(57)【要約】本発明は、ガラス溶融物の供給のための装置及びこの装置を使用する方法を提供する。これらの装置において、少なくとも１つのプラチナ群金属材料から成る供給ノズル（３′′′）は、電気によって直接に加熱される。加熱を促進するため、円筒形の加熱リング（１８）が、セラミックベース（７′′′）に取り付けられている。この装置の構造は、ノズル及び溶融されたガラス溶融物の調整可能な加熱を保証する。
2004518606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス溶融物の供給装置において、
ａ．セラミック部材が設けられており、
ｂ．円筒形の加熱リングが設けられており、該円筒形の加熱リングがセラミック部材内に配置されており、
ｃ．供給ノズルが設けられており、該供給ノズルが少なくとも１つのプラチナ群金属から成っていることを特徴とする、ガラス溶融物の供給装置。
【請求項２】
前記円筒形の加熱リングがプラチナ群金属から成っている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
供給金属薄板が設けられており、該供給金属薄板が前記円筒形の加熱リングに接続されている、請求項２記載の装置。
【請求項４】
テイクオフバーが設けられている、請求項３記載の装置。
【請求項５】
下部のフランジリングが設けられており、該下部のフランジリングが、前記テイクオフバーに隣接している、請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記供給ノズルがさらに円筒形の端部片と円錐形の漏斗体とを有している、請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記加熱リングと前記円筒形の端部片とが、円筒形の端部片の壁厚の約１〜約３倍の距離だけ離れて配置されている、請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記加熱リングが、円筒形の端部片に亘って延びている、請求項６記載の装置。
【請求項９】
前記加熱リングが、下縁部を有しており、該下縁部が、前記下部のフランジリングと同一平面において接合されている、請求項５記載の装置。
【請求項１０】
電流供給金属薄板が設けられており、該電流供給金属薄板が、前記円筒形の加熱リングの表面に関して軸方向に配置されておりかつ、前記加熱リングの向き合った側に配置されている、請求項３記載の装置。
【請求項１１】
前記電流供給金属薄板が、プラチナ群金属から成っている、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記電流供給金属シートが、前記加熱リングとほぼ同じ高さである、請求項１０記載の装置。
【請求項１３】
前記加熱リングが、微細プラチナ、ロジウム１０％を含有するプラチナ−ロジウム合金、微粉末安定化プラチナ、又はこれらの混合物から成っている、請求項１記載の装置。
【請求項１４】
２つの電流供給金属薄板が、互いに１８０゜の間隔を置いて配置されている、請求項１０記載の装置。
【請求項１５】
ガラス溶融物を供給するための装置において、
ａ．セラミック部材が設けられており、該セラミック部材にスリットが設けられており、
ｂ．ノズルが設けられており、該ノズルが、円錐形の漏斗状部分と、円筒形の端部片とを有しており、前記漏斗状部分が、前記円筒形端部片に隣接して配置されており、
ｃ．上部の軸方向リングが設けられており、
ｄ．下部の軸方向フランジリングが設けられており、
ｅ．円錐形の漏斗状部分に隣接しかつ前記下部の軸方向フランジリングに隣接した円筒形の端部片の端部の遠位側に配置されたテイクオフバーが設けられており、
ｆ．前記下部の軸方向フランジリングと接触しておりかつ前記円筒状の端部片に対して同軸的な、前記セラミック部材内に配置された円筒形の加熱リングが設けられており、
ｇ．少なくとも２つの電流供給薄板が設けられており、前記電流供給薄板が、前記同軸的な円筒形の加熱リングに取り付けられておりかつ、向かい合った側において半径方向にかつ下部のフランジリングに対して軸方向に配置されておりかつ、前記スリットを貫通している
ことを特徴とする、ガラス溶融物を供給するための装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の装置を使用する、ガラス溶融物を加熱する方法。
【請求項１７】
請求項１５記載の装置を使用する、ガラス溶融物を加熱する方法。
【請求項１８】
請求項１記載の装置を使用し、ノズルを電流で直接に加熱する、ガラス溶融物を加熱する方法。
【請求項１９】
請求項１５記載の装置を使用し、ノズルを電流で直接に加熱する、ガラス溶融物を加熱する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、ガラス溶融物供給装置に関する。
【０００２】
発明の背景
貴金属、特にプラチナ群金属（“ＰＧＭ”）は、特殊ガラスを溶融させかつ熱成形するための処理において、ガラス産業において使用されてきた。
【０００３】
ＰＧＭ材料は、高い融点、高い熱安定性、高い機械的強度、耐摩耗性を有することがよく知られている。これらの特性により、ＰＧＭ材料は、ガラス溶融物等の高温液体と接触する構造部材の製造に特に適している。ガラス溶融物と接触する部材に適したＰＧＭ材料は、プラチナ、プラチナ合金及び／又はＰＧＭ材料を含んでおり、合金又は添加剤としての少量の卑金属を含んでいてよい。ガラス産業において通常使用されるＰＧＭ材料は、ファインプラチナ、ＰｔＲｈ１０（ロジウム１０％を含むプラチナ−ロジウム合金）、又は少量の微細に分割された耐火性金属酸化物、例えば酸化ジルコニウムを含むプラチナである。プラチナを含む酸化ジルコニウムを使用することは、プラチナの強度及び高温クリープ抵抗を増大させ、微粒子安定化プラチナ（“ＦＧＳ”）と呼ばれる。
【０００４】
溶融ガラス製品のための構成部材及び装置は、通常、溶融ガラスの溶融、精製、搬送、均一化、分配のために使用され、当業者にはよく知られている。
【０００５】
ガラス溶融物の供給のためのこれらの構成部材は、通常はＰＧＭ材料から成る構造物である。択一的に、これらの構成部材は、その他の高い高熱安定性材料、例えば防火セラミックス、又は薄肉保護ＰＧＭカバーを備えた卑金属材料から形成されていてよい。カバーは、薄い金属薄板の形式、又はプラズマ溶射及び火炎溶射を含む、この分野において知られている方法によって塗布された表面コーティングの形式であってよい。
【０００６】
ガラス溶融物を運搬する構成部材は、しばしば、薄肉管系として形成された貴金属シートである。溶融ガラスは、約１０００〜１７００℃の温度で管系内を流過する。管系は、通常、支持金属構造物、例えば金属ボックスによって保持された絶縁及び支持セラミックによって外部で取り囲まれている。
【０００７】
フィーダ装置は、処理機械、例えばプレス機、ブロー成形機、プレス−ブロー成形機の適当な型にガラス溶融物を供給、計量供給及び分配するために通常使用される。フィーダは、フィーダヘッドと、フィーダニードルと、供給ノズルとも呼ばれるフィーダノズルとから成る。ガラス溶融物供給のためにフィーダを使用することは、当業者によく知られている。
【０００８】
通常約１０００〜１７００℃の範囲である高い作業温度により、これらの構成部材における温度制御は重要な役割を果たす。制御された吸熱又は廃熱を可能にするために、構成部材は幾つかのケースにおいては電気的に加熱される。このことは、付加的に取り付けられた加熱導体によって間接的に、又はノズルのＰＧＭ構成部材の抵抗加熱によって直接的に行うことができる。直接加熱の場合、貴金属シートが加熱導体として働く。ＰＧＭシートに導入される電気エネルギはＰＧＭの特定の電気抵抗により熱に変換される。
【０００９】
絶縁体を貫通して様々な場所において構成部材に電気エネルギを引き込むことができるために、加熱フランジ又は加熱羽根が使用される。これらは、電流源、例えば変圧器の電力ケーブル又は導体レールから貴金属構成部材への接続を確立する。貴金属構成部材の形状及び寸法と、電流供給部の形状、寸法及び配置とは、電流を伝達するために、及び、直接加熱中の熱の局所的な進展のために重要である。
【００１０】
ガラス溶融物フィーダによるガラス液滴又はガラスストランドの分割された発生のために、幾つかの処理パラメータが正確に守られなければならない。ほとんどの場合、約±１℃の処理温度の精度が必要である。ガラス液滴又はガラスストランドの重量が極めて一定であること、実際には約±１％以内の変動であることが重要である。幾つかのケース、例えば１００グラムよりも小さな比較的小さな液滴の場合には、重量の許容されるずれは、１グラムよりも著しく小さい。さらに、製造されるガラス最終製品に応じて、所定の液滴形状が守られることも重要である。これらの場合には、液滴の長さ対幅の比は、特定の注意を必要とする。
【００１１】
供給ノズルの構造及び温度制御は、ガラス溶融物の供給中のガラス温度、液滴重量及び液滴形状を制御するために重要である。
【００１２】
図１は、縦断面図で、この技術分野において通常知られるフィーダの構造を３つの詳細な図（ａ），（ｂ），（ｃ）で示している。
【００１３】
詳細な図（ａ）は、典型的なフィーダの基本構造を示している。フィーダは、円錐形のフィーダヘッド（１）を有しており、このフィーダヘッドにおいてフィーダニードル（２）のドーム状先端部が終わっている。供給ノズル（３）とも呼ばれるフィーダノズルは、円錐形の漏斗状区分（４）と円筒状の端部片（５）とを有している。フィーダノズルはフィーダヘッド（１）上に同一平面を成して着座している。フィーダヘッド及びフィーダノズルは、薄いＰＧＭシートから形成されており、外側において、相補的な、インタロックするセラミック部材（６），（７）によって包囲されており、このセラミック部材に対してフィーダヘッドとフィーダノズルとは、端部におけるＰＧＭフランジリング（８），（９），（１０）を用いて保持されている。フィーダノズルはテイクオフバー（１１）を有しており、このテイクオフバーは、下部のフランジリング（１０）よりも突出していても、凹んでいてもよい。供給ブロック（７）は、鋼製のリングホルダ（１２）に取り付けられている。
【００１４】
このようなフィーダ装置の加熱されない構造は、熱がガラス溶融物から許容できない程度に、特に分配及び成形の決定的領域において損失されるという欠点を有する。
【００１５】
詳細な図（ｂ）及び（ｃ）は、従来技術による加熱されるノズル構造を示している。
【００１６】
詳細な図（ｂ）は、間接的に加熱されるフィーダノズル（３′）を縦断面図で示しており、このフィーダノズルは、端部におけるフランジリング（９′），（１０′）を介して供給ブロック（７′）に固定されている。供給ブロック（７′）は、内側にらせん形の又は捻れた溝（１３）を有しており、これらの溝に、貴金属、例えばプラチナ又はプラチナ合金ワイヤから成る加熱コイル（１４）が挿入されている。電流供給部（変圧器）（１５）への接続部は、セラミック部材（７′）に設けられたボアを貫通している。
【００１７】
この構造では、供給ノズル（３′）及び供給ブロック（７′）の円錐形の区分（４′）及び部分的に円筒形の区分（５′）が加熱される。しかしながら、ガラスの熱は、熱の放射と、フランジリング（１０′）及びテイクオフバー（１１′）の自由表面を介する除去により、供給ノズルの下側において最も損失される。その結果、供給ノズルの下部は、テイクオフバー（１１′）において著しく冷却され、これにより、ガラスがこの特定の決定的な場所において冷却される。
【００１８】
詳細な図（ｃ）は、直接加熱されるフィーダノズル（３″）を縦断面図で示しており、このフィーダノズルは、両端部におけるフランジリング（９″，１０″）を介して、インタロックされた供給ブロック（７″）に固定されている。電流源（変圧器）（１５′）に接続された電流供給部（羽根）（１６，１７）は、フランジリング（９″，１０″）に形成されている。この構造において、円錐形区分（４″）及び円筒形区分（５″）を備えた、貴金属の漏斗体全体（３″）は、電気的に直接に加熱される。
【００１９】
この構造は、フランジリングの大きな自由表面を介して、円錐形領域、特に下部領域において、供給されるよりも多くの熱が損失されるという欠点をも有する。
【００２０】
本発明は、これらの公知の構造に対する改良である。本発明によれば、ＰＧＭ材料を利用した、ガラス溶融物のための電気的に直接に加熱される供給ノズルから成る装置が提供される。この装置は、システムからの過剰な熱損失という欠点を有することがないように構成されている。付加的に、本発明の装置は、供給ノズルひいてはガラス溶融物の調節可能な有効な加熱を、特に分配及び成形の決定的領域において提供する。
【００２１】
発明の概要
本発明はガラス溶融物を加熱するための装置と、この装置を使用する方法とを提供する。本発明は、電流源によって直接に加熱される、ガラス溶融物のための供給ノズルを有する装置を提供する。ノズルは少なくとも１つのＰＧＭ材料を含んでおり、このＰＧＭ材料は、セラミック部材にインタロック式に取り付けられておりかつ、両端部における軸方向のフランジリングによってセラミック部材に取り付けられている。
【００２２】
本発明の１つの実施例によれば、供給ノズルは、円錐形の漏斗状部分と円筒形端部片とから成っている。前記ノズルの円筒形の端部片はテイクオフバーを有しており、このテイクオフバーは、フランジリングを介して、ＰＧＭ材料の円筒形加熱リングに接続されている。円筒形加熱リングは、円筒形端部片の周囲に、同心的に所定の間隔を置いて、セラミック部材に配置されており、テイクオフバーに隣接した下部フランジリングに取り付けられている。
【００２３】
“ＰＧＭ金属薄板”と呼ばれてもよいＰＧＭの電流供給金属薄板も、円筒形加熱リングに取り付けられている。有利には、ＰＧＭ金属薄板は、向き合った側に半径方向に配置されておりかつ、表面に関して軸方向に位置決めされており、セラミック部材におけるスリットを貫通させられている。
【００２４】
別の実施例によれば、本発明は、
ａ．セラミック部材と、
ｂ．円筒形加熱リングとを有しており、該円筒形加熱リングがセラミック部材内に配置されており、
ｃ．供給ノズルを有しており、該供給ノズルが少なくとも１つのプラチナ群金属から成る
装置を提供する。
【００２５】
有利なサブ実施例によれば、本発明は、
ａ．セラミック部材を有しており、該セラミック部材にスリットが設けられており、
ｂ．ノズルを有しており、該ノズルが、円錐形の漏斗状部分と円筒形の端部片とを有しており、前記漏斗状部分が、前記円筒形端部片に隣接して配置されており、
ｃ．上部軸方向フランジリングと、
ｄ．下部軸方向フランジリングとを有しており、
ｅ．円筒形端部片の遠位側に配置されたテイクオフバーを有しており、前記円筒形端部片が、円錐形の漏斗状部分に隣接しておりかつ前記下部軸方向フランジリングに隣接しており、
ｆ．前記セラミック部材内に配置された円筒形の加熱リングを有しており、該加熱リングが、前記下部の軸方向フランジリングと接触しておりかつ、前記円筒形の端部片と同軸的であり、
ｇ．少なくとも２つの電流供給薄板を有しており、前記電流供給薄板が、前記円筒形の加熱リングに取り付けられておりかつ、半径方向で向かい合って配置されておりかつ、下部のフランジリングに対して軸方向に、前記スリットを貫通している
装置を提供する。
【００２６】
本発明による構造は、供給ノズル、ひいてはガラス溶融物の調節可能な有効な加熱を、特に分配及び成形の決定的な領域において提供する。
【００２７】
発明の詳細な説明
本発明は、ガラス溶融物を加熱するための装置を提供する。本発明によれば、円筒形加熱リングが絶縁セラミック部材内に配置されている。この円筒形加熱リングは、抵抗加熱によって電気的に加熱される。この加熱は、供給ノズルの内部円筒区分に、ひいてはガラス溶融物に間接的に作用する。付加的に、電流が加熱リングに流れると、電流は、テイクオフバーに隣接した下部のフランジリングに流れ、また部分的に供給ノズルの内部区分にも流れる。説明された構造と、適切に選択された調整された材料厚さは、供給ノズルの円筒形部分及びテイクオフバーのより強い加熱を保証する。有利には、少なくとも部分的にセラミック内に包囲された電流供給金属薄板（羽根）も、熱伝導体として作用する。その結果、セラミック部材も加熱され、羽根から加熱リングへの移行部における低温箇所を防止し、また、セラミック部材及び装置からの熱の取出しを防止する。
【００２８】
本発明の有利な実施例を以下に説明する。これらの実施例は、本発明の理解を助けるものであって、決して本発明を制限しようとするものではなく、制限するように解釈されるべきではない。開示を読むことによって当業者に明らかとなるであろう全ての択一例、修正及び均等物は、本発明の思想及び範囲に含まれている。さらに、この開示は、供給ノズルについての論文ではない。読者は、この主題についての付加的な情報を得るために、必要に応じて適切な利用可能な文献を参照することができる。
【００２９】
本発明によれば、ガラス溶融物を供給するための装置が提供される。この装置は、セラミック部材と供給ノズルとを有している。
【００３０】
セラミック部材はセラミック材料から成っている。セラミック材料は当業者によく知られている。セラミック部材内には、有利には少なくとも１つのＰＧＭ材料から成る円筒状の加熱リングが配置されている。
【００３１】
供給ノズルは、有利には少なくとも１つのＰＧＭ材料から成り、ガラス溶融物の供給を可能にする。供給ノズルは、有利には、円錐形の漏斗体と円筒形の端部片とを有しており、この場合、円錐状の漏斗体の一端は、円筒形の端部片の一端に近接している。供給ノズルは、インタロック形式でセラミック部材に取り付けられており、軸方向フランジリングによってセラミック部材に固定されている。
【００３２】
さらに、有利には２つの軸方向フランジリングが設けられている。２つの軸方向フランジリングが設けられている場合、これらのリングは有利には供給ノズルのそれぞれの端部に配置されている。フランジリングが供給ノズルのそれぞれの端部に配置されている場合、円筒形の端部片から遠い方のノズルの漏斗体端部に配置されたフランジリングは、“上部のフランジリング”と呼ばれ、漏斗体から遠い方の円筒状端部片の端部に配置されている他方のフランジリングは、“下部のフランジリング”と呼ばれる。
【００３３】
有利には、本発明の供給ノズルは、円筒状の端部片の下端部に配置されていてかつ下部フランジリングに隣接したテイクオフバーを有している。
【００３４】
セラミック部材内に配置された前記円筒状の加熱リングは、円筒状の端部片を同軸的に取り囲んで配置されている。下縁部及び上縁部を有する円筒状の加熱リングは、有利には、下縁部における下部のフランジリングに結合されている。下縁部は、供給ノズルの漏斗状部分から遠い方の円筒状端部片の縁部である。上縁部は、供給ノズルの漏斗状部分に近い方の円筒状端部片の縁部である。
【００３５】
円筒状の加熱リングは有利には電流源によって加熱される。１つのサブ実施例においては、供給金属薄板は、セラミック部材におけるスリットを、円筒状の加熱リングまで貫通させられており、電気が供給されると、円筒状の加熱リングを加熱する。さらに、有利には少なくとも２つの供給金属薄板が設けられており、１対の供給金属薄板の部材は、互いに向かい合って配置されており、軸方向に配置されている。供給金属薄板は、有利には少なくとも１つのＰＧＭ材料から成っている。
【００３６】
本発明によれば、円筒形の加熱リングと円筒形の端部片との間の距離は、有利には、円筒状の端部片の壁厚の約１〜３倍である。
【００３７】
本発明の１つの実施例において、円筒状の加熱リングの高さは、制御された加熱を達成するために、ほぼ円筒状の端部片の高さ全体に亘って延びている。加熱リングの下縁部は、テイクオフバーに隣接したフランジリングと同一平面で結合されているか、同様にテイクオフバーと同一平面で閉鎖されているか、又はテイクオフバーの平面よりも突出している又は凹んでいることができる。
【００３８】
別の実施例では、加熱リングは、この空間を放射によって加熱するために、テイクオフバーによって形成された平面を越えて延びていることができる。
【００３９】
有利な実施例において、半径方向に配置された、ＰＧＭ材料の供給金属薄板は、円筒形の加熱リングに関して軸方向に位置決めされており、円筒形の加熱リングの両側に配置されており、加熱リングとほぼ同じ高さを有している。２つの電流供給金属薄板は、互いに約１８０゜の角度の間隔を置いて取り付けられていてよい。このことは、部材における電流の均一な局所的流れを保証する。しかしながら、電流供給金属薄板の複数の対は、有利には２つの薄板の各セットが互いに約１８０゜の間隔を置いて位置するように取り付けられていて、円周上において互いから等距離に分配されていることができる。このことは、部材における電流の特に均一な局所的流れを生じる。
【００４０】
本発明の装置は、有利には、ファインプラチナ、ロジウム１０％を含有するプラチナ−ロジウム合金、又は微粒子安定化プラチナ、又はこれらの混合物から成っている。
【００４１】
本発明の装置は、ガラス溶融物を加熱するために使用されてよい。１つの実施例において、円筒形の加熱ユニットを加熱するために、金属供給薄板に電気が通される。電流が送られると、下部のフランジリングも電気を流し、ノズルの管腔を被覆した、供給ノズルのＰＧＭ材料も加熱される。この加熱方法は、ガラス金属を効率的に加熱し、この方法は、当業者に今や知られている又は知られるようになる成形に又はその他の使用のために適用されてよい。
【００４２】
図２は、例として、２つの詳細なアウトライン図（ａ）及び（ｂ）において、本発明による装置の構造を、縦断面図（詳細図（ａ））及び平面Ａ−Ａの断面図（詳細図（ｂ））で示している。
【００４３】
本発明の、直接に加熱されるフィーダノズル（供給ノズル）（３′′′）は、円錐形の漏斗状区分（４′′′）及び円筒形の端部片（５′′′）から成っている。フィーダノズルは、薄いＰＧＭシートから成っており、外側において、相補的でインタロックする支持セラミック部材（７′′′）によって包囲されており、この支持セラミック部材に対してフィーダノズルは、両端部におけるＰＧＭフランジリング（９′′′），（１０′′′）によって保持されている。フィーダノズルは、下部のフランジリング（１０′′′）よりも突出したテイクオフバー（１１′′′）を有している。供給ブロック（７′′′）は、鋼製のリングホルダ（１２′′′）に取り付けられている。ＰＧＭ材料から成るほぼ同じ高さの円筒形の加熱リング（１８）が、円筒形の端部片（５′′′）の周囲に同軸的に配置されている。壁厚の約２倍の距離において、加熱リングの下縁部は溶接によって取り付けられており、テイクオフバー（１１′′′）に隣接した下部のフランジリング（１０′′′）と同一平面に位置している。表面に関して軸方向に位置決めされた、ＰＧＭ材料から成る、半径方向に配置された２つの電流供給金属薄板（１９），（２０）は、溶接によって、両側で加熱リング（１８）に、約１８０゜の間隔を置いて取り付けられている。これらの電流供給金属薄板は、セラミック部材（７′′′）に設けられたスリットを貫通させられていて、外側において、電流供給トラック（２１）を介して電流源（変圧器）に接続されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】
従来技術において知られているフィーダの構造を縦断面図で、３つの詳細なアウトライン図（ａ），（ｂ）及び（ｃ）で示す図である。
【図２】
本発明による装置の構造を示す２つの詳細なアウトライン図（ａ）及び（ｂ）を、縦断面図（詳細な図（ａ））とＡ−Ａ線に沿った断面図（詳細な図（ｂ））で提供している。
【符号の説明】
３′′′  フィーダノズル（供給ノズル）、  ４′′′  漏斗状区分、  ５′′′  端部片、  ７′′′  支持セラミック部材、  ９′′′，１０′′′  ＰＧＭフランジリング、  １１′′′  テイクオフバー、  １８  加熱リング、  １９，２０  電流供給金属薄板、  ２１  電流供給トラック
【国際公開パンフレット】
2004518606.tif 000003
2004518606.tif 000004
2004518606.tif 000005
2004518606.tif 000006
2004518606.tif 000007
2004518606.tif 000008
2004518606.tif 000009
2004518606.tif 000010
2004518606.tif 000011
2004518606.tif 000012
2004518606.tif 000013
2004518606.tif 000014
2004518606.tif 000015
2004518606.tif 000016
2004518606.tif 000017
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004518606.tif 000018
【国際調査報告】
2004518606.tif 000019
2004518606.tif 000020
2004518606.tif 000021