Распределитель суспензии и способ его использования
Иллюстрации
Показать всеГруппа изобретений относится к непрерывным процессам изготовления плит (например, стеновых плит) и, в частности, к устройству и способу для распределения водной гипсовой суспензии. Узел для смешивания и распределения гипсовой суспензии включает смеситель, выполненный с возможностью перемешивания воды и кальцинированного гипса до образования водной кальцинированной гипсовой суспензии, и распределитель суспензии, сообщающийся по текучей среде со смесителем. При этом распределитель суспензии включает подающую трубку, содержащую первую входную часть с первым впускным подающим отверстием и вторую входную часть со вторым впускным подающим отверстием, расположенным на расстоянии от первого впускного подающего отверстия. При этом первое впускное подающее отверстие выполнено с возможностью приема первого потока водной кальцинированной гипсовой суспензии из указанного смесителя, а второе впускное подающее отверстие выполнено с возможностью приема второго потока водной кальцинированной гипсовой суспензии из указанного смесителя. Кроме того, распределитель суспензии включает распределительную трубку, проходящую в целом вдоль продольной оси и содержащую входную часть и выпускное распределительное отверстие, сообщающееся по текучей среде с входной частью, которая сообщается по текучей среде с первым и вторым впускными подающими отверстиями подающей трубки. Причем выпускное распределительное отверстие проходит на заданное расстояние вдоль поперечной оси, по существу перпендикулярной продольной оси. При этом выпускное распределительное отверстие сообщается по текучей среде с первым и вторым впускными подающими отверстиями и выполнено с возможностью выпуска первого и второго потоков водной кальцинированной гипсовой суспензии из указанного распределителя суспензии через выпускное распределительное отверстие. При этом площадь сечения отверстия входной части распределительной трубки больше суммарной площади сечения отверстий первого и второго впускных подающих отверстий. Техническим результатом является повышение эффективности смешивания и распределения гипсовой суспензии. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 39 ил., 3 табл.
Реферат
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Настоящая патентная заявка испрашивает приоритет предварительных патентных заявок США №№:
61/550,827, поданной 24 октября 2011 года под названием "Распределитель для суспензии, система, способ их использования и способ их изготовления";
61/550,857, поданной 24 октября 2011 под названием "Делитель потока для распределительной системы для суспензии"; и
61/550,873, поданной 24 октября 2011 под названием "Автоматическое устройство для сжатия делителя суспензии", которые полностью включены в настоящую заявку посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0002] Настоящее изобретение относится к непрерывным процессам изготовления плит (например, стеновых плит) и, в частности, к устройству, системе и способу для распределения водной гипсовой суспензии.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0003] Известно изготовление гипсовой плиты путем однородного рассеивания кальцинированного гипса (обычно называемого "штукатуркой") в воде для формирования водной кальцинированной гипсовой суспензии. Водную кальцинированную гипсовую суспензию обычно изготавливают непрерывным способом путем введения гипса, воды и других добавок в смеситель, который содержит средство для перемешивания содержания для формирования однородной гипсовой суспензии. Суспензию непрерывно направляют к выпускному отверстию смесителя и через него в выпускную трубку, соединенную с выпускным отверстием смесителя. Водная пена может быть объединена с водной кальцинированной гипсовой суспензией в смесителе и/или в выпускной трубке. Поток суспензии проходит через выпускную трубку, из которой ее непрерывно выпускают на перемещающееся полотно из материала покрытия, поддержанное сеточным столом. Обеспечивают возможность распределения суспензии поверх продвигающегося полотна. Второе полотно из материала покрытия применяют для покрытия суспензии и формирования многослойной структуры непрерывной заготовки для стеновой плиты, которую подвергают формированию, такому как в традиционной станции для обработки давлением, для получения необходимой толщины. Кальцинированный гипс реагирует с водой в заготовке стеновой строительной плиты и схватывается при продвижении заготовки стеновой плиты вдоль производственной линии. Заготовку разрезают на части в месте производственной линии, в которой заготовка достаточно затвердела, поворачивают на 180°, высушивают (например, в сушильной печи) для удаления лишней воды и обрабатывают до получения конечной продуктовой стеновой плиты с необходимыми размерами.
[0004] Известные устройства и способы для решения некоторых из указанных проблем, связанных с изготовлением гипсовой стеновой плиты, описаны в принадлежащих одному и тому же правообладателю патентах США №№5,683,635; 5,643,510; 6,494,609; 6,874,930; 7,007,914 и 7,296,919, которые включены в настоящей заявке по ссылке.
[0005] Весовая пропорция воды относительно штукатурки в смеси, составленной для формирования данного количества готового изделия, известна в уровне техники как "водно-гипсовое отношение". Уменьшение указанного водно-гипсового отношения без изменения состава соответственно приводит к увеличению вязкости раствора и таким образом к уменьшению способности суспензии распространяться на сеточном столе. Уменьшение использования воды (т.е. уменьшение водно-гипсового отношения) в процессе изготовления гипсовой плиты может обеспечить множество преимуществ, включая возможность снижения энергопотребления в процессе. Однако, однородное распространение имеющих повышенную вязкость гипсовых суспензий на сеточном столе остается затруднительным.
[0006] Кроме того, в некоторых ситуациях, в которых суспензия представляет собой многофазную среду, содержащую воздух, разделение воздушно-жидкостной суспензии может быть осуществлено в выпускной трубке для выпуска суспензии из смесителя. При уменьшении водно-гипсового отношения объем воздуха увеличивается для сохранения той же объемной массы, которая имелась в сухом состоянии. Объем воздушной фазы, отделенной от жидкой фазы суспензии, увеличен, в результате чего наблюдается тенденция к увеличению массы или изменению плотности.
[0007] Следует отметить, что настоящее описание уровня техники предпринято для помощи читателю и не должно рассматриваться как указание, что любая из обозначенных проблем самостоятельно признана в уровне техники. Не смотря на то, что описанные принципы в некоторых аспектах и вариантах реализации могут облегчить проблемы, присущие другим системам, следует отметить, что объем защиты настоящего изобретения задан пунктами приложенной формулы, а не способностью любой описанной отличительной особенности решить любую конкретную проблему, отмеченную в настоящей заявке.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0008] В одном аспекте настоящее изобретение направлено на варианты реализации системы распределения суспензии для использования при приготовлении гипсового продукта. Согласно одному варианту реализации, распределитель суспензии может содержать подающую трубку и распределительную трубку, сообщающуюся с указанной подающей трубкой посредством текучей среды. Подающая трубка может содержать первое впускное подающее отверстие, сообщающееся посредством текучей среды с распределительной трубкой, и второе впускное подающее отверстие, расположенное на расстоянии от первого впускного подающего отверстия и сообщающееся посредством текучей среды с распределительной трубкой. Распределительная трубка может проходить в целом вдоль продольной оси и содержать входную часть и выпускное распределительное отверстие, сообщающееся с ней посредством текучей среды. Входная часть сообщается посредством текучей среды с первым и вторым впускными подающими отверстиями подающей трубки. Выпускное распределительное отверстие проходит на заданное расстояние вдоль поперечной оси, которая по существу перпендикулярна продольной оси.
[0009] В других вариантах реализации распределитель суспензии содержит подающую трубку и распределительную трубку. Подающая трубка содержит первую входную часть с первым впускным подающим отверстием и вторую входную часть с вторым впускным подающим отверстием, расположенным на расстоянии от первого впускного подающего отверстия. Распределительная трубка проходит в целом вдоль продольной оси и содержит входную часть и выпускное распределительное отверстие, сообщающееся посредством текучей среды с входной частью. Входная часть сообщается посредством текучей среды с первым и вторым впускными подающими отверстиями подающей трубки. Выпускное распределительное отверстие проходит на заданное расстояние вдоль поперечной оси, по существу перпендикулярной продольной оси. Каждое из первого и второго впускных подающих отверстий имеет отверстие с площадью сечения. Входная часть распределительной трубки имеет отверстие с площадью сечения, которая больше, чем сумма площадей сечения отверстий первого и второго впускных подающих отверстий.
[0010] В других вариантах реализации распределитель суспензии содержит подающую трубку, распределительную трубку и по меньшей мере одну несущую часть. Подающая трубка содержит первую входную часть с первым впускным подающим отверстием и вторую входную часть со вторым впускным подающим отверстием, расположенным на расстоянии от первого впускного подающего отверстия. Распределительная трубка проходит в целом вдоль продольной оси и содержит входную часть и выпускное распределительное отверстие, сообщающееся посредством текучей среды с входной частью. Входная часть сообщается посредством текучей среды с первым и вторым впускными подающими отверстиями подающей трубки. Каждая несущая часть выполнена с возможностью перемещения в диапазоне перемещения таким образом, что указанная несущая часть расположена в диапазоне положений, в которых она находится в увеличивающемся сжимающем взаимодействии с частью подающей трубки и/или распределительной трубки.
[0011] В другом аспекте настоящего изобретения распределитель суспензии может быть размещен с обеспечением сообщения посредством текучей среды со смесителем гипсовой суспензии, выполненным с возможностью перемешивания воды и кальцинированного гипса для формирования водной кальцинированной гипсовой суспензии. В одном варианте реализации предложен узел для смешивания и распределения гипсовой суспензии, который содержит смеситель гипсовой суспензии, выполненный с возможностью перемешивания воды и кальцинированного гипса для формирования водной кальцинированной гипсовой суспензии. Распределитель суспензии сообщается посредством текучей среды со смесителем гипсовой суспензии и выполнен с возможностью приема первого потока и второго потока водной кальцинированной гипсовой суспензии из смесителя гипсовой суспензии и распределения первого и второго потоков водной кальцинированной гипсовой суспензии на продвигающееся полотно.
[0012] Распределитель суспензии содержит первое впускное подающее отверстие, выполненное с возможностью приема первого потока водной кальцинированной гипсовой суспензии из смесителя гипсовой суспензии, второе впускное подающее отверстие, выполненное с возможностью приема второго потока водной кальцинированной гипсовой суспензии из смесителя гипсовой суспензии, и
выпускное распределительное отверстие, сообщающееся посредством текучей среды с первым и вторым впускными подающими отверстиями и выполненное таким образом, что первый и второй потоки водной кальцинированной гипсовой суспензии выпускают из распределителя суспензии в выпускное распределительное отверстие.
[0013] В других вариантах реализации узел для смешивания и распределения гипсовой суспензии содержит смеситель и распределитель суспензии, сообщающийся посредством текучей среды с указанным смесителем. Смеситель выполнен с возможностью перемешивания воды и кальцинированного гипса для формирования водной кальцинированной гипсовой суспензии. Распределитель суспензии содержит подающую трубку и распределительную трубку.
[0014] Подающая трубка содержит первую входную часть с первым впускным подающим отверстием и вторую входную часть с вторым впускным подающим отверстием, расположенным на расстоянии от первого впускного подающего отверстия. Первое впускное подающее отверстие выполнено с возможностью приема первого потока водной кальцинированной гипсовой суспензии из смесителя гипсовой суспензии. Второе впускное подающее отверстие выполнено с возможностью приема второго потока водной кальцинированной гипсовой суспензии из смесителя гипсовой суспензии.
[0015] Распределительная трубка проходит в целом вдоль продольной оси и содержит входную часть и выпускное распределительное отверстие, сообщающееся посредством текучей среды с указанной входной частью. Входная часть сообщается посредством текучей среды с первым и вторым впускными подающими отверстиями подающей трубки. Выпускное распределительное отверстие проходит на заданное расстояние вдоль поперечной оси. Поперечная ось по существу перпендикулярна продольной оси. Выпускное распределительное отверстие сообщается посредством текучей среды с первым и вторым впускными подающими отверстиями и выполнено таким образом, что первый и второй потоки водного кальцинированного гипсовой суспензии выпускают из распределителя суспензии через выпускное распределительное отверстие.
[0016] Каждое из первого и второго впускных подающих отверстий имеет отверстие с площадью сечения. Входная часть распределительной трубки имеет отверстие с площадью сечения, которая больше, чем сумма площадей сечений отверстий первого и второго впускных подающих отверстий.
[0017] В другом аспекте настоящего изобретения система для распределения суспензии может быть использована в способе приготовления гипсового продукта. Например, распределитель суспензии может быть использован для распределения водной кальцинированной гипсовой суспензии на продвигающееся полотно.
[0018] В некоторых вариантах реализации способ распределения водной кальцинированной гипсовой суспензии на перемещающемся полотне может быть выполнен путем использования распределителя суспензии, изготовленного согласно принципам настоящего изобретения. Первый поток водной кальцинированной гипсовой суспензии и второй поток водной кальцинированной гипсовой суспензии пропускают соответственно через первое впускное подающее отверстие и второе впускное подающее отверстие распределителя суспензии. Первый и второй потоки водной кальцинированной гипсовой суспензии объединяют в распределителе суспензии. Первый и второй потоки водной кальцинированной гипсовой суспензии выпускают из выпускного распределительного отверстия распределителя суспензии на перемещающееся полотно.
[0019] В других вариантах реализации способ приготовления гипсового продукта может быть выполнен путем использования распределителя суспензии, изготовленного согласно принципам настоящего изобретения. Первый поток водной кальцинированной гипсовой суспензии пропускают со средней первой скоростью подачи через первое впускное подающее отверстие распределителя суспензии. Второй поток водной кальцинированной гипсовой суспензии пропускают со средней второй скоростью подачи через второе впускное подающее отверстие распределителя суспензии. Второе впускное подающее отверстие расположено на расстоянии от первого впускного подающего отверстия. Первый и второй потоки водной кальцинированной гипсовой суспензии объединяют в распределителе суспензии. Объединенные первый и второй потоки водной кальцинированной гипсовой суспензии выпускают со средней скоростью выпуска из выпускного распределительного отверстия распределителя суспензии на полотно из листового материала покрытия, перемещающееся вдоль машинного направления. Средняя скорость выпуска меньше, чем средняя первая скорость подачи и средняя вторая скорость подачи.
[0020] В настоящей заявке также описаны варианты реализации литейной формы для использования в способе изготовления распределителя суспензии согласно принципам настоящего изобретения. В настоящей заявке также описаны варианты реализации несущих элементов для распределителя суспензии согласно настоящему изобретению.
[0021] Другие и дополнительные аспекты и отличительные особенности описанных принципов будут очевидными из следующего подробного описания и сопроводительных чертежей. Следует иметь в виду, что системы для распределения суспензии, описанные в настоящей заявке, могут быть выполнены и использованы в других и различных вариантах реализации и могут быть модифицированы в различных отношениях. Соответственно, следует подразумевать, что в приведенном выше общем описании и следующем ниже подробном описании представлены примеры, которые служат только для объяснения и не ограничивают объем пунктов приложенной формулы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0022] На фиг. 1 показан перспективный вид варианта реализации распределителя суспензии в соответствии с принципами настоящего изобретения.
[0023] На фиг. 2 показан перспективный вид распределителя суспензии, % показанного на фиг. 1, и перспективный вид варианта реализации держателя распределителя суспензии, построенного в соответствии с принципами настоящего изобретения.
[0024] На фиг. 3 показан вид спереди распределителя суспензии, показанного на фиг. 1, и держателя распределителя суспензии, показанного на фиг. 2.
[0025] На фиг. 4 показан перспективный вид варианта реализации распределителя суспензии, построенного в соответствии с принципами настоящего изобретения, который образует внутреннюю геометрию, подобную геометрии распределителя суспензии, показанного на фиг. 1, но который выполнен из жесткого материала и имеет разъемную конструкцию.
[0026] На фиг. 5 показан другой перспективный вид распределителя суспензии, показанного на фиг. 4, но с профилирующей системой, удаленной для наглядности.
[0027] На фиг. 6 показан перспективный вид другого варианта реализации распределителя суспензии, построенного в соответствии с принципами настоящего изобретения, который содержит первое впускное подающее отверстие и второе впускное подающее отверстие, расположенные под углом подачи приблизительно 60° относительно продольной оси или машинного направления распределителя суспензии.
[0028] На фиг. 7 показан вид сверху верхней части распределителя суспензии, показанного на фиг. 6.
[0029] На фиг. 8 показан вид сзади распределителя суспензии, показанного на фиг. 6.
[0030] На фиг. 9 показан вид сверху верхней части первой части распределителя суспензии, показанного на фиг. 6, который имеет разъемную конструкцию.
[0031] На фиг. 10 показан перспективный вид спереди части распределителя суспензии, показанной на фиг. 9.
[0032] На фиг. 11 показано покомпонентное изображение распределителя суспензии, показанного на фиг. 6, и несущей системы для распределителя суспензии, построенного в соответствии с принципами настоящего изобретения.
[0033] На фиг. 12 показан перспективный вид распределителя суспензии и несущей системы, показанных на фиг. 11.
[0034] На фиг. 13 показано покомпонентное изображение распределителя суспензии, показанного на фиг. 6, и другой вариант реализации несущей системы, сконструированной в соответствии с принципами настоящего изобретения.
[0035] На фиг. 14 показан перспективный вид распределителя суспензии и несущей системы, показанных на фиг. 13.
[0036] На фиг. 15 показан перспективный вид варианта реализации распределителя суспензии, построенного в соответствии с принципами настоящего изобретения, который образует внутреннюю геометрию, подобную геометрии распределителя суспензии, показанного на фиг. 6, но который выполнен из гибкого материала и имеет составную конструкцию.
[0037] На фиг. 16 показан вид сверху верхней части распределителя суспензии, показанного на фиг. 15.
[0038] На фиг. 17 показан увеличенный перспективный вид внутренней геометрии, заданной распределителем суспензии, показанным на фиг. 15, показывающий последовательные сечения потока части его подающей трубки.
[0039] На фиг. 18 показан увеличенный перспективный вид внутренней геометрии распределителя суспензии, показанного на фиг. 15, показывающий другие последовательные сечения потока подающей трубки.
[0040] На фиг. 19 показан увеличенный перспективный вид внутренней геометрии распределителя суспензии, показанного на фиг. 15, показывающий еще одну последовательность сечений потока подающей трубки, который выравнивается относительно половины входной части в направлении к распределительной трубке распределителя суспензии, показанного на фиг. 15.
[0041] На фиг. 20 показан перспективный вид распределителя суспензии, показанного на фиг. 15, и другой вариант реализации несущей системы, сконструированной в соответствии с принципами настоящего изобретения.
[0042] На фиг. 21 показан перспективный вид, подобный показанному на фиг. 20, но с несущей рамой, удаленной для наглядности показа удерживающих пластин, размещенных в различных местах на распределителе суспензии, показанном на фиг. 15.
[0043] На фиг. 22 показан перспективный вид варианта реализации составной литейной формы для изготовления распределителя суспензии, подобного показанному на фиг. 1, построенного в соответствии с принципами настоящего изобретения.
[0044] На фиг. 23 показан вид сверху верхней части литейной формы, показанной на фиг. 22.
[0045] На фиг. 24 показано покомпонентное изображение варианта реализации составной литейной формы для изготовления распределителя суспензии, подобного показанному на фиг. 15, построенного в соответствии с принципами настоящего изобретения.
[0046] На фиг. 25 показан перспективный вид другого варианта реализации литейной формы для изготовления части разъемного распределителя суспензии, построенной в соответствии с принципами настоящего изобретения.
[0047] На фиг. 26 показан вид сверху верхней части литейной формы, показанной на фиг. 25.
[0048] На фиг. 27 показана схема варианта реализации узла для смешивания и распределения гипсовой суспензии, содержащего распределитель суспензии согласно настоящему изобретению.
[0049] На фиг. 28 показана схема другого варианта реализации узла для смешивания и распределения гипсовой суспензии, содержащего распределитель суспензии согласно настоящему изобретению.
[0050] На фиг. 29 схематически показан вид сбоку варианта реализации загрузочной части производственной линии для изготовления гипсовой стеновой плиты в соответствии с принципами настоящего изобретения.
[0051] На фиг. 30 показан перспективный вид варианта реализации разделителя потока, построенного в соответствии с принципами настоящего изобретения, подходящего для использования в узле для смешивания и распределения гипсовой суспензии, содержащем распределитель суспензии.
[0052] На фиг. 31 показан разрез вида сбоку разделителя потока, показанного на фиг. 30.
[0053] На фиг. 32 показан вид сбоку разделителя потока, показанного на фиг. 30, с вариантом реализации сжимающего устройства, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения.
[0054] На фиг. 33 показан вид сверху верхней части половинной части распределителя суспензии, подобного распределителю суспензии, показанному на фиг. 15.
[0055] На фиг. 34 показан график, составленный на основании данных из Таблицы I для Примера 1, показывающий безразмерную площадь и безразмерный гидравлический радиус половинной части распределителя суспензии, показанной на фиг. 33, в зависимости от безразмерного расстояния от впускного подающего отверстия.
[0056] На фиг. 35 показан график, составленный на основании данных из Таблиц II и III для Примеров 2 и 3 соответственно, показывающий безразмерную скорость потока моделируемой суспензии, перемещающейся через половинную часть распределителя суспензии, показанную на фиг. 33, в зависимости от безразмерного расстояния от впускного подающего отверстия.
[0057] На фиг. 36 показан график, составленный на основании данных из Таблиц II и III для Примеров 2 и 3 соответственно, показывающий безразмерную скорость сдвига в моделируемой суспензии, перемещающейся через половинную часть распределителя суспензии, показанную на фиг. 33, в зависимости от безразмерного расстояния от впускного подающего отверстия.
[0058] На фиг. 37 показан график, составленный на основании данных из Таблиц II и III для Примеров 2 и 3 соответственно, показывающий безразмерную вязкость моделируемой суспензии, перемещающейся через половинную часть распределителя суспензии, показанную на фиг. 33, в зависимости от безразмерного расстояния от впускного подающего отверстия.
[0059] На фиг. 38 показан график, составленный на основании данных из Таблиц II и III для Примеров 2 и 3 соответственно, показывающий безразмерное напряжение сдвига в моделируемой суспензии, перемещающейся через половинную часть распределителя суспензии, показанную на фиг. 33, в зависимости от безразмерного расстояния от впускного подающего отверстия.
[0060] На фиг. 39 показан график, составленный на основании данных из Таблиц II и III для Примеров 2 и 3 соответственно, показывающий безразмерное число Рейнольдса моделируемой суспензии, перемещающейся через половинную часть распределителя суспензии, показанную на фиг. 33, в зависимости от безразмерного расстояния от впускного подающего отверстия.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0061] Ниже описаны различные варианты реализации распределительной системы для суспензии, которая может быть использована для изготовления продуктов, включая цементные продукты, такие как, например, гипсовая стеновая плита. Варианты реализации распределителя суспензии, созданного в соответствии с принципами настоящего изобретения, могут быть использованы в производственном процессе для эффективного распределения многофазной суспензии, такой как суспензия, содержащая воздух и жидкие фазы, такие, например, как содержащиеся в водной вспененной гипсовой суспензии.
[0062] Варианты реализации распределительной системы, выполненные согласно настоящему изобретению, могут быть использованы для распределения суспензии (например, водной кальцинированной гипсовой суспензии) поверх продвигающегося полотна (например, из бумаги или пленки), перемещающегося на транспортере во время непрерывного процесса изготовления плиты (например, стеновой плиты). В одном аспекте распределительная система для распространения суспензии согласно настоящему изобретению может быть использована в традиционном процессе изготовления гипсокартона (сухой штукатурки) в качестве разгрузочной трубки или ее части, соединенной со смесителем, выполненным с возможностью смешивания кальцинированного гипса и воды для формирования водной кальцинированной гипсовой суспензии.
[0063] Варианты реализации распределительной системы для суспензии согласно настоящему изобретению направлены на выполнение расширенного распространения (вдоль направления, перпендикулярного машинному) однородной гипсовой суспензии. Распределительная система для суспензии согласно настоящему изобретению выполнена подходящей для использования с гипсовой суспензией, имеющей диапазон водно-гипсовых отношений, включая водно-гипсовые отношения, традиционно используемые для изготовления гипсовой стеновой плиты, а также для суспензий, имеющих относительно низкое водно-гипсовое отношение и, таким образом, относительно более высокую вязкость. Кроме того, распределительная система для гипсовой суспензии согласно настоящему изобретению может быть использована для облегчения управления разделением фаз в воздушно-жидкостной суспензии, такой как вспененная водная гипсовая суспензия, включая вспененную гипсовую суспензию, имеющую очень высокий объем пены. Распространением водной кальцинированной гипсовой суспензии поверх продвигающегося полотна можно управлять путем направления и распределения суспензии с использованием распределительной системы, показанной и описанной в настоящей заявке.
[0064] Варианты реализации способа приготовления гипсового продукта в соответствии с принципами настоящего изобретения могут содержать этапы, на которых распределяют водную кальцинированную гипсовую суспензию поверх продвигающегося полотна с использованием распределителя суспензии согласно настоящему изобретению. В настоящей заявке описаны различные варианты реализации способа распределения водной кальцинированной гипсовой суспензии поверх продвигающегося полотна.
[0065] На фиг. 1-3 показан вариант реализации распределителя 120 суспензии согласно настоящему изобретению, и на фиг. 4 и 5 показан другой вариант реализации распределителя 220 суспензии согласно настоящему изобретению. Распределитель 120 суспензии, показанный на фиг. 1-3, выполнен из упругого гибкого материала, в то время как распределитель 220 показанный на фиг. 3 и 4, выполнен из относительно жесткого материала. Однако, внутренняя геометрия потока обоих распределителей 120, 220, показанных на фиг. 1-5, является одинаковой, и при рассмотрении распределителя 120, показанного на фиг. 1-3, ссылки также сделаны на фиг. 5.
[0066] Как показано на фиг. 1, распределитель 120 суспензии содержит подающую трубку 122, которая имеет первое и второе впускные подающие отверстия 124 и 125, и распределительную трубку 128, которая имеет выпускное распределительное отверстие 130 и сообщается с подающей трубкой 128 посредством текучей среды. Профилирующая система 132 (показанная на фиг. 3) выполнена с возможностью локального изменения размера выпускного распределительного отверстия 130 распределительной трубки 128.
[0067] Как показано на фиг. 1, подающая трубка 122 проходит в целом вдоль поперечной оси или направления 60, перпендикулярного машинному, которое по существу является перпендикулярным продольной оси или машинному направлению 50. Первое впускное подающее отверстие 124 расположено на некотором расстоянии от второго впускного подающего отверстия 125. Первое впускное подающее отверстие 124 и второе впускное подающее отверстие 125 образуют соответствующие отверстия 134, 135, которые имеют по существу одинаковую площадь. Показанные на чертеже отверстия 134, 135 первого и второго впускных подающих отверстий 124, 125 оба имеют круглую форму сечения, как показано на чертежах для данного примера. Согласно другим вариантам реализации сечение впускных подающих отверстий 124, 125 может иметь другие формы в зависимости от конкретных случаев применения и условий процесса.
[0068] Первое и второе впускные подающие отверстия 124, 125 расположены напротив друг друга вдоль оси 60, перпендикулярной машинному направлению, таким образом, что первое и второе впускные подающие отверстия 124, 125 расположены по существу под углом 90° к машинной оси 50. Согласно другим вариантам реализации первое и второе впускные подающие отверстия 124, 125 могут быть ориентированы различным способом относительно машинного направления. Например, согласно некоторым вариантам реализации первое и второе впускные подающие отверстия 124, 125 могут быть ориентированы под углом между 0° и приблизительно 135° относительно машинного направления 50.
[0069] Подающая трубка 122 содержит первую и вторую входные части 136, 137 и раздвоенную соединительную часть 139, расположенную между первой и второй входными частями 136, 137. Первая и вторая входные части 136, 137 выполнены в целом цилиндрическими и проходят вдоль поперечной оси 60 таким образом, что по существу являются параллельными плоскости 57, образованной продольной осью 50 и поперечной осью 60. Первое и второе впускные подающие отверстия 124, 125 расположены в дальних концах первой и второй входных частей 136, 137 соответственно и сообщаются посредством текучей среды с ними.
[0070] Согласно другим вариантам реализации первое и второе впускные подающие отверстия 124, 125 и первая и вторая входные части 136, 137 могут быть ориентированы различным способом относительно поперечной оси 60, машинного направления 50 и/или плоскости 57, образованной продольной осью 50 и поперечной осью 60. Например, согласно некоторым вариантам реализации каждое из первого и второго впускных подающих отверстий 124, 125 и каждая из первой и второй входных частей 136, 137 могут быть расположены по существу в плоскости 57, образованной продольной осью 50 и поперечной осью 60, с углом θ подачи относительно продольной оси или машинного направления 50, причем указанный угол находится в диапазоне до приблизительно 135° относительно машинного направления 50, согласно другим вариантам реализации в диапазоне от приблизительно 30° до приблизительно 135°, согласно другим вариантам реализации в диапазоне от приблизительно 45° до приблизительно 135°, согласно другим вариантам реализации в диапазоне от приблизительно 40° до приблизительно 110°.
[0071] Раздвоенная соединительная часть 139 сообщается посредством текучей среды с первым и вторым впускными подающими отверстиями 124, 125 и первой и второй входными частями 136, 137. Раздвоенная соединительная часть 139 содержит первый и второй профилированные трубки 141, 143. Первое и второе впускные подающие отверстия 124, 125 подающей трубки 22 сообщаются посредством текучей среды соответственно с первой и второй профилированными трубками 141, 143. Первая и вторая профилированная трубка 141, 143 соединительной части 139 выполнены с возможностью приема первого потока, имеющего первое направление 190 подачи, и второго потока, имеющего второе направление 191 подачи, водной кальцинированной гипсовой суспензии соответственно от первого и второго впускных подающих отверстий 124, 125 и с возможностью перенаправления первого и второго потоков 190, 191 водной кальцинированной гипсовой суспензии в распределительную трубку 128.
[0072] Как показано на фиг. 5, первая и вторая профилированные трубки 141, 143 соединительной части 139 образуют первое и второе выпускные подающие отверстия 140, 145 соответственно, сообщающиеся посредством текучей среды с первым и вторым впускными подающими отверстиями 124, 125. Каждое выпускное подающее отверстие 140, 145 сообщается посредством текучей среды с распределительной трубкой 128. Каждое из показанных на чертеже первого и второго выпускных подающих отверстий 140, 145 образует отверстие 142, имеющее в целом прямоугольную внутреннюю часть 147 и по существу круглую боковую часть 149. Круглые боковые части 145 расположены вплотную к боковым стенкам 151, 153 распределительной трубки 128.
[0073] Согласно некоторым вариантам реализации отверстия, 142 из первых и вторых выпускных подающих отверстий 140, 145 могут иметь поперечную площадь, которая больше чем поперечная площадь отверстий 134, 135 из первого впускного подающего отверстия 124 и второго впускного подающего отверстия 125 соответственно. Например, согласно некоторым вариантам реализации площадь отверстий 142 первого и второго выпускных подающих отверстий 140, 145 может превышать площади отверстий 134, 135 первого впускного подающего отверстия 124 и второго впускного подающего отверстия 125 соответственно на величину, находящуюся в диапазоне от 0% до приблизительно 300%, согласно другим вариантам реализации в диапазоне от 0% до приблизительно 200%, и согласно другим вариантам реализации от 0% до приблизительно 150%.
[0074] Согласно некоторым вариантам реализации отверстия 142 первого и второго выпускных подающих отверстий 140, 145 могут иметь гидравлический диаметр (4 × площадь сечения / периметр), который меньше, чем гидравлический диаметр отверстий 134, 135 первого впускного подающего отверстия 124 и второго впускного подающего отверстия 125 соответственно. Например, согласно некоторым вариантам реализации гидравлический диаметр отверстий 142 первого и второго выпускных подающих отверстий 140, 145 может составлять приблизительно 80% или меньше от гидравлического диаметра отверстий 134, 135 первого впускного подающего отверстия 124 и второго впускного подающего отверстия 125 соответственно, согласно другим вариантам реализации приблизительно 70% или меньше и согласно другим вариантам реализации приблизительно 50% или меньше.
[0075] Как показано на фиг. 1, соединительная часть 139 по существу проходит параллельно плоскости 57, образованный продольной осью 50 и поперечной осью 60. Согласно другим вариантам реализации соединительная часть 139 может быть ориентирована различным способом относительно поперечной оси 60, машинного направления 50 и/или плоскости 57, образованной продольной осью 50 и поперечной осью 60.
[0076] Первое впускное подающее отверстие 124, первая входная часть 136 и первая профилированная трубка 141 выполнены в виде зеркального отображения соответственно второго впускного подающего отверстия 125, второй входной части 137 и второй профилированной трубки 143. Таким образом, подразумевается, что описание одного впускного подающего отверстия может быть применено к другому впускному подающему отверстию, описание одной входной части может быть применено к другой входной части, и описание одной профилированной трубки может быть применено к другой профилированной трубке также соответствующим способом.
[0077] Первая профилированная трубка 141 сообщается посредством текучей среды с первым впускным подающим отверстием 124 и первой входной частью 136. Первая профилированная трубка 141 также соединена посредством текучей среды с распределительной трубкой 128, что облегчает соединение посредством текучей среды первого впускного подающего отверстия 124 и выпускного распределительного отверстия 130, так что первый поток 190 суспензии может попадать в первое впускное подающее отверстие 124, совершать перемещение через первую входную часть 136, первую профилированную трубку 141 и распределительную трубку 128 и может быть выпущен из распределителя 120 суспензии через выпускное распределительное отверстие 130.
[0078] Первая профилированная трубка 141 имеет переднюю наружную изогнутую стенку 157 и противоположную ей заднюю внутреннюю изогнутую стенку 158, задающую изогнутую направляющую поверхность 165, выполненную с возможностью перенаправления первого потока суспензии от первого направления 190 подачи, которое является по существу параллельным поперечному направлению или перпендикулярным машинному направлению 60, по отношению к направлению 192 выпуска потока, которое по существу является параллельным продольной оси или машинному напра