KR20200115668A - 전기 케이블들을 위한 지지 장치 - Google Patents
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Abstract
유리 제조 장치의 구성 요소들에 전류를 공급하는 전력 케이블들을 지지하는 장치가 개시된다. 이 장치는 적어도 두 개의 축으로 이동할 수 있으므로, 전기 케이블들의 부착 지점들에 과도한 응력을 주지 않고 가열 및 냉각 동안에 유리 제조 구성 요소들이 팽창 및 수축함에 따라 케이블들이 유리 제조 구성 요소들의 이동을 뒤따르도록 한다.
Description
< 관련 출원들에 대한 상호-참조>
본 출원은 2018년 2월 26일에 출원된 미국 가출원 일련 번호 62/635,080의 우선권의 이익을 주장하며, 그 내용들은 아래에 완전히 설명된 것처럼 그 전체가 참조로 본 명세서에 통합된다.
본 발명은 고전류 전기 케이블들, 보다 상세하게는 유리 제조를 위한 직접 가열 용기를 공급하는 전력 케이블들을 위한 지지 장치에 관한 것이다.
상업적인 유리 제조 공정들은 용융, 청징(fining) 및 컨디셔닝의 세 단계로 나눌 수있다. 컨디셔닝 단계는 유리 제품들을 형성하기 위한 적절한 점도를 달성하기 위해 용융 유리를 냉각하는 것을 포함하며, 전달 시스템 내에서 수행된다. 상기 전달 시스템은 각 구역에서 수행되는 특정 기능들에 따라 구역들로 나눌 수 있다. 예를 들어, 상기 전달 시스템은 용융 유리로부터 기포들을 제거하기 위한 청징 장치, 용융 유리를 균질화하기 위한 혼합 장치, 및 용융 유리를 성형 장치로 전송하기 위한 전달 용기를 포함할 수 있다. 상기 전달 시스템은 용융된 유리를 각 구역으로 그리고 그 사이로 운반하도록 구성된 다양한 도관들을 추가로 포함한다.
디스플레이 장치들(휴대폰들, 데스크탑 및 랩탑 컴퓨터들, 텔레비전들 등)을 위한 유리 시트들과 같은 광학 품질 유리 제품들의 제조를 위해, 주요 전달 시스템 구성 요소들은 일반적으로 금속성이며, 상기 구성 요소들에 전류를 확립함으로써 가열된다. 이러한 방법을 통상적으로 직접 가열이라고 한다. 따라서, 예시적인 유리 제조 공정들에서, 전달 시스템의 각 구역은 일반적으로 직접 가열된다. 열은 용융 유리를 포함하는 금속성 구성 요소들(도관들 또는 용기들)에 연결된 일련의 플랜지들(전극들)을 통해 전류를 통과시키고 저항 (줄(Joule)) 가열을 제공하는 기능을 통해 용융 유리로 전달된다. 전기 에너지는 전형적으로 일련의 대형, 고전류 용량 케이블들로 플랜지에 연결된 전원 공급 장치에 의해 제공된다. 이들 케이블들의 크기는 전류의 크기에 비례한다. 이들 케이블들은 매우 크고 무거울 수 있다.
용융 유리를 포함하는 금속성 도관들 및/또는 용기들은 실온으로부터 그들의 동작 조건으로 가열됨에 따라, 열 팽창을 겪으며, 상기 플랜지들의 위치가 차가운 위치에서 뜨거운 위치로 이동할 수 있다. 이들 케이블들의 무게와 강도에도 불구하고, 상기 케이블들은 플랜지 이동을 뒤따를 것으로 예상된다. 만약 상기 케이블들이, 케이블들이 가열되고 팽창됨에 따라 도관들 및/또는 용기들의 이동을 수용할 수 있도록 적절히 지지되지 않으면, 다양한 얇은 벽의 금속성 구성 요소들이 손상될 수 있다.
요구되는 것은 상기 구성 요소의 이동을 방해하지 않고 부착된 구성 요소(용기, 도관)의 팽창 이동을 뒤따르도록 케이블들이 수직적으로, 수평적으로 및 측방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 하는 케이블 지지 장치이다.
본 개시에 따르면, 용융 유리를 운반하도록 구성된 금속성 용기, 상기 금속성 용기에 부착되며 전기 케이블에 결합된 전기 플랜지, 및 상기 전기 케이블을 지지하는 케이블 지지 장치로서, 상기 케이블 지지 장치는 상기 전기 케이블과 결합되며 스프링 력에 대항하여 제1 방향으로 이동 가능한 케이블 결합 조립체를 포함하는, 상기 케이블 지지 장치를 포함하는 유리 제조 장치가 개시된다.
일부 실시 예들에서, 상기 케이블 결합 조립체는 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향을 따라 이동 가능하다. 예를 들어, 상기 제1 방향은 수직 방향일 수 있다.
일부 실시 예들에서, 상기 케이블 결합 조립체는 상기 제1 방향과 평행하는 회전 축 주위로 회전 가능하다.
일부 실시 예들에서, 상기 스프링 력은 스프링에 의해 제공되며, 상기 케이블 결합 조립체는 지지 로드에 의해 상기 스프링에 결합될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 상기 지지 로드는 지지 아암과 결합되며 상기 지지 로드의 길이방향 축을 따라 상기 지지 아암 내에서 슬라이딩 가능하다. 상기 지지 아암은 상기 지지 아암의 제1 단부를 통해 연장되는 회전축 주위로 회전 가능하다.
일부 실시 예들에서, 상기 지지 아암의 길이는 상기 지지 아암의 길이방향 축을 따라 가변적일 수 있다.
일부 실시 예들에서, 상기 지지 아암은 잠금 해제 위치로부터 잠금 위치로 이동 가능한 잠금 메카니즘을 포함할 수 있으며, 상기 잠금 메카니즘은 상기 잠금 위치에 있을 때 상기 지지 아암의 상기 길이에서의 변화를 방지하도록 구성된다.
일부 실시 예들에서, 상기 지지 로드의 길이방향 축은 상기 지지 아암의 상기 회전축과 평행일 수 있다.
일부 실시 예들에서, 상기 케이블 결합 조립체는 상기 지지 로드에 부착된 지지 플레이트에 제거 가능하게 결합된 케이블 트레이를 포함할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 상기 케이블 결합 조립체는 전기적 절연 재료를 포함할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 상기 지지 로드는 풀리 조립체에 결합될 수 있다. 상기 케이블 결합 조립체를 상기 풀리와 함께 상기 지지 로드에 결합하기 위해 와이어 로프가 사용될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 상기 케이블 결합 조립체는 그것을 통해서 연장되는 적어도 하나의 케이블 통로를 포함할 수 있다. 상기 케이블 트레이는 서로 제거 가능하게 결합된 적어도 두 개의 케이블 트레이 색션들을 포함할 수 있으며, 여기서 상기 적어도 하나의 케이블 통로는 상기 적어도 두 개의 색션들 사이에서 분할된다. 상기 케이블 트레이는 복수의 케이블 통로들을 포함할 수 있다.
상기 스프링 력은 스프링에 의해 제공될 수 있으며, 일부 실시 예들에서, 상기 스프링 력은 상기 스프링의 변위의 비선형 함수일 수 있다.
다른 실시 예들에서, 용융 유리를 운반하도록 구성된 금속성 용기, 상기 금속성 용기에 부착되며, 전기 케이블에 결합된 플랜지, 상기 케이블을 지지하는 케이블 지지 장치를 포함하는 유리 제조 장치가 개시된다. 상기 케이블 지지 장치는 상기 전기 케이블과 결합되며 제1 방향 및 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 이동 가능한 케이블 결합 조립체를 포함할 수 있으며, 여기서 상기 제1 방향에서의 상기 케이블 결합 조립체의 이동은 스프링 력에 대항한다.
일부 실시 예들에서, 상기 케이블 결합 조립체는 회전 축 주위로 회전 가능할 수 있다.
상기 스프링 력은 적어도 하나의 스프링에 의해 제공된다. 실시 예들에서, 상기 적어도 하나의 스프링은 지지 로드에 결합될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 예들에서, 상기 적어도 하나의 스프링은 복수의 지지 로드들에 결합된 복수의 스프링들을 포함할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 상기 지지 로드는 지지 아암에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다. 일부 실시 예들에 따라, 상기 지지 아암은 회전 축 주위로 회전 가능할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 상기 지지 아암의 길이는 상기 지지 아암의 길이방향 축을 따라 가변적이다.
또 다른 실시 예들에서, 용융 유리를 운반하도록 구성된 금속성 용기, 상기 금속성 용기에 부착되며, 전기 케이블에 결합된 플랜지, 상기 케이블을 지지하는 케이블 지지 장치를 포함하는 유리 제조 장치가 개시된다. 상기 케이블 지지 장치는 상기 전기 케이블과 결합되며 제1 방향 및 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 이동 가능하며, 회전 축 주위로 회전 가능한 케이블 결합 조립체를 포함할 수 있으며, 여기서 상기 제1 방향에서의 상기 케이블 결합 조립체의 이동은 스프링 력에 대항하는 것이다.
또 다른 실시 예들에서, 용융 유리를 운반하도록 구성된 금속성 용기, 상기 금속성 용기에 부착되며, 전기 케이블에 결합된 플랜지, 상기 케이블을 지지하는 케이블 지지 장치를 포함하는 유리 제조 장치가 개시된다. 상기 케이블 지지 장치는 상기 전기 케이블과 결합되며 스프링 력에 대항하여 제1 방향으로 이동 가능하며 회전 축 주위로 회전 가능한 케이블 결합 조립체를 포함할 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시 예들의 추가적인 특징들 및 이점들은 다음의 상세한 설명에서 설명될 것이며, 부분적으로는 그 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이며, 또는 청구 범위들 뿐만아니라 첨부된 도면들이 뒤따르는 상세한 설명을 포함하여, 본 명세서에 설명된 실시 예들을 실행함으로써 잘 인식될 것이다.
전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명은 모두 본 개시의 실시 예들을 나타내며, 설명되고 청구된 실시 예들의 성질 및 특성을 이해하기 위한 개요 또는 뼈대를 제공하기 위해 의도된 것임을 이해해야 한다. 첨부된 도면들은 실시 예들의 추가 이해를 제공하기 위해 포함되며, 본 명세서에 통합되어 그 일부를 구성한다. 도면들은 본 개시의 다양한 실시 예들을 예시하고, 설명과 함께 그 원리들 및 동작들을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 예시적인 유리 제조 장치의 개략도이며;
도 2는 용융 유리를 운반하기 위한 그리고 금속성 용기에 전류를 전도하기 위한 플랜지들이 맞춰진 예시적인 금속성 용기의 사시도이며,
도 3은 본 개시의 실시 예에 따른 케이블 지지 장치의 사시도이며,
도 4는 도 3의 실시 예에 사용하기 위한 예시적인 지지 아암의 측면도이며,
도 5는 도 3의 케이블 지지 장치의 다른 사시도이며,
도 6은 본 개시에 따른 다른 예시적인 케이블 지지 장치의 사시도이며,
도 7은 본 개시에 따른 또 다른 예시적인 케이블 지지 장치이며,
도 8은 도 7의 케이블 지지 장치와 함께 사용하기 위한 예시적인 스프링 조립체의 단면도이며, 그리고
도 9는 도 7의 케이블 지지 장치와 함께 사용하기 위한 예시적인 케이블 결합 조립체의 사시도이다.
도 2는 용융 유리를 운반하기 위한 그리고 금속성 용기에 전류를 전도하기 위한 플랜지들이 맞춰진 예시적인 금속성 용기의 사시도이며,
도 3은 본 개시의 실시 예에 따른 케이블 지지 장치의 사시도이며,
도 4는 도 3의 실시 예에 사용하기 위한 예시적인 지지 아암의 측면도이며,
도 5는 도 3의 케이블 지지 장치의 다른 사시도이며,
도 6은 본 개시에 따른 다른 예시적인 케이블 지지 장치의 사시도이며,
도 7은 본 개시에 따른 또 다른 예시적인 케이블 지지 장치이며,
도 8은 도 7의 케이블 지지 장치와 함께 사용하기 위한 예시적인 스프링 조립체의 단면도이며, 그리고
도 9는 도 7의 케이블 지지 장치와 함께 사용하기 위한 예시적인 케이블 결합 조립체의 사시도이다.
이제 본 개시의 실시 예들에 대한 참조가 상세하게 이루어질 것이며, 그 예들은 첨부 도면들에 예시되어 있다. 가능한 한, 도면들 전체에 걸쳐 동일하거나 유사한 부분을 지칭하기 위해 동일한 참조 번호들이 사용될 것이다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구체화 될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되서는 안된다.
범위들은 본 명세서에서 "약" 하나의 특정 값, 및/또는 "약" 다른 특정 값으로 표현되었다. 이러한 범위가 표현될 때, 다른 실시 예는 상기 하나의 특정 값 및/또는 다른 특정 값을 포함한다. 유사하게, 값들이 선행의 "약"을 사용하여 근사치들로 표현될 때, 상기 특정 값이 다른 실시 예를 형성한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 각 범위들의 종말점들은 다른 종말점과 관련하여, 그리고 다른 종말점과 독립적으로 양자 모두 중요하다는 것이 더 이해될 것이다.
본 명세서에서 사용된 방향적인 용어들, 예를 들어 위, 아래, 오른쪽, 왼쪽, 앞, 뒤, 상부, 하부는 단지 그려진대로의 도면들을 참조하여 만들어지며, 절대적인 방향을 의미하는 것으로 의도되지 않는다.
달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 여기에 설명된 임의의 방법은 그 단계가 특정 순서로 수행될 것을 요구하는 것으로 해석되지 않으며, 임의의 장치에서 특정 방향들이 요구되는 것으로 해석되지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 실제로 그 단계들을 따르는 순서를 언급하지 않거나, 또는 장치 청구항이 실제로 개별 구성 요소들에 대한 순서 또는 방향을 언급하지 않거나, 또는 청구 범위 또는 설명에서 단계들이 특정 순서로 제한되어야 한다라고 구체적으로 명시되지 않거나, 장치의 구성 요소들에 대한 특정 순서 또는 방향이 언급되지 않는 경우에는, 어떤 점에서든 순서 또는 방향이 암시되는 것으로 의도되는 것은 아니다. 이는 다음을 포함하여 해석에 대한 임의의 가능한 비-표현적 근거를 보유한다: 단계들의 배열, 동작 흐름, 구성 요소들의 순서 또는 구성 요소들의 방향과 관련된 논리 문제들; 문법적 구성 또는 구두점에서 파생된 일반 의미; 및 명세서에 기술된 실시 예들의 수 또는 유형.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태 "a", "an" 및 "the"는 문맥 상 명백하게 달리 지시하지 않는 한 복수의 지시 대상을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "a" 구성 요소에 대한 언급은 문맥이 달리 명시하지 않는 한 두 개 이상의 그러한 구성 요소들을 갖는 측면을 포함한다.
본 명세서에서 단어 "예시적인(exemplary)", "예시(example)" 또는 이의 다양한 형태들은 예시(example), 사례(instance) 또는 예시(illustration)로서의 역할을 하는 것을 의미하기 위해 사용된다. 본 명세서에서 "예시적인" 또는 "예시"로서 설명된 임의의 양태 또는 설계는 반드시 다른 양태들 또는 설계들에 비해 바람직하거나 유리한 것으로 해석될 필요는 없다. 더욱이, 예시들은 오로지 명확성과 이해력을 목적으로 제공되며, 어떤 방식으로든 본 개시 내용의 개시된 주제 또는 관련 부분들을 제한하거나 한정하기 위한 것으로 의미하지 않는다. 다양한 범위의 무수한 추가적 또는 대안적 예시들이 제시될 수 있었지만, 간결함을 위해 생략되었다는 것이 이해되어야 한다.
도 1에 도시된 것은 예시적인 유리 제조 장치(10)이다. 일부 실시 예들에서, 유리 제조 장치(10)는 용융 용기(14)를 포함할 수있는 유리 용융 퍼니스(12)를 포함할 수 있다. 용융 용기(14)에 더하여, 유리 용융 퍼니스(12)는 원료를 가열하고 원료를 용융 재료(이하, "용융 유리", "유리 용융물" 또는 "용융물(melt)")로 전환하도록 구성된 가열 요소들(예를 들어, 연소 버너 및/또는 전극들)과 같은 하나 이상의 추가적 구성 요소들을 선택적으로 포함할 수 있다.
추가 실시 예들에서, 유리 용융 퍼니스(12)는 용융 용기로부터의 열 손실을 감소시키는 열 관리 장치들(예를 들어, 단열 구성 요소들)을 포함할 수 있다. 또 다른 실시 예들에서, 유리 용융 퍼니스(12)는 유리 용융물로의 원료의 용융을 용이하게 하는 전자 장치들 및/또는 전기기계 장치들을 포함할 수 있다. 또한, 유리 용융 퍼니스(12)는 지지 구조물(예를 들어,지지 섀시,지지 부재 등) 또는 다른 구성 요소들을 포함할 수 있다.
유리 용융 용기(14)는 전형적으로 내화 세라믹 재료와 같은 내화 재료, 예를 들어 알루미나 또는 지르코니아를 포함하는 내화 세라믹 재료로 형성되지만, 내화 세라믹 재료는 대안적으로 또는 임의의 조합으로 사용된, 예를 들어 이트륨(예를 들어, 이트리아, 이트리아 안정화 지르코니아, 이트륨 포스페이트), 지르콘(ZrSiO4) 또는 알루미나-지르코니아-실리카 또는 심지어는 크롬 산화물 등과 같은 다른 내화 재료들을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 유리 용융 용기(14)는 내화 세라믹 벽돌들로 구축될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 유리 용해로(12)는 유리 제품, 예를 들어 불확정 길이의 유리 리본을 제조하도록 구성된 유리 제조 장치의 구성 요소로서 통합될 수 있지만, 추가 실시 예들에서 유리 제조 장치는 유리 봉들, 유리 튜브들, 유리 엔벨로프들(envelopes)(예를 들어, 조명 장치들, 예를 들어 백열 전구용 유리 엔벨로프들) 및 유리 렌즈들과 같은, 다른 유리 제품들을 제한없이 형성하도록 구성되지만, 많은 다른 유리 제품들이 고려된다. 일부 예들에서, 용융로는 슬롯 드로우 장치, 플로트 배스 장치, 다운-드로우 장치(예를 들어, 퓨전 다운-드로우 장치), 업-드로우 장치, 프레스 장치, 롤링 장치, 튜브 드로잉 장치 또는 본 개시로부터 이익을 얻을 수 있는 임의의 다른 유리 제조 장치를 포함하는 유리 제조 장치의 구성 요소로서 통합될 수 있다. 예를 들어, 도 1은 개별 유리 시트들로의 후속 처리를 위해 유리 리본을 퓨전 인발하거나 또는 스풀(spool) 상으로 유리 리본을 롤링하기 위한 퓨전 다운 드로우 유리 제조 장치(10)의 구성 요소로서의 유리 용융로(12)를 개략적으로 도시한다.
유리 제조 장치(10)(예를 들어, 퓨전 다운-드로우 장치(10))는 유리 용융 용기(14)에 대해 상류에 위치된 상류 유리 제조 장치(16)를 선택적으로 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 상류 유리 제조 장치(16)의 일부 또는 전체는 유리 용해로(12)의 부분으로서 통합될 수 있다.
도 1에 도시된 실시 예에 도시된 바와 같이, 상류 유리 제조 장치(16)는 원료 저장 빈(18), 원료 전달 장치(20) 및 원료 전달 장치에 연결된 모터(22)를 포함할 수 있다. 원료 저장 빈(18)은 화살표(26)로 표시된 바와 같이, 하나 이상의 투입 포트들을 통해 유리 용융로(12)의 용융 용기(14)로 투입될 수 있는 다량의 원료(24)를 저장하도록 구성될 수 있다. 원료(24)는 일반적으로 하나 이상의 유리 성형 금속 산화물들 및 하나 이상의 개질제들을 포함한다. 일부 예들에서, 원료 전달 장치(20)는 모터(22)에 의해 구동되어 원료 전달 장치(20)가 미리 결정된 양의 원료(24)를 저장 빈(18)으로부터 용융 용기(14)로 전달한다. 추가 예들에서, 모터(22)는 용융 유리의 유동 방향에 대해 용융 용기(14)의 하류에서 감지된 용융 유리의 수준에 기초하여 제어된 속도로 원료(24)를 유입하기 위하여 원료 전달 장치(20)를 구동할 수 있다. 용융 용기(14) 내의 원료(24)는 그 후 가열되어 용융 유리(28)를 형성할 수 있다. 전형적으로, 초기 용융 단계에서, 원료는 예를 들어 다양한 "모래들"을 포함하는 입자로서 용융 용기에 부가된다. 원료는 또한 이전의 용융 및/또는 성형 작업들에서 나온 스크랩 유리(예를 들어, 유리 부스러기)를 포함할 수 있다. 연소 버너들은 일반적으로 용융 공정을 시작하는 데 사용된다. 전기적으로 부스트된 용융 공정에서는, 원료의 전기 저항이 충분히 감소하면(예를 들어, 원료들이 액화되기 시작할 때) 원료들과 접촉하는 전극들 사이에 전위를 발생시켜 전기 부스트가 시작되어 원료를 통하여 전류가 흐르게 하고, 원료는 일반적으로 이때 용융 상태에 들어가거나 용융 상태에 있게 된다.
유리 제조 장치(10)는 또한 용융 유리(28)의 유동 방향에 대해 유리 용해로(12)의 하류에 위치된 하류 유리 제조 장치(30)를 선택적으로 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 하류 유리 제조 장치(30)의 일부가 유리 용융로(12)의 부분으로서 통합될 수 있다. 그러나, 일부 경우들에서, 아래에서 논의되는 제1 연결 도관(32) 또는 하류 유리 제조 장치(30)의 다른 부분들이 유리 용융로(12)의 부분으로서 통합될 수 있다. 제1 연결 도관(32)을 포함하는 하류 유리 제조 장치의 요소들은 귀금속으로 형성될 수 있다. 적합한 귀금속들은 백금, 이리듐, 로듐, 오스뮴, 루테늄 및 팔라듐, 또는 이들의 합금들로 이루어진 그룹으로부터 선택된 백금족 금속들을 포함한다. 예를 들어, 유리 제조 장치의 하류 구성 요소들은 약 70 중량% 내지 약 90 중량% 백금 및 약 10 중량% 내지 약 30 중량% 로듐을 포함하는 백금-로듐 합금으로 형성될 수 있다. 그러나, 유리 제조 장치의 하류 구성 요소들을 형성하기 위한 다른 적합한 금속들은 몰리브데늄, 레늄, 탄탈륨, 티타늄, 텅스텐 및 이들의 합금들을 포함할 수 있다.
하류 유리 제조 장치(30)는 용융 용기(14)로부터 하류에 위치하고 위에서 언급한 제1 연결 도관(32)을 통해 용융 용기(14)에 결합되는 청징 용기(34)와 같은 제1 컨디셔닝(즉, 처리) 용기를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 용융 유리(28)는 제1 연결 도관(32)을 통해 용융 용기(14)로부터 청징 용기(34)로 중력 투입될 수 있다. 예를 들어, 중력은 용융 용기(14)로부터 청징 용기(34)로의 제1 연결 도관(32)의 내부 경로를 통해 용융 유리(28)를 구동할 수 있다. 그러나, 다른 컨디셔닝 용기들은 용융 용기(14)의 하류, 예를 들어 용융 용기(14)와 청징 용기(34) 사이에 위치될 수 있음을 이해해야 한다. 일부 실시 예들에서, 컨디셔닝 용기는 용융 용기와 청징 용기 사이에 사용될 수 있으며, 여기서 1차 용융 용기의 용융 유리는 용융 공정을 계속하기 위해 2차 용기에서 추가로 가열되거나, 또는 청징 용기로 들어가기 전에 상기 1차 용융 용기 내의 용융 유리의 온도보다 낮은 온도로 냉각된다.
전술한 바와 같이, 다양한 기술들에 의해 용융 유리(28)로부터 기포들이 제거될 수 있다. 예를 들어, 원료(24)는 가열될 때 화학적 환원 반응을 겪고 산소를 방출하는 주석 산화물과 같은 다가 화합물들(즉, 청징제)을 포함할 수 있다. 다른 적합한 청징제들은 제한없이 비소, 안티몬, 철 및 세륨을 포함하지만, 일부 응용 분야에서는 환경적 이유로 비소 및 안티몬의 사용이 권장되지 않을 수 있다. 청징 용기(34)는 용융 용기 온도보다 높은 온도로 가열되어 청징제를 가열한다. 청징 용기, 및 선택적으로 제1 연결 도관(32)은 직접 가열될 수 있으며, 여기서 청징 용기(34)에 부착된 전기 플랜지들(33)은 전기 케이블들(35)에 의해 적절한 전력 공급 장치(도시되지 않음)에 연결된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 플랜지들(33)은 청징 용기(34)를 둘러싸고, 용접 등에 의해 청징 용기의 외측 표면에 부착된다. 전기 케이블들(35)은 일반적으로 각각의 전기 플랜지(33) 상의 수신 전극(39)에 볼트로 고정될 수 있는 각각의 전기 케이블(35)의 단부에서 단자(37)에 의해 전기 플랜지들(33)에 연결된다. 추가 단자(37)(도 3 참조)가 전기 케이블(35)의 반대쪽 단부에 배치될 수 있고, 전기 케이블(35)을 예를 들어, 강성 메인 버스 바와 같은 추가 도체에 볼트로 고정하는데 사용될 수 있다. 전기 플랜지들의 수와 위치는 특정 도관 및/또는 용기를 따라 원하는 개별 가열 구역들의 수와 위치에 따라 달라질 수 있다. 도 1 및 2는 청징 용기(34)에 부착된 전기 케이블들 및 전기 플랜지들을 도시하며, 전기 플랜지들 및 전기 케이블들은 하류 유리 제조 장치(30)의 임의의 금속성 구성 요소들과 유사하게 연관될 수 있다.
용융물에 포함된 하나 이상의 청징제들의 온도-유도된 화학적 환원에 의해 청징 용기(34)에서 생성된 산소는 용융로에서 생성된 기포들 속으로 확산될 수 있다. 증가된 부력과 함께, 확대된 산소-풍부한 기포들은 청징 용기 내의 용융 유리의 자유 표면으로 상승한 후 청징 용기 밖으로 배출될 수 있다. 기포들은 용융 유리를 통해 상승함에 따라 청징 용기에서 용융 유리의 기계적 혼합을 추가로 유도할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 하류 유리 제조 장치(30)는 청징 용기(34)로부터 하류로 흐르는 용융 유리를 혼합하기 위한 혼합 용기(36), 예를 들어 교반 용기와 같은 다른 컨디셔닝 용기를 더 포함할 수 있다. 혼합 용기(36)는 균일한 유리 용융물 조성을 제공하기 위해 사용될 수 있으며, 그리하여 청징 용기를 빠져 나가는 청징된 용융 유리 내에 존재할 수 있는 화학적 또는 열적 불균일성을 감소시킨다. 도시된 바와 같이, 청징 용기(34)는 제2 연결 도관(38)을 통해 혼합 용기(36)에 결합될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 용융 유리(28)는 제2 연결 도관(38)을 통해 청징 용기(34)로부터 혼합 용기(36)로 중력 투입될 수 있다. 예를 들어, 중력은 용융 유리(28)를 청징 용기(34)로부터 혼합 용기(36)로 제2 연결 도관(38)의 내부 경로를 통해 구동할 수 있다. 청징 용기(34)와 마찬가지로, 혼합 용기(36), 및 선택적으로 제2 연결 도관(38)은 직접 가열될 수 있으며, 여기서 플랜지들(33)에 유사한 플랜지들이 혼합 용기(36), 및 선택적으로 제2 연결 도관(38)에 부착되고, 전기 케이블들에 의해 적절한 전원 공급 장치(미도시)에 연결된다.
전형적으로, 혼합 용기(36) 내의 용융 유리는 자유 표면과 혼합 용기의 상부 사이에서 연장되는 자유 체적과 함께, 자유 표면을 포함한다. 혼합 용기(36)가 용융 유리의 유동 방향에 대해 청징 용기(34)의 하류에 도시되어 있지만, 혼합 용기(36)는 다른 실시 예들에서 청징 용기(34)의 상류에 위치할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 일부 실시 예들에서, 하류 유리 제조 장치(30)는 복수의 혼합 용기들, 예를 들어 청징 용기(34)로부터 상류에 있는 혼합 용기 및 청징 용기(34)로부터 하류에 있는 혼합 용기들을 포함할 수 있다. 이러한 복수의 혼합 용기들은 동일한 디자인일 수 있거나, 서로 다른 디자인일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 용기들 및/또는 도관들 중의 하나 이상은 용융 재료의 혼합 및 후속의 균질화를 촉진하기 위해 내부에 위치한 고정된 혼합 날개들을 포함할 수 있다.
하류 유리 제조 장치(30)는 혼합 용기(36)의 하류에 위치될 수 있는 전달 용기(40)와 같은 다른 컨디셔닝 용기를 더 포함할 수 있다. 전달 용기(40)는 용융 유리(28)가 하류 성형 장치로 투입되도록 컨디셔닝할 수 있다. 예를 들어, 전달 용기(40)는 배출 도관(44)을 통해 성형체(42)에 대한 용융 유리(28)의 일관된 유동을 조정하고 제공하기 위해 축적기 및/또는 유동 제어기로서 작용할 수 있다. 전달 용기(40) 내의 용융 유리는, 일부 실시 예들에서, 자유 표면을 포함할 수 있으며, 여기서 자유 체적이 자유 표면으로부터 전달 용기의 상부까지 위쪽으로 연장된다. 도시된 바와 같이, 혼합 용기(36)는 제3 연결 도관(46)을 통해 전달 용기(40)에 결합될 수 있다. 일부 예들에서, 용융 유리(28)는 제3 연결 도관(46)을 통해 혼합 용기(36)로부터 전달 용기(40)로 중력 투입될 수 있다. 예를 들어, 중력은 용융 유리(28)를 혼합 용기(36)로부터 전달 용기(40)로 제3 연결 도관(46)의 내부 경로를 통해 구동할 수 있다. 그리고 이미 설명된 다른 금속성 구성 요소들과 유사하게, 제3 연결 도관(46), 및 선택적으로 전달 용기(40)는 직접 가열될 수 있으며, 여기서 제3 연결 도관(46), 및 선택적으로 전달 용기(40)에 부착된 전기 플랜지들은는 전기 케이블들에 의해 적절한 전력 공급 장치(미도시)에 연결된다.
하류 유리 제조 장치(30)는 입구 도관(50)을 포함하는 상기 언급된 성형체(42)를 포함하는 성형 장치(48)를 더 포함할 수 있다. 출구 도관(44)이 용융 유리(28)를 전달 용기(40)로부터 성형 장치(48)의 입구 도관(50)으로 전달하도록 위치될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 출구 도관(44), 및 선택적으로 입구 도관(50)은 직접 가열될 수 있으며, 여기서 출구 도관(44), 및 선택적으로 입구 도관(50)에 부착된 전기 플랜지들은 전기 케이블들에 의해 적절한 전력 공급 장치(미도시)에 연결될 수 있다.
퓨전 다운 드로우 유리 제조 장치의 성형체(42)는 성형체의 상부 표면에 위치된 트로프(trough)(52) 및 성형체의 바닥 에지(루트)를 따라 인발 방향으로 수렴하는 수렴 성형 표면들(54)(하나의 표면만 도시됨)을 포함할 수 있다. 전달 용기(40), 출구 도관(44) 및 입구 도관(50)을 통해 성형체 트로프(52)로 전달된 용융 유리는 트로프(52)의 벽들을 넘쳐흐르며, 용융 유리의 분리된 흐름들로서 상기 수렴 성형 표면(54)을 따라 하강한다. 용융 유리의 분리된 흐름들은 루트(56) 아래에서 및 루트(56)를 따라 결합하여, 용융 유리가 냉각되고 재료의 점도가 증가함에 따라 유리 리본의 치수들을 제어하기 위해, 예를 들어 중력, 에지 롤들 및 풀링 롤 조립체들에 의해 유리 리본에 하향 장력을 인가함으로써 루트(56)로부터 인발 방향(60)으로 인발되는 용융 유리의 단일 리본(58)을 생성한다. 따라서, 유리 리본(58)은 점탄성 전이를 거쳐 유리 리본(58)에 안정된 치수 특성을 부여하는 기계적 특성을 획득한다. 일부 실시 예들에서, 유리 리본(58)은 유리 리본의 탄성 영역에서 유리 분리 장치(미도시)에 의해 개별 유리 시트들(62)로 분리될 수 있으며, 반면에, 추가 실시 예들에서 유리 리본은 스풀에 감겨서 추가 처리를 위해 저장될 수 있다.
전술한 바와 같이, 예시적인 하류 유리 제조 공정(30)은 하류 구성 요소들을 포함하는 유리 함유 용기들 및 도관들에 직접 전달되는 전기 가열 전력을 이용한다. 전류는 이들 다양한 구성 요소들을 전력 변압기들에 연결하는 대형, 고전류-운반 용량의 전기 케이블들(35)에 의해 전달된다. 예를 들어, 하류 유리 제조 장치의 다양한 금속성 구성 요소들을 가열하기 위해서 15,000 암페어 초과의 전류가 필요할 수 있다.
그들의 크기, 강성 및 무게에도 불구하고, 여기에 설명된 케이블 지지 장치는 이러한 전기 케이블들을 지지하고, 적어도 두 개의 축들(적어도 두 개의 직교 방향들과 같은 적어도 두 방향으로)을 따라 전기 케이블들의 이동을 허용하며, 그리하여 유리 함유 용기(들)의 팽창을 돕는다. 여기에 설명된 케이블 지지 장치는 전기 케이블들이 연결될 수있는 금속성 용기들의 가능한 응력 변형을 줄일 수 있다.
도 3은 케이블 지지 장치(100)를 건물 대들보 또는 빔과 같은 적절한 프레임 또는 지지 부재에 부착하기 위한 지지 브래킷(102), 지지 아암(104), 지지 로드(106) 및 케이블 결합 조립체(108)를 포함하는 예시적인 케이블 지지 장치(100)의 사시도이다. 케이블 결합 조립체(108)는 지지 플레이트(110) 및 지지 플레이트(110)에 제거 가능하게 결합된 케이블 트레이(112)를 더 포함할 수 있다.
실시 예들에서, 지지 아암(104)은 지지 브래킷(102)에 피벗 가능하게 결합되고 회전 축(114)을 중심으로 회전 가능하지만, 추가 실시 예에서 지지 아암(104)은 다른 지지 구조물에 직접, 예를 들어 건물 대들보 또는 빔, 장치 프레임 또는 별도의 브래킷이 요구되지 않는 기타 강성의 구조적 지지대에 직접 회전 가능하게 결합될 수 있다. 도 3에 예시된 실시 예에서, 지지 브래킷(102)은 채널의 대향 측면들에 개구부들을 갖는 U-자형 채널 부재(116)를 포함한다. 중공 파이프로 도시된 지지 아암(104)의 제1 단부(118)에는 한 쌍의 대향 개구부들이 제공되고, 지지 아암(104)의 개구부들과 정렬된 지지 브래킷(102)의 개구부들과 함께 U-자형 채널 부재 내에 위치된다. 힌지 핀(120)이 지지 아암(104)의 제1 단부(118)에 있는 U-자형 채널 부재 개구부들 및 상기 대향 개구부들을 통해 연장되고, 지지 아암(104)을지지 브래킷(102)에 피벗 가능하게 결합시킨다. 본 기술 분야의 통상의 기술자가 지지 브래킷(102) 및 지지 아암(104)의 다른 구현들을 제공할 수 있음을 인식해야 한다. 예를 들어, 지지 아암(104)은 완전히 중공일 필요는 없다. 실제로, 일부 실시 예들에서, 지지 아암은 중실(solid) 막대일 수 있거나, 지지 아암의 일부들은 중실일 수 있는 반면 다른 부분들은 중공(hollow)일 수 있다.
이제 도 4를 참조하면, 일부 실시 예들에서, 지지 아암(104)은 이중 화살표 (124)로 표시된 바와 같이 지지 아암의 길이방향 축(122)을 따라 연장가능할(및/또는 수축가능할) 수 있다. 예를 들어, 도 4는 지지 브래킷(102)에 피벗 가능하게 결합되고 회전 축(114)을 주위로 회전 가능한 제1 단부(118)를 포함하는 지지 아암 제1 섹션(126) 및 지지 아암 제2 섹션(128)을 포함하는 지지 아암(104)을 도시한다. 지지 아암 제2 섹션(128)의 제1 단부(130)가 지지 아암 제1 섹션(126)의 중공의 제2 단부(132) 속으로 삽입되고 그 안에서 슬라이딩 가능하다. 따라서, 지지 아암 제2 섹션(128)은 지지 아암 제1 섹션(126) 내에서 지지 아암 길이방향 축(122)을 따라 연장 가능(및/또는 수축 가능)하다. 그러나, 다른 실시 예들에서, 지지 아암 제1 섹션(126)은 지지 아암 제2 섹션 내에 슬라이딩 가능하게 맞물리도록 크기가 조정될 수 있다. 또 다른 실시 예들에서, 지지 아암(104)은 단일 섹션일 수 있고, 비선형 종방향 형상을 포함할 수 있다.
케이블 지지 장치(100)는 제1 단부(118)에 대향하는 지지 아암(104)의 제2 단부와 슬라이딩 가능하게 결합된 지지 로드(106)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3 내지 도 5의 실시 예에서, 지지 로드(106)는 지지 아암 제2 섹션(128)의 제2 단부(132) 내의 통로를 통해 연장되고, 그 안에서 슬라이딩 가능하다. 스프링(136)은 지지 아암(104)(예를 들어,지지 아암 제2 섹션(128)), 또는 그와 결합된 정지 부재(138)와 지지 로드 제1 단부(140) 사이에 억류된다. 예를 들어, 지지 로드 제1 단부(140)에는 나사산이 제공될 수 있으며, 여기서 스프링(136)은 지지 아암(104), 예를 들어 지지 아암 제2 섹션(128) 또는 정지 부재(138)와 지지 로드 제1 단부(140)에 결합된 너트(144)로 고정된 와셔(142) 사이에 억류된다. 따라서,지지 로드 길이방향 축 (146)을 따른 지지 로드(106)의 하향 이동은 스프링(136)을 압축하고, 여기서 지지 로드(106)의 하향 이동은 다음에 따라 복원력을 적용하는 스프링(136)에 의해 공급되는 스프링 력에 의해 저항된다.
F = -kx (1)
여기서 F는 스프링에 의해 생성된 복원력, x는 스프링이 압축되는 거리(변위)이고, k는 스프링(136)의 스프링 상수이다. 스프링(136)은 전기 케이블들의 예상 무게(지지된 전기 케이블들에 의해 스프링(136)에 적용되는 힘) 및 지지 로드 길이방향 축(146)을 따른 변위 x의 원하는 크기에 기초하여 선택된다. 예를 들어, 너무 낮은 스프링 상수와 전기 케이블들의 무게는 스프링을 완전히 압축하고, 하향 방향으로 지지 로드(106)의 더 이상의 이동을 제공하지 않을 수 있다. 스프링 상수가 너무 크면, 스프링 조립체가 다시 지지 로드(106)의 이동을 방해할 수 있으며, 예를 들어 불충분한 변위를 제공할 수 있다.
위의 식 (1)이 힘 F와 변위 x 사이의 선형 관계를 기술하지만, 다른 실시 예들에서 F와 x 사이의 관계는 비선형일 수 있으며, 여기서
F = -f(x) (2)
이며, f는 변위 x의 비선형 함수를 나타낸다.
스프링(136)의 스프링 상수 k(또는 힘과 변위 사이의 비선형 관계, f(x))(및/또는 스프링 수)는, 스프링(136)의 압축되지 않은 길이 L이 원하는 수의 전기 케이블들이 케이블 트레이에 지지된 후 그것의 압축되지 않은 길이의 약 0.2L 내지 약 0.6L 범위의, 예를 들어 케이블 트레이가 케이블들로 로드된 후 약 0.25L 내지 약 0.5L 범위의 길이 Lc로 압축되도록 선택된다. 케이블 지지 장치(100)는 하류 유리 제조 장치(30)의 금속 구성 요소들이 가열 공정에서 열 팽창 동안 이동하기 때문에, 스프링(들)이 팽창(압축 해제)하게 하고 하류 유리 제조 장치의 이동이 뒤따르도록 충분한 복원력 F가 존재하도록 위치될 수 있다.
실시 예들에서,지지 아암 제1 섹션(126)에는 필요하다면, 지지 아암 제2 섹션(128)의 전진 또는 후퇴를 방지하기 위해 잠금 해제 위치에서 잠금 위치로 이동할 수 있는 잠금 메커니즘(148)이 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 5에서 가장 잘 도시된 바와 같이, 지지 아암(104)에는 하나 이상의 잠금 볼트들(148)이 제공될 수 있다. 하나 이상의 잠금 볼트들(148)은, 예를 들어 지지 아암 제1 섹션(126)에 제공될 수 있고, 하류 유리 제조 장치(30)의 초기 가열 동안 지지 아암 제2 섹션(128)으로부터 느슨해지고 분리될 수 있다. 그러나, 일단 하류 유리 제조 장치(30)가 원하는 작동 온도에 도달하고 하류 유리 제조 장치(30)의 금속 구성 요소들(금속 용기들)이 완전한 팽창에 도달하면, 하나 이상의 잠금 볼트들(148)은 지지 아암 제1 섹션(126)을 통해 내측으로 나사 결합되어 지지 아암 제2 섹션(128)과 결합되며, 그리하여 지지 아암 제1 섹션(126) 내에서 지지 아암 제2 섹션(128)의 추가 이동을 방지한다.
지지 로드 제2 단부(150)는 케이블 결합 조립체(108)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 케이블 결합 조립체(108)는 지지 플레이트(110) 및 예를 들어, 볼트들, 나사들 또는 다른 적합한 패스너들에 의해 거기에 제거 가능하게 부착된 케이블 트레이(112)를 포함할 수 있다. 도 3 및 도 5에 따라, 케이블 트레이(112)는 케이블 트레이가 지지 플레이트(110)에 부착될 때 전기 케이블들을 지지하도록 구성된 플랫폼을 제공할 수 있다. 케이블 트레이(112)에는 전기 케이블들이 놓여 있는 전기 절연 라이너(152)(도 5 참조)가 추가로 제공될 수 있어서, 케이블 지지 장치(100)로부터 전기 케이블들(35)을 분리하고 전기적으로 절연시킨다. 상기 라이너는, 예를 들어 Rochling Glastic Composites, Cleveland, OH 44121 USA에 의해 제조된 Gastic®과 같은 섬유 유리 폴리에스테르 재료로 형성될 수 있지만, 다른 전기 절연 재료들로 대체할 수 있다. 또한, 지지 플레이트(110) 및 케이블 트레이(112)와 같은 케이블 지지 장치(100)의 금속 구성 요소들은 바람직하게는 지지 장치 구성 요소들의 유도 가열을 방지하기 위해 비자성 금속, 예를 들어 스테인리스 강(예를 들어, SS303)으로 형성된다.
도 3 내지 도 5의 실시 예에 의해 예시된 바와 같이, 케이블 지지 장치(100)는 케이블 결합 조립체(108), 및 이에 의해 제1 회전축(114) 주위로 지지되는 전기 케이블들의 회전 운동을 제공할 수 있다. 케이블 지지 장치(100)는 지지 아암(104)의 후퇴 또는 전진을 통해 회전축(114)에 직교하는 지지 아암 길이방향 축(122)을 따르는 방향으로 케이블 결합 조립체(108)의 선형 이동을 추가로 제공할 수 있다. 또한, 케이블 지지 장치(100)는 회전축(114)과 평행하게 연장되며 지지 아암 길이방향 축(122)에 직교하는 지지 로드 길이방향 축(146)을 따라 지지 로드(106)의 병진을 통해 케이블 결합 조립체(108)의 선형 운동(예를 들어, 수직 운동)을 제공할 수 있다. 따라서, 케이블 지지 장치(100)는 지지 아암 길이방향 축(122)을 따른 그리고 직교하는 지지 로드 길이방향 축(146)을 따른 2 개의 선형 운동 및 회전축(114) 주위의 회전 운동을 제공할 수 있다.
도 6은 케이블 지지 장치(200)의 다른 예시적인 실시 예의 사시도이다. 케이블 지지 장치(200)는 지지 플레이트(204) 및 이에 제거 가능하게 결합된 케이블 트레이(206)를 포함하는 케이블 결합 조립체(202)를 포함한다. 보다 구체적으로, 복수의 지지 로드들(208)이 각각의 지지 로드의 제1 단부(210)에서, 예를 들어 지지 플레이트(204)의 코너들에서, 예를 들어 너트들 및 와셔들과 같은 적합한 커플러들에 의해 지지 플레이트(204)에 고정될 수 있다. 지지 로드들(208)은 케이블 트레이(206)의 각각의 코너 부분들(212)(예를 들어, 코너 탭들)에 형성된 통로를 통해 연장되고, 케이블 트레이(206)는 지지 로드 길이방향 축들(214)을 따라 이동 가능하고 스프링들(216)에 의해 지지된다. 스프링들(216)은 각각의 지지 로드(208)의 제2 단부(220)에 부착된 캡쳐 요소(218)(예를 들어, 너트 및 와셔)와 케이블 트레이(206)의 각각의 코너 부분들 사이에서 억류되며, 그리하여 예를 들어, 케이블 트레이 및/또는 그 내부에 지지된 전기 케이블들의 중량에 의해, 케이블 트레이에 의해 가해지는 하향 힘이 스프링들(216)을 압축한다. 스프링들(216)은 식 (1) 또는 식 (2)에 따라 역 복원력을 적용한다. 스프링들(216)은 전기 케이블들의 예상 중량(지지된 전기 케이블들에 의해 케이블 결합 조립체에 가해지는 힘) 및 지지 로드 길이방향 축(214)을 따른 변위의 원하는 크기에 기초하여 선택된다.
스프링들(216)의 스프링 상수 k(또는 힘과 변위 사이의 비선형 관계, f(x))(및/또는 스프링 수)는, 스프링(216)의 압축되지 않은 길이 L이 원하는 수의 전기 케이블들이 케이블 트레이에 지지된 후 그것의 압축되지 않은 길이의 약 0.2L 내지 약 0.6L 범위의, 예를 들어 케이블 트레이가 로드된 후 약 0.25L 내지 약 0.5L 범위의 길이 Lc로 압축되도록 선택된다. 케이블 지지 장치(200)는 하류 유리 제조 장치(30)의 금속 구성 요소들이 열 팽창 동안 이동하기 때문에, 스프링(들)이 팽창(압축 해제)하게 하고 하류 유리 제조 장치의 이동이 뒤따르도록 충분한 복원력 F가 존재하도록 위치될 수 있다.
이전의 실시 예들에서와 같이, 케이블 트레이(206) 및 선택적으로 지지 플레이트(204)는 적절한 전기 절연 라이너(222), 예를 들어 글라스틱(Glastic)으로 라이닝될 수 있다. 추가적으로, 각각의 지지 로드(208)는 전기 절연 와셔들 및/또는 그로밋들(224)을 포함할 수 있고, 지지 로드(208)가 지지 플레이트(204)를 케이블 트레이(206)로부터 전기적으로 격리하기 위해 지지 플레이트(204)에 결합된 각각의 결합 위치에서 와셔들(226) 및 너트들(228) 또는 다른 적절한 패스너들에 의해 지지 플레이트(204)에 지지 로드 제1 단부(210)에 의해 고정될 수 있다. 또한, 이전 실시 예에서와 같이, 케이블 지지 장치(200)의 금속 구성 요소들은 바람직하게는 전기 케이블들(35) 내의 전류를 통해 케이블 지지 장치 구성 요소들의 유도 가열을 방지하기 위해 비자성 금속, 예를 들어 스테인레스 강(예를 들어, SS303)으로 형성된다.
케이블 지지 장치(200)는 지지 플레이트(204)에 부착된 부착 브래킷(230)을 더 포함할 수 있으며, 상기 부착 브래킷(230)은 케이블 지지 장치(200)를 지지 부재(미도시), 예를 들어 받침대(strut), 빔, 대들보 또는 다른 견고한 뼈대 조각에 부착하기 위한 하나 이상의 슬롯들(232)을 포함할 수 있다. 부착 브래킷(230), 및 따라서 케이블 지지 장치(200)는 적절한 패스너, 예를 들어 너트, 볼트 및 와셔들에 의해 지지 부재에 결합될 수 있다. 부착 볼트(들), 너트(들) 및 와셔(들)이 부착 브래킷을 견고하게 고정할만큼 충분히 조여지지 않은 경우, 하나 이상의 슬롯들은 유리 제조 가열 동안에 상기 하나 이상의 슬롯들의 장축(234)에 평행한 방향으로 케이블 지지 장치의 이동을 허용한다. 일단 하류 유리 제조 장치가 작동 온도로 가열되고 상기 장치가 완전히 팽창되면, 케이블 결합 조립체를 제자리에 고정하기 위해 부착 볼트들이 조여질 수 있다. 추가로, 케이블 트레이(206)는 이중 화살표(236)로 표시된 바와 같이, 지지 로드(208)의 지지 로드 길이방향 축들(214)을 따르는 방향으로 병진(예를 들어, 수직) 이동이 제공될 수 있다.
케이블 지지 장치(100 및 200)의 전술한 실시 예들이 일반적으로 수평 전기 케이블링에 가장 적합하지만, 도 7 내지 도 9에 도시된 예시적인 케이블 지지 장치(300)는 일반적으로 수직 전기 케이블링에 가장 적합한 것으로 인식될 수 있다. 도 7 내지 도 9의 케이블 지지 장치(300)는 케이블 지지 장치(300)를 지지 부재(304), 예를 들어 건물 구조용 강(대들부, 빔, 지지대 등)에 부착하기 위한 브래킷(302) 및 그에 결합된 스프링 조립체(306)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 브래킷(302)은 스프링 조립체(306)가 위치되는 통로를 포함할 수 있다. 스프링 조립체(306)는 스프링 하우징(310)(및 브래킷(302))을 통해 연장되는 지지 로드(308)를 포함할 수 있고, 지지 로드(308)는 지지 로드(308)의 길이방향 축(312)을 따라 선형 이동할 수 있다(도 8 참조). 스프링 조립체(306)는 스프링 하우징(310) 내에 위치되고 지지 로드(308)와 결합되는 스프링(314)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 정지 부재(316)는 스프링(314)이 스프링 하우징(310)의 정지 부재(316)와 베이스(318) 사이에 억류되도록 지지 로드(308)에 결합될 수 있다. 지지 로드(308)가 예를 들어, 지지 로드(308)로의 웨이트(weight), 예를 들어 전기 케이블의 결합에 의해 축(312)을 따라 하향으로 당겨질 때, 지지 로드(308)와 함께 하향으로 이동하는 정지 부재(316)는 스프링(314)을 압축한다. 이에 응답하여, 스프링(314)은 식 (1) 또는 (2)에 따라 역 복원력을 가한다. 스프링(314)은 전기 케이블들의 예상 무게(지지된 전기 케이블들에 의해 스프링 조립체에 가해지는 힘) 및 길이방향 축(312)을 따라 원하는 변위 크기에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 너무 낮은 스프링 상수 및 전기 케이블의 무게는 스프링을 완전히 압축할 수 있고 하향 방향으로 더 이상의 이동을 제공하지 않는다. 스프링 상수가 너무 크면, 상기 스프링 조립체는, 케이블 무게가 가해질 때 압축이 불충분하고, 그리고 하류 유리 제조 장치의 이동이 유리 제조 장치 이동을 수용하기 위해 상기 케이블 지지 장치의 상향 이동을 필요로 하는 경우 복원력이 없는, 실질적으로 강체 역할을 한다.
스프링(314)의 스프링 상수 k(또는 힘과 변위 사이의 비선형 관계, f(x))(및/또는 스프링 수)는, 스프링(314)의 압축되지 않은 길이 L이 원하는 수의 케이블들이 케이블 트레이에 지지된 후 그것의 압축되지 않은 길이의 약 0.2L 내지 약 0.6L 범위의, 예를 들어 케이블 트레이가 로드된 후 약 0.25L 내지 약 0.5L 범위의 길이 Lc로 압축되도록 선택된다. 케이블 지지 장치(300)는 하류 유리 제조 장치(10)의 금속 구성 요소들이 열 팽창 동안 이동하기 때문에, 스프링(들)이 팽창하게 하고 하류 유리 제조 장치(예를 들어, 전기 플랜지들(33))의 이동이 뒤따르도록 충분한 복원력 F가 존재하도록 위치될 수 있다.
도 8의 도움으로 가장 잘 보여지는 바와 같이, 케이블 지지 장치(300)는 회전 조이트(324)와 같이, 지지 로드(308)의 하부 단부(322)에 결합된 풀리 조립체(320)를 더 포함할 수 있다. 풀리 조립체(320)는 풀리(328)가 차축(330)에 의해 장착되고 차축 축(332) 주위로 회전 가능한 요크(326)를 포함한다.
이제 도 9를 참조하면, 케이블 지지 장치(300)는 케이블 트레이(336)를 포함하는 케이블 결합 조립체(334)를 더 포함할 수 있다. 케이블 트레이(336)는, 조립될 때, 그것을 통해 연장되고 전기 케이블들(35)을 수용할 수 있는 크기의 복수의 케이블 통로들(338)을 포함할 수 있다. 케이블 트레이(336)는 복수의 섹션들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 7 및 도 9에 도시된 실시 예에서, 케이블 트레이(336)는 4 개의 케이블 통로들(338a-338d)을 포함하며, 3 개의 케이블 트레이 섹션들(336a, 336b 및 336c)으로 분리된다. 케이블 통로들(338a 및 338b)은 케이블 트레이 섹션들(336a 및 336c) 사이에서 분할되고, 케이블 통로들(338c 및 338d)은 케이블 트레이 섹션들(336b 및 336c) 사이에서 분할된다. 따라서, 일부 실시 예들에서, 전기 케이블들(35)은 케이블 통로들(338a-338d)의 케이블 트레이 섹션(336c)과 정렬(예를 들어, 내부에 위치)될 수 있으며, 그 후에 케이블 트레이 섹션들(336a 및 336b)이 케이블 트레이 섹션(336c)에, 예를 들어 볼트(340)에 의해 결합될 수 있어서, 이제 원주 방향으로 폐쇄된 케이블 통로들 내에서 전기 케이블들(35)을 억류한다. 케이블 통로들(338a-338d) 내에 전기 케이블들을 고정하기 위해 케이블 통로들은 전기 케이블들보다 작게 만들어질 수 있다. 즉, 케이블 통로들(338a-338d)의 내부 직경은 케이블 트레이 섹션들(336a-336c)의 조립시 전기 케이블들의 외부 직경보다 작게 만들어질 수 있으며, 예를 들어 전기 케이블 재킷들의 외부 직경보다 작게 만들어질 수 있다(전기 케이블들이 재킷 재료와 함께 제공되는 경우). 이것은 전기 케이블들이 케이블 트레이(336) 내에 단단히 고정되도록한다. 그러나 케이블 트레이(336)는 4 개보다 적은 케이블 통로들(338) 또는 4 개보다 많은 케이블 통로들(338)을 포함할 수 있음을 이해해야 한다.
케이블 지지 장치는, 예를 들어 링크 장치들(344a, 344b)에 의해 케이블 트레이(336)의 대향 측면들에서 케이블 결합 조립체(334)에 부착된 와이어 로프(342)(예를 들어, 와이어 케이블)를 더 포함할 수 있다. 와이어 로프(342)는 링크 장치(344a)를 통해 케이블 트레이(336)의 일측으로부터 연장되고, 풀리(328) 위로 루프되며, 링크 장치(344b)를 통해 케이블 트레이의 대향 측면에 부착된다.
와이어 로프(342)에 의해 풀리(328)에 결합되고 지지 로드(308)를 통해 스프링(314)에 의해 지지되는 케이블 트레이(336)는 전기 케이블들(35)이 자유롭게 이동할 수 있게 한다. 풀리, 와이어 로프, 스프링 및 모든 하드웨어는 스테인리스 강(예를 들어, SS303)과 같은 비자성 재료로 만들 수 있다. 케이블 트레이(336)는 바람직하게는 적절한 전기 절연 재료, 예를 들어 글라스틱과 같은 수지-주입된 섬유 유리 복합재로 만들 수 있다.
도 7 내지 도 9에 따르면, 케이블 결합 조립체(334)는 이중 화살표(350)로 표시된 바와 같이 축(312)을 따라 수직으로 이동할 수 있다. 케이블 결합 조립체(334)는 또한 기울어질 수 있으며, 여기서 케이블 트레이(336)에 대한 와이어 로프(342)를 위한 하나의 부착 지점(예를 들어, 링크 장치(344a))이 상승하면(화살표 352 참조), 와이어 로프(342) 부착을 위한 반대 지점(예를 들어, 링크 장치(344b))은 와이어 로프(342)와 풀리(328)의 결합으로 인해 낮아진다(화살표 354 참조). 결과적인 움직임은 케이블 트레이(336)의 기울기를 생성한다. 케이블 트레이(336)도 또한 반대 방향으로 기울어질 수 있다는 것은 명백할 것이다.
케이블 결합 조립체(334)는 또한 피벗 지점으로서 풀리(328)와 함께 스윙 운동할 수 있고, 그리고 이중 화살표(356)로 표시된 바와 같이 회전 가능한 커플링(324)에 의해 제공되는 평면에서의 회전 운동이 가능할 수 있다.
본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본 개시의 실시예들에 대해 다양한 수정들 및 변경들이 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 첨부된 청구 범위 및 그 균등물들의 범위 내에 있다면 본 개시 내용은 그러한 수정들 및 변형들을 커버하는 것으로 의도된다.
Claims (28)
- 용융 유리를 운반하도록 구성된 금속성 용기;
상기 금속성 용기에 부착되며 전기 케이블에 결합된 전기 플랜지; 및
상기 전기 케이블을 지지하는 케이블 지지 장치로서, 상기 케이블 지지 장치는 상기 전기 케이블과 결합되며 스프링 력에 대항하여 제1 방향으로 이동 가능한 케이블 결합 조립체를 포함하는, 상기 케이블 지지 장치;를 포함하는 유리 제조 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 케이블 결합 조립체는 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향을 따라 이동 가능한 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 케이블 결합 조립체는 상기 제1 방향과 평행한 회전 축 주위로 회전 가능한 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 방향은 수직 방향인 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 스프링 력은 스프링에 의해 제공되며, 상기 케이블 결합 조립체는 지지 로드에 의해 상기 스프링에 결합되는 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 5에 있어서,
상기 지지 로드는 지지 아암과 결합되며 상기 지지 로드의 길이방향 축을 따라 상기 지지 아암 내에서 슬라이딩 가능한 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 6에 있어서,
상기 지지 아암은 상기 지지 아암의 제1 단부를 통해 연장되는 회전축 주위로 회전 가능한 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 6에 있어서,
상기 지지 아암의 길이는 상기 지지 아암의 길이방향 축을 따라 가변적인 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 8에 있어서,
상기 지지 아암은 잠금 해제 위치로부터 잠금 위치로 이동 가능한 잠금 메카니즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 7에 있어서,
상기 지지 로드의 상기 길이방향 축은 상기 지지 아암의 상기 회전축과 평행한 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 5에 있어서,
상기 케이블 결합 조립체는 상기 지지 로드에 부착된 지지 플레이트에 제거 가능하게 결합된 케이블 트레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 케이블 결합 조립체는 전기적 절연 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 5에 있어서,
상기 지지 로드는 풀리 조립체에 결합된 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 13에 있어서,
상기 케이블 결합 조립체에 결합되며 상기 풀리와 결합된 와이어 로프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 케이블 결합 조립체는 그것을 통해서 연장되는 적어도 하나의 케이블 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 케이블 결합 조립체는 서로 제거 가능하게 결합된 적어도 두 개의 케이블 트레이 색션들을 갖는 케이블 트레이를 포함하고, 상기 케이블 트레이는 상기 적어도 두 개의 케이블 트레이 색션들 사이에서 분할되는 적어도 하나의 케이블 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 16에 있어서,
상기 케이블 트레이는 복수의 케이블 통로들을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 스프링 력은 스프링에 의해 제공되며, 상기 스프링 력은 상기 스프링의 변위의 비선형 함수인 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 용융 유리를 운반하도록 구성된 금속성 용기;
상기 금속성 용기에 부착되며, 전기 케이블에 결합된 전기 플랜지;
상기 전기 케이블을 지지하는 케이블 지지 장치로서, 상기 케이블 지지 장치는 상기 전기 케이블과 결합되며 제1 방향 및 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 이동 가능한 케이블 결합 조립체를 포함하는, 상기 케이블 지지 장치;를 포함하며, 그리고
상기 제1 방향에서의 상기 케이블 결합 조립체의 이동은 스프링 력에 대항하는 것임을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 19에 있어서,
상기 케이블 결합 조립체는 회전 축 주위로 회전 가능한 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 19에 있어서,
상기 스프링 력은 적어도 하나의 스프링에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 19에 있어서,
상기 적어도 하나의 스프링은 지지 로드에 결합되는 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 22에 있어서,
상기 적어도 하나의 스프링은 복수의 지지 로드들에 결합된 복수의 스프링들을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 22에 있어서,
상기 지지 로드는 지지 아암에 슬라이딩 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 24에 있어서,
상기 지지 아암은 회전 축 주위로 회전 가능한 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 청구항 25에 있어서,
상기 지지 아암의 길이는 상기 지지 아암의 길이방향 축을 따라 가변적인 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 용융 유리를 운반하도록 구성된 금속성 용기;
상기 금속성 용기에 부착되며, 전기 케이블에 결합된 전기 플랜지; 및
상기 전기 케이블을 지지하는 케이블 지지 장치로서, 상기 케이블 지지 장치는 상기 전기 케이블과 결합되며 제1 방향 및 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 이동 가능하며, 회전 축 주위로 회전 가능한 케이블 결합 조립체를 포함하는, 상기 케이블 지지 장치;를 포함하며, 그리고
상기 제1 방향에서의 상기 케이블 결합 조립체의 이동은 스프링 력에 대항하는 것임을 특징으로 하는 유리 제조 장치. - 용융 유리를 운반하도록 구성된 금속성 용기;
상기 금속성 용기에 부착되며, 전기 케이블에 결합된 전기 플랜지; 및
상기 전기 케이블을 지지하는 케이블 지지 장치로서, 상기 케이블 지지 장치는 상기 전기 케이블과 결합되며 스프링 력에 대항하여 제1 방향으로 이동 가능하며 회전 축 주위로 회전 가능한 케이블 결합 조립체를 포함하는, 상기 케이블 지지 장치;를 포함하는 유리 제조 장치.
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