CN103906608B - 浆料分配系统和方法 - Google Patents

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Abstract

用于连续生产工序的浆料分配器(100)包括入口开口(102)和适于接收在所述入口开口(102)处提供的浆料流的成形管道(112)。成形管道(112)具有适于重定向浆料流的抛物线导向面。与成形管道(112)流体连通的出口开口(104)适于排出来自浆料分配器(100)的浆料流。

Description

浆料分配系统和方法
相关申请的交叉引用
本专利申请要求2010年12月30日提交的名称为“SlurryDistributor，SystemandMethodforUsingSame”的美国临时专利申请No.61/428,706、2010年12月30日提交的名称为“SlurryDistributionSystemandMethod”的美国临时专利申请No.61/428,736以及2011年10月24日提交的名称为“SlurryDistributorSystem，MethodforUsing，andMethodforMakingSame”的美国临时专利申请No.61/550,827的优先权，这些专利申请的全部内容通过引用结合在本文中。
技术领域
本公开涉及连续板制造工艺，更具体地涉及用于含水石膏浆料的分配的设备、系统和方法。
背景技术
在典型的连续石膏制造工艺中，例如，在比如用于制造墙板的工艺中，水、烧石膏(即，灰泥)以及其他所需的添加剂在销型混合器(pinmixer)中组合以及混合。可以在混合器中或混合器的外部注射含水泡沫以控制干板密度。灰泥呈硫酸钙半水合物和/或硫酸钙硬石膏的形式。浆料沉积到在输送机上运动的连续地前进的纸幅上。在护板材料的第二网板被施加以覆盖浆料并形成连续壁板预制件的夹层结构之前，浆料被允许在护板材料的前进的网板上扩散，其比如在传统的成形工位处经历成形以获得所需厚度。烧石膏与预制件中的水反应，并且随着输送机将预制件沿生产线向下运动而凝固。预制件在沿着该生产线的一个点处被切割成节段，并被处理以提供所需尺寸的最终壁板产品，其中在该生产线的点处，预制件已经充分凝固、翻转、干燥(比如，在干燥炉中)以馏出过量水分。
水相对于混合的灰泥的重量比在现有技术中称为“水灰泥比”(WSR)。在连续壁板生产加工工业中，强烈需要降低WSR以提高生产效率，例如，通过减少干燥最终产品所需的能量。但是，WSR的减小并不容易实现。例如，具有更高水含量的浆料成分具有较低的粘度，这能够在浆料朝向成形位置前进时帮助横跨护板网板的宽度扩散浆料。
用于解决与石膏壁板的产品相关的一些操作问题的现有设备和方法在以下共同受让的美国专利No.5,683,635、No.5,643,510、No.6,494,609、No.6,874,930、No.7,007,914和No.7,296,919中公开，这些专利在此通过引用并入本文。
发明内容
在一个方面中，本公开描述了一种用于连续生产工序的浆料分配器，其包括入口开口和适于接收在入口开口处提供的浆料流的成形管道。成形管道具有适于重定向浆料流的抛物线导向面。与成形管道流体连通的出口开口适于接收浆料流。
在一些实施例中，用于连续生产工序的浆料分配器包括限定入口开口的进入节段、与入口开口流体连通的成形管道和限定与成形管道流体连通的出口开口的出口。成形管道包括抛物线导向面，抛物线导向面适于将从入口开口穿过成形管道运动至出口开口的浆料流从入口方向向出口方向重定向。
在另一个方面中，本公开描述了一种用于向前进网板提供浆料的方法。该方法包括使含水石膏浆料流穿过浆料分配器的进口，该浆料分配器具有成形管道，该成形管道具有适于朝向浆料分配器的出口重定向浆料流的抛物线导向面。含水石膏浆料流通过出口排出。
在一些实施例中，提供一种用于向前进网板提供浆料的方法。含水石膏浆料流沿入口流向穿过具有带有抛物线导向面的成形管道的浆料分配器的入口，使得抛物线导向面将浆料流从入口流向重定向为朝向浆料分配器的出口开口的出口流向。含水石膏浆料流从出口沿出口流向排出在护板材料的前进网板上。
在又一个方面中，本公开描述了一种石膏浆料混合和分配组件。该组件包括适于搅拌水和烧石膏以形成含水石膏浆料的石膏浆料混合器。与石膏浆料混合器流体连通的浆料分配器适于接收来自石膏浆料混合器的含水石膏浆料流并将含水石膏浆料流分配到前进网板上。浆料分配器包括入口开口和适于接收在入口开口处提供的含水石膏浆料流的成形管道。成形管道具有用于重定向含水石膏浆料流的抛物线导向面。与成形管道流体连通的出口开口适于接收含水石膏浆料流。
在一些实施例中，石膏浆料混合和分配组件包括混合器和与混合器流体连通的浆料分配器，混合器适于搅拌水和烧石膏以形成含水烧石膏。浆料分配器包括限定入口开口并且适于接收含水烧石膏浆料流的进入节段、与入口开口流体连通的成形管道以及限定出口开口的出口，该出口开口与成形管道流体连通并且适于排出来自浆料分配器的含水烧石膏浆料流。成形管道包括抛物线导向面，该抛物线导向面适于通过在大约四十五度至大约一百五十度范围内方向角的改变使从入口开口通过成形管道运动至出口开口的含水烧石膏浆料流从入口方向重定向为出口方向。
附图说明
图1是包括根据本公开的浆料分配器的石膏浆料混合和分配组件的实施例的透视图。
图2是图1的浆料分配器的俯视图。
图3和图4分别是图1的浆料分配器的右侧视图和左侧视图。
图5是根据本公开的浆料分配器的另一个实施例的剖面俯视图。
图6-8是根据本公开的适用于与浆料分配器一起使用的出口开口的局部正视图，示出各种出口开口形状。
图9是根据本公开的浆料分配器的局部正视图，示出安装至出口开口的成型系统的实施例。
具体实施方式
本公开涉及用于在比如壁板制造工序的连续生产工序期间将含水石膏分配到在输送器上移动的前进网板(比如，纸或垫子)上的分配系统。本公开的浆料分配系统目的在于实现在当前WSR或具有相对低WSR并因此相对更高粘度下的浆料的更宽的扩散。一般的，所公开的系统和方法由于低WSR或特定配方而适用于具有相对较高粘度的浆料。通过利用如以下所示和所述的分配系统安排路线(routing)和分配浆料来控制扩散。在以下描述中，相对于一个实施例示出和说明的特征和结构以及可替代实施例的相同或相似的相应特征和结构为简便起见由相同的附图标记表示。
根据本公开的原理构造的浆料分配器的实施例可以有利地被构造为现有壁板制造系统的改型，以帮助系统能够利用具有典型WSR到较低WSR的浆料制造壁板。浆料分配器可以与传统排放管道的部件一起使用，比如为本领域已知的出口-罐-进料口装置的形式，或者如美国专利No.6,494,609、No.6,874,930、No.7,007,914和/或No.7,296,919中描述的装置。例如，浆料分配器100可以替代传统的单个或多个分支套管，或者可替代地可以附接至一个或更多个混合器出口管道。
图1是包括石膏浆料混合器304和浆料分配器100的石膏浆料混合和分配组件50的一个实施例的透视图。浆料分配器100是可以包括传统石膏浆料混合器304(比如，销型混合器)的排放管道302的一部分或者充当排放管道302的类型，该排放管道302如本领域已知的提供来自混合器304的含水烧石膏浆料的连续流。
石膏浆料混合器304适于搅拌水和烧石膏以形成含水烧石膏浆料。可以预期任何适当的混合器可以与浆料分配器100一起使用。在各个实施例中，混合器304可以定位在包括生产线的成形平台/输送机的上方、旁侧或与成形平台/输送机隔开一定距离。
浆料分配器100与石膏浆料混合器304流体连通并且适于接收来自石膏浆料混合器304的含水石膏浆料流以及将含水石膏浆料流分配到前进网板306上。在图示的实施例中，输送管道303布置在石膏浆料混合器304与浆料分配器100之间并且与二者流体连通。
浆料分配器100可以连接在与输送管道303相关联的一个或更多个流动改变元件308的下游，以控制含水石膏浆料的流动。适当的流动改变元件的示例包括体积限制器、减压器、收缩器阀、金属容器等等，包括例如在美国专利No.6,494,609；No.6,874,930；No.7,007,914和No.7,296,919中说明的那些流动改变元件。
含水泡沫供给管道312可以与石膏浆料混合器304和输送管道303中的至少一个流体连通。来自源头310的含水泡沫可以通过位于混合器304的下游的任何适当位置处和/或位于混合器304自身中的泡沫管道312添加至组成材料，以形成发泡的石膏浆料314，该石膏浆料被提供给浆料分配器100。
当泡沫石膏浆料凝固并且干燥时，分散在浆料中的泡沫产生其中的孔隙率，其作用为降低墙板的整体密度。泡沫中的泡沫的量和/或空气的量可以变化以调整干板密度，使得所产生的墙板产品处于所需重量范围内。
可以使用任何适当的发泡剂。优选地，含水泡沫以连续的方式产生，在该连续的方式中，发泡剂和水的混合流被导向泡沫发生器，产生的含水泡沫流离开发生器并被导向烧石膏浆料并且与烧石膏浆料混合。适当的发泡剂的一些例子在例如美国专利No.5,683,635和No.5,643,510中说明。
如本领域技术人员将理解的，护板材料的网板中的一个或两个可以在网板的区域上利用非常薄的相对更浓稠层的石膏浆料(相对于包括芯部的石膏浆料)预处理(在现有技术中经常称为去渣涂层(skimcoat))和/或在网板的边缘处利用石膏浆料的至少一个更浓稠流预处理，以根据需要产生硬的边缘。为此目的，混合器304可以包括适于沉积比输送至浆料分配器100的含水烧石膏浆料流相对更浓稠(即，“表面去渣涂层/硬边缘流”)的浓稠含水烧石膏浆料流。第一辅助管道可以在去渣涂层辊子的上游(浆料分配器100自身的上游)的护板材料的前进网板306上沉积表面去渣涂层/硬边缘流，去渣涂层辊子适于向护板材料的前进网板306施加去渣涂层以及借助于如本领域已知的小于运动网板的宽度的辊子宽度来在运动网板306的外周限定硬边缘。硬边缘能够由相同的浓稠浆料形成，该浓稠浆料通过围绕用于向网板306施加浓稠层的辊子的端部引导浓稠浆料的部分而形成薄的浓稠层。
混合器还可以包括适于沉积比输送至浆料分配器100的含水烧石膏浆料流相对更浓稠(即，“背面去渣涂层流”)的浓稠含水烧石膏浆料流的第二辅助管道。第二辅助管道可以在去渣涂层辊子的上游(沿第二网板的运动方向)的护板材料的第二运动网板上沉积背面去渣涂层流，去渣涂层辊子适于如本领域已知的向护板材料的第二运动网板施加去渣涂层。第二网板可被施加以覆盖浆料以及形成连续墙板预制件的夹层结构。
在其他实施例中，独立的辅助管道可以连接至混合器304，以向护板材料的前进网板306输送一个或更多个独立的边缘流。其他适当的设备(比如辅助混合器)可以设置在辅助管道中，以比如通过使浆料中的泡沫机械地破裂和/或通过利用适当的去泡沫剂使泡沫化学地分解协助使得辅助管道中的浆料更浓稠。
在图1所示的实施例中，浆料分配器100包括浆料入口开口102、浆料出口开口104和适于接收在入口开口102处提供的浆料流的成形管道112。成形管道112具有用于将浆料流从进入流向52重定向为排出流向54的抛物线导向面220，进入流向52基本平行于交叉加工方向53，排出流向54基本平行于加工方向55并且基本垂直于进入流向52。出口开口104与成形管道112流体连通并且适于接收来自管道112的浆料流，以及沿着排出流向54在沿着加工方向前进的网板306上排出来自浆料分配器100的浆料。
浆料入口开口102形成在中空的且大致直线的和圆筒形的进入节段106的端部。大致直线的进入节段106连接至连接器节段108，该连接器节段108包括圆形至矩形横截面的过渡节段110，如在图3和图4中最佳示出的。在所示实施例中，倾斜和成形管道112具有大致矩形的截面并且连接至过渡节段110。在可替代的实施例中，成形管道112可以具有大致梯形的横截面，其中管道的内壁和外壁的高度不同。在仍然的其他实施例中，浆料分配器100的部件的形状可以不同。
管道112还包括限定出口开口104的可调整出口框架114。如图所示，出口框架114为大致矩形，但可以采用与管道112的形状一致的其他形状。
因此，成形管道112流体地连接至进入节段106并且形成出口开口104，以由此提供入口开口102与出口开口104之间的流体连通，使得进入入口开口102的浆料流行进穿过圆筒形进入节段106、连接器节段108、过渡节段110和成形管道112并且从浆料分配器100通过出口开口104排出。
管道112具有大致矩形的横截面和限定抛物线导向面220的大致曲线外壁。曲线或抛物线导向面220构造成使得通过入口开口102进入浆料分配器100的浆料流在通过出口开口104离开之前通过方向角θ的改变而重定向。例如，在所示实施例中，浆料流从沿着交叉加工方向53的进入流向52通过围绕垂直轴线57的大约九十度的方向角θ重定向为沿着加工方向55的排出流向54。在一些实施例中，浆料流可以从进入流向52通过围绕垂直轴线57的在大约四十五度至大约一百五十度的范围内的方向角θ的改变重定向为排出流向54。
在一些实施例中，排出流向基本平行于由输送护板材料的前进网板306的系统的加工方向55和交叉加工方向53限定的平面56。在其他实施例中，进入流向和排出流向两者均基本平行于由输送护板材料的前进网板306的系统的加工方向55和交叉加工方向53限定的平面56。在一些实施例中，浆料出口开口104可以基本平行于由加工方向55和交叉加工方向53限定的平面56。在一些实施例中，浆料分配器相对于成形平台(formingtable)进行改造和布置，使得浆料流在浆料分配器中在无需通过围绕交叉加工方向53旋转经历相当大的流动重定向的情况下从进入流向52重定向为排出流向54。在一些实施例中，浆料分配器可以相对于成形平台改造和布置，使得浆料流在浆料分配器中从进入流向52重定向为排出流向54，进入流向52包括具有浆料流的沿交叉加工方向53的运动的至少大约百分之二十五的速度剖面，排出流向54包括具有浆料流沿加工方向55的运动的至少大约百分之八十的速度剖面。
在一些实施例中，浆料分配器可以相对于成形平台改造和布置，使得浆料流在浆料分配器中从进入流向52通过围绕交叉加工方向53在大约四十五度或更小的角度上旋转而重定向浆料来重定向为排出流向54。这种旋转在一些实施例中可以通过改造浆料分配器使得浆料入口开口102和进入流向52相对于由加工轴线55和交叉加工轴线53形成的平面56以及垂直轴线57布置在垂直偏移角ω处而完成，其中垂直轴线57与加工轴线55和交叉加工轴线53互相垂直。在实施例中，浆料入口开口102和进入流向52可以布置在从零到大约六十度的范围内的垂直偏移角ω处，使得浆料流围绕加工轴线55重定向并且在浆料分配器中沿着垂直轴线57从进入流向52运动排出流向54。在实施例中，进入节段106、连接器节段108、过渡节段110和成形管道112中的至少一个可以适于促进浆料围绕加工轴线55以及沿着垂直轴线57重定向。在实施例中，通过围绕基本垂直于垂直偏移角ω的轴线和/或一个或更多个其他旋转轴线在大约四十五度至大约一百五十度的范围内改变方向角θ，浆料流可以从进入流向52重定向为排出流向54，使得排出流向54与加工方向55大致对准。
管道112具有沿从入口开口102朝向出口开口104的方向221增大的横截面流通面积，使得浆料流在穿过管道112时减速。在所示实施例中，例如，浆料分配器100的横截面积在出口开口104处相对于进口102增大大约340％，但可以预期任何适当的变化。例如，在一些实施例中，横截面积的增大可以在从大于0％到大约400％的范围上变化。在其他实施例中，进口102与出口104的横截面积的比可以基于一个或更多个因素而变化，一个或更多个因素包括生产线的速度、由分配器100分配的浆料的粘度、用分配器100制作的板产品的宽度，等等。
在操作期间，浆料流在浆料进口102处从混合器304提供。浆料流在通过浆料出口开口104离开之前穿过各个分配器节段106、108、112的内部部分。浆料分配器100的横截面积沿着从进口102到出口开口104的浆料路径逐渐地增大，使得由此穿过的浆料流在离开出口开口104之前减速。浆料314从浆料分配器100沉积到护板材料的前进网板306上，护板材料的第二网板施加在沉积的浆料上以形成墙板预制件。如本领域普通技术人员将理解的，板产品通常形成为“面向下”，使得前进网板306在板产品安装之后用作板的“面”衬。
通过利用分配器100，通过过渡节段110和成形管道112的适当成形而对浆料的减速和定向操纵使得能够在减小空气浆料间隔以及在出口开口104处获得令人满意和可控制的材料分配的情况下使用具有较低WSRs的更粘稠浆料。如本文中所使用的，空气浆料间隔用于描述气穴形成在浆料中的状态，气穴能够引起浆料内的高压区和低压区并且可以导致成品中的有害的密度变化。
参照图5，示出浆料分配器200的一个实施例的横截面，浆料分配器200被构造用于制造具有0.75英寸(1.9厘米)厚度的墙板。在所示实施例中，入口开口102是具有三英寸的直径202的圆形。进口102为具有大约六英寸的长度204的截锥形形状。进口102的直径从进口直径202增大至扩大直径206，在所示实施例中扩大直径206为大约四英寸。连接器节段108具有大约18英寸的总长度208，其中包括大约六英寸的直线圆筒形部分210。在该实施例中，具有长度204和210的组合的直线节段是进口102的直径202的大约四倍，使得由开口102的上游的设备引起的浆料中任何方向上的不平衡能够被削弱。
在过渡节段110中，浆料分配器200的横截面从圆形沿从进口102到出口开口104的流动方向逐渐变化成大致矩形。过渡节段110至少部分地由沿着长度208的至少一部分的外部直线壁240和具有内侧曲率半径212的内部曲线壁242限定，在所示实施例中，内侧曲率半径212为大约十三英寸。在这一点上，浆料分配器200的横截面积相对于入口开口102增大大约70％。过渡节段112的进口部分具有高度214(参见图3)为大约一英寸和宽度216为大约十二英寸(大致沿图1中的网板306的行进方向测量)的大致矩形横截面形状。如图5所示，开口104的宽度218足够宽以暴露抛物线导向面220。
过渡节段110连接至成形管道112，成形管道112使浆料流的流向重定向大约90度。管道112具有大致的矩形截面，如在图3和图4中最佳示出的，管道112的宽度随着浆料接近出口104变成大约二十四英寸的出口宽度218。如能够理解的，浆料分配器200的横截面积沿着管道112加倍。
管道112至少部分地由外部曲线壁或抛物线导向面220以及由具有曲率的内部倾斜壁222限定。曲线或抛物线导向面220构造成从进口方向250向出口方向252重定向浆料流。例如，浆料流能够被重定向，使得进口方向250和出口方向252大致相互垂直以及限定大约九十度的角。
外部曲线壁或抛物线导向面220在图5所示的横截面的平面中具有大致抛物线形状，该抛物线形状在所示实施例中由算式Ax2+B的抛物面限定。在可替代的实施例中，高阶曲线可以用于外壁220的形状，或可替代地，壁220可以具有由直线或线性节段组成的大致曲线形状，直线或线性节段在其端部处已被定向成共同地限定大致曲线壁。此外，用于限定外壁的具体形状系数的参数可以取决于其中浆料分配器将被使用的工序的具体的操作参数。例如，在确定外壁的具体形状时可能被考虑的参数包括将被使用的浆料的粘度、生产线的速度、浆料沉积物的质量或体积流量、浆料密度及类似参数。在所示实施例中，A＝0.03，B＝-19.95，其中原点与定位在过渡节段110与管道112的外部交接点处的点227重合。出口开口104的宽度218构造成使其与抛物线导向面220的相当大的部分对准并且暴露该相当大的部分。
如图5所示，浆料能够由抛物线导向面220重定向，使得浆料经由具有预定速度剖面的出口开口104排出浆料分配器200。例如，浆料在出口开口104的宽度218上可以具有基本均一的速度。曲线导向面220和/或出口开口104的形状可被改变以调整速度剖面，从而实现浆料的所需的分散式样。
内部倾斜壁222相对于由出口开口104限定的出口平面以钝角228延伸。在所示实施例中，内部倾斜壁222具有如图5所示的大约14.4英寸的长度226，并且相对于由出口开口104的周边限定的平面以大约112.6度的钝角228布置。
图5的浆料分配器200包括第二浆料进口230，第二浆料进口230通过形成在内部倾斜壁222中的开口232流体地连接至管道112的内部。第二入口开口232与成形管道112流体连通。在操作期间，另外的浆料流可以通过第二浆料进口230提供以增加通过浆料进口202提供的浆料流，特别是用于具有更大宽度产品、更高WSR或更高生产线速度的实施例。
在包括与成形管道112流体连通的第二入口开口232的浆料分配器的实施例中(参见图5)，浆料分配器200的第二入口232可被设置成与石膏浆料混合器304流体连通以及适于接收来自石膏浆料混合器304的第二含水石膏浆料流。在这些实施例中，连接混合器304和浆料分配器200的主进口102的输送管道303可以包括一个或更多个分支以向第二入口232供给第二含水石膏浆料流。在仍然的其他实施例中，辅助输送管道可以设置在混合器304与浆料分配器200的第二入口开口232之间。
尽管穿过浆料分配器的浆料的减速和流动成形在辅助防止浆料中的空气分离中是有效的，但是在连续生产工序中浆料分配器100、200的另外的特征可被用于在浆料排出扩散器的出口之后改善浆料的分配。在所示实施例中，浆料分配器100、200可以由能够成为所需形状的塑性可成形或可变形材料制成。这些形状可被保持，并且材料的塑性可成形性能可被构造成确保扩散器的某些部分的所需形状能够在扩散器的操作期间被保持。因此，不同的装置或成形模具可被用于成形扩散器的部分，或可替代地，扩散器可以利用循环工序手动地成形。
在所示实施例中，分配器100、200由金属板比如钢制成，金属板允许形成扩散器的部分，例如包围开口104的框架114。框架114的形成可以由操作者手动得实现，或者可替代地通过围绕框架114的至少一部分安装的适当地构型的板(未示出)的连接而限定和紧固。在该实施例中，框架114的材料可以通过推进或者推动到构型板的各种所需轮廓特征内而形成。
当确定出口开口104为非矩形形状时，各个方面可被认为能够影响出口的最终形状以改善浆料分配。例如，在连续壁板制造工序中，浆料出口开口104相对于衬底材料306的前进网板的中心线的定位(如图1所示)可以要求邻近开口的远离网板306的侧缘307的一侧形成较大宽度的开口。可替代地或另外地，浆料出口的形状可以是对称的，但构造成根据网板的速度和倾斜角在前进网板的端部或中部输送浆料的更大部分。
图6-8示出在形成出口104的形状时可以采用的几乎无限数量的构造中的几个。图6中示出基线矩形成形开口404。开口404具有例如二十四英寸的横向长度或宽度208以及大约一英寸的高度409。开口404构造成提供穿过其的基本均一厚度的浆料流。
图7中示出成形开口504。如图所示，成形开口504的靠近其中心的高度511小于开口504在其边缘506处的高度509。在该实施例中，顶壁508和底壁510已被朝向彼此地弯曲，使得与开口的中部相比，穿过开口504的浆料的更大部分沿着边缘506分配。
图8中示出另外的成形开口604。开口604具有桶状横截面，其中开口的邻近其边缘606的高度609小于开口604的中部处的高度611。如能够理解的，开口604的该具体形状可以通过彼此远离地向外弯曲顶壁608和底壁610来实现。尽管成形开口404、504、604对称，但对于具体应用也可以如前所述地采用非对称构造。
参照图9，根据本公开的原理的浆料分配器700可以包括成型系统732，成型系统732用于局部地改变所示矩形出口730的开口704的尺寸和形状。成型系统732包括板770、将板紧固至邻近出口730的成形管道728的多个安装螺栓772以及螺旋地紧固在板770上的一系列调整螺栓774。安装螺栓772用于将板770紧固至邻近出口730的成形管道728。板770基本沿着出口730的宽度718延伸。在所示实施例中，板770为一段长度的角铁的形式。在其他实施例中，板770可以具有不同的形状并且可以包括不同的材料。
调整螺栓774沿着出口730的宽度彼此成规则的间隔关系。调整螺栓774与板770螺纹接合。调整螺栓774可以独立地调整，以使得螺栓能够作用在出口730的外表面上，从而局部地改变出口730的开口704的尺寸和/或形状。出口730由弹性柔性材料制成，例如，以使其形状适于比如通过调整螺栓774、775沿其在横向交叉加工方向(thetransversecross-machinedirection)上的宽度可变。
成型系统732可用于局部地改变出口730，以便改变从浆料分配器700分配的含水烧石膏浆料的流动样式。例如，中线调整螺栓775可被向下紧固以沿着交叉加工方向53压缩出口730的横向中心中点794，从而增大远离垂直加工方向55的边缘流动角，以便于扩散以及改善沿交叉加工轴线53的浆料流动均匀性。
成型系统732可被用于沿着横向交叉加工轴线53改变出口730的尺寸并且将出口730保持在新形状中。板770可以由适当地坚固的材料制成，使得板770能够承受由调整螺栓774、775响应于通过调整螺栓774、775在将出口730推进成新形状中进行的调整而施加的相反作用力。成型系统732可被用于帮助整平从出口730排出的浆料的流动型面中的变化，使得浆料从浆料分配器700的排出样式更加均匀。
在其他实施例中，调整螺栓的数量可以变化，使得相邻的调整螺栓之间的间距改变。在分配出口730的宽度不同的其他实施例中，调整螺栓的数量也可以变化以获得所需的相邻螺栓间距。在仍然的其他实施例中，相邻的螺栓之间的间距可以沿着横向轴线53改变，例如以提供分配出口730的侧缘797、798处的更大的局部改变控制。
一般地，如本文中公开的浆料分配器的各个实施例的总尺寸可以根据所制造产品的类型增大比例或减小比例，例如，所制造产品的厚度和/或宽度、所采用的生产线的速度、浆料通过分配器的沉积速率以及类似参数。例如，在所示实施例中，用于壁板制造工序中的矩形浆料出口(图5)的宽度218可以在九至五十四英寸之间的任意值的范围内，并且在其他实施例中在大约十八英寸和大约三十英寸之间，传统上，宽度218在公称宽度中设置为不大于54英寸。出口在其边缘处的高度和管道112的高度，在图3中大致表示为214，可以在从3/16英寸至二英寸的任意值的范围内，并且在其他实施例在大约3/16英寸和大约一英寸之间。出口的矩形宽度与矩形高度的比值可以从大约4.5到大约288，在其他实施例中从大约18到大约160。浆料进口的直径202可以为二英寸至四英寸之间的任意值，同时204和210的组合长度(图5)可以在十二英寸与二十四英寸之间或更大。组合横向长度216和226(图5)可以是十二英寸与四十八之间的任意值。所有这些范围近似并且可以分别地选择并且对于每个具体申请可以变化。
根据本公开的原理构造的浆料分配器可以包括任何适当的材料。在一些实施例中，浆料分配器可以包括任何适当的基本刚性的材料，基本刚性的材料可以包括例如能够利用成型系统改变出口的尺寸和形状的适当的材料。例如，可以采用适合地刚性的塑料，比如超高分子量(UHMW)塑料或金属。在其他实施例中，根据本公开的原理构造的浆料分配器可以由柔性材料制成，比如适当的软质塑料材料，包括例如聚氯乙烯(PVC)或氨基甲酯。
可以采用用于制造根据本公开的原理构造的浆料分配器的任何适用技术。例如，在浆料分配器由比如PVC或氨基甲酯的柔性材料制成的实施例中，可以采用多件铸模。多件铸模的外表面可以限定浆料分配器的内部流动几何形状。多件铸模可以由任何适当的材料制成，比如铝。铸模可被浸渍在比如PVC或氨基甲酯的柔性材料的加热溶液中。然后可以从浸渍材料移去铸模。
通过由已被设计成配合在一起以提供所需几何形状的多个独立的铝件制造铸模，铸模件可以彼此分离并且在其仍然温暖的同时从溶液中拉出。在足够高温时，柔性材料足够柔软以通过模铸浆料分配器的较小面积在不撕裂的情况下拉出较大的模铸件。在一些实施例中，模铸件面积是模铸件在移除期间通过其拉出的模铸浆料分配器的面积的大约115％，在其他实施例中为其大约110％，或小于模铸浆料分配器的面积。连接螺栓可被设置成互锁和对准模铸件，因此减少了接头处的闪动，并且因此可以去除螺栓以在从模铸浆料分配器的内部移除铸模期间拆卸多件铸模。
根据本公开的原理构造的浆料分配器可以用于各种制造工艺。例如，在一个实施例中，用于向前进网板提供浆料的方法可以利用根据本公开的原理的浆料分配器执行。含水石膏浆料流穿过浆料分配器的进口，浆料分配器包括具有用于朝向浆料分配器的出口重定向浆料流的曲线导向面的成形管道。例如，浆料流可以通过大约90度重定向，使得浆料流从大致横向于网板的行进线的方向重定向为基本平行于网板的行进线的方向。在其他实施例中，浆料流可以从进入流向52通过在大约四十五度至大约一百五十度的范围内的方向角θ的改变重定向为排出流向54。可以通过将成形管道构造成具有沿着从进口到出口的流动路径的至少一部分增大的横截面流通面积，在浆料流穿过成形管道的同时为浆料流减速。在一些实施例中，至少一个另外的浆料流能够通过成形管道的第二进口穿过成形管道。
含水石膏浆料流通过出口排出，使其沉积在网板上。排出流向54可以大致沿着前进网板的行进线。出口的形状可被调整以改变通过出口沿交叉加工方向排出的含水石膏浆料流。
本文中所有引用的参考文献在此均通过引用而结合到相同的程度，如同每篇参考文献被单独地和具体地指示为通过引用而结合并且如同在本文中整体阐述的。
术语“一种”、“一个”或“该”以及描述本发明的上下文中的类似表述(特别是在以下要求的上下文中)的使用被解释为覆盖单数和复数，除非在本文中另作陈述或通过上下文清晰地反驳。除非另作说明，术语“包括”、“具有”、“包含”和“含有”被解释为开放式术语(即，意味着“包括但不局限于”)。对本文中的值的范围的叙述仅旨在用作单独地参照落入范围内的每个独立值的简写方法，除非本文中另作说明，否则每个独立值如同分别地记载在本文中那样结合在说明书中。本文所描述的所有方法均以任意适当的顺序执行，除非本文中另作说明或者通过上下文清晰地反驳。本文中提供的任何以及全部示例或示例性语言(例如，“如”)仅旨在更好地说明本发明，而非对本发明的范围的限制，除非另作请求。说明书的任何语言均不应该被解释为表示对实施本发明所不可或缺的任何非请求保护的元件。
本文中描述的本发明的优选实施例包括为发明人所知的用于实施本发明的最佳方式。这些优选实施例的变型在本领域技术人员阅读上述说明时将变得明显。发明人期望熟练的技术人员可以酌情采用这些变型，并且发明人希望本发明以不同于本文中具体描述的方式实施。因此，本发明包括如被适用法律许可的随附权利要求书中记载的主题的全部改进和等同方案。此外，上述因素在其全部可能的变型中的任何组合均被本发明包括，除非本文中另作说明或者由上下文清晰地反驳。

Claims (16)

1.一种用于连续生产工序的浆料分配器，所述浆料分配器包括：
限定入口开ロ的进入节段；
与所述入口开ロ流体连通的成形管道：以及
出口，所述出口限定与所述成形管道流体连通的出口开ロ；
其中，所述成形管道包括抛物线导向面，所述抛物线导向面适于使从所述入口开ロ通过所述成形管道移动至所述出口开ロ的浆料流从入口流向重定向为出口流向；其中，所述出口开ロ的横截面流通面积在大于所述入口开ロ的横截面流通面积至所述入口开ロ的横截面流通面积的400％的范围内。
2.如权利要求1所述的浆料分配器，其中，所述出口开ロ的宽度沿着横向轴线延伸，所述抛物线导向面的相当大的部分沿着所述横向轴线与所述出口开ロ的宽度对准。
3.如权利要求1所述的浆料分配器，其中，所述成形管道具有基本矩形的横截面和限定所述抛物线导向面的基本曲线的外壁，使得通过所述入口开ロ进入所述浆料分配器的浆料流在经所述出口开ロ离开之前通过方向角的改变进行重定向。
4.如权利要求1或3所述的浆料分配器，其中，所述抛物线导向面至少部分地由所述成形管道的外部曲线壁限定。
5.如权利要求1或3所述的浆料分配器，其中，所述浆料流通过在四十五度到ー百五十度范围内方向角的变化从入口流向重定向为出ロ流向。
6.如权利要求1或3所述的浆料分配器，其中，所述浆料流通过在八十度到ー百度范围内方向角的变化从入口流向重定向为出口流向。
7.如权利要求1或3所述的浆料分配器，还包括：
适于局部地改变所述出口开ロ的开ロ形状的成型系统。
8.如权利要求1或3所述的浆料分配器，还包括与所述成形管道流体连通的第二入口开ロ。
9.如权利要求1或3所述的浆料分配器，其中，所述成形管道具有沿从所述入口开ロ朝向所述出口开ロ的方向增大的横截面流通面积。
10.一种用于向前进网板提供浆料的方法，所述方法包括：
使含水石膏浆料流沿入口流向穿过根据权利要求1至9中的任ー项所述的浆料分配器的入口，所述浆料分配器具有带有抛物线导向面的成形管道，使得所述抛物线导向面将所述含水石膏浆料流从所述入口流向重定向成朝向所述浆料分配器的出口开ロ的出口流向；以及
沿所述出口流向将所述含水石膏浆料流从所述出口排出在护板材料的前进网板上。
11.如权利要求10所述的方法，其中，从所述出口排出的所述含水石膏浆料流的所述出口流向基本平行于护板材料的所述前进网板的行进线。
12.如权利要求10所述的方法，还包括使至少ー个另外的浆料流通过所述成形管道的第二入口穿过所述成形管道。
13.如权利要求10或12所述的方法，还包括：
调整所述出口开ロ的形状以改变通过所述出口排出的所述含水石膏浆料流。
14.一种石膏浆料混合和分配组件，包括：
混合器，所述混合器适于搅拌水和烧石膏以形成含水烧石膏浆料；
根据权利要求1至9中的任一项所述的浆料分配器，所述浆料分配器与所述混合器流体连通。
15.如权利要求14所述的石膏浆料混合和分配组件，还包括：
输送管道，所述输送管道布置在所述混合器与所述浆料分配器之间并且与所述混合器和所述浆料分配器流体连通；
流动改变元件，所述流动改变元件与所述输送管道相关联以控制所述含水烧石膏浆料的流动；
含水泡沫供给管道，所述含水泡沫供给管道与所述混合器以及所述输送管道二者中的至少ー个流体连通。
16.如权利要求14或15所述的石膏浆料混合和分配组件，其中所述浆料分配器还包括与所述成形管道流体连通的第二入口开ロ，所述第二入口开口与所述混合器流体连通并且适于接收来自所述混合器的第二含水烧石膏浆料流。
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