(57)【要約】【課題】溶融ガラスのための定量分配装置、定量分配システム、及び定量分配装置を動作させる方法を提供する。【解決手段】溶融ガラスのための定量分配装置（１０；１００）は、第１の端部（１９；１１９）において、溶融ガラスを供給することができるガラス貯留槽（５０；１５０）に固定可能である入口側配管部分（１３；１１３）と、入口側配管部分の第２の端部（２１；１２１）に接続され、内部容量が可変である少なくとも１つの容量可変部分（１５；１１５ａ）と、第１の端部（２３；１２３）において、少なくとも１つの容量可変部分に接続され且つ第２の端部（２５；１２５）において、所定量の溶融ガラスが出ることができる出口開口部（２７；１２７）が配置された出口側配管部分（１７；１１７）とを含み、入口側配管部分、容量可変部分及び出口側配管部分は、溶融ガラスのための貫流チャネルを形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融ガラスのための定量分配装置（１０；１００）であって、
第１の端部（１９；１１９）において、前記定量分配装置（１０；１００）に溶融ガラスを供給することができるガラス貯留槽（５０；１５０）に固定可能である、入口側配管部分（１３；１１３）と、
前記入口側配管部分（１３；１１３）の第２の端部（２１；１２１）に接続され、内部容量が可変である、少なくとも１つの容量可変部分（１５；１１５ａ）と、
第１の端部（２３；１２３）において、前記少なくとも１つの容量可変部分（１５；１１５ｂ）に接続され、かつ、第２の端部（２５；１２５）において、所定量の前記溶融ガラスが出ることができる出口開口部（２７；１２７）が配置された、出口側配管部分（１７；１１７）と、
を含み、
前記入口側配管部分（１３；１１３）、前記少なくとも１つの容量可変部分（１５；１１５ａ、１１５ｂ）及び前記出口側配管部分（１７；１１７）は、前記溶融ガラスのための貫流チャネルを形成することを特徴とする定量分配装置（１０；１００）。
【請求項２】
前記少なくとも１つの容量可変部分（１５；１１５ａ、１１５ｂ）はベローズであることを特徴とする、請求項１に記載の定量分配装置（１０；１００）。
【請求項３】
前記ベローズは、少なくとも１つのディスク形状ベローズ要素（２９；１２９）で構成され、
前記ディスク形状ベローズ要素（２９；１２９）は、前記入口側配管部分（１３；１１３）及び／又は前記出口側配管部分（１７；１１７）の回転軸（Ｒ）の周りに回転対称に延びていることを特徴とする、請求項２に記載の定量分配装置（１０；１００）。
【請求項４】
前記ディスク形状ベローズ要素（２９；１２９）は、前記入口側配管部分（１３；１１３）及び／又は前記出口側配管部分（１７；１１７）の内径（ｄ）と一致する直径を有する内側区画（１３；１３１）を有し、
前記ベローズ要素（２９、１２９）のディスク形状は、２つの回転対称表面（３３、３５；１３３、１３５）により形成され、
前記２つの回転対称表面は、前記回転対称表面（３３、３５；１３３、１３５）のそれぞれの外端（３７；１３７）が互いに接続されて互いに角度（α）を形成し、前記回転対称表面（３３、３５；１３３、１３５）のそれぞれの内端（３９；１３９）が、前記入口側配管部分（１３：１３１）の前記第２の端部（２１；１２１）、隣接する第２のベローズ要素（２９：１２９）の内端（３９；１３９）、又は前記出口側配管部分（１７；１１７）の前記第２の端部（２５；１２５）に接続されるように互いに対して配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の定量分配装置（１０；１００）。
【請求項５】
ベローズ要素（２９；１２９）の少なくとも１つの回転対称表面（３３、３５；１３３、１３５）と、前記入口側配管部分（１３；１１３）及び前記出口側配管部分（１７；１１７）並びに前記容量可変部分（１５；１１５ａ、１１５ｂ）の前記回転軸（Ｒ）に対して垂直な平面（Ｅ）との間の距離は、前記回転対称表面（３３、３５；１３３、１３５）の前記内端（３９；１３９）から前記回転対称表面（３３、３５；１３３、１３５）の前記外端（３７；１３７）に向かって連続的に減少せず、
前記回転軸（Ｒ）に対して垂直な前記平面（Ｅ）は、ベローズ要素（２９；１２９）の前記回転対称表面（３３、３５；１３３、１３５）が互いに接続される接続点と交差することを特徴とする、請求項４に記載の定量分配装置（１０；１００）。
【請求項６】
前記定量分配装置（１０；１００）は、白金又は白金合金で作製されていることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定量分配装置（１０；１００）。
【請求項７】
２つの容量可変部分（１１５ａ、１１５ｂ）を含み、
前記第１の容量可変部分（１１５ａ）は、前記入口側配管部分（１１３）の前記第２の端部（１２１）に接続され、前記２つの容量可変部分（１１５ａ、１１５ｂ）は、中間配管部分（１４３）を用いて接続され、前記出口側配管部分（１１７）は、その第１の端部（１２３）において前記第２の容量可変部分（１１５ｂ）に接続されていることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定量分配装置（１００）。
【請求項８】
前記入口側配管部分（１３）及び前記出口側配管部分（１７）並びに前記容量可変部分（１５）は、前記容量可変部分（１５）の前記内部容量が、前記入口側配管部分（１３）と前記出口側配管部分（１７）の間の相対運動によって制御可能であるように形成され、
前記入口側配管部分（１３）と前記出口側配管部分（１７）の互いに向かう相対運動は、前記容量可変部分（１５）の前記内部容量の減少を生じさせ、
前記入口側配管部分（１３）と前記出口側配管部分（１７）の互いから離れる相対運動は、前記容量可変部分（１５）の前記内部容量の増大を生じさせることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定量分配装置（１０）。
【請求項９】
前記入口側配管部分（１１３）及び前記出口側配管部分（１１７）は、固定状態で配置され、前記中間配管部分（１４３）は、前記容量可変部分（１１５ａ、１１５ｂ）の前記内部容量が、前記中間配管部分（１４３）の前記入口側配管部分（１１３）及び前記出口側配管部分（１１７）に対する相対運動によって制御可能であるように形成され、
前記中間配管部分（１４３）の前記入口側配管部分（１１３）に対する相対運動は、前記第１の容量可変部分（１１５ａ）の内部容量の減少及び前記第２の容量可変部分（１１５ｂ）の内部容量の増大を生じさせ、
前記中間配管部分（１４３）の前記出口側配管部分（１１７）に対する相対運動は、前記第１の容量可変部分（１１５ａ）の前記内部容量の増大及び前記第２の容量可変部分（１１５ｂ）の前記内部容量の減少を生じさせることを特徴とする、請求項７に記載の定量分配装置（１００）。
【請求項１０】
溶融ガラスのための定量分配システムであって、
ガラス貯留槽（５０；１５０）と、
請求項１〜請求項９のいずれかに記載の定量分配装置（１０；１００）と、
を含み、
前記定量分配装置（１０；１００）は、前記ガラス貯留槽（５０；１５０）に固定されることを特徴とする定量分配システム。
【請求項１１】
前記定量分配装置（１００）が中に配置されたハウジング（１６０）をさらに含み、
前記入口側配管部分（１１３）は、前記ハウジング（１６０）の入口側開口部（１６２）を貫通し、
前記出口側配管部分（１１７）は、前記ハウジング（１６０）の出口側開口部（１６４）を貫通し、それにより前記出口側配管部分（１１７）の前記出口開口部（１２７）が前記ハウジング（１６０）の外側に配置されることを特徴とする、請求項１０に記載の定量分配システム。
【請求項１２】
前記定量分配システムが２つの容量可変部分（１１５ａ、１１５ｂ）を含む場合には、前記入口側配管部分（１１３）及び前記出口側配管部分（１１７）は、前記ハウジング（１６０）に固定されることを特徴とする、請求項１１に記載の定量分配システム。
【請求項１３】
溶融ガラスを定量分配する方法であって、
請求項１〜請求項６及び請求項８のいずれかに記載の容量可変部分（１５）を有する定量分配装置（１０）を用意するステップと、
前記溶融ガラスを前記ガラス貯留槽（５０）から前記定量分配装置（１０）の中に導入するステップと、
前記入口側配管部分（１３）及び出口側配管部分（１７）の間で相対運動を行うステップと、
を含み、
前記入口側配管部分（１３）と前記出口側配管部分（１７）の互いに向かう相対運動は、前記容量可変部分（１５）の前記内部容量の減少を生じさせ、
前記入口側配管部分（１３）と前記出口側配管部分（１７）の互いから離れる相対運動は、前記容量可変部分（１５）の前記内部容量の増大を生じさせ、
前記容量可変部分（１５）の前記内部容量の増大は、前記定量分配装置（１０）内に吸引作用を生じさせ、前記溶融ガラスが前記ガラス貯留槽（５０）から引き出され、
前記容量可変部分（１５）の前記内部容量の減少は、所定量の前記溶融ガラスが前記出口側配管部分（１７）の出口開口部（２７）から出る効果を有することを特徴とする方法。
【請求項１４】
生じた前記吸引作用は、前記出口側配管部分（１７）の領域に配置された前記溶融ガラスが前記容量可変部分（１５）に向かって少なくとも部分的に引き戻されるように行われることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
溶融ガラスを定量分配する方法であって、
請求項７〜請求項９のいずれかに記載の２つの可動配管部分（１１５ａ、１１５ｂ）を有する定量分配装置（１００）を用意するステップであって、出口側配管部分（１１７）及び入口側配管部分（１１３）は固定状態に配置される、前記用意するステップと、
溶融ガラスをガラス貯留槽（１５０）から前記定量分配装置（１００）に導入するステップと、
前記入口側配管部分（１１３）及び前記出口側配管部分（１１７）に向かう方向で中間配管部分（１４３）の相対運動を行うステップと、
を含み、
前記中間配管部分（１４３）の前記入口側配管部分（１１３）に向かう相対運動は、前記第１の容量可変部分（１１５ａ）の内部容量の減少及び前記第２の容量可変部分（１１５ｂ）の内部容量の増大を生じさせ、
前記中間配管部分（１４３）の前記出口側配管部分（１１７）に向かう相対運動は、前記第１の容量可変部分（１１５ａ）の内部容量の増大及び前記第２の容量可変部分（１１５ｂ）の内部容量の減少を生じさせ、
前記容量可変部分（１１５ａ、１１５ｂ）の容量の増大は、少なくとも１つの区域において前記定量分配装置（１００）内に吸引作用を生じさせ、前記溶融ガラスが前記ガラス貯留槽（１５０）から前記第１の容量可変部分（１１５ａ）の中に引き込まれ、及び／又は、前記定量分配装置（１００）内に既に配置されている前記溶融ガラスが前記第２の容量可変部分（１１５ｂ）の中に引き込まれ、
前記容量可変部分（１１５ａ、１１５ｂ）の容量の減少は、少なくとも１つの区域において前記定量分配装置（１００）内にポンプ作用を生じさせ、前記溶融ガラスが出口開口部（１２７）に向かって押されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融ガラスのための定量分配装置（ｐｏｒｔｉｏｎｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）、定量分配システム、及び定量分配装置を動作させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術では、溶融ガラスのための定量分配装置としてストランドフィーダ及び液滴フィーダが知られている。
【０００３】
特許文献１は、例えば、溶融ガラスが供給貯留槽から水平方向チャネルを介して装填される液滴フィーダ（drop feeder）を開示する。液滴フィーダは、出口開口部が下端に配置されたボウルネックを含む。さらに、ボウルネックの下方領域にプランジャが配置される。ここでは、プランジャは、ボウルネック内で上下並びに両方向に回転するよう駆動することができる。かかるプランジャの運動は、ボウルネックとプランジャとの間の間隙を通してガラスの押出量を設定する役割を担う。プランジャが下向きに動くと、対応する量の溶融ガラスが出口開口部を介して排出され、出口開口部で液滴が形成される。その後、液滴は分離剪断装置によって切断される。このようにして準備された塊は、次いで、さらなる処理のために機械に供給することができる。
【０００４】
液滴フィーダは、プランジャの運動速度を変化させること及びボウルネックとプランジャとの間の間隙のサイズを変化させることにより、ガラスの液滴つまり塊の排出量を変化させることができる。しかしながら、ある程度までしか変化させることはできないため、特に少量の塊は、液滴フィーダによってはそれ以上容易に準備できない。
【０００５】
過去、出口開口部からのガラスの排出速度を落とすために、ボウルネックとプランジャとの間の間隙をできるだけ小さくする試み及びガラス温度を下げることによってガラス粘度を上昇させる試みがなされてきた。しかしながら、結果として、溶融ガラスは、冷却すると非常に粘性となるため、さらなる処理のために機械内にある塊は、質が低下した状態でしか処理できない。
【０００６】
代わりに、特許文献１は、プランジャの形状を変更することを提案する。具体的には、流れの間隙を定めるプランジャの中間領域の軸方向の延長を、ボウルネックの孔の半径より小さくする。ここでは、中間領域は、ガラスの流れ方向において円錐形に広がる流入領域によって、及び、直径が小さくなる流出領域によって囲まれる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１は、特に少量の塊を生成するための特に低速の動作速度では、出口開口部を加熱して、この領域における溶融ガラスの冷却を抑制し、塊内のガラス温度を概ね一定に維持する必要があることをさらに指摘する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】独国特許公開第１０  ２００８  ００５  ９３１  Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の目的は、質の低下なしで処理することができる特に小さい塊を生成することを可能にする、溶融ガラスのための改良された定量分配装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
１つの態様によると、この目的は、溶融ガラスのための定量分配装置によって解決され、本定量分配装置は、
第１の端部においてガラス貯留槽に固定可能であり、そこから溶融ガラスが定量分配装置に供給することができる、入口側配管部分と、
入口側配管部の第２の端部に接続され、その内部容量は可変である、少なくとも１つの容量可変部分と、
第１の端部において少なくとも１つの容量可変部分に接続され、第２の端部には、所定量の溶融ガラスが出ることができる出口開口部が配置された、出口側配管部分と、
を含み、
入口側配管部分、少なくとも１つの容量可変部分及び出口側配管部分は、溶融ガラスのための貫流チャネルを形成する。
【００１１】
本発明によると、入口側配管部分及び出口側配管部分は、円筒形中空本体として形成されることが好ましく、これら配管部分の内径は、２乃至１４ｍｍであることが好ましく、６乃至８ｍｍであることが最も好ましい。入口側配管部分及び出口側配管部分の内径は、互いに一致又は異なってもよい。
【００１２】
容量可変部分は、入口側配管部分と出口側配管部分との間に配置され、それらに接続される。入口側及び出口側配管部分は、２０ｍｍから４０ｍｍの長さを有することが好ましく、２０ｍｍ乃至３０ｍｍの長さを有することが最も好ましく、配管部分の長さは、互いに異なってもよい。定量分配装置の個々の構成要素は、溶接によって接続されることが好ましい。不変の容量を有する入口側及び出口側配管部分とは対照的に、容量可変部分は、容量可変部分内の容量が可変であるように構成される。
【００１３】
さらに、出口開口部の直径は、異なるサイズを有することができる。具体的には、出口開口部は、出口側配管部分の内径と一致する又はその内径より小さい直径を有することができる。出口開口部のサイズの変動は、出口開口部を出る溶融ガラスの各ポーションの量に影響を与える。ポーションの量は、以下で「液滴」又は「塊」のいずれかとして言及される。
【００１４】
本発明は、塊のサイズを単純な方法で制御することができ、非常に小さいサイズも可能であるという利点を与える。ここでは、より小さいサイズは、ガラス量が２０ｇ未満と理解される。本発明による定量分配装置において、出口開口部から排出される塊の量は、特に、容量可変部分の容量によって影響を受け、これについては、のちに定量分配方法に関連してより詳細に説明する。
【００１５】
定量分配処理中、容量可変部分は、容量が最小である位置と、容量が最小である位置と比較して容量が増大した位置との間で移動することが好ましい。ここでは、容量の増大は、容量可変部分の構造に起因して、容量のわずかな増大と容量の最大の増大との間で変化することができる。容量可変部分の長さは、３０ｍｍ乃至６０ｍｍで変化することが好ましい。容量の増大は、吸引によって、溶融ガラスを、接続されたガラス貯留槽から定量分配装置の中に引き出すことができるという効果を有する。引き出しの強さは、容量可変部分の容量の増大の程度によって影響を受ける。容量可変部分が、その容量が最小であることが好ましい位置に戻るとすぐに、特定量の塊が出口開口部から排出される。ここでは、容量の減少は、ポンプストロークに対応する。排出された塊の量は、出口開口部において出口側配管部分の外側に液滴を形成し、この液滴は、重力によりそれ自体によって定量分配装置から分離する、又は、分離剪断装置により定量分配装置から切断される。
【００１６】
容量を変化させることができる貫流チャネルの区画を用いて、本発明による定量分配装置は、容量の変動が小さい、非常に少ない量の塊を排出することができる排出機構を提供する。容量の変動が増大した場合は、より多い量の塊を排出又は定量分配することもできる。ここで、定量分配装置の構成を変更することは必要ではない。容量の増大又はその後の容量の減少の制御を調整するだけでよい。具体的には、非常に小さい塊の生成において、溶融ガラスの粘度を増大させる必要がないので、塊の良好な加工が保証される。
【００１７】
少なくとも１つの可動配管部分は、ベローズであることが好ましく、ベローズは、少なくとも１つのディスク形状のベローズ要素で構成されることが好ましく、ディスク形状のベローズ要素は、入口側配管部分及び／又は出口側配管部分の回転軸の周りに回転対称に延びる。ディスク形状のベローズ要素は、入口側及び／又は出口側配管部分の内径と一致する又は入口側及び／又は出口側配管部分の内径より大きい直径をもつ内側区画を有することが好ましく、ベローズ要素のディスク形状は、２つの回転対称表面により形成され、これらは、回転対称表面のそれぞれの外端が互いに接続されて互いに角度を形成し、回転対称表面のそれぞれの内端が、入口側配管部分の第２の端部、隣接する第２のベローズ要素の内端、又は出口側配管部分の第２の端部に接続されるように、互いに対して配置される。
【００１８】
２つの回転対称表面によって形成される角度は、容量可変部分の所望の容量サイズに応じて変化する。ベローズ要素の２つの回転対称表面の接続は、溶接によって得られることが好ましい。
【００１９】
容量可変部分は、１つのベローズ要素又は複数のベローズ要素によって形成することができる。しかしながら、複数のベローズ要素は、容量をより大きい範囲で増大又は減少させ、それによって、排出される塊の量の変化の程度をより強くすることができるという利点を与える。
【００２０】
さらに、ベローズ要素の少なくとも１つの回転対称表面と入口側及び出口側配管部分並びに容量可変部分の回転軸に対して直角の平面との間の距離は、回転対称表面の内端から回転対称表面の外端へ連続的に減少せず、回転軸に対して直角の平面は、ベローズ要素の回転対称表面が互いに接続される接続点で交差することが好ましい。ここでは、回転対称表面の壁体強度は、一定の厚さを有する。それによって達成される回転対称表面の付加的な表面のサイズは、容量可変部分の容量が増大した場合、特に、容量が最大に増大した場合に、付加的な可撓性を与えるため、定量分配装置に対する損傷を防止することができる。
【００２１】
定量分配装置は、白金又は白金合金で作製されることが好ましい。
【００２２】
貫流チャネルを通って流れる、定量分配される溶融ガラスは、１１００℃から１３５０℃までの温度を有することが好ましい。この点について、白金は、寸法安定性が高く、非常に高温の溶融ガラスが定量分配装置の変形を生じさせることはない。さらに、白金は耐蝕性であり、従って、装置の特に長い耐用年数を保証することができる。本用途に適した白金合金は、具体的には、ロジウム含有率が好ましくは最大３０％の白金合金である。具体的には、白金９５％とロジウム５％の合金（Ｐｔ５Ｒｈ）、白金９０％とロジウム１０％の合金（Ｐｔ１０Ｒｈ）、白金８０％とロジウム２０％の合金（Ｐｔ２０Ｒｈ）、又は白金７０％とロジウム３０％の合金（Ｐｔ３０Ｒｈ）などの白金合金が用いられる。
【００２３】
好ましい実施形態において、定量分配装置は、２つの容量可変部分を含み、第１の容量可変部分は、入口側配管部分の第２の端部に接続され、２つの容量可変部分は、中間配管部分を用いて接続され、出口側配管部分は、その第１の端部において第２の容量可変部分に接続される。
【００２４】
かかる実施形態は、入口側配管部分に接続された第１の容量可変部分を用いて、のちに出口開口部から排出される溶融ガラスのその後の流れを、改善された方法で制御できるという利点を与える。第１の容量可変部分の容量が減少すると、溶融ガラスは、定量分配装置において前方にポンプ送出される。容量の減少の速度及び容量の減少の程度は、その後の流れの速度及び量に影響を及ぼす。第１の容量可変部分の容量が増大すると、少なくとも１つの区域において吸引作用が発生するため、溶融ガラスはガラス貯留槽から引き出される。少なくとも中間配管部分の領域に配置される溶融ガラスの少なくとも一部は、第１の容量可変部分に向かって引き戻されることが好ましい。かかる引き戻しは、後で流れる溶融ガラスが第２の容量可変部分のポンプ動作に影響しないという効果を有する。第２の容量可変部分の動作は、第１の容量可変部分の動作に対応する。しかしながら、２つの容量可変部分間の違いは、第２の容量可変部分が、出口開口部を含む出口側配管部分に接続されていることである。従って、第２の容量可変部分がポンプ運動を行うとすぐに、溶融ガラスが出口開口部から押し出される。第２の容量可変部分のポンプ運動の程度は、排出される溶融ガラスの量、従って塊のサイズに影響を及ぼす。
【００２５】
定量分配装置が、容量可変部分を１つしか有さない場合、入口側及び出口側配管部分並びに容量可変部分は、容量可変部分の内部容量が、入口側配管部分と出口側配管部分との間の相対運動によって制御可能であるように形成され、
入口側配管部分と出口側配管部分との互いに向かう相対運動は、容量可変部分の内部容量の減少を生じさせ、
入口側配管部分と出口側配管部分との互いから離れる相対運動は、容量可変部分の内部容量の増大を生じさせることが好ましい。
【００２６】
しかしながら、定量分配装置が２つの容量可変部分を有する場合、入口側及び出口側配管部分は不動に配置され、中間配管部分は、容量可変部分の内部容量が、中間配管部分の入口側配管部分及び出口側配管部分に対する相対運動によって制御可能であるように形成され、
中間配管部分の入口側配管部分に対する相対運動は、第１の容量可変部分の内部容量の減少及び第２の容量可変部分の内部容量の増大を生じさせ、
中間配管部分の出口側配管部分に対する相対運動は、第１の容量可変部分の内部容量の増大及び第２の容量可変部分の内部容量の減少を生じさせることが好ましい。
【００２７】
本発明の第２の態様によると、基礎をなす目的は、溶融ガラスのための定量分配システムによって解決され、本システムは、
ガラス貯留槽と、
上述の実施形態のいずれかに記載の定量分配装置と、
を含み、定量分配装置はガラス貯留槽に固定される。
【００２８】
定量分配システムは、中に定量分配装置が配置されたハウジングをさらに含み、
入口側配管部分はハウジングにおける入口側開口部を貫通し、
出口側配管部分は、出口側配管部分の出口開口部がハウジングの外側に配置されるように、ハウジングにおける出口側開口部を貫通することが好ましい。
【００２９】
定量分配システムが２つの容量可変部分を含む場合、入口側配管部分及び出口側配管部分は、ハウジングに固定されることがさらに好ましい。この場合、中間配管部分だけがポンプ行程に合わせて動く。入口側及び出口側配管部分は、ハウジングに固定されていることにより、不動である。
【００３０】
本発明の第３の態様によると、溶融ガラスを定量分配する方法が提供され、本方法は、
上述の容量可変部分を有する実施形態のいずれかに記載の容量可変部分を有する定量分配装置を用意するステップと、
溶融ガラスをガラス貯留槽から定量分配装置に導入するステップと、
入口側及び出口側配管部分の間で相対運動を行うステップと、
を含み、
入口側配管部分と出口側配管部分の互いに向かう相対運動は、容量可変部分の内部容量の減少を生じさせ、
入口側配管部分と出口側配管部分の互いから離れる相対運動は、容量可変部分の内部容量の増大を引き起こし、
容量可変部分の内部容量の増大は、定量分配装置内において吸引作用を生じさせるため、溶融ガラスがガラス貯留槽から引き出され、
容量可変部分の内部容量の減少は、所定量の溶融ガラスが出口側配管部分の出口開口部から出る効果を有する。
【００３１】
所定量の溶融ガラスは、出口開口部から出る塊又は液滴を表わす。
【００３２】
生成される吸引作用は、出口側配管部分の領域における溶融ガラスが容量可変部分に向かって少なくとも部分的に引き戻されるように行われることが好ましい。
【００３３】
第４の態様によると、溶融ガラスを定量分配する方法が提供され、本方法は、
上述の実施形態のいずれかに記載の２つの可動配管部分を有する定量分配装置を用意するステップを含み、出口側及び入口側配管部分は不動に配置され、
溶融ガラスをガラス貯留槽から定量分配装置の中に導入するステップと、
中間配管部分の入口側配管部分及び出口側配管部分に向かう相対運動を行うステップと、
を含み、
中間配管部分の入口側配管部分に対する相対運動は、第１の容量可変部分の内部容量の減少及び第２の容量可変部分の内部容量の増大を生じさせ、
中間配管部分の出口側配管部分に対する相対運動は、第１の容量可変部分の内部容量の増大及び第２の容量可変部分の内部容量の減少を生じさせ、
容量可変部分の容量増大は、少なくとも１つの区域において定量分配装置内に吸引作用を生じさせるため、溶融ガラスがガラス貯留槽から第１の容量可変部分の中に引き込まれ、及び／又は、定量分配装置内に既に配置されている溶融ガラスが第２の容量可変部分の中に引き込まれ、
容量可変部分の容量減少は、少なくとも１つの区域において定量分配装置内にポンプ作用を生じさせるため、溶融ガラスが出口開口部に向かって押される。
【００３４】
容量可変部分が１つだけ設けられる定量分配装置とは対照的に、２つの容量可変部分を有する定量分配装置においては、出口側及び入口側配管部分は固定され、従って不動である。中間配管部分だけが往復運動する。入口側及び出口側配管部分は、定量分配装置を取り囲むハウジングに固定されることが好ましい。
【００３５】
さらに、容量可変部分が内部容量を同時に増大及び／又は減少させ、それによってポンプ性能及び吸引作用が向上することも考えられる。
【００３６】
本発明のこれら及び他の目的、特徴、及び利点は、好ましい実施形態の以下の詳細な説明及び添付図面を検討することによって、より明らかになるであろう。実施形態は別個に説明されるが、その単一の特徴を組み合わせて付加的な実施形態を形成できることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】塊が出口側配管部分の出口開口部から出る状態にある容量可変部分を有する定量分配装置の概略斜視図を示す。
【図２Ａ】容量が増大した状態にある容量可変部分の断面図を示す。
【図２Ｂ】容量が減少した状態にある、図２Ａの容量可変部分の断面図を示す。
【図３】定量分配装置が２つの容量可変部分を備える、定量分配システムの断面図を示す。
【図４】定量分配方法の異なる処理段階における図３の定量分配システムの断面図のシーケンスを示す。
【図５】プランジャがガラス貯留槽内に設けられた図３の定量分配システムの断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
異なる好ましい実施形態を、図１乃至図５を参照して以下に説明する。
【００３９】
図１は、本発明による定量分配装置１０の概略斜視図を示す。
【００４０】
定量分配装置１０は、入口側配管部分１３と、容量可変部分１５と、出口側配管部分１７とを含む。個々の配管部分１３、１７及び容量可変部分１５は互いに接続され、接続された状態において、溶融ガラスのための貫流チャネルを形成する。本発明によると、容量可変部分１５は、入口側配管部分１３と出口側配管部分との間に配置される。入口側配管部分１３及び出口側配管部分１７は、両方とも中空本体として形成され、円筒形状であることが好ましい。入口側配管部分１３は、定量分配装置１０に溶融ガラスを供給するガラス貯留槽５０（ここには図示せず）に固定可能な第１の端部１９を有する。入口側配管部分１３の第２の端部２１は、以下でより詳細に説明される容量可変部分１５に接続される。出口側配管部分１７は、第１の端部２３において、容量可変部分１５に接続される。出口側配管部分１７の第２の端部２５は、溶融ガラスのための出口開口部２７を有する。
【００４１】
不変容量を有する入口側及び出口側配管部分１３、１７とは対照的に、容量可変部分１５は、容量を変化させることができるように構築される。容量可変部分１５は、ベローズとして形成されることが好ましい。ここで、ベローズは、１つのベローズ要素２９又は幾つかのベローズ要素２９で構成することができる。図１、図２Ａ及び図２Ｂに示すベローズの実施形態は、互いに接続された４つのベローズ要素２９を含む。図１、図２Ａ及び図２Ｂに見ることができるように、１つのベローズ要素２９は、ディスク形状を有することが好ましく、ディスク形状のベローズ要素２９は、入口側配管部分１３及び／又は出口側配管部分１７の回転軸Ｒの周りに、回転対称に延びる。ディスク形状のベローズ要素２９は、入口側及び／又は出口側配管部分１３、１７の内径ｄと一致する、又は、前述の配管部分の少なくとも一つより大きい直径をもつ内側区画３１を有する。さらに、ベローズ要素２０のディスク形状は、２つの回転対称表面３３、３５によって形成され、これらは、回転対称表面３３、３５のそれぞれの外端３７が互いに接続され、互いに対して角度αを形成するように互いに対して配置される。回転対称表面３３、３５の内端３９は、入口側配管部分１３の第２の端部２１、隣接する第２のベローズ要素２９の内端３９、又は外側配管部分１７の第２の端部２５のいずれかに接続される。２つの回転対称表面３３、３５によって形成される角度αは、容量可変部分の容量の減少又は容量の増大のどちらが所望される又は要求されるかに応じて変化させることができる。図２Ｂと比較すると、図２Ａは増大した角度αを示す。従って、ベローズ要素２９内の内部容量は、図２Ｂより図２Ａの方が大きい。
【００４２】
入口側及び出口側配管部分１３、１７並びに容量可変部分１５は、白金又は白金合金で作製されることが好ましい。容量可変部分１５並びに定量分配装置１０全体の個々の構成部品は、溶接によって接続されることが好ましい。入口側及び出口側配管部分１３、１７並びに容量可変部分１５の壁体強度は、０．２ｍｍ乃至２ｍｍであることが好ましく、０．８ｍｍ乃至１．２ｍｍであることがより好ましい。定量分配装置１０の全ての構成要素は、一様な壁体強度を有することが好ましいが、個々の構成要素の壁体強度が互いに異なることも考えられる。入口側及び出口側配管部分１３、１７の内径ｄは、２乃至１４ｍｍであることが好ましく、６乃至８ｍｍであることが最も好ましいが、容量可変部分１５の内径Ｄは、４０乃至１００ｍｍであることが好ましい。本発明によると、容量可変部分の内径Ｄは、ベローズ要素２９の回転対称表面３３、３５の接続点における両側の点の間で測定される。
【００４３】
改善された可撓性を保証するために、ベローズ要素２９の回転対称表面３３、３５と、入口側及び出口側配管部分１３、１７の回転軸Ｒに対して垂直な平面Ｅとの間の距離は、回転対称表面３３、３５の内端３９から回転対称表面３３、３５の外端３７に向かって連続的には減少しない。ここで、平面Ｅは、ベローズ要素２９の回転対称表面３３、３５の接続点を通って延びる。その結果の表面の増大は、ベローズ要素に対してより大きい可撓性を与える。
【００４４】
溶融ガラスの定量分配処理中、出口側配管部分１７は、運動方向Ｂにおいて往復運動し、一方、入口側配管部分は固定される。運動方向Ｂは、入口側及び出口側配管部分１３、１７の回転軸Ｒに対して平行方向にある。出口側配管部分１７の、入口側配管部分１３に向かう及び入口側配管部分１３から離れる往復運動は、互いに対する相対運動を表わし、これにより、容量可変部分１５の容量が増大又は減少する。
【００４５】
溶融ガラスがガラス貯留槽５０から定量分配装置１０へ流れるとすぐ、出口側配管部分１７の相対運動すなわち往復運動が始まる。出口側配管部分１７が入口側配管部分１３から離れて動くと、図２Ａに示すように容量可変部分１５の容量は増大し、溶融ガラスは、発生する吸引作用によって、ガラス貯留槽５０から定量分配装置１０の中に引き出される。吸引作用は、出口側配管部分１７の領域に配置された溶融ガラスが、容量可変部分１５に向かって引き戻される効果をさらに有することが好ましい。引き込み又は引き戻しの強さは、容量可変部分１５の容量の増大の程度による。出口側配管部分１７が再度入口側配管部分１３へ移動するとすぐ、図２Ｂに示すように、容量可変部分１５の容量は再度減少する。それによって発生するポンプ作用は、所定量の溶融ガラスを、出口開口部２７を通して押す、すなわち押し出す。所定量の溶融ガラスは、自量により、一つまみ出てきて、その後、分離剪断装置又は作用する重力のいずれかにより、定量分配装置１０から切断される。切断された塊４１は、次いで、さらなる処理を受けることができる。
【００４６】
出口側配管部分１７の往復運動は、容量可変部分１５の容量を最小可能容量と最大可能容量との間で変化させることができる。しかしながら、最小及び最大の容量が、往復運動によって達成されないこともあり得る。この変動の可能性は、ユーザに、単純かついかなる構造的変更も必要ない方式で、塊のサイズを変化させる利点を与える。従って、１つの装置で、非常に小さいサイズの塊及び大きいサイズの塊の両方を生成することが可能である。容量可変部分１５の容量の減少によって発生するポンプストロークの強さだけが、塊４１のサイズに影響を及ぼす。例えば、非常に小さい塊を生成する場合、溶融ガラスの粘性を高めることは必要とされない。代わりに、ポンプストロークの強さだけが小さくされる。
【００４７】
図３は、定量分配装置１００のさらに別の実施形態を示す。図１の定量分配装置１０と比較すると、定量分配装置１００は、２つの容量可変部分１１５ａ、１１５ｂを含む。
【００４８】
具体的には、定量分配装置１００は、第１の可動配管部分１１５ａと第２の可動配管部分１１５ｂとを含み、２つの容量可変部分は、中間配管部分１４３によって互いに離間される。第１の容量可変部分１１５ａは、入口側配管部分１１３に接続され、一方、第２の容量可変部分１１５ｂは、出口側配管部分１１７に接続される。個々の要素は、溶接によって互いに接続され、共に貫流チャネルを形成することが好ましい。中間配管部分１４３は、３０ｍｍ乃至６０ｍｍの長さを有することが好ましく、４０ｍｍ乃至５０ｍｍの長さを有することが最も好ましい。
【００４９】
さらに、図３は、入口側配管部分１１３が固定されるガラス貯留槽１５０と、定量分配装置１００を取り囲むハウジング１６０とを示す。ハウジング１６０は、上側に、入口側配管部分１１３が貫通する入口側開口部１６２を有し、下側に、出口側配管部分１１７が貫通する出口側開口部１６４を有する。従って、出口側配管部分１１７の出口開口部１２７は、ハウジング１６０の外側に配置される。
【００５０】
図１の定量分配装置１の実施形態とは対照的に、入口側及び出口側部分１１３、１１７は、本実施形態においては不動である。このため、２つの配管部分は、ハウジング１６０に固定されることが好ましい。定量分配処理中、中間配管部分１４３だけが往復運動する、すなわち入口側及び出口側部分１１３、１１７に対して相対運動を行う。
【００５１】
図４は、２つの容量可変部分１１５ａ、１１５ｂによる定量分配方法を例示的に示す。
【００５２】
図４ａ）において、定量分配装置１００は、第１の容量可変部分１１５ａが最小容量を有し、一方、第２の容量可変部分１１５ｂが最大容量を有する位置にある。本適用例によると、かかる位置は、上死点ＴＤＣであると理解される。ガラス貯留槽１５０から定量分配装置１００の中に流れる溶融ガラス（ここには図示せず）は、この状態において、重力により、入口側から、出口開口部１２７が配置される出口側に流れる。
【００５３】
次のステップにおいて、中間配管部分１４３が出口側配管部分１１７に向かって動くため、第１の容量可変部分１１５ａの容量は増大するが、最大には達しない（図４ｂ）参照）。同時に、第２の容量可変部分１１５ｂの容量は減少するが、最小にはならない。第２の容量可変部分１１５ｂの容量の減少によりポンプ作用が開始するため、塊の量の一部は既に出口開口部１２７から出る。しかしながら、第１の容量可変部分１１５ａにおいて発生した容量の増大が吸引作用を生じさせるため、溶融ガラスは、ガラス貯留槽１５０から引き出される。吸引作用は、中間配管部分１４３の領域に配置された溶融ガラスが引き戻される効果をさらに有することが好ましい。このことは、直ちに排出される予定ではない溶融ガラスの後続の流れが一時的に保持され、一方、出口開口部１２７の領域に既に配置されている溶融ガラスを排出できるため、塊の定量分配を非常に正確する可能性を提供する。
【００５４】
中間配管部分１４３が出口側配管部分１１７に向かってさらに動くとすぐ、第１の容量可変部分１１５ａの容量は最大まで増大し、一方、第２の容量可変部分１１５ｂの容量は最小まで減少する（図４ｃ）参照）。本適用例によると、かかる位置は、下死点ＢＤＣであると理解される。この時点で、ポンプストロークは完了し、所定量の塊１４１全てが出口開口部１２７から排出される。その後、塊１４１は、分離剪断装置（ここには図示せず）によって、又は、自重によって、定量分配装置から分離され、さらなる処理のために装置に供給される。
【００５５】
図４ｄ）に示すように、中間配管部分１４３は、その後、入口側配管部分１１３に向かう方向に戻り、それによって、第１の容量可変部分１１５ａの容量が減少し、一方、第２の容量可変部分１１５ｂの容量が再度増大する。第１の容量可変部分１１５ａの容量の減少は、溶融ガラスが出口開口部１２７に向かってポンプ送出される効果を有し、一方、第２の容量可変部分１１５ｂの容量の増大は、吸引作用が発生する効果を有する。この時点で、溶融ガラスは出口開口部１２７から出ないことが好ましい。
【００５６】
図５によるさらに別の実施形態において、図３及び図４の定量分配システムは、ガラス貯留槽１５０内に配置されたプランジャ１７０によってさらに改良することができる。定量分配方法において、プランジャ１７０は、冒頭で説明したように及び従来技術から知られる方法で用いることができ、又は、プランジャとガラス貯留槽の底部との間に予め定められた距離が形成されるようにガラス貯留槽内に配置することができる。プランジャ１７０を本発明による定量分配システムに設けると、定量分配装置１００へ流れる、その後の溶融ガラスの流れの量及び速度に影響を与えることをさらに可能にする。このように、塊のその後の加工性に悪影響を与えずに、非常に小さい塊を生成することができる、さらに改良された、非常に正確な定量分配方法が提供される。
【００５７】
個々の配管部分、容量可変部分、及び／又はガラス貯留槽は、全ての実施形態において加熱できることが好ましい。加熱は、抵抗加熱により誘導的に又は輻射加熱により行うことができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０、１００：定量分配装置
１３、１１３：入口側配管部分
１５：容量可変部分
１１５ａ：第１の容量可変部分
１１５ｂ：第２の容量可変部分
１７、１１７：出口側配管部分
１９、１１９：入口側配管部分の第１の端部
２１、１２１：入口側配管部分の第２の端部
２３、１２３：出口側配管部分の第１の端部
２５、１２５：出口側配管部分の第２の端部
２７、１２７：出口開口部
２９、１２９：ベローズ要素
３１、１３１：容量可変部分の内側区画
３３、１３３：ベローズ要素の第１の回転対称表面
３５、１３５：ベローズ要素の第２の回転対称表面
３７、１３７：回転対称表面の外端
３９、１３９：回転対称表面の内端
４１、１４１：塊
１４３：中間配管部分
５０、１５０：ガラス貯留槽
１６０：ハウジング
１６２：ハウジングの入口側開口部
１６４：ハウジングの出口側開口部
１７０：プランジャ
α：ベローズ要素の回転対称表面間の角度
Ｂ：運動方向
ｄ：入口側及び出口側配管部分の内径
Ｄ：容量可変部分の内径
Ｅ：平面
Ｒ：回転軸
ＴＤＣ：上死点
ＢＤＣ：下死点
【図１】
2014070018.tif 000003
【図２Ａ】
2014070018.tif 000004
【図２Ｂ】
2014070018.tif 000005
【図３】
2014070018.tif 000006
【図４】
2014070018.tif 000007
【図５】
2014070018.tif 000008
【外国語明細書】
2014070018000001.pdf