機２２および汚染物質検出手段２６の存在は変更してもか まわず、したがって１つも用いなくとも、またはどれか１つを用いても、または １つもしくはそれ以上の組み合わせを用いることもできる。また、それらの配列 は、操作を実行するために用いる特定の方法に依存して、どのような順序になる ようにも変更することができる。たとえば、もし乾燥手段２２が長時間にわたっ て用いる空気乾燥手段（air-drying means）であるなら、前記スクラップは計量 に先立って乾燥させることができる。このばあい、該乾燥機は１８であり、かつ 計量手段が２２であり、計量されるのは乾燥したスクラップである。また、乾燥 機２２および汚染物質検出領域２６の順序は、前記計量手段がスクラップの調製 後の第１の操作として設置されたときに変更することができる。この代わりとし て、計量操作のあとに汚染物質を検出するほうがより簡単ではあるが、汚染物質 検出領域を乾燥機の前に設置することもできる。したがって、計量操作としての 領域１８に対して、領域２２は汚染物質検出領域であってよく、かつ領域２６は 乾燥領域であってよい。また、コンベヤ１６、２０、２４および２８は、溶融装 置４０の周辺の空間的制約に依存して、１つの連続するコンベヤの一部であって よく、または実際に先のコンベヤと同じ配列および平面上、もしくは領域１８、 ２２および２６の高さに依存して互いに直角であるような異なる配列ならびに、 あるいは異なる平面上で動作するような明確に分離したコンベヤであってよい。 正の給送ないしは供給手段は、１００インチ（２，５ ４０ｍｍ）までの多様な長さの繊維状材料を高められた温度のエリアに運搬する ための、当業者に公知のいかなる供給装置であってもよい。たとえば、供給装置 ３０は、スクラップ１２または１４を該供給装置の一端から、溶融装置４０の付 近に位置する別の一端に運ぶように回転する１つのオーガ（auger）であってよ い。また、供給手段３０は、発行されている英国特許第１，３９１，２９７号明 細書に記載の、長いチャンバを通る１つの空気の流れであってもよい。好ましく は、供給手段３０は、ほぼ一様または安定した給送を供給すること、かつサージ キャパシティ（surge capacity）を供給することにより、溶融装置４０への給送 速度の調節を補助するホッパー手段３４を有する。好ましくは、供給手段３０は 、図５に関して以下に述べるようなより動的なデザインを有する１つのオーガで ある。また、供給手段３０は、溶融装置４０中の溶融したガラスのプールのレベ ルを±０．３５インチおよび、好ましくは、±０．２５インチもしくはそれ以下 に維持することのできる速度で、スクラップを、そのスクラップのみ、またはほ かのすでにガラス状であるガラス形成材料とともに供給する能力を有する。この レベルの維持は、溶融したガラスがガラス製品を形成するためのタンクから所定 の型のガラスファイバー製品のためにほぼ一定の速度で引張られるあいだである 。前記のほぼ一定の速度は、当業者に公知の許容範囲内の特定のフィラメント径 を有するガラスファイバー製品を製造するための溶融装置からの引張りに関連し 、そのとき、１つのブッシングが１つの同じまたは類似した先端の大きさを備え て用いられ、かつ巻取機から の減衰速度がほぼ同じである。 ガラスファイバーを製造するために溶融装置４０から溶融したガラスを引張る 前に、溶融したガラスのプールが充分に蓄積される。プール３６はスクラップ、 非ガラス状ガラス形成材料および／またはガラス形成材料ならびにそれらの混合 物から形成されうる。好ましくは、プール３６はスクラップ１２が溶融装置４０ に供給される前に非ガラス状ガラス形成材料から作られる。プール３６を準備す るためにバッチを用いるばあい、供給手段３０は可動であり、かつプール３６を 作るための初期段階の充填のために溶融装置４０に前記バッチを供給するバッチ 供給装置が前に設置される。しかし、もし該供給装置が、溶融装置４０中にガラ ス溶融物３６のプールを作るためにスクラップを取り扱い、かつバッチおよび／ またはカレットを取り扱うことのできる型の供給装置であるなら、供給手段３０ は動かされる必要がない。好ましくは、１つまたはそれ以上のスクラップガラス 供給口３１が、供給手段３０との供給に関しての接続のために溶融装置４０の縦 方向の一端部付近に配置される。プール３６の蓄積は、当業者に公知のいかなる 方法によってもなされ、たとえば、そのような蓄積のために前記溶融装置にこの 目的にあわされた１つの堰（weir）またはフローチャンネルを構成する。 一般的に溶融装置４０に必要な別の特徴は、該溶融装置が耐火物で内張りされ ており、かつ少なくともスクラップ１２または１４が加えられるところにガラス 溶融のための酸化雰囲気を有するように作動することである。これは、図４にお ける供給手段３０付近の端部において である。また、溶融装置４０はガラスを溶融するために有効な温度、Ｅ型ガラス または６２１型ガラスに対しては一般的にガラス化温度の下の約１２２０℃から 約１２９０℃（２２２８°Ｆ〜２３５４°Ｆ）の範囲内の温度を供給するための 溶融手段を有さなければならない。そのような溶融手段は複数の炭化水素燃料バ ーナー３８である。前記酸化雰囲気は、炭化水素燃料バーナー３８に、該バーナ ーに供給された炭化水素燃料を燃やすために必要なもののほかに過剰量の空気ま たは酸素を供給することにより作られる。好ましくは、該酸化雰囲気は、溶融装 置４０の給送する側の端部（feed end）付近のバーナーの少なくとも１つに供給 された少なくとも１ないし約３％の過剰の空気または酸素から作られる。好まし くは、バーナー３８は、１つのバーナーがもう１つのバーナーに大体向かいあう ように、２つの相対する縦方向の側壁に沿って、かつ空間的に離れた相対する複 数の組として配列される。また、バーナー３８は、好ましくは、プール３６中に １つのホットスポット（hot spot）を生ずるために１つの温度プロフィルを作り 、かつ維持する別の状態を溶融装置４０内に提供することができる。このホット スポットとともに、溶融したガラス中の自然対流の流れが実質的な量のその溶融 物の混合を提供する。したがって、良好なガラス均一性を提供するための機械的 な混合装置は必要ではない。溶融装置４０のための炭化水素燃料バーナー３８お よび耐火物は、それぞれ当業者に公知である標準的な従来からのいかなる空気・ 炭化水素燃料（air hydrocarbon fuel）バーナーまたは酸素含有燃料（oxyfuel ）バーナーおよび耐火物であ ってもよい。好ましくは、前記溶融装置は大きい長さと幅の比を有し、かつ好ま しくは該比が約３ないし約１である。好ましくは、溶融装置４０は約１０ないし 約２１５平方フィート（１〜２０平方メートル）の、溶融のための１つの閉じ込 みエリアを有する。 少なくとも１つの前炉４２が、１つのチャンネルおよびスキマーブロック装置 または１つのスロートなどのような従来からの溶融物フロー接続部を通して、溶 融装置４０に溶融物のフローに関して設けられている。好ましくは、前炉４２は 供給手段３０に隣接する壁から縦方向の反対側にある溶融装置の壁の下流に配置 される。該前炉中の温度は、ガラス溶融物をファイバー、ロッド、マーブルなど の形成のための形成粘度（forming viscosity）に調節するために、一般的には 溶融装置中の温度以下である。前炉４２はガラスファイバーのストランド製品を 製造するために、１つまたはそれ以上のブッシング位置４４を有する。該前炉お よびブッシングの構造は当業者に公知である従来からのものでよい。該前炉は概 して耐火物で内張りされており、その構造だけでなく操作も、および１つまたは それ以上のブッシングの操作もすべて当業者に公知である従来からのものでよい 。これらの例としては、ケー エル レーベンスタイン（K．L．Loewenstein） の「ザ マニュファクチュアリング テクノロジー オブ コンティニュアス ガラス ファイバーズ（The Manufacturing Technology of Continuous Glass F ibers）」 （エルセビア パブリッシング社（Elsevier Publishing Company） 、ニューヨーク（New York）、ニューヨーク州（new York）、（1983））と題す る 本に開示されている。好ましくは、少なくとも１つのブッシング位置４４が湿式 チョップドガラスファイバーストランド５２を製造するために作動しうる。しか しながら、ほかの型のガラスファイバー製品も製造されうる。いずれにせよ、前 記ファイバーは、湿式チョップ引張りロール（wet-chop pull roll）または形成 巻取機（forming winder）またはロービング巻取機などのような、当業者に公知 のいかなる巻取機またはチョッピング装置４８のいかなる引張りロールによって も引張られる。供給手段３０から溶融装置４０への給送速度がスクラップ１２の み、または非ガラス状ガラス形成材料なくしてほかのガラス状ガラス形成材料を ともなう供給からでありうる一方で、装置４８の引張りロールの引張り速度は所 望するガラスファイバー製品を製造するのに充分である。前記供給速度は所定の ガラスファイバー製品に対しての巻取機からのほぼ一定の引張り速度をともなっ てプール３６のレベルを維持する。好ましくは、スクラップ１２は、所定のガラ スファイバー製品４５の製造の実質的な部分のために、溶融装置４０に供給され たガラス形成材料の１００％を構成する速度で供給される。１００％以下の量の スクラップが供給されたとき、１００％までにするためにほかのガラス状ガラス 形成材料が適当な割合だけ溶融装置４０に加えられる。これらほかのガラス状材 料は同じ供給手段３０を通じて、または溶融装置４０内の給送手段３０との同じ 位置付近に位置する別の給送手段により供給されてもよい。 図１の湿式チョップガラスファイバー製品５２を製造する際、ブッシング４４ からの長繊維ファイバー４５は 塗付器４６において１つのサイジング組成物（sizing composition）で処理して もよい。該ファイバーは集束デバイス４６において集束され、かつ接触デバイス ４９により引張りロール５０を備えたチョッパー４８に向けられる。複数のファ イバーもしくはストランドもしくは複数のストランドの集束された束または複数 の束はカッターロール５１により切断されてチョップドストランド５２になる。 チョップドストランド５２は収集デバイス５３上に収集される。湿式チョップド ガラスファイバー製品またはほかの製品を製造するために、当業者に公知のいか なる装置および方法が用いられてもよい。 代わりになるものとして、前炉４２は、好ましくは水による流体冷却（fluid quenching）によりカレットまたはフリットを製造するためにドレインブッシン グを備えた１つまたはそれ以上の別の型のブッシング位置４４Ａを有していてよ い。該ドレインブッシングからの材料はダウンシュート５４を通って水５６を有 する流体供給手段としてのコンテナ５５に移動することができる。前記水に接す るやいなや、溶融した、またはほぼ溶融した、または熱いガラスのロッドもしく は流れは破砕してカレット５７を生じ、そのカレット５７はコンテナ５５の底に 落ち着く。まず最初に水５６を除去し、ついでカレット５７を除去管５９により 除去して貯蔵することのできる１つの分離手段であるドレイン５８により、カレ ット５７は水５６から分離される。当業者に公知である円すい形状の収集容器お よびドレインまたはほかの水分離デバイス（water separation device）が一般 的に本発明において用いられうる。 図２〜５は本発明の好ましい工程および構成要素を示しており、図１に示され ているものと類似する構成要素は図１におけるそれら構成要素に対するものと同 じ数字が付されている。 図２は、ホッパー１８ａ、コンベヤ２０および供給手段または供給装置３０を 備えた計量手段１８からなる材料供給装置６０を示す。供給装置３０は、図１の 引出口３１でありうる開口７０を通じて溶融装置４０に材料を供給するために連 結されている。さらに、図２は複数のバーナー３８の１つを示している。計量手 段１８は好ましくは図３に示されるような１つのロータリーピッカー（rotary p icker）である。コンベヤ２０は好ましくはスクラップ１４を切断することによ りすでに調製されている、計量されたスクラップ１２を供給装置３０のホッパー ６２に移送する。前記ホッパーは前記材料供給装置にいくらかのサージキャパシ ティーを供給するように作動する。供給装置３０は、好ましくはオーガ６４のよ うな１つの動的（dynamic）または正の供給手段である。また、該供給装置３０ は１つの閉じ込み手段とも連結している。該閉じ込み手段は材料操作のための従 来からのいかなるふた（closure）であってもよいが、該閉じ込み手段は好まし くはスクラップ１４によって満たすために有用な空所（dead space）である。空 所６６はオーガ６４の給送側の端から離れているオーガ６４の端に位置する。オ ーガ６４によりスクラップ１４またはほかの供給物が運搬されるにつれて、その 材料の蓄積が空所６６に起こる。該蓄積はプラグ流れの動き（plug-flow moveme nt）において溶融装置４０中に移動し、したがっ て閉じ込み手段として作用する。さらに、または代わるものとして、ホッパー６ ２が該ホッパー６２上における適切なふた（lid）である１つの閉じ込み手段を 有してもよい。該閉じ込み手段は、溶融装置４０から逃げる熱の量を減少させる ために好ましい。好ましくは、供給手段３０は移動手段６８により可動である。 移動手段６８は、供給装置３０の溶融装置４０との連動状態（engagement）およ び／または解放状態（disengagement）に対して適切ないかなるトラック（track ）、ホイール（wheels）、ローラ（roller）などであってもよい。もし、供給装 置３０がバッチ材料および／またはカレットを運搬するために充分な設計を有し ていないならば、どちらかまたは両方の材料をプール３６を作るために用いると き、該供給装置３０の移動が必要であるかもしれない。これらのばあいのどちら かにおいて、バッチまたはカレット給送手段が、バッチおよび／またはカレット および／またはフリット（一般的にガラス状のガラス形成材料）の溶融装置４０ への運搬のために開口７０の位置に入り込む。代わりに、溶融装置４０は１つ以 上の開口７０を有してもよく、１つの開口がスクラップ１４の給送のために供給 装置３０によりふさがれ、かつ別の開口がバッチおよび／またはガラス状材料供 給装置にふさがれる。 図３は溶融装置４０に連結した１つの好ましい材料供給装置である。計量手段 １８は漏斗状の方法（manner）で互いに連結している側面７４ａ〜ｄを備えｔｅ 、側面が限られた１つのホッパー１８ａを有し、１つの開口７６を横切って回転 するように連結された２つのピッカー ユニット７８を備えた開口７６の回りに１つの周辺（circumference）または外 辺部（perimeter）を形づくる。各々のピッカーユニット７８ａ〜ｂは、開口７ ６を横切って互いに同一平面上で本質的に平行に配置されている部材であって、 １つの回転しうるロッド状の縦部材８０を有する。各々の部材８０ａ〜ｂは外側 に放射状に突き出している複数の歯８２を有しており、前記同一平面上での平行 な配置からのずれにより、１つのピッカーユニット７８と別のピッカーユニット との密接した接近がさらに可能である。この接近により、１つの回転しているロ ッドの歯８２が別の回転しているロッドの歯８２に近づくが、これらの接近して いる歯は端が接触することまたはかみ合うことなくかすかに空間的に離れており 、これらの歯は互いに通り過ぎる。これらのピッカー７８は、これらピッカーの あいだの空間に向かう方向に回転することができる。また、該ピッカーはスクラ ップ１２の流れを変えるため、または前記歯を掃除するために逆に回転させるこ とができる。好ましくは破壊されたスクラップ１２は、コンベヤベルトまたはバ ルクコンテナのダンピングなどのような、１つのホッパーにバルク材料を含める ために、当業者に公知のいかなる方法によっても計量手段１８に加えられうる。 回転しているピッカー７８はスクラップ１４を、溶融装置４０に該スクラップの 供給に関して設けられた供給手段３０への移送のために、コンベヤ２０上に移送 する。 コンベヤ２０は、図１に関連して前述したように、乾燥したおよび／または固 形状の非ガラス材料の汚染物質検出ならびに除去（アイ アンド アール（Ｉ＆ Ｒ）） のための１つまたはそれ以上の処理領域８４を有してもよい。該乾燥および汚染 物質Ｉ＆Ｒ領域は図１におけるようにどの順序でもよいが、両方が存在し、かつ 汚染物質Ｉ＆Ｒ領域の前に乾燥領域があるのが好ましい。 図４ａは、供給装置３０に近接する溶融装置４０の少なくとも一部に１つの酸 化雰囲気を提供するための複数のバーナー３８の配列をさらに詳しく示している 。これは、前記バーナーに供給される炭化水素燃料の化学量論的な燃焼に必要で ある以上に過剰の空気または酸素、好ましくは空気を供給された炭化水素燃料バ ーナー３８ａおよび／または３８ｂを有することにより果たされる。好ましくは 操作の際に、３８ａから３８ｉまでのすべてのバーナーが同じ過剰にいたるまで の空気または酸素を伴って作動させることができる。代わりになるものとして、 １つまたはそれ以上のバーナーが当業者に公知の酸素含有燃料バーナーであって もよい。溶融装置４０の縦方向の端７２の付近において、前炉４２が溶融装置４ ０とともに溶融物の流れに関して設けられている。好ましくは、この関係は、プ ール３６に該プールの深さによって前記前炉への溶融物の重力流れを補助するも のであり、該前炉において前記流れの実質的な構成成分は水平である。また、前 記深さは、ガラス溶融物中のいかなる耐火性汚染物質もが前記溶融装置を出てい くのを減少させることのできる前記溶融物の表面体積比（surface to volume ra tio）を生じるのに充分であってよい。好ましくは、溶融装置４０中のプール３ ６の深さは約２３インチから約２５インチ（５８４〜６３５ｍｍ）である。表面 の溶融したガラスの前記溶融装置から前炉４２への 流れを制御するために、スキマーブロック８６を用いてもよい。前炉４２は、示 されるようにＴ形の設計、または当業者に公知のほかの前炉のいかなる形を有し てもよく、概して４４で示される前記ブッシング位置は前炉４２の底または床（ floor）に示されている。 図４ｂの側面図は、バーナー３８の配列がそれらバーナーのみまたは１つもし くはそれ以上のバブラー（bubbler）８７とともにいかに作動し、スクラップ１ ４の溶融において溶融物のプール３６中に対流をいかに引き起こすかを示してい る。前記バブラーは、標準的な配列および空気またはほかの気体の標準的な流速 での溶融に用いられるものであって、当業者に周知のものである。対流による混 合は、ほぼ均一の溶融物を提供し、該溶融物はしだいに前炉４２を通じてスキマ ーブロック８６の下に流れ、ついでブッシング位置４４の中に、かつブッシング 位置４４を通って流れ、ガラスファイバー製品４５をつくる。ファイバー４５は 、図１におけるような湿式チョップ引張りホイールまたは図４ｂに示されるよう なワインダー４８によりブッシング４４から引張られるのがよく、かつ好ましく は引張られる。また、図４Ｂの上部または溶融装置に描かれているのは、複数の 排気管であるが、参照番号は付されていない。 図５はオーガ６４を備えた供給装置３０の一部を断面図とした供給装置３０の 側面図を示している。また、オーガ６４の前部には空所６６が示されている。ま た、供給手段３０のための移送手段６８が示されている。供給手段３０はオーガ ６４を駆動させるドライブモーター９０を支えるハウジング８８を有する。オー ガ６４を駆動 させるためには当業者に公知のいかなる駆動装置が用いられてもよく、かつ好ま しくは前記モーターは、たとえばリンク ベルト ピーアイブイ（link Belt PI V）などのように様々な速度を有することができる。様々な駆動のために、クラ ッチ９２がベルト９４を通じてモータードライブ９０と駆動に関して連結してい る。また、オーガ６４に材料供給に関して連係しているホッパー６２が示されて いる。また、ホッパー６２はふた９６を有する。前記オーガの正の、および動的 な設計は、切断されたスクラップ１４最大長付近にまでにおよぶ同じ縦軸上で、 １つのピークともう１つのピークのあいだに好ましくは１つの距離を有するフラ イト（flights）によるものである。最も好ましくは、前記の距離は約１５イン チから約１７インチ（３８０〜４３２ｍｍ）までである。好ましくは、オーガ６ ４は、フライトの頂部とオーガ用ハウジング９８のあいだの約１インチ（２５ｍ ｍ）により、オーガ用ハウジングの内径を明らかにすることができる。換言する と、オーガ６４のフライトの端に対してオーガ６４の外径は、オーガ用ハウジン グ９８の内径よりも約２インチ（５１ｍｍ）小さい。概して、空所６６は溶融装 置４０への移動のためにオーガ６４を出ていくスクラップのプラグ流れを供給す るのに充分な大きさを有する。前記スクラップのプラグは、金属製のオーガを溶 融装置４０の熱から絶縁させることを補助し、かつこれは、スクラップガラスが 最初にオーガ６４に接触した際に軟化および溶融するという可能性を減少させる 。好ましくは、空所６６は、約８インチから約１２インチ（２０３〜３０５ｍｍ ）の径を有するオーガ６４に関し て約６インチから約１８インチ（１５２〜４５８ｍｍ）の範囲の大きさを有する 。 溶融装置４０に入るスクラップの好ましい水分は約１〜３重量％の範囲であり 、炭化水素燃料バーナーへの過剰の酸素の好ましい量は、溶融装置４０からの排 出空気中で測定すると、約１〜３％である。好ましくは、図中に示されてはいな いが、１つのレベルコントローラー（level controller）がホッパー６２中に存 在し、レベルおよび信号コンベヤ２０がより多くの、またはあるばあいにはより 少ないスクラップ１４を移送することを検知することにより、ホッパー１６への スクラップ１４の供給を保証する。ホッパー６２用の該レベルコントローラーは 当業者に公知のいかなるレベルコントローラーであってもよい。 前記溶融装置にガラス溶融物の最初の充填がなされたあと、溶融装置に必要な ガラス形成材料の１００％が前記スクラップから供給されるのが好ましい。粒状 またはバッチガラス形成材料が加えられなくても、少量のガラス改質材料（glas s modifying material）を前記スクラップといっしょに加えてよい。たとえば、 サルフェイトがガラスの酸化還元比を改善および調節することを補助するために 加えられてもよい。１００％以下のスクラップがガラス形成材料を供給するため に用いられたとき、残りはカレットまたはフリットとして供給される。 一般的に、前記溶融装置はガラス溶融物を作るため、およびスクラップガラス １４中に含まれる有機化合物のすべてを完全に酸化するために充分な温度で作動 する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９５年４月１０日 【補正内容】 請求の範囲 １．スクラップガラスファイバーからガラスファイバー製品を製造する方法であ って、 ２組の相対する側壁、１つまたはそれ以上のスクラップガラス供給口および１ つのガラス溶融装置の側壁に沿って配された１つまたはそれ以上のバーナーを有 する前記ガラス溶融装置に、約１２インチ（３０５ｍｍ）以下の平均長さを有し 、かつ前記ガラスファイバー製品にほぼ類似する繊維状になりうる無機組成を有 するスクラップガラスファイバーであって、該ファイバーの少なくともいくつか が有機化合物をともなうコーティングを有するスクラップガラスファイバーを供 給し、供給速度が、前記溶融装置中の溶融したガラスの１つのプールを、該プー ルのレベルのいかなる変化もが８時間以上のあいだ約０．３５インチ（９ｍｍ） 以下に維持されるように保つのに充分であること、 前記スクラップガラスファイバーの供給の少なくとも付近に酸化雰囲気の存在 下、および酸化雰囲気存在下で前記ファイバーを溶融させるのに少なくとも充分 な温度下、および溶融したガラスのプールの存在下、および溶融したガラスがガ ラスファイバー製品の製造の際に前記溶融装置から引張られるときに前記プール のレベルを維持するために該溶融装置に供給される非ガラス状ガラス形成材料の 存在なくして前記スクラップガラスを溶融させること、 前記溶融装置中の温度以下の温度で前記ガラス溶融物をある形成しうる粘度に 調節すること、ならびに ガラスファイバー製品の製造のために前記溶融装置からガラス溶融物をほぼ一 定して引張り、前記調節されたガラス溶融物を受けるように適合した少なくとも １つのブッシングからガラスファイバー製品を作ることからなる製造方法。 ２．前記スクラップガラスファイバーを、最大長さが約１００インチ以下であっ て、平均長さが約１２インチまでである長さに調製することを含む請求の範囲第 １項記載の方法。 ３．スクラップガラスファイバーの長さが切断することにより調製される請求の 範囲第２項記載の方法。 ４．前記スクラップガラスの給送が、以前に溶融したことのあるガラス形成材料 であって、フリット、カレットおよびマーブルよりなる群から選択されるガラス 形成材料の供給をともなう請求の範囲第１項記載の方法。 ５．前記スクラップガラスの給送および以前に溶融したことのあるガラス形成材 料の給送が溶融装置中の分離した供給口を通してなされる請求の範囲第４項記載 の方法。 ６．前記溶融装置に給送されたスクラップガラスファイバーのガラス組成中の各 々の構成物質の量の±１０％の範囲内にあって繊維状になりうるガラス組成を有 するバッチ成分、ならびにマーブル、カレット、フリット、ビーズおよび以前に 溶融したことのあるこれらの混合物を含めるガラス形成材料、ならびに繊維状に なりうるガラス組成のバッチ成分および以前に溶融したことのあるガラス形成材 料の混合物よりなる群から選 択される繊維状になりうるガラス形成材料から溶融したガラスのプールを前記溶 融装置中に調製することを含み、該プールが作られるとき、前記ガラス形成材料 を加える速度がファイバーの形成に有効な深さのプールをつくるのに充分な速度 である請求の範囲第１項記載の方法。 ７．前記スクラップガラスの給送が耐火物で内張りされた１つの溶融装置であっ て該溶融装置の水平方向の長さが該溶融装置の幅よりも大きい溶融装置に対して であり、前記スクラップガラスの大部分が機械的撹拌装置なしに前記溶融物に加 えられる請求の範囲第１項記載の方法。 ８．前記調節されたガラス溶融物を受けるために適合した少なくとも１つの付加 的なブッシングを含み、該ブッシングがカレットを形成する請求の範囲第１項記 載の方法。 ９．前記カレットの形成が前記付加的なブッシングから流れ出る１つまたはそれ 以上の溶融したガラスの流れの流体冷却による請求の範囲第８項記載の方法。 10．前記スクラップガラスファイバーの給送が１つのスクリューオーガにより前 記溶融装置の１つのスクラップガラス供給口になされ、前記オーガが、該オーガ の縦方向の軸であって前記スクラップガラスファイバーの平均長さと同じ距離の 縦方向の軸に沿って間隔の離れたフライトを有し、かつ前記オーガが１つのハウ ジング内に覆われて前記フライトの頂部と前記ハウジングの内面のあいだに約０ ．５〜２インチの隙間を提供する請求の範囲第１項記載の方法。 11．前記スクラップファイバーの給送が、前記溶融装置に近接し、前記溶融装置 の内側から間隔の離れた１つの続いた（last）フライトを有する１つのスクリュ ーオーガによってであり、該オーガのフライトの前および前記溶融装置の前にお いて前記縦方向の軸に沿って約１〜１２インチの範囲の縦方向の空所を形成する 請求の範囲第１０項記載の方法。 12．ファイバーのさらに一様な供給を前記溶融装置に提供するために、該溶融装 置へ給送する前に前記スクラップガラスファイバーを計量することを含む請求の 範囲第１項記載の方法。 13．前記溶融装置に給送する前に前記スクラップガラスファイバーから検出され たいかなる汚染物質をも除去することを含む請求の範囲第１項記載の方法。 14．前記溶融装置に給送する前に前記スクラップガラスファイバーを乾燥させる ことを含む請求の範囲第１項記載の方法。 15．スクラップファイバーの給送が、サイジングされたファイバーおよびコーテ ィングされたガラスファイバーをはじめ、有機化合物を含有するコーティングを ともなうものを含み、該サイジングされたファイバーが、ある水性の化学処理組 成物からの、有機物を含有し、かつ水分の減少した残留物であって前記処理され たガラスファイバーの約０．１重量％から約２０重量％までの範囲の量の残留物 を有する請求の範囲第１項記載の方法。 16．前記溶融装置の１つまたはそれ以上のバーナーに供給された燃料の燃焼のた めに化学量論的に過剰の酸素 を含めることにより、前記溶融装置に１つの酸化雰囲気が提供され、前記ガラス ファイバーを溶融させるのに少なくとも充分な温度をうる請求の範囲第１項記載 の方法。 17．ガラスファイバーストランド製品を製造するために１つのガラス溶融装置に １００％のスクラップファイバーガラスを給送するための方法であって、 サイジングまたはコーティングされたガラスファイバーを約０．５〜約１０イ ンチの範囲の平均長さに切断すること、 ２組の相対する側壁、１つまたはそれ以上の供給口および前記溶融装置の側壁 に沿って配された１つまたはそれ以上の燃料バーナーを有する該溶融装置に、ガ ラス形成バッチ材料の存在なくして、かつ前記溶融装置中の溶融したガラスの１ つの槽の上にガラス形成供給材料のみがあるばあいに前記ガラスファイバー製品 とほぼ同じ繊維状になりうる無機組成の切断されたスクラップガラスファイバー を給送し、該給送速度が、前記溶融装置中の溶融したガラスの１つの槽を、該槽 のレベルのいかなる変化もが８時間以上のあいだ約０．２５インチ（６．２ｍｍ ）以下に維持されるように保つのに充分であること、 前記スクラップガラスファイバーを、該ファイバーを溶融させるのに少なくと も充分な温度で、前記溶融装置のバーナーによる燃料の燃焼のために化学量論的 に必要とされる酸素以上の過剰量の酸素が３％までの範囲である１つの酸化雰囲 気下で前記槽中に溶融させ、該槽が、ガラスファイバー、カレット、フリット、 マ ーブル、ビーズおよびこれらの混合物よりなる群から選択される以前に溶融した ことのあるガラス形成材料、前記溶融装置に給送された切断されたガラスファイ バーのガラス組成中の各々の構成物質の量の±１０％の範囲内であるガラス組成 であって繊維状になりうるガラス組成を有するバッチ成分、ならびに以前に溶融 したことのあるガラス形成材料および繊維状になりうるガラス組成を有するバッ チ成分の混合物よりなる群から選択される繊維状になりうるガラス形成材料から 作られること、 前記ガラス溶融物を冷却して形成しうる粘度にすること、ならびに ガラスファイバー製品の製造のために前記溶融装置からガラス溶融物をほぼ一 定に引張り、形成しうる粘度を有する前記冷却されたガラス溶融物を受けるため に適合した少なくとも１つのブッシングからガラスファイバー製品を作ることか らなる方法。 18．スクラップガラスファイバーストランドからガラスファイバーストランド製 品を製造する方法であって、 ａ）ｉ）約１２インチまでの平均長さ、ｉｉ）供給物の約１０重量％以下の水 分、ならびにｉｉｉ）前記ガラスファイバーストランド製品の組成と同じシリケ ート組成を有し、かつ本質的に粉状ガラス形成材料をともなわないサイジングお よびコーティングされたガラスファイバーから選択される切断されて化学的に処 理されたスクラップガラスファイバーを、１つまたはそれ以上の供給口および大 きい長さと幅の比を有する１つのガラス溶融装置の側壁に沿って配された１つま た はそれ以上のバーナーを有し、かつ溶融したガラスのプールを１つ有する前記溶 融装置であって耐火物で内張りされた溶融装置に給送し、給送速度が前記溶融装 置中の溶融したガラスの１つのプールを、該プールのレベルのいかなる変化もが ８時間以上のあいだ約０．２５インチ（６．２ｍｍ）以下に維持されるように保 つのに充分であること、 ｂ）前記溶融装置中で、粉状ガラス形成材料の存在なくして、前記バーナーへ の燃料の燃焼のために必要な化学量論的な量の約１〜約３％の過剰の酸素の存在 からの１つの酸化雰囲気中で前記ガラスファイバーを溶融させ、前記溶融装置中 の溶融したガラスのプールが前記スクラップガラスの最初の添加の際に、以前に 溶融したことのあるスクラップガラスファイバー、カレット、フリット、マーブ ル、ビーズおよびこれらの混合物よりなる群から選択されるガラス形成材料であ って以前に溶融したことのあるガラス形成材料、前記溶融装置に給送された切断 されたガラスファイバーの中の構成物質の量の±１０％の範囲内である繊維状に なりうるガラス組成を有するバッチ成分、ならびに以前に溶融したことのあるガ ラス形成材料と繊維状になりうるガラス組成のバッチ成分の混合物よりなる群か ら選択されるガラスファイバー製品の組成に類似する繊維状になりうる無機系ガ ラス形成組成物から作られ、かつ前記溶融装置の温度プロフィルが約１４００〜 約１６００℃の温度範囲内であること、 ｃ）前記溶融装置に連結した１つの前炉であって耐火物で内張りした前炉にお いて前記溶融したガラスを調 節すること、 ｄ）溶融したガラスの流れを流し出すための複数の先端を有し、かつ前記前炉 に連結した少なくとも１つのブッシングから、ガラスファイバー製品の製造のた めに前記溶融装置からの溶融したガラスのほぼ一定の引張り速度をともなって、 ガラスファイバーを形成することからなる方法。 19．主としてスクラップガラスファイバーストランドからガラスファイバースト ランド製品を製造するための装置であって、 ａ）耐火物で内張りされた溶融装置であって、該溶融装置の水平方向の長さが 該溶融装置の幅よりも大きく、少なくとも２組の相対する側壁に支えとなるよう に接続された１つの床および該床に向かい合って前記側壁に関しておおう役割を 果たす１つの頂部を備え、側面の制限された１つの高温の閉じ込み領域であって 一端において前記溶融装置の少なくとも一部に１つの酸化環境を提供するために 前記側壁に沿って空間的に離れた複数の炭化水素燃料バーナーを有する領域を形 成する前記溶融装置、 ｂ）前記溶融装置中の溶融したガラスのプールを±０．３５インチの範囲のレ ベルに維持するための速度で前記溶融装置にスクラップガラスファイバーを給送 するために該溶融装置に材料運搬に関して連係する正の給送要素、 ｃ）前記溶融物を形成しうる粘度に調節するために前記溶融装置に連係してい る前炉、 ｄ）１つの開口において前記前炉の下部に配される少 なくとも１つのブッシング、 ｅ）カレットを製造するために前記前炉に接続された１つのドレインブッシン グからなる装置。 20．主としてスクラップガラスファイバーストランドからガラスファイバースト ランド製品を製造するための装置であって、 ａ）耐火物で内張りされた溶融装置であって、該溶融装置の水平方向の長さが 該溶融装置の幅よりも大きく、少なくとも２組の相対する側壁に支えとなるよう に接続された１つの床および該床に向かい合って前記側壁に関しておおう役割を 果たす１つの頂部を備え、側面の制限された１つの高温の閉じ込み領域であって 一つの端部において前記溶融装置の少なくとも一部に１つの酸化環境を提供する ために前記側壁に沿って間隔の離れた複数の炭化水素燃料バーナーを有する領域 を形成する前記溶融装置、 ｂ）前記溶融装置中の溶融したガラスのプールを±０．３５インチの範囲のレ ベルに維持するための速度で前記溶融装置にスクラップガラスファイバーを給送 するために該溶融装置に材料運搬に関して連係する正の給送要素、 ｃ）前記溶融物を形成しうる粘度に調節するために前記溶融装置に連係してい る前炉、 ｄ）１つの開口において前記前炉の下部に配される少なくとも１つのブッシン グ、 ｅ）カレットを製造するために前記前炉に接続された１つのドレインブッシン グ、ならびに ｆ）前記溶融装置からのガラス溶融物中の異質部分が 出るのを妨げるための前記溶融装置中のガス型対流発生装置、前記正の供給装置 のための閉じ込み手段、前記スクラップファイバーの供給を計量するための手段 であって前記正の供給装置に材料運搬に関して連係している１つの計量手段、前 記正の供給装置による給送のために前記スクラップガラスファイバーを約１２イ ンチ（３０５ｍｍ）以下の平均長さに切断するための手段であって前記正の供給 装置に材料運搬に関して連係している切断手段、前記スクラップファイバーガラ スのための乾燥手段であって供給物の約１０重量％以下の水分を有するスクラッ プガラスファイバーを前記溶融装置に供給するための前記正の供給手段に材料運 搬に関して連係している乾燥手段、ならびに前記溶融装置に供給されたスクラッ プガラスファイバーから少なくともガラスファイバー以外の固形物を除去するた めの手段であって前記正の供給装置に材料運搬に関して連係している汚染物質検 出器および排除手段のうちの１つまたはそれ以上からなる装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラブレイス、ジョー ビー アメリカ合衆国、28146 ノース カロラ イナ州、ソールズベリー、コービン ヒル ズ、ワイルドウッド ドライブ 302 (72)発明者 ワトキンス、イー チャールズ アメリカ合衆国、27292 ノース カロラ イナ州、レキシントン、ボックス 1530、 ルート 15 (72)発明者 マティス、ティモシー ジー アメリカ合衆国、28086 ノース カロラ イナ州、キングス マウンテン、カントリ ー クラブ エイカーズ 407 (72)発明者 マキツカ、ハリー アメリカ合衆国、27012 ノース カロラ イナ州、クレモンス、タングルブルック トレイル 3620 (72)発明者 ボー、トマス シー アメリカ合衆国、15116 ペンシルベニア 州、グレンショー、ストーニングトン ド ライブ 1523 (72)発明者 コットン、ジョン ダブリュ アメリカ合衆国、27292 ノース カロラ イナ州、レキシントン、アンバー レイン 101 (72)発明者 ハンヴェイ、カーティス エル ジュニア アメリカ合衆国、28017 ノース カロラ イナ州、ボイリング スプリングス、ピー オー ボックス 1111（番地なし) (72)発明者 ポスツーパック、デニス エス アメリカ合衆国、15101 ペンシルベニア 州、アリスン パーク、ヨーク ドライブ 155 (72)発明者 シヴァース、ジェイムズ ヴィ アメリカ合衆国、28152 ノース カロラ イナ州、シェルビー、サフォーク ドライ ブ 3110 (72)発明者 スミス、ティモシー アメリカ合衆国、27292 ノース カロラ イナ州、レキシントン、アーバー ドライ ブ 208

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．スクラップガラスファイバーからガラスファイバー製品を製造する方法であ って、 １つのガラス溶融装置に、約１２インチ（３０５ｍｍ）以下の平均長さを有し 、かつ前記ガラスファイバー製品とほぼ同様の繊維状になりうる無機組成を有す るスクラップガラスファイバーであって、該ファイバーの少なくともいくつかが 有機化合物をともなうコーティングを有するスクラップガラスファイバーを供給 し、供給速度が、前記溶融装置中の溶融したガラスの１つのプールを、該プール のレベルのいかなる変化もが８時間以上のあいだ約０．３５インチ（９ｍｍ）以 下に維持されるように保つのに充分であること、 酸化雰囲気の存在下、酸化雰囲気存在下で前記ファイバーを溶融させるのに少 なくとも充分な温度下、前記スクラップガラスファイバーの供給の少なくとも付 近において、溶融したガラスのプールの存在下、および溶融したガラスが前記溶 融装置から引張られるときに該溶融装置に供給される非ガラス状ガラス形成材料 の存在なくして前記スクラップガラスを溶融させること、 前記溶融装置中の温度以下の温度で前記ガラス溶融物をある形成しうる粘度に 調節すること、ならびに 所定のガラスファイバー製品のために前記溶融装置から溶融したガラスをほぼ 一定して引張り、前記調節されたガラス溶融物を受けるように適合した少なくと も１つのブッシングからガラスファイバー製品を作るこ とからなる製造方法。 ２．前記スクラップガラスファイバーを、最大長さが約１００インチ以下であっ て、平均長さが約１２インチまでである長さに調製することを含む請求の範囲第 １項記載の方法。 ３．スクラップガラスファイバーの長さの調製が切断することによる請求の範囲 第２項記載の方法。 ４．前記スクラップガラスの給送が、以前に溶融したことのあるガラス形成材料 であって、フリット、カレットおよびマーブルよりなる群から選択されるガラス 形成材料の供給をともなう請求の範囲第１項記載の方法。 ５．前記スクラップガラスの給送およびほかのガラス形成材料の給送が溶融装置 中の分離した導入口を通してなされる請求の範囲第４項記載の方法。 ６．前記溶融装置に給送されたスクラップガラスファイバーのガラス組成中の各 々の構成物質の量の±１０％の範囲内であって繊維状になりうるガラス組成を有 するバッチ成分、ならびにマーブル、カレット、フリット、ビーズおよびこれら の混合物を含める以前に溶融したことのあるガラス形成材料、ならびにバッチ成 分であるガラス形成剤および以前に溶融したことのあるガラス形成剤の混合物よ りなる群から選択される繊維状になりうるガラス形成材料から溶融したガラスの プールを前記溶融装置中に調製することを含み、該プールが作られるとき、前記 ガラス形成材料を加える速度がファイバーの形成に有効な深さのプールをつくる のに充分な速度である請求の範囲第１項記載の方法。 ７．前記溶融装置が耐火物で内張りされた溶融装置であって該溶融装置の水平方 向の長さが該溶融装置の幅よりも大きく、前記溶融物の均質化の大部分が機械的 撹拌装置なしになされる請求の範囲第１項記載の方法。 ８．複数のファイバーが形成される少なくとも１つのブッシング位置にくわえて 、少なくとも１つの別の付加的なブッシング位置がカレットを形成する請求の範 囲第１項記載の方法。 ９．前記カレットが前記別のブッシングから流れ出る１つまたはそれ以上の溶融 したガラスの流れの流体冷却により形成される請求の範囲第８項記載の方法。 10．前記スクラップガラスファイバーの給送が１つのスクリューオーガにより前 記溶融装置の導入口になされ、前記オーガが、該オーガの縦方向の軸であって前 記スクラップガラスファイバーの平均長さと同じ距離の縦方向の軸に沿って空間 的に離れたフライトを有し、かつ１つのハウジング内に覆われて前記フライトの 頂部と前記ハウジングの内面のあいだに約０．５〜２インチの隙間を提供する請 求の範囲第１項記載の方法。 11．前記溶融装置に近接した前記スクリューオーガの続いている（last）フライ トが前記溶融装置の内側から空間的に離れており、該オーガのフライトの前およ び前記溶融装置の前において前記縦方向の軸に沿って約１〜１２インチの範囲の 縦方向の空所を形成する請求の範囲第１０項記載の方法。 12．ファイバーのさらに一様な供給を前記溶融装置に提供するために、該溶融装 置へ給送する前に前記スクラ ップガラスファイバーを計量する請求の範囲第１項記載の方法。 13．前記溶融装置に給送する前に汚染物質のために前記スクラップガラスファイ バーを検査することおよび検出されたいかなる汚染物質をも除去することを含む 請求の範囲第１項記載の方法。 14．前記溶融装置に給送する前に前記スクラップガラスファイバーを乾燥させる ことを含む請求の範囲第１項記載の方法。 15．有機化合物を含有するコーティングを有する前記スクラップガラスファイバ ーが、サイジングされたファイバーおよびコーティングされたガラスファイバー を含み、該サイジングされたファイバーが、ある水性の化学処理組成物からの、 有機物を含有し、かつ水分の減少した残留物であって前記処理されたガラスファ イバーの約０．１重量％から約２０重量％までの範囲の量の残留物を有しうる請 求の範囲第１項記載の方法。 16．前記溶融装置の１つまたはそれ以上のバーナーに供給された燃料の燃焼のた めに化学量論的に過剰の酸素を含めることにより、前記溶融装置に１つの酸化雰 囲気を提供し、前記ガラスを溶融させる温度をうる請求の範囲第１項記載の方法 。 17．ガラスファイバーストランド製品を製造するために１つのガラス溶融装置に １００％のスクラップファイバーガラスを給送するための方法であって、 サイジングまたはコーティングされたガラスファイバーを約０．５〜約１０イン チの範囲の平均長さに切断すること、 ガラス形成バッチ材料の存在なくして、かつ前記溶融装置中の溶融したガラスの １つの槽の上にガラス形成供給材料のみがあるばあいに前記ガラスファイバー製 品とほぼ同じ繊維状になりうる無機組成の切断されたスクラップガラスファイバ ーを給送し、該給送速度が、前記溶融装置中の溶融したガラスの１つの槽を、該 槽のレベルのいかなる変化もが８時間以上のあいだ約０．２５インチ（６．２ｍ ｍ）以下に維持されうるために充分であること、 前記スクラップガラスファイバーを、該ファイバーを溶融させるのに少なくと も充分な温度で、前記溶融装置のバーナーによる燃料の燃焼のために化学量論的 に必要とされる酸素以上の過剰量の酸素が３％までの範囲である１つの酸化雰囲 気下で前記槽中に溶融させ、該槽が、以前に溶融したことのあるガラスファイバ ー、カレット、フリット、マーブル、ビーズおよびこれらの混合物；前記溶融装 置に給送された切断されたガラスファイバー中の各々の構成物質の量の±１０％ の範囲内に合う繊維状になりうるガラスのバッチ成分、ならびに以前に溶融した ことのあるガラス形成剤およびバッチの混合物よりなる群から選択されるガラス ファイバー製品の組成に類似した無機組成のガラス形成材料の溶融により作られ ること、 前記ガラス溶融物を冷却して形成しうる粘度にすること、ならびに 所定のガラスファイバー製品のために前記溶融装置から溶融したガラスをほぼ 一定に引張り、形成しうる粘度を有する前記ガラス溶融物を受けるために適合し た 少なくとも１つのブッシングからガラスファイバー製品を作ることからなる方法 。 18．スクラップガラスファイバーストランドからガラスファイバーストランド製 品を製造する方法であって、 ａ）ｉ）約１２インチまでの平均長さ、ｉｉ）供給物の約１０重量％以下の水 分、ならびにｉｉｉ）前記ガラスファイバーストランド製品の組成と同じシリケ ート組成を有し、かつ本質的に粉状ガラス形成材料をともなわないサイジングお よびコーティングされたガラスファイバーから選択される切断されたスクラップ の化学的に処理されたガラスファイバーを、大きい長さと幅の比を有し、かつ溶 融したガラスのプールを１つ有する耐火物で内張りされた１つのガラス溶融装置 に給送し、給送速度が前記溶融装置中の溶融したガラスの１つのプールを、該プ ールのレベルのいかなる変化もが８時間以上のあいだ約０．２５インチ（６．２ ｍｍ）以下に維持されるように保つのに充分であること、 ｂ）前記溶融装置中で、粉状ガラス形成材料の存在なくして、前記溶融装置の 側壁に沿って配された該溶融装置の炭化水素燃料バーナーへの燃料の燃焼のため に必要な化学量論的な量の約１〜約３％の過剰の酸素の存在による１つの酸化雰 囲気中で前記ガラスファイバーを溶融させ、前記溶融装置中の溶融したガラスの プールが前記スクラップガラスの最初の添加の際に、以前に溶融したことのある スクラップガラスファイバー、カレット、フリット、マーブル、ビーズおよびこ れらの混合物、ならびに前記溶融装置に給送された切 断されたガラスファイバーの中の構成物質の量の±１０％の範囲内に合う繊維状 になりうるガラスのバッチ成分、ならびに以前に溶融したことのあるガラス形成 剤とバッチ成分の混合物よりなる群から選択されるガラスファイバー製品の組成 に類似する組成を有する繊維状になりうる無機系ガラス形成材料から作られ、か つ前記溶融装置の温度プロフィルが約１４００〜約１６００℃の温度範囲内であ って、機械的撹拌装置により供給される大きな強制的な対流なくして前記ガラス 溶融物中から異質部分を除去するために自然対流の流れを供給すること、 ｃ）前記溶融装置に連結した１つの前炉であって耐火物で内張りした前炉にお いて前記溶融したガラスを調節すること、 ｄ）溶融したガラスの流れを流し出すための複数の先端を有し、かつ前記前炉 に連結した少なくとも１つのブッシングから、ガラスファイバー製品の製造のた めに前記溶融装置からの溶融したガラスのほぼ一定の引張り速度をともなって、 ガラスファイバーを形成することからなる方法。 19．主としてスクラップガラスファイバーストランドからガラスファイバースト ランド製品を製造するための装置であって、 ａ）耐火物で内張りされた大きい長さ幅比を有し、少なくとも２組の相対する 側壁に支えとなるように接続された１つの床を備え、閉じ込みのために該側壁が 前記床および近接する側壁に接続されており、かつ前記床に相対して前記側壁を 覆う役割を果たす１つの頂部 を備える溶融装置であって、前記側壁に沿って複数の空間的に分離した炭化水素 燃料バーナーを有する側面の制限された１つの高温閉じ込み領域を形成し、一端 においてタンクの少なくとも一部に１つの酸化環境を提供する溶融装置、 ｂ）前記ガラスファイバー製品の組成とほぼ類似した組成を有する溶融したガ ラスのプールであって、前記ガラスファイバー製品の耐火性汚染物質を減少させ るのに充分な深さを有するプール、 ｃ）前記溶融装置中の溶融したガラスのプールを±０．３５インチの範囲に維 持するための速度で前記溶融装置にスクラップガラスファイバーを給送するため に、該溶融装置からの溶融したガラスの出口と反対側の端において前記溶融装置 の材料運搬に関して従事している正の給送要素、 ｄ）前記溶融物を形成しうる粘度に調節するために前記供給装置付近の端部と 反対側の端部において前記溶融装置に溶融物の流れに関して従事している調節手 段、 ｅ）ガラス溶融物の調節のために前記前炉と溶融装置の接続部から離れたとこ ろにある少なくとも１つのブッシング位置であって、１つの開口において前記前 炉の下部に配される少なくとも１つのブッシングからなる装置。 20．カレットを形成するために前記前炉に接続された１つのブッシング位置を含 み、該ブッシング位置が、前記ガラスを粉砕するために、該ブッシングから流れ 出る少なくとも１つの溶融したガラスの流れに接する１ つの流体供給手段を有し、かつ前記流体と粉砕されたガラスを分離するための１ つの分離手段を有する請求の範囲第１９項記載の装置。 21．前記バーナーが溶融したガラス中に１つのホットスポットを生じ、前記溶融 装置を出る溶融したガラス中のいかなる異質部分もの実質的な減少のために自然 対流の流れの形成を補助するために、前記溶融装置中に１つの温度プロフィルを 確立することもできる請求の範囲第１９項記載の装置。 22．前記溶融装置からのガラス溶融物中の異質部分が出るのを妨げるための前記 溶融装置中のガス型対流発生装置、 前記正の供給装置のための閉じ込み手段であって前記正の供給装置から前記溶 融装置からの（いかなる煙の放出も妨げるための）閉じ込み手段、 前記スクラップファイバーの供給を計量するための手段であって前記正の供給 装置に材料運搬に関して従事している１つの計量手段、 前記性の供給装置による給送のために前記スクラップガラスファイバーを約１ ２インチ（３０５ｍｍ）以下の平均長さに調製するための手段であって前記正の 供給装置に材料運搬に関して連係している切断手段、 前記スクラップファイバーガラスのための乾燥手段であって供給物の約１０重 量％以下の水分を有するスクラップガラスファイバーを前記溶融装置に供給する ための前記正の供給手段に材料運搬に関して連係している乾燥手段、ならびに 前記溶融装置に供給されたスクラップガラスファイバ ーから少なくともガラスファイバー以外の固形物を除去するための手段であって 前記正の供給装置に材料運搬に関して連係している非ガラス固形物検出およびダ イバータ手段のうちの１つまたはそれ以上を含む請求の範囲第１９項記載の装置 。