TW201937515A - 用於電纜線的支撐設備 - Google Patents

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吉勃特迪 安傑利斯
胡安卡祕羅 伊沙薩
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Abstract

本案揭示用於支撐供應電流至玻璃製造設備的元件的電纜線的設備。該設備允許在至少兩個軸上的移動，從而允許纜線當玻璃製造元件在加熱和冷卻期間膨脹和收縮時遵循玻璃製造元件的移動，而不會在電纜線的附接點上產生過大的應力。

Description

用於電纜線的支撐設備
此申請案主張美國臨時專利申請案序列號62/635,080(該臨時專利申請案於2018年2月26日提出申請)的優先權的益處，該臨時專利申請案的內容被依據並且藉由參照的方式全體地併入本文中(如同於後文中完全地闡述般)。
本揭露關於用於高電流的電纜線的支撐設備，以及更為特定地關於供應用於玻璃的製造的直接加熱的容器的電纜線。
商業的玻璃製造程序可分成3個階段：熔化、澄清，及調節。該調節步驟涉及到冷卻熔融玻璃以達到用以形成玻璃製品的適當的黏度，並且在輸送系統內執行。可根據要在每個區域中執行的特定的功能，將輸送系統分為數個區域。舉例而言，輸送系統可包含：用以從熔融玻璃中去除氣泡的澄清設備、用以使得熔融玻璃均勻化的混合設備，及用以將熔融玻璃引導至形成設備的輸送容器。輸送系統進一步包含：經配置以將熔融玻璃運送至每個區域和在每個區域之間運送熔融玻璃的各種管道。
對於具有光學品質的玻璃製品的製造而言(例如，用於顯示裝置(行動電話、桌上型電腦和膝上型電腦、電視等等)的玻璃板)，主要的輸送系統元件通常是金屬的，並且藉由建立在元件中的電流來加熱。此一方法通常被稱為直接加熱。因此，在示例性的玻璃製造程序中，輸送系統的每一區域通常被直接加熱。藉由使電流通過含有熔融玻璃且發揮作用以提供電阻(焦耳)加熱的一系列的凸緣(電極)，其中該等凸緣連接至金屬元件(管道或容器)，將熱傳遞至熔融玻璃。電能通常是經由一系列的大的、高電流容量的纜線且藉由連接至凸緣的電力供應器來提供。此些纜線的尺寸與電流的大小成比例。此些纜線可能很大而且很重。
當含有熔融玻璃的金屬管道和/或容器從室溫加熱至其操作條件時，它們經受熱膨脹，並且凸緣的位置 可以從冷位置移動到熱位置。儘管此些纜線具有重量和剛度，仍然期望纜線遵循凸緣的移動。若纜線沒有被適當地支撐以適應管道和/或容器在其加熱和膨脹時的移動，各種薄壁金屬元件可能會被損壞。
所需要者是纜線支撐設備，該纜線支撐設備允許纜線以自由的方式垂直地、水平地，及橫向地移動以遵循附接的元件(容器、管道)的膨脹移動，而不會妨礙元件的移動。
根據本揭露，揭示一種玻璃製造設備，該玻璃製造設備包含：一金屬容器，該金屬容器經配置以輸送熔融玻璃；一凸緣，該凸緣附接至該金屬容器，該凸緣耦接至一電纜線；及一纜線支撐設備，該纜線支撐設備支撐該纜線，該纜線支撐設備包含：一纜線接合組件，該纜線接合組件與該電纜線接合且可沿著一第一方向而抵抗一彈簧力移動。
在一些實施例中，該纜線接合組件可沿著垂直於該第一方向的一第二方向移動。舉例而言，該第一方向可為一垂向方向。
在一些實施例中，該纜線接合設備可圍繞平行於該第一方向的一旋轉軸來旋轉。
該彈簧力可由一彈簧來提供，並且該纜線接合組件可藉由一支撐桿耦接至該彈簧。
在一些實施例中，該支撐桿與一支撐臂接合 且可在該支撐臂內沿著該支撐桿的一縱向軸滑動。該支撐臂可圍繞延伸通過該支撐臂的一第一端的一旋轉軸旋轉。
在實施例中，該支撐臂的一長度可沿著該支撐臂的一縱向軸變化。
在一些實施例中，該支撐臂可包含：一鎖定構件，該鎖定構件可從一解鎖位置移動至一鎖定位置，該鎖定構件經配置以在處於該鎖定位置時防止該支撐臂的長度變化。
在一些實施例中，該支撐桿的一縱向軸可與該支撐臂的該旋轉軸平行。
在一些實施例中，該纜線接合組件可包含：一纜線托盤，該纜線托盤可拆卸地耦接至附接到該支撐桿的一支撐板。
該纜線接合組件可包含：一電絕緣材料。
在一些實施例中，該支撐桿可耦接至一滑輪組件。纜繩可用以利用滑輪將該纜線接合組件耦接至該支撐桿。
在一些實施例中，該纜線接合組件可包含：延伸穿過其中的至少一個纜線通道。該纜線托盤可包含：可拆卸地彼此耦接的至少二個部分，並且其中該至少一個 纜線通道在該至少二個部分之間分開。該纜線托盤可包含：複數個纜線通道。
該彈簧力可由一彈簧來提供，且在一些實施例中，該彈簧力可為該彈簧的一位移的一非線性函數。
在其他的實施例中，其中描述了一種玻璃製造設備，其包含：一金屬容器，該金屬容器經配置以輸送熔融玻璃；一凸緣，該凸緣附接至該金屬容器，該凸緣耦接至一電纜線；一纜線支撐設備，該纜線支撐設備支撐該纜線。該纜線支撐設備可包含：一纜線接合組件，該纜線接合組件與該電纜線接合且可沿著一第一方向和垂直於該第一方向的一第二方向移動，以及其中該纜線接合組件沿著該第一方向的移動抵抗一彈簧力。
在一些實施例中，該纜線接合組件可圍繞一旋轉軸旋轉。
該彈簧力是由至少一個彈簧來提供。在實施例中，該至少一個彈簧可耦接至一支撐桿。舉例而言，在一些實施例中，該至少一個彈簧可包含：耦接至複數個支撐桿的複數個彈簧。
在一些實施例中，支撐桿可以可滑動地耦接至一支撐臂。根據一些實施例，該支撐臂可圍繞一旋轉軸旋轉。在一些實施例中，該支撐臂的一長度沿著該支撐臂的一縱向軸變化。
又在其他的實施例中，揭示了一種玻璃製造設備，該玻璃製造設備包含：一金屬容器，該金屬容器經配置以輸送熔融玻璃；一凸緣，該凸緣附接至該金屬容器，該凸緣耦接至一電纜線；一纜線支撐設備，該纜線支撐設備支撐該纜線。該纜線支撐設備可包含：一纜線接合組件，該纜線接合組件與該電纜線接合、可沿著一第一方向和垂直於該第一方向的一第二方向移動，及可圍繞一旋轉軸旋轉，及其中該纜線接合組件沿著該第一方向的移動抵抗一彈簧力。
又在其他的實施例中，揭示一種玻璃製造設備，該玻璃製造設備包含：一金屬容器，該金屬容器經配置以輸送熔融玻璃；一凸緣，該凸緣附接至該金屬容器，該凸緣耦接至一電纜線；及一纜線支撐設備，該纜線支撐設備支撐該纜線。該纜線支撐設備可包含：一纜線接合組件，該纜線接合組件與該電纜線接合、可沿著一第一方向而抵抗一彈簧力移動，及圍繞一旋轉軸旋轉。
在本文中揭示的實施例的額外的特徵和優點 將被闡述於後續的實施方式中，並且該等特徵和優點部分地對於彼些習知技藝者而言將從該描述中而為顯而易見的，或藉由實踐在本文中描述的實施例(其中包含後續的實施方式、申請專利範圍，以及隨附圖式)來識別。
應理解到：本文實施例之前文的一般性描述和後續的實施方式二者意在提供用於理解在本文中揭示的實施例的本質和特徵的總覽或架構。隨附圖式被包含以提供進一步的理解，並且被併入此說明書中和構成此說明書的一部分。圖式示例說明本揭露的各種實施例，並且與描述相結合來解釋原理和其操作。
現在將詳細地參照本揭露的實施例，該等實施例的實例被示例說明於隨附圖式中。儘可能地，將在全部的圖式中使用相同的元件符號以意指為相同的或類似的部件。然而，此揭露可利用許多的不同的形式來體現並且不應該被解釋為受限於在此闡述的實施例。
範圍在此可被表示為：從「大約的(about)」一個特定的數值(及/或)至「大約的(about)」另一個特定的數值。當表示此種範圍時，另一個實施例包含從一個特定的數值至另一個特定的數值。類似地，當數值藉由使用先行詞「大約(about)」被表示為近似值時，將理解到：該特定的數值形成另一個實施例。將進一步地理解到：該等範圍中的每一範圍的端點對於另一個端點都是重要的，並且獨立於另一個端點。
如同在本文中使用的方向術語(例如：向上(up)、向下(down)、右邊(right)、左邊(left)、前面 (front)、後面(back)、頂部(top)、底部(bottom))僅是參照所繪製的圖式來制定，並且無意於暗示絕對的方向。
除非另外清楚地聲明，否則無意於將在此闡述的任何的方法解釋為要求其步驟按照特定的順序來執行， 或是要求任何的設備要具有特定的方向。因此，在方法請求項實際上沒有敘述其步驟應遵循的順序，或任何的設備請求項實際上沒有敘述針對於個別的元件的順序或方向，或沒有另外地在申請專利範圍或說明書中具體陳述將步驟限制為要遵循特定的順序，或者針對於設備的元件的特定的順序或方向並未被敘述的情況中，無意於在任何方面推論順序或方向。此者適用於：用以進行解釋的任何的可能的非表達基礎，其中包含：與步驟的安排、操作流程、元件的順序，或元件的方向相關的邏輯事項；從語法組織或標點符號導引出的簡單的意義，以及在說明書中描述的實施例的數目或類型。
如同在本文中使用者，單數形式「一(a)」、「一個(an)」，及「該(the)」包含：複數個參考(除非上下文另外清楚地指明)。因此，舉例而言，對於「一(a)」元件的參考包含：具有二或多個此類的元件的態樣(除非上下文另外清楚地指明)。
在本文中使用詞語「示例性的(exemplary)」、「實例(example)」，或其各種形式以意指為：作為示例、實例，或說明。在本文中描述為「示例性的(exemplary)」或描述為「實例(example)」的任何的態樣或設計並不必然地被解釋為：相對於其他的態樣或設計是優選的或有利的。此外，實例被提供以僅為了達到清楚和理解的目的，並且不意味著利用任何的方式來限制或限定所揭示的申請標的或此揭露的相關的部分。應理解到：可能已經呈現了無數個具有變化範疇的額外的或替代的實例，但是為了達到簡潔的目的已經省略了此些實例。
在第1圖中顯示者是示例性的玻璃製造設備 10。在一些實施例中，玻璃製造設備10可包含：可包含熔化容器14的玻璃熔爐12。除了熔化容器14之外，玻璃熔爐12可以可選擇地包含：一或多個額外的元件(例如：經配置以加熱原始材料和將該原始材料轉化為熔融材料(在後文中的「熔融玻璃(molten glass)」、「玻璃熔體(glass melt)」，或「熔體(melt)」的加熱元件(例如，燃燒器和/或電極))。
在另外的實施例中，玻璃熔爐12可包含：減少來自熔化容器的熱損失的熱管理裝置(例如，絕熱元件)。在更進一步的實施例中，玻璃熔爐12可包含：促進原始材料熔化為玻璃熔體的電子裝置和/或機電裝置。更進一步地，玻璃熔爐12可包含：支撐結構(例如，支撐底座、支撐構件等等)或其他的元件。
玻璃熔化容器14通常是由耐火材料形成，該耐火材料例如為耐火陶瓷材料，例如：包含氧化鋁或氧化鋯的耐火陶瓷材料，但耐火陶瓷材料可包含其他的耐火材料(諸如為：釔(例如，氧化釔、釔安定氧化鋯、磷酸釔)、鋯石(ZrSiO4)或氧化鋁-氧化鋯-二氧化矽(alumina-zirconia-silica)，或甚至氧化鉻(其中可選擇地使用或以任何的組合的方式來使用)。在一些實例中，玻璃熔化容器14可由耐火陶瓷磚構成。
在一些實施例中，玻璃熔爐12可被併入以作為一玻璃製造設備的一元件，該玻璃製造設備經配置以 製造玻璃製品，例如具有不確定的長度的玻璃帶，儘管在另外的實施例中，玻璃製造設備可經配置以形成其他的玻璃製品，例如(並非限制)：玻璃棒、玻璃管、玻璃封套(例如：用於照明裝置(例如：燈泡)的玻璃封套)，及玻璃鏡片，但可考慮許多的其他的玻璃製品。在一些實例中，熔爐可被併入以作為玻璃製造設備(其中包含狹槽拉製設備、浮浴設備、向下拉製設備(例如：熔融向下拉製設備)、向上拉製設備、壓製設備、滾壓設備、管拉製設備，或受益於本揭露的任何的其他的玻璃製造設備)的元件。藉由舉例的方式，第1圖示意性地將玻璃熔爐12示例說明為用於熔融拉製一玻璃帶以進行隨後的處理而形成個別的玻璃片或將玻璃帶繞到捲軸上的熔融向下拉伸玻璃製造設備10的元件。
玻璃製造設備10(例如：熔融向下拉製設備10)可以可選擇地包含：上游玻璃製造設備16，該上游玻璃製造設備設置在相對於玻璃熔化容器14的上游處。在一些實例中，上游玻璃製造設備16的一部分，或整個上游玻璃製造設備16可被併入以作為玻璃熔爐12的部分。
如同在示例說明於第1圖中的實施例中顯示者，上游玻璃製造設備16可包含：原始材料儲存倉18、原始材料輸送裝置20，及連接至原始材料輸送裝置的馬達22。原始材料儲存倉18可經配置以儲存一定量的原始材料24，該原始材料可經由一或多個饋送埠被饋送至玻璃熔爐12的熔化容器14(如同由箭頭26指示者)。原始材料24通常包含：一或多個形成玻璃的金屬氧化物和一或多個改性劑。在一些實例中，原始材料輸送裝置20可由馬達22供電，以使得原始材料輸送裝置20將一預定量的原始材料24從儲存倉18輸送至熔化容器14。在另外的實例中，馬達22可為原始材料輸送裝置20供電以基於在熔化容器14的下游處(相對於熔融玻璃的流動方向)感測到的熔融玻璃的位準並且以控制的速率來引入原始材料24。在熔化容器14內的原始材料24隨後可被加熱以形成熔融玻璃28。通常地，在初始的熔化步驟中，原始材料作為顆粒(例如為包含各種「砂(sand)」)被加到熔化容器中。原始材料亦可包含：來自先前的熔化和/或形成操作的廢玻璃(意即，碎玻璃)。通常使用燃燒器以開始進行熔化程序。在電增強的熔化程序中，一旦原始材料的電阻足夠地降低(例如，當原始材料開始液化時)，藉由在被設置為與原始材料接觸的電極之間產生電勢，藉此建立通過原始材料的電流來開始電增強，原始材料通常在此時進入熔融狀態，或處於熔融狀態。
玻璃製造設備10亦可以可選擇地包含：一下游玻璃製造設備30，該下游玻璃製造設備設置在玻璃熔爐12的下游處(相對於熔融玻璃28的流動方向)。在一些實例中，下游玻璃製造設備30的一部分可被併入以作為玻璃熔爐12的部分。然而，在一些情況中，在後文中論述的第一連接管道32，或下游玻璃製造設備30的其他的部分可被併入以作為玻璃熔爐12的部分。下游玻璃製造設備的元件(其中包含第一連接管道32)可由貴重的金屬形成。適當的貴重的金屬包含：從由鉑、銥、銠、鋨、釕，及鈀所組成的群組中選出的鉑族金屬，或其合金。舉例而言，玻璃製造設備的下游元件可由一鉑銠合金形成，該鉑銠合金包含：從大約70重量%至大約90重量%的鉑和從大約10重量%至大約30重量%的銠。然而，用於形成玻璃製造設備的下游元件的其他的適當的材料可包含：鉬、錸、鉭、鈦、鎢，及其合金。
下游玻璃製造設備30可包含：一第一調節(意即，處理)容器(例如：澄清容器34)，該第一調節容器位於熔化容器14的下游處並且藉由在前文中參照的第一連接管道32耦接至熔化容器14。在一些實例中，熔融玻璃28可藉由重力從熔化容器14經由第一連接管道32被饋送至澄清容器34。舉例而言，重力可驅動熔融玻璃28從熔化容器14經由第一連接管道32的內部路徑而到達澄清容器34。然而，應理解到：其他的調節容器可被設置在熔化容器14的下游處(例如，在熔化容器14與澄清容器34之間)。在一些實施例中，可以在熔化容器與澄清容器之間使用調節容器，其中來自主要的熔化容器的熔融玻璃 在輔助的容器中被進一步地加熱以繼續地進行熔化程序，或在進入澄清容器之前被冷卻至比在主要的熔化容器中的熔融玻璃的溫度更低的溫度。
如同先前描述者，可藉由各種技術從熔融玻璃28中去除氣泡。舉例而言，原始材料24可包含：多價化合物(意即：澄清劑)，例如為氧化錫(當氧化錫被加熱時會經歷化學還原反應和釋放氧)。其他的適當的澄清劑包含(而非限制)：砷、銻、鐵，及鈰(儘管在一些應用中，由於環境的原因可能會阻止使用砷和銻)。澄清容器34被加熱至高於熔化容器溫度的溫度，藉此加熱澄清劑。澄清容器(以及(可選擇地)第一連接管道32)可被直接地加熱，其中附接至澄清容器34的電性凸緣33經由電纜線35連接至適當的電力供應器(未示出)。如同在第2圖中最佳地觀察到者，凸緣33環繞澄清容器34，並且(例如)藉由焊接附接至澄清容器的外表面。電纜線35通常藉由在相應的電纜線35的端部處的接頭37連接至電性凸緣33，該電纜線可利用螺栓連接至在相應的電性凸緣33上的接收電極39。額外的接頭37(見第3圖)可設置在電纜線35的相對端上，並且被使用以利用螺栓將電纜線35連接至另外的導體(例如， 剛性的主要匯流排條)。電性凸緣的數目和位置可根據沿著特定的管道和/或容器的所需要的個別的加熱區域的數目和位置來改變。當第1圖和第2圖描繪電纜線和附接至澄清容器34的電性凸緣時，電性凸緣和電纜線可以類似地與下游玻璃製造設備30的金屬元件中的任何者相關聯。
由包含在熔體中的一或多個澄清劑的溫度引起的化學還原在澄清容器34中產生的氧氣可擴散至在熔爐中產生的氣泡。隨著浮力增加而增大的含氧量高的氣泡隨後可上升至在澄清容器內的熔融玻璃的自由表面，隨後可從澄清容器排出。當氣泡上升而通過熔融玻璃時，氣泡可進一步地引起在澄清容器中的熔融玻璃的機械混合。
再次地參照至第1圖，下游玻璃製造設備30可進一步包含：另一個調節容器(例如：混合容器36(例如：攪拌容器))，該調節容器用於混合在澄清容器34的下游處流動的熔融玻璃。混合容器36可被使用以提供均勻的玻璃熔體組成物，藉此降低：可能以另外的方式存在於離開澄清容器的經過澄清的熔融玻璃內的化學或熱不均勻性。如同顯示者，澄清容器34可藉由第二連接管道38耦接至混合容器36。在一些實施例中，熔融玻璃28可藉由重力從澄清容器34經由第二連接管道38被饋送至混合容器36。舉例而言，重力可驅動熔融玻璃28從澄清容器34經由第二連接管道38的內部路徑而到達混合容器 36。與澄清容器34相同，混合容器36(以及(可選擇地)第二連接管道38)可被直接地加熱，其中類似於凸緣33的凸緣附接至混合容器36(以及(可選擇地)第二連接管道38)，並且藉由電纜線連接至適當的電力供應器(未示出)。
通常地，在混合容器36內的熔融玻璃包含：一自由表面，其中自由體積在自由表面與混合容器的頂部之間延伸。應注意到儘管混合容器36被顯示為：位於澄清容器34的下游處(相對於熔融玻璃的流動方向)，在其他的實施例中，混合容器36可被設置在澄清容器34的上游處。在一些實施例中，下游玻璃製造設備30可包含：多個混合容器(例如：在澄清容器34的上游處的混合容器和在澄清容器34的下游處的混合容器)。此些多個混合容器可具有相同的設計，或者該等混合容器可具有彼此不同的設計。在一些實施例中，容器和/或管道中的一或多個可包含被設置在其中的靜態混合葉片以促進混合和熔融材料的隨後的均勻化。
下游玻璃製造設備30可進一步包含：另一個調節容器(例如，可位於混合容器36的下游處的輸送容器40)。輸送容器40可調節熔融玻璃28以被饋送至下游形成裝置。舉例而言，輸送容器40可作為累積器和/或流量控制器以調整熔融玻璃28的流量並且經由離開管道44 提供熔融玻璃28的一致的流量至形成主體42。在一些實施例中，在輸送容器40內的熔融玻璃可包含：自由表面，其中自由體積從自由表面向上延伸至輸送容器的頂部。如同顯示者，混合容器36可藉由第三連接管道46耦接至輸送容器40。在一些實例中，熔融玻璃28可藉由重力從混合容器36經由第三連接管道46被饋送至輸送容器40。舉例而言，重力可驅動熔融玻璃28從混合容器36經由第三連接管道46的內部路徑而到達輸送容器40。並且，類似於已經描述的其他的金屬元件，第三連接管道46(以及(可選擇地)輸送容器40)可被直接地加熱，其中附接至第三連接管道46的電性凸緣，以及(可選擇地)輸送容器40藉由電纜線連接至適當的電力供應器(未示出)。
下游玻璃製造設備30可進一步包含：形成設備48，該形成設備包含：在前文中參照的形成主體42(其中包含入口管道50)。離開管道44可被設置以從輸送容器40輸送熔融玻璃28至形成設備48的入口管道50。在一些實施例中，離開管道44(以及(可選擇地)入口管道50)可被直接地加熱，其中附接至離開管道44的電性凸緣，以及(可選擇地)入口管道50可藉由電纜線連接至適當的電力供應器(未示出)。
在熔融向下拉製玻璃製造設備中的形成主體42可包含：設置在形成主體的上表面和會聚形成表面54(僅圖示有一個表面)中的一槽52，該會聚形成表面沿著形成主體的底部邊緣(根部)56並且以拉伸方向會聚。藉由輸送容器40、離開管道44，及入口管道50輸送至形成主體槽52的熔融玻璃溢出槽52的壁並且作為分離的熔融玻璃流而沿著會聚形成表面54降落。分離的熔融玻璃流在根部56下方並且沿著根部56匯聚以產生熔融玻璃(該熔融玻璃從根部56以拉伸方向60被拉伸)的單條帶58(其中產生熔融玻璃係藉由以下方式來達成：施加向下的張力至玻璃帶(例如，藉由重力、邊緣輥，以及拉引輥組件))，以在熔融玻璃冷卻和材料的黏度增加的時候控制玻璃帶的尺寸。從而，玻璃帶58經歷黏性與彈性間的轉變(visco-elastic transition)並且獲得給予玻璃帶58穩定的尺寸特性的機械特性。在一些實施例中，玻璃帶58可在玻璃帶的彈性區域中藉由玻璃分離設備(未示出)被分離成個別的玻璃板62，而在另外的實施例中，玻璃帶可被捲繞至捲軸並且被儲存以用於進一步的處理。
如上所述，示例性的下游玻璃製造程序30利用直接地輸送至包含玻璃的容器和包含管道的下游元件的電加熱功率。電流是藉由具有大的、高電流承載能力的電纜線35來輸送，該等電纜線將此等各種元件連接至功率轉換器。舉例而言，可能需要大於15,000安培的電流來加熱下游玻璃製造設備的各種金屬元件。
儘管具有其尺寸、剛度，及重量，在本文中描述的纜線支撐設備支撐此些電纜線並允許電纜線沿著至少2個軸(在至少2個方向上(例如，在至少二個垂直方向上))的移動，從而有助於含有玻璃的容器的膨脹。在本文中描述的纜線支撐設備可以減少電纜線可連接到的金屬容器的可能的應力變形。
第3圖是示例性的纜線支撐設備100的透視圖，該纜線支撐設備包含：用於將纜線支撐設備100附接至適當的框架或支撐構件(例如，建構樑柱或樑、支撐臂104、支撐桿106，及纜線接合組件108)的支撐托架102。纜線接合組件108可進一步包含：支撐板110和可拆卸地耦接至支撐板110的纜線托盤112。
在實施例中，支撐臂104可樞轉地耦接至支撐托架102且可圍繞旋轉軸114旋轉(儘管在另外的實施例中，支撐臂104可旋轉地直接耦接至另一支撐結構(例如，直接耦接至建構樑柱或樑、設備框架或其他的剛性結構支撐，而無需單獨的托架))。在示例說明於第3圖中的實施例中，支撐托架102包含：U形通道構件116，該U形通道構件具有在該通道的相對側上的開口。支撐臂104的第一端部分118(被顯示為中空管)被設置有一對相對的開口且被定位在U形通道構件116內，該U形通道構件具有與支撐臂104的開口對準的支撐托架102的開口。鉸鏈銷120延伸穿過U形通道構件開口和在支撐臂104的第一端部分118中的相對的開口，而將支撐臂104樞轉地耦接至支撐托架102。應該認識到：習知技藝者可提供支撐托架102和支撐臂104的其他的實施。舉例而言，支撐臂104不需要完全為中空的。實際上，在一些實施例中，支撐臂可以是實心桿，或支撐臂的部分可以是實心的，而其他的部分是中空的。
現在參照至第4圖，在一些實施例中，支撐臂 104可以沿著支撐臂的縱向軸122延伸(及/或可伸縮的)(如同由雙箭頭124指示者)。舉例而言，第4圖描繪：支撐臂104，該支撐臂包含：支撐臂第一部分126，該支撐臂第一部分包含：第一端部分118，該第一端部分樞轉地耦接至支撐托架102且可圍繞旋轉軸114旋轉，及支撐臂第二部分128。支撐臂第二部分128的第一端部分130 被插入支撐臂第一部分126的中空的第二端部分132並且可在其中滑動。因此，支撐臂第二部分128可以沿著在支撐臂第一部分126內的支撐臂縱向軸122延伸(及/或可伸縮的)。然而，在其他的實施例中，支撐臂第一部分126的尺寸可被設計成可滑動地接合在支撐臂第二部分128內。又在另外的實施例中，支撐臂104可為單個部分，且可包含：非線性的縱向形狀。
纜線支撐設備100可進一步包含：支撐桿106，該支撐桿可滑動地與相對於第一端部分118的支撐臂104的第二端部接合。舉例而言，在第3圖至第5圖的實施例中，支撐桿106延伸穿過在支撐臂第二部分128的第二端部分132中的通道且可在其中滑動。在支撐臂104(例如，支撐臂第二部分128)(或是與其接合的止動構件138)與支撐桿第一端部分140之間獲取彈簧136。舉例而言，支撐桿第一端部分140可被設置有螺紋，其中在支撐臂104(例如，支撐臂第二部分128)(或是止動構件138)與墊圈142之間獲取彈簧136，該墊圈是利用耦接至支撐桿第一端部分140的螺母144來固定。因此，支撐桿106沿著支撐桿縱向軸146的向下移動壓縮彈簧136，且其中支撐桿106的向下移動受到由彈簧136提供的彈簧力的抵抗，該彈簧根據以下方程式施加恢復力：
F = -kx， (1)
其中F是由彈簧產生的恢復力，x是彈簧被壓縮的距離(位移)和k是彈簧136的彈簧係數。基於電纜線的預期的重量(由支撐的電纜線施加至彈簧136的力量)和沿著支撐桿縱向軸146的位移x的期望的大小來選擇彈簧136。舉例而言，太低的彈簧係數和電纜線的重量可以完全地壓縮彈簧，並且不會提供支撐桿106的在向下方向上的進一步的移動。彈簧係數太大，則彈簧組件可能再次地阻礙支撐桿106的移動(例如，提供不充分的位移)。
儘管前述的方程式(1)描述了力量F與位移x之間的線性關係，而在其他的實施例中，在F與x之間的關係可為非線性的，其中，
F = -f(x)， (2)
且f表示位移x的非線性函數。
選擇彈簧係數k(或彈簧136的在力量與位移之間的非線性的關係，f(x))(及/或彈簧的數目)，以使得：在纜線托盤裝載纜線之後且在纜線托盤中支撐所欲的數目的電纜線之後，彈簧136的未壓縮的長度L被壓縮至其未壓縮的長度的從大約0.2L至大約0.6L的範圍中(例如，在從大約0.25L至大約0.5L的範圍中)的長度Lc。纜線支撐設備100可被定位成使得：當下游玻璃製造設備30的金屬元件在加熱過程中的熱膨脹期間移動時，存在足夠的恢復力F以允許彈簧擴展(對於彈簧減壓)和遵循下游玻璃製造設備的移動。
在實施例中，支撐臂第一部分126可被設置有鎖定構件148，該鎖定構件可從解鎖位置移動至鎖定位置以防止支撐臂第二部分128的伸展或縮回(若需要的話)。舉例而言，如同在第5圖中最佳地觀察到者，支撐臂104可被設置有一或多個鎖定螺栓148。一或多個鎖定螺栓148可(例如)被設置在支撐臂第一部分126中，並且可在下游玻璃製造設備30的初始的加熱期間從支撐臂第二部分128鬆開和脫離。然而，一旦下游玻璃製造設備30已經達到所欲的操作溫度且下游玻璃製造設備30的金屬元件(金屬容器)已經達到其完全的膨脹，一或多個鎖定螺栓148可經由支撐臂第一部分126向內擰緊，以與支撐臂第二部分128接合，從而防止支撐臂第二部分128在支撐臂第一部分126內進一步移動。
支撐桿第二端部分150可耦接至纜線接合組件108。舉例而言，如同在第3圖中顯示者，纜線接合組件108可包含：支撐板110和(例如)藉由螺栓、螺釘，或其他的適當的緊固件可拆卸地附接至其上的纜線托盤112。根據第3圖和第5圖，纜線托盤112可提供一平台，該平台經配置以當纜線托盤附接至支撐板110時支撐電纜線。纜線托盤112可進一步地設置有電絕緣襯墊 152(見第5圖)，其中電纜線35置放在該電絕緣襯墊上，從而將電纜線35與纜線支撐設備100分開且電性隔離。襯墊可(例如)由玻璃纖維聚酯材料(例如，由Röchling Glastic Composites公司(其位於美國的克利夫蘭巿(OH 44121))製造的Gastic®)形成(儘管可用其他的電絕緣材料來取代)。此外，纜線支撐設備100的金屬元件(例如，支撐板110和纜線托盤112)是優選地由非磁性金屬(例如，不銹鋼(例如，SS303))形成，以防止支撐設備元件的感應加熱。
如同由第3圖至第5圖的實施例示例說明者，纜線支撐設備100可提供纜線接合組件108的旋轉運動，以及由此支撐的電纜線圍繞第一旋轉軸114旋轉運動。纜線支撐設備100可進一步藉由支撐臂104的縮回或延伸來提供：纜線接合組件108在沿著與旋轉軸114正交的支撐臂縱向軸122的方向上的線性移動。此外，纜線支撐設備100可藉由支撐桿106沿著平行於旋轉軸114且正交於支撐臂縱向軸122延伸的支撐桿縱向軸146的平移來提供纜線接合組件108的線性移動(例如，垂直移動)。因此，纜線支撐設備100可提供沿著支撐臂縱向軸122和沿著正交的支撐桿縱向軸146的二個線性移動，以及圍繞旋轉軸114的旋轉運動。
第6圖是纜線支撐設備200的另一個示例性的實施例的透視圖。纜線支撐設備200包含：纜線接合組件202，該纜線接合組件包含：支撐板204和可拆卸地耦接至支撐板204的纜線托盤206。更為特定地，複數個支撐桿208可藉由適當的耦接器(例如，螺母和墊圈)被緊固至支撐板204於每一支撐桿的第一端210處(例如，在支撐板204的拐角處)。支撐桿208延伸穿過形成在纜線托盤206的相應的拐角部分212(例如，拐角凸片)中的通道，並且纜線托盤206可沿著支撐桿縱向軸214移動且由彈簧216支撐。在附接於每一支撐桿208的第二端部220處的獲取元件218(例如，螺母和墊圈)與纜線托盤206的相應的拐角部分之間獲取彈簧216，以使得：由纜線托盤施加的向下力量(例如，藉由纜線托盤和/或在其中支撐的電纜線的重量)壓縮彈簧216。彈簧216根據方程式(1)或方程式(2)來施加反向恢復力。基於電纜線的預期的重量(由支撐的電纜線施加至纜線接合組件的力量)和沿著支撐桿縱向軸214的所欲的位移的大小來選擇彈簧216。
選擇彈簧216的彈簧係數k(或在力量與位移之間的非線性關係，f(x))(及/或彈簧的數目)，以使得： 在所欲的數目的纜線被支撐於纜線托盤中之後(意即，在裝載於纜線托盤之後)，彈簧216的未壓縮的長度L被壓縮至在其未壓縮的長度的從大約0.2L至大約0.6L的範圍中(例如，在從大約0.25L至大約0.5L的範圍中)的長度Lc。纜線支撐設備200可被定位成：當下游玻璃製造設備30的金屬元件在熱膨脹期間移動時，存在足夠的恢復力F以允許彈簧擴展和遵循下游玻璃製造設備的移動。
如同在先前的實施例中那樣，纜線托盤206以及(可選擇地)支撐板204可內襯有適當的電絕緣襯墊222(例如，Glastic)。此外，每一支撐桿208可包含電絕緣的墊圈和/或墊環224，並且於支撐桿208耦接至支撐板204以將支撐板204與纜線托盤206電性隔離的每個耦接位置處，藉由墊圈226和螺母228，或其他的適當的緊固器而經由支撐桿第一端210被緊固至支撐板204。再者，如同在先前的實施例中那樣，纜線支撐設備200的金屬元件優選地由非磁性的金屬(例如，不銹鋼(例如，SS303))形成，以防止纜線支撐設備元件藉由在電纜線35中的電流感應加熱。
纜線支撐設備200可進一步包含：附接至支撐板204的附接托架230，附接托架230包含：一或多個槽232，該等槽用於將纜線支撐設備200附接至支撐構件(未示出)(例如，支柱、樑、樑柱或其他的剛性框架件)。附接托架230可藉由適當的緊固器(例如螺母、螺栓，及墊圈)耦接至支撐構件(以及因此纜線支撐設備200可耦接至支撐構件)。假定附接的螺栓、螺母，及墊圈未被充分地擰緊以牢固地保持附接托架，一或多個槽允許纜線支撐設備在玻璃製造加熱期間在平行於一或多個槽的長軸234的方向上的移動。一旦下游玻璃製造設備被加熱至操作溫度且設備完全地膨脹，可將附接的螺栓擰緊以將纜線接合組件固定就位。此外，可提供纜線托盤206在沿著支撐桿208的支撐桿縱向軸214的方向上的平移的(例如，垂直的)運動(如同由雙箭頭236指示者)。
可理解到，當纜線支撐設備100和200的前述的實施例最適合用於大致上水平的電纜線時，描繪在第7圖至第9圖中的示例性的纜線支撐設備300最適合用於大致上垂直的電纜線。第7圖至第9圖的纜線支撐設備300可包含：用於將纜線支撐設備300附接至支撐構件304(例如，構建結構鋼(樑柱、樑、支柱等等))的托架302，及耦接至托架302上的彈簧組件306。舉例而言，托架302可包含：一通道，其中彈簧組件306設置在該通道中。彈簧組件306可包含：延伸穿過彈簧殼體310(以及托架302)的支撐桿308，支撐桿308能夠沿著支撐桿308的縱向軸312進行線性運動(見第8圖)。彈簧組件306可進一步包含：彈簧314，該彈簧設置在彈簧殼體310內且與支撐桿308接合。舉例而言，止動構件316可耦接至支撐桿308，以使得在止動構件316與彈簧殼體310的基部318之間獲取彈簧314。當沿著軸312向下拉動支撐桿308(例如，藉由將重量物(例如，電纜線)耦接至支撐桿308)時，與支撐桿308一起向下移動的止動構件316壓縮彈簧314。作為響應地，彈簧314根據方程式(1)或(2)來施加反向恢復力。可基於電纜線的預期的重量(由支撐的電纜線施加至彈簧組件的力量)和沿著縱向軸312的所欲的位移的大小來選擇彈簧314。舉例而言，太小的彈簧係數和電纜線的重量可完全地壓縮彈簧且不會提供在向下方向上的進一步的移動。彈簧係數太大，則彈簧組件作為大致上剛性的主體，其中當施加纜線重量時壓縮不充分，且若下游玻璃製造設備的移動需要纜線支撐設備的向上移動以適應玻璃製造設備的移動，則沒有恢復力。
選擇彈簧314的彈簧係數k(或在力量與位移之間的非線性關係，f(x))(及/或彈簧的數目)，以使得：在所欲的數目的纜線被支撐於纜線托盤中之後(意即，在裝載於纜線托盤之後)，彈簧314的未壓縮的長度L被壓縮至在其未壓縮的長度的從大約0.2L至大約0.6L的範圍中(例如，在從大約0.25L至大約0.5L的範圍中)的長度Lc。纜線支撐設備300可被定位成：當下游玻璃製造設備10的金屬元件在熱膨脹期間移動時，存在足夠的恢復力F以允許彈簧擴展和遵循下游玻璃製造設備(例如，電性凸緣33)的移動。
如同在第8圖的幫助下最佳地觀察到者，纜線支撐設備300可進一步包含：滑輪組件320，該滑輪組件耦接至支撐桿308的下端322(例如，耦接至旋轉接頭324)。滑輪組件320包含：軛架326，其中滑輪328藉由軸330被裝設在該軛架中且圍繞軸線332旋轉。
現在參照至第9圖，纜線支撐設備300可進一步包含：包含纜線托盤336的纜線接合組件334。當組裝時，纜線托盤336可包含：複數個纜線通道338，該等纜線通道延伸穿過其中並且其尺寸經過設計以接收電纜線35。纜線托盤336可包含：複數個部分。舉例而言，在示例說明於第7圖和第9圖中的實施例中，纜線托盤336包含4個纜線通道338(338a–338d)，並且被分成3個纜線托盤部分(336a、336b，及336c)。纜線通道338a和338b在纜線托盤部分336a和336c之間分開，及纜線通道338c和338d在纜線托盤部分336b和336c之間分開。因此，在一些實施例中，電纜線35可以與纜線通道338a–338d的纜線托盤部分336c對準(例如，設置在纜線通道338a–338d的纜線托盤部分336c內)，在其之後 纜線托盤部分336a和336b可(例如)藉由螺栓340耦接至纜線托盤部分336c，從而獲取在目前為沿著圓周封閉的纜線通道內的電纜線35。為了要將電纜線緊固在纜線通道338a–338d內，可以使得纜線通道小於電纜線。意即，在組裝纜線托盤部分336a–336c之後，可以使得纜線通道338a–338d的內直徑比電纜線的外直徑小(例如，小於電纜線護套的外直徑(在電纜線被提供有護套材料的情況下))。此者允許電纜線被牢固地夾緊於纜線托盤336內。然而，應理解到纜線托盤336可包含：少於4個的纜線通道338，或多於4個的纜線通道338。
纜線支撐設備可進一步包含：纜繩342(例如，線纜)，該纜繩(例如)藉由連桿344a、344b附接至在纜線托盤336的相對側處的纜線接合組件334。纜繩342藉由連桿344a從纜線托盤336的一側延伸、環繞滑輪328，及藉由連桿344b附接至纜線托盤的相對的側。
纜線托盤336(其藉由纜繩342耦接至滑輪328且由彈簧314經由支撐桿308來支撐)允許電纜線35自由地移動。滑輪、纜繩、彈簧，及所有的硬體可以由非磁性材料(例如，不銹鋼(例如，SS303))製成。纜線托盤336優選地由適當的電性絕緣材料(例如，樹脂浸漬的玻璃纖維複合材料(例如，Glastic))製成。
根據第7圖至第9圖，纜線接合組件334能夠沿著軸312垂直移動(如同由雙箭頭350指示者)。纜線接合組件334也能夠傾斜，其中若用於將纜繩342附接至纜線托盤336的一個附接點(例如，連桿344a)上升(見箭頭352)，用於纜繩342的附接的相對點(例如，連桿 344b)由於纜繩342與滑輪328接合的緣故降低(見箭頭354)。產生的運動造成了纜線托盤336的傾斜。以下所述者應為顯而易見的：纜線托盤336也能夠沿著相反方向傾斜。
纜線接合組件334也能夠利用滑輪328作為樞轉點來進行擺動運動，並且在由旋轉的耦合324提供的平面中進行旋轉運動(如同由雙箭頭356指示者)。
對於彼些習知技藝者將為顯而易見的是：在不偏離本揭露的精神和範疇的情況下，可以對於本揭露的實施例進行各種修改和變化。因此，所欲者為：本揭露涵蓋此些修改和變化(只要它們落在附加的申請專利範圍和其等效者的範疇內)。
10‧‧‧玻璃製造設備
12‧‧‧玻璃熔爐
14‧‧‧熔化容器
16‧‧‧上游玻璃製造設備
18‧‧‧原始材料儲存倉
20‧‧‧原始材料輸送裝置
22‧‧‧馬達
24‧‧‧原始材料
26‧‧‧箭頭
28‧‧‧熔融玻璃
30‧‧‧下游玻璃製造設備
32‧‧‧第一連接管道
33‧‧‧電性凸緣
34‧‧‧澄清容器
35‧‧‧電纜線
36‧‧‧混合容器
37‧‧‧接頭
38‧‧‧第二連接管道
39‧‧‧接收電極
40‧‧‧輸送容器
42‧‧‧形成主體
44‧‧‧離開管道
46‧‧‧第三連接管道
48‧‧‧形成設備
50‧‧‧入口管道
52‧‧‧槽
54‧‧‧會聚形成表面
56‧‧‧根部
58‧‧‧玻璃帶
60‧‧‧拉伸方向
62‧‧‧玻璃板
100‧‧‧纜線支撐設備
102‧‧‧支撐托架
104‧‧‧支撐臂
106‧‧‧支撐桿
108‧‧‧纜線接合組件
110‧‧‧支撐板
112‧‧‧纜線托盤
114‧‧‧旋轉軸
116‧‧‧U形通道構件
118‧‧‧第一端部分
120‧‧‧鉸鏈銷
122‧‧‧縱向軸
124‧‧‧雙箭頭
126‧‧‧支撐臂第一部分
128‧‧‧支撐臂第二部分
130‧‧‧第一端部分
132‧‧‧第二端部分
136‧‧‧彈簧
138‧‧‧止動構件
140‧‧‧支撐桿第一端部分
142‧‧‧墊圈
144‧‧‧螺母
146‧‧‧支撐桿縱向軸
148‧‧‧鎖定構件
150‧‧‧支撐桿第二端部分
152‧‧‧電絕緣襯墊
200‧‧‧纜線支撐設備
202‧‧‧纜線接合組件
204‧‧‧支撐板
206‧‧‧纜線托盤
208‧‧‧支撐桿
210‧‧‧第一端
212‧‧‧拐角部分
214‧‧‧支撐桿縱向軸
216‧‧‧彈簧
218‧‧‧獲取元件
220‧‧‧第二端部
222‧‧‧電絕緣襯墊
224‧‧‧墊圈和/或墊環
226‧‧‧墊圈
228‧‧‧螺母
230‧‧‧附接托架
232‧‧‧槽
234‧‧‧長軸
236‧‧‧雙箭頭
300‧‧‧纜線支撐設備
302‧‧‧托架
304‧‧‧支撐構件
306‧‧‧彈簧組件
308‧‧‧支撐桿
310‧‧‧彈簧殼體
312‧‧‧縱向軸
314‧‧‧彈簧
316‧‧‧止動構件
318‧‧‧基部
320‧‧‧滑輪組件
324‧‧‧旋轉接頭
326‧‧‧軛架
328‧‧‧滑輪
330‧‧‧軸
332‧‧‧軸線
334‧‧‧纜線接合組件
336‧‧‧纜線托盤
336a-c‧‧‧纜線托盤部分
338‧‧‧纜線通道
338a-d‧‧‧纜線通道
340‧‧‧螺栓
342‧‧‧纜繩
344a、344b‧‧‧連桿
350‧‧‧雙箭頭
352‧‧‧箭頭
354‧‧‧箭頭
356‧‧‧雙箭頭
第1圖是示例性的玻璃製造設備的示意圖。
第2圖是用於運送熔融玻璃且裝配有用於將電流傳導至金屬容器的凸緣的示例性的金屬容器的透視圖。
第3圖是根據本揭露的實施例的纜線支撐設備的透視圖。
第4圖是用於與第3圖的實施例一同使用的示例性的支撐臂的側視圖。
第5圖是第3圖的纜線支撐設備的另一透視圖。
第6圖是根據本揭露的另一示例性的纜線支撐設備的透視圖。
第7圖是根據本揭露的又一示例性的纜線支撐設備。
第8圖是用於與第7圖的纜線支撐設備一同使用的示例性的彈簧組件的橫截面圖；及
第9圖是用於與第7圖的纜線支撐設備一同使用的示例性的纜線接合組件的透視圖。
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Claims (15)

  1. 一種玻璃製造設備，包含： 一金屬容器，該金屬容器經配置以輸送熔融玻璃； 一電性凸緣，該電性凸緣附接至該金屬容器和耦接至一電纜線；及一纜線支撐設備，該纜線支撐設備支撐該電纜線，該纜線支撐設備包含：一纜線接合組件，該纜線接合組件與該電纜線接合且沿著一第一方向而抵抗一彈簧力移動。
  2. 如請求項1所述之玻璃製造設備，其中該纜線接合組件可沿著正交於該第一方向的一第二方向移動。
  3. 如請求項1所述之玻璃製造設備，其中該纜線接合組件可圍繞平行於該第一方向的一旋轉軸旋轉。
  4. 如請求項1所述之玻璃製造設備，其中該第一方向是一垂向方向。
  5. 如請求項1所述之玻璃製造設備，其中該彈簧力是由一彈簧來提供，並且該纜線接合組件藉由一支撐桿耦接至該彈簧。
  6. 如請求項5所述之玻璃製造設備，其中該支撐桿與一支撐臂接合且可在該支撐臂內沿著該支撐桿的一縱向軸滑動。
  7. 如請求項6所述之玻璃製造設備，其中該支撐臂可圍繞一旋轉軸旋轉，該旋轉軸延伸通過該支撐臂的一第一端。
  8. 如請求項6所述之玻璃製造設備，其中該支撐臂的一長度可沿著該支撐臂的該縱向軸變化。
  9. 如請求項8所述之玻璃製造設備，其中該支撐臂包含：一鎖定構件，該鎖定構件可從一解鎖位置移動至一鎖定位置。
  10. 如請求項7所述之玻璃製造設備，其中該支撐桿的該縱向軸平行於該支撐臂的該旋轉軸。
  11. 如請求項5所述之玻璃製造設備，其中該 纜線接合組件包含：一纜線托盤，該纜線托盤可拆卸地耦接至附接到該支撐桿的一支撐板。
  12. 如請求項1所述之玻璃製造設備，其中該 纜線接合組件包含：一電絕緣材料。
  13. 如請求項5所述之玻璃製造設備，其中該 支撐桿耦接至一滑輪組件。
  14. 如請求項1所述之玻璃製造設備，其中該 纜線接合組件包含：延伸穿過其中的至少一個纜線通道。
  15. 如請求項1所述之玻璃製造設備，其中該 彈簧力係由一彈簧來提供，且該彈簧力是該彈簧的一位移的一非線性函數。
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