ES2814291T3

ES2814291T3 - Mezclador y procedimiento de mezcla

Info

Publication number: ES2814291T3
Application number: ES15902271T
Authority: ES
Inventors: Ushio Sudo; Wataru Nakamura; Seigo Ishibashi; Hirokuni Tani
Original assignee: Yoshino Gypsum Co Ltd
Current assignee: Yoshino Gypsum Co Ltd
Priority date: 2015-08-26
Filing date: 2015-08-26
Publication date: 2021-03-26
Anticipated expiration: 2035-08-26
Also published as: KR102445755B1; JP6661249B2; IL257116A; CA2995910C; EP3342571B1; PL3342571T3; BR112018003438B1; BR112018003438A2; DK3342571T3; CN107949462A; EP3342571A4; IL257116B; EP3342571A1; US10589444B2; CA2995910A1; MX2018002111A; JPWO2017033302A1; SA518390978B1; AU2015406757A1; US20180243943A1

Abstract

Un mezclador (10) para la preparación de lechada de yeso (3), que tiene una carcasa circular (20) que define una zona de mezcla (10a) para mezclar y amasar la lechada de yeso, un disco rotativo (32) colocado en la carcasa y girado en una dirección de rotación predeterminada (R), un eje de accionamiento rotativo (30) conectado integralmente con el disco rotativo, una rasqueta (50) colocada en la zona de mezcla, y un puerto de descarga de lechada (40) provisto en la carcasa para alimentar la lechada de yeso de la zona de mezcla a una línea de producción: en el que dicho eje de accionamiento rotativo se extiende a través de una placa superior o inferior (21, 22) de dicha carcasa para ser conectado con dicho disco rotativo; en el que una porción final interior de dicha rasqueta se posiciona en una región central de dicho disco rotativo, y una porción final exterior de la rasqueta se posiciona en una zona periférica del disco; y en el que (i) y/o (ii): i): la rasqueta está doblada o curvada hacia atrás en una dirección de rotación del disco entre dichas porciones finales interior y exterior; ii): dicho puerto de descarga de lechada está colocado en una pared anular (23) de dicha carcasa y está provisto de un miembro divisor (47, 49) del paso fluido que divide una apertura del puerto en una pluralidad de aperturas estrechas (48, 48') con el fin de aumentar la resistencia al fluido en la lechada de yeso que fluye fuera de dicha zona de mezcla a través de dicha apertura del puerto, y el mezclador comprende además una parte basal anular (70) situada en dicha zona de mezcla concéntricamente con un centro de rotación (10b) de dicho disco rotativo, en el que la parte basal anular es rotada integralmente con dicho disco en dicha carcasa, y en el que una porción de extremo interior de dicha rasqueta está fijada a la parte basal anular.

Description

DESCRIPCIÓN

Mezclador y procedimiento de mezcla

[Campo técnico]

La presente invención se refiere a un mezclador y a un procedimiento de mezcla y, más concretamente, a un mezclador tipo rasquetas y a un procedimiento de mezcla para la preparación de lechada de yeso en el que un dispositivo de accionamiento rotativo está ubicado encima o debajo de una carcasa y un disco rotativo es girado por un eje rotativo del dispositivo de accionamiento rotativo que se extiende a través de una placa superior o inferior de la carcasa.

[Técnica antecedente]

Un panel de yeso se conoce como un panel que tiene un núcleo de yeso cubierto con hojas de papel para el revestimiento del panel de yeso. Los paneles de yeso son ampliamente utilizados en varios tipos de edificios como materiales de acabado interior arquitectónico debido a su ventajosa capacidad de resistencia o protección contra el fuego, el rendimiento de aislamiento acústico, la practicabilidad, el rendimiento de los costos, etc. En general, los paneles de yeso se producen mediante un proceso continuo de vertido y colada. Este proceso comprende una etapa de mezcla y agitación de la mezcla de yeso calcinado, agente auxiliar adhesivo, acelerador de fraguado, espuma (o agente espumante), etc. con una cantidad de agua de mezcla en un mezclador; una etapa de formación de vertido de la lechada de yeso calcinado preparada en el mezclador (denominada "lechada" en lo sucesivo) en un espacio entre las hojas de papel para el revestimiento del panel de yeso y formarlas en una forma de cinta continua tipo placa; y una etapa de secado y corte de cortar aproximadamente la formación continua solidificada en capas tipo cinta, secarla a la fuerza y después, recortarla para que tenga un tamaño de producto.

Por lo general, se utiliza un mezclador de tipo alfiler delgado y circular (también llamado "mezclador centrífugo de tipo alfiler") como mezclador para preparar la lechada en el proceso de producción de paneles de yeso y así sucesivamente. Este tipo de mezclador comprende una carcasa circular aplanada y un disco rotativo colocado de forma rotatoria en la carcasa, como se indica, por ejemplo, en el folleto del PCT de la solicitud internacional del PCT N° WO 00/56435 (Literatura sobre patentes i). Un dispositivo de accionamiento rotativo está situado encima de la carcasa. Un eje rotativo del dispositivo de accionamiento rotativo se extiende a través de una parte central de la cubierta superior o de la placa superior de la carcasa. El eje está fijado a una parte central del disco rotativo. La placa superior de la carcasa está equipada con una pluralidad de alfileres superiores (alfileres estacionarios). Los alfileres superiores penden de la placa superior hacia abajo hasta la proximidad del disco rotativo. El disco rotativo está equipado con alfileres inferiores (alfileres móviles). Los alfileres inferiores están fijados verticalmente en el disco y se extienden hacia arriba hasta la proximidad de la placa superior. Los alfileres superiores e inferiores están dispuestos en posiciones radialmente alternas. Una pluralidad de puertos de alimentación de ingredientes para la alimentación de los materiales mencionados en el mezclador se disponen en una región central de la cubierta superior o de la placa superior de la carcasa. Los materiales a mezclar y amasar se suministran al disco a través de los respectivos puertos de alimentación. Los materiales se mezclan y amasan mientras se mueven radialmente hacia afuera en el disco bajo una acción de fuerza centrífuga. En la periferia de la carcasa o en una placa inferior (placa de fondo) de la misma se dispone de un puerto de descarga de lechada para entregar la mezcla (lechada) fuera del mezclador. La lechada se saca del mezclador a través del puerto de descarga de lechada.

Como otro tipo de mezclador, un mezclador de tipo rasquetas es conocido en la técnica. Este tipo de mezclador agita los ingredientes a mezclar con el uso de un disco rotativo y una rasqueta. Por ejemplo, el mezclador, tal como se revela en la publicación de patente japonesa abierta a inspección pública No. 7-1437 (Literatura de Patente 2), comprende una carcasa circular aplanada y un disco rotativo colocado de forma rotativa en la carcasa, de forma similar al mezclador de tipo alfiler tal como se ha expuesto anteriormente. Un dispositivo de accionamiento rotativo está situado debajo de la carcasa. Un eje rotativo del dispositivo de accionamiento rotativo se extiende a través de una parte central de la placa inferior (placa de fondo) de la carcasa. El eje está fijado a una parte central del disco rotativo. Una rasqueta está fijada a una superficie inferior del disco. Además, otra rasqueta está colocada debajo de una cubierta superior o placa superior, en la proximidad de su superficie inferior. Las rasquetas superior e inferior giran junto con el disco rotativo. Los materiales a mezclar y amasar y el agua de mezcla se suministran al disco a través de los respectivos puertos de alimentación de la cubierta o placa superior. Los materiales y el agua se agitan y mezclan mientras se mueven radialmente hacia fuera en el disco bajo una acción de fuerza centrífuga, y luego, se sacan del mezclador a través de un puerto de descarga de lechada.

La literatura de patente 3 revela un mezclador y un procedimiento de mezcla que permiten un suministro estable de la lechada a alto caudal con la espuma mezclada uniformemente en ella, y que permiten reducir el consumo de espuma para alimentar la lechada. El mezclador (10) tiene una carcasa (20), un disco rotativo (32), un puerto de salida de lechada (45), un conducto de entrega de lechada (46) y una sección de conector hueco (47). Un puerto de alimentación de espuma (41) está dispuesto en una posición predeterminada de una pared anular o de la sección de conector hueco. El puerto de alimentación de espuma alimenta la espuma a la lechada, inmediatamente antes de que ésta entre en el puerto de salida de la lechada, o alimenta la espuma a la lechada en la sección de conector hueco. La lechada y la espuma se mezclan entre sí en el puerto de salida de la lechada o en su parte aguas abajo. La espuma no se somete sustancialmente al impacto de la agitación del mezclador y se reduce la cantidad de pérdida de la espuma. La espuma se mezcla uniformemente con la lechada incluso cuando se aumenta el caudal de la lechada y, por lo tanto, se puede aumentar la velocidad de producción de los paneles de yeso.

[Lista de citas]

[Literatura de patentes]

[Literatura de patente 1] Folleto del PCT No. WO 00/56435

[Literatura de patente 2] Publicación abierta a inspección pública de la patente japonesa No. 7-1437

[Literatura de patente 3] WO2004103663 (A1)

[Sumario de la invención]

[Problema técnico]

Como se ha descrito anteriormente, el mezclador de tipo alfileres y el mezclador de tipo rasquetas se conocen en la técnica como mezcladores para la preparación de lechada de yeso. El mezclador de alfileres puede mezclar y amasar la lechada de yeso necesaria y suficientemente en un corto período de tiempo. Por lo tanto, se puede mejorar la resistencia del yeso fraguado. Por lo tanto, el mezclador tipo alfiler se considera ventajoso para asegurar la resistencia del yeso fraguado. Por esas razones, los mezcladores tipo alfiler se utilizan en muchos procesos de producción para la fabricación de paneles de yeso, en la actualidad.

Sin embargo, en el mezclador de alfileres, muchos alfileres están unidos al disco. Por lo tanto, el mezclador tiene un gran número de partes mecánicas. Además, se requiere un mantenimiento y cuidado relativamente frecuente de los alfileres, el reemplazo de los mismos, etc., debido a la abrasión o el desgaste de los alfileres. Por lo tanto, los costos de mantenimiento y cuidado aumentan y se requiere una gran cantidad de mano de obra para el reemplazo de los alfileres, etc. Este es uno de los problemas del mezclador de alfileres. Además, los muchos alfileres están situados en la zona de mezcla del mezclador de alfileres. Por lo tanto, en la zona de mezcla existe un número relativamente grande de regiones estrechas o regiones de aguas muertas. La lechada tiende a permanecer en esas regiones. Este es otro problema del mezclador tipo alfiler, que ya ha sido reconocido. Además, el mezclador tipo alfiler se considera ventajoso para mejorar la resistencia del yeso fraguado. Sin embargo, es probable que se produzca el fenómeno denominado "retemperado" debido a la mezcla y el amasado excesivos. Esto puede dar lugar a un problema de reducción de la resistencia del yeso fraguado.

Por otro lado, la zona de mezcla del mezclador tipo rasquetas tiene una configuración relativamente simple. Por lo tanto, este tipo de mezclador es ventajoso para simplificar el mantenimiento y el cuidado. Además, las regiones estrechas o las regiones de aguas muertas en las que es probable que se quede la lechada de yeso apenas se generan en la zona de mezcla del mezclador de rasqueta. Esto es ventajoso para impedir la permanencia y la adhesión de la lechada en o al interior del mezclador, etc.

En lo que respecta al mezclador de tipo rasquetas, hay que diseñar la posición de un extremo interno de la rasqueta, el número de rasquetas, la orientación y la posición de la rasqueta, etc. Por lo tanto, al diseñar estas cuestiones, es necesario tener en cuenta: una interferencia posicional del extremo interno de la rasqueta, con respecto al eje rotativo, puerto de entrada de polvo, puerto de entrada de líquido; la prevención de la permanencia de la lechada de yeso en una región central del disco rotativo, etc. Por lo tanto, es muy difícil optimizar el número de rasquetas, la configuración, orientación y posición de la rasqueta, etc. de tal manera que una presión de descarga de la lechada se obtenga suficientemente por medio de las fuerzas centrífugas o las potencias de rotación del disco rotativo y de la rasqueta. Por ejemplo, el mezclador de tipo rasquetas, tal como se revela en la literatura de patente 2, tiene un puerto de descarga de lechada situado en una placa inferior. Esto se debe a que la lechada se descarga de la zona de mezcla, relativamente en gran medida dependiendo de la gravedad. Sin embargo, en la disposición en que la lechada se descarga gravitacionalmente, la posición del puerto de descarga de lechada se limita a la placa inferior (o a la parte inferior de una pared anular en las proximidades de la placa inferior). Por lo tanto, la relación de posición entre el mezclador y una línea de producción es limitada. Esto da lugar a la pérdida de flexibilidad de diseño de un aparato de fabricación de paneles de yeso.

En el mezclador de tipo rasquetas, como la posición del puerto de descarga de la lechada depende de la gravedad, el tiempo de retención de la lechada es relativamente corto. Por lo tanto, es difícil mezclar y amasar la lechada de manera uniforme y suficiente en la zona de mezcla. Así, se considera que una masa de lechada espesa, que se obtiene de la lechada producida por el mezclador de tipo rasquetas, apenas ejerce su resistencia suficiente. Sin embargo, de acuerdo con los estudios y conclusiones de los actuales inventores en los últimos años, es posible mezclar y amasar la lechada de manera uniforme y suficiente y asegurar la resistencia deseable de la masa de lechada espesa, si el número de las rasquetas, la orientación y la posición de la rasqueta, etc., están adecuadamente predeterminados, y la ubicación del puerto de descarga de la lechada está preestablecida en una posición que depende principalmente de las fuerzas centrífugas o las potencias de rotación del disco rotativo y de la rasqueta.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un mezclador de rasquetas y un procedimiento de mezcla que pueda aumentar el tiempo de retención de la lechada de yeso en la zona de mezcla, por lo que la lechada puede mezclarse y amasarse suficientemente en la zona de mezcla.

Además, es un objeto de la presente invención proporcionar un mezclador de rasquetas y un procedimiento de mezcla que pueda uniformizar la distribución de la densidad y la distribución de la velocidad de la lechada en la zona de mezcla, por lo que la lechada puede mezclarse y amasarse uniformemente en la zona de mezcla.

Además, es un objeto de la presente invención proporcionar un mezclador de rasquetas y un procedimiento de mezcla en el que una rasqueta puede ser convenientemente posicionada en una carcasa del mezclador y en el que el puerto de descarga de lechada puede ser posicionado en una región verticalmente central de una pared anular, o en un lugar más alto de la pared.

[Solución del problema]

La presente invención proporciona un mezclador para la preparación de lechada de yeso, que tiene una carcasa circular que define un área de mezcla para mezclar y amasar la lechada de yeso, un disco rotativo colocado en la carcasa y girado en una dirección de rotación predeterminada, un eje de accionamiento rotativo conectado integralmente con el disco rotativo, una rasqueta colocada en el área de mezcla y un puerto de descarga de lechada proporcionado en la carcasa para alimentar la lechada de yeso del área de mezcla a una línea de producción;

en el que dicho eje de accionamiento rotativo se extiende a través de una placa superior o inferior de dicha carcasa para ser conectado con dicho disco rotativo;

en el que una porción final interior de dicha rasqueta está colocada en una región central de dicho disco rotativo, una porción final exterior de la rasqueta está colocada en una zona periférica del disco, y dicho puerto de descarga de lechada está colocado en una pared anular de dicha carcasa; y

en el que dicho puerto de descarga de lechada está provisto de un medio de división del paso de fluido que divide una apertura del puerto a una pluralidad de aperturas estrechas con objeto de aumentar la resistencia al fluido en la lechada de yeso que fluye fuera de dicha zona de mezcla a través de dicha apertura del puerto, y el mezclador comprende además una parte basal anular (70) colocada en dicha zona de mezcla concéntricamente con un centro de rotación (10b) de dicho disco rotativo, en el que la parte basal anular es rotada integralmente con dicho disco en dicha carcasa, y en el que una porción final interior de dicha rasqueta está fijada a la parte basal anular.

Desde otro aspecto de la invención, la presente invención proporciona un procedimiento de mezcla para la lechada de yeso con el uso de un mezclador para la preparación de la lechada de yeso, el mezclador tiene una carcasa circular que define un zona de mezcla para mezclar y amasar la lechada de yeso, un disco rotativo colocado en la carcasa y girado en una dirección de rotación predeterminada, un eje de accionamiento rotativo conectado integralmente con el disco rotativo, una rasqueta colocada en la zona de mezcla y un puerto de descarga de lechada provisto en la carcasa para alimentar la lechada de yeso de la zona de mezcla a una línea de producción;

en el que una porción final interior de dicha rasqueta está colocada en una región de centro de dicho disco rotativo, una porción final exterior de la rasqueta está colocada en una zona periférica del disco, dicho puerto de descarga de lechada está colocado en una pared anular de dicha carcasa, y una apertura de dicho puerto de descarga de lechada está dividido a una pluralidad de aperturas estrechas con objeto de aumentar resistencia al fluido en la lechada de yeso que fluye fuera de dicha zona de mezcla a través de dijo apertura del puerto; y

en el que dicho eje de accionamiento rotativo se extiende a través de una placa superior o inferior de dicha carcasa, y el eje rota dicho disco rotativo y dicha rasqueta sobre un eje de rotación del eje de modo que dicha lechada se mezcla y amasa en dicha zona de mezcla y la lechada se desplaza hacia la periferia de la zona de mezcla por la fuerza centrífuga que actúa sobre la lechada, por lo que la lechada fluye fuera de dicha zona de mezcla a través de dicho puerto de descarga de lechada, y una parte basal anular (70) está colocada en dicha zona de mezcla concéntricamente con un centro de rotación (10b) de dicho disco rotativo, en el que la parte basal anular es rotada integralmente con dicho disco rotativo en dicha carcasa, y en el que dicha rasqueta está soportada horizontalmente mediante la fijación de dicha porción final interior de la rasqueta a la parte basal anular.

De acuerdo con la disposición anterior de la presente invención, la resistencia al fluido en el puerto de descarga de lechada se incrementa, de modo que el tiempo de retención de la lechada en la zona de mezcla se prolonga de tal manera que permite una mezcla y amasado suficientes de la lechada de yeso en la zona de mezcla. Preferentemente, la apertura del puerto de descarga de la lechada se divide en una pluralidad de ranuras o pasajes de fluido estrechos por un miembro guía horizontal, vertical o enrejado. Un área total del puerto de descarga de la lechada, que incluye un puerto (o puertos) de fraccionamiento, se establece para estar en un intervalo, preferentemente, de 2% a 10%, más preferentemente, de 3% a 8% de un área total de una superficie circunferencial interna de la pared anular. Además, una proporción de área abierta del puerto de descarga de la lechada (incluyendo el puerto (o puertos) de fraccionamiento) se establece para estar en un intervalo, preferentemente, de 50% a 80%, más preferentemente, de 55% a 75%.

De acuerdo con la disposición de la parte anular basal como se ha establecido anteriormente, se puede asegurar un dispositivo, que apoya la parte final interna de la rasqueta, en una parte central del disco rotativo, de modo que la porción final interna de la rasqueta pueda ser firmemente soportada. Además, la parte basal anular evita que se forme una región de estancia de lechada o una región de agua muerta en la región central del disco rotativo. Por lo tanto, la porción final interna de la rasqueta puede ser posicionada en la región central del disco rotativo. Además, la parte basal anular mejora la flexibilidad en el diseño del número de rasquetas, la orientación y la posición de cada una de las rasquetas, etc. Así, según la presente invención, una presión de descarga de la lechada puede ser mejorada optimizando el número de rasquetas, orientación y posición de cada una de las rasquetas, etc., y así, el puerto de descarga de lechada puede ser colocado en una región de centro verticalmente de la pared anular o en una ubicación más alta en la pared.

La presente invención también proporciona un mezclador para la preparación de la lechada de yeso, que tiene una carcasa circular que define una zona de mezcla para mezclar y amasar la lechada de yeso, un disco rotativo colocado en la carcasa y girado en una dirección de rotación predeterminada, un eje de accionamiento rotativo conectado integralmente con el disco rotativo, una rasqueta colocada en la zona de mezcla, y un puerto de descarga de lechada proporcionado en la carcasa para alimentar la lechada de yeso de la zona de mezcla a una línea de producción; en el que dicho eje de accionamiento rotativo se extiende a través de una placa superior o inferior de dicha carcasa para ser conectado con dicho disco rotativo; y

en el que una porción final interior de dicha rasqueta está colocada en una región de centro de dicho disco rotativo, una porción final exterior de la rasqueta está colocada en una zona periférica del disco, y la rasqueta está doblada o curvada hacia atrás en una dirección de rotación del disco entre dichas porciones finales interior y exterior.

Desde otro aspecto de la invención, la presente invención proporciona un procedimiento de mezcla para la lechada de yeso con el uso de un mezclador para la preparación de la lechada de yeso, el mezclador tiene una carcasa circular que define una zona de mezcla para mezclar y amasar la lechada de yeso, un disco rotativo colocado en la carcasa y girado en una dirección de rotación predeterminada, un eje de accionamiento rotativo conectado integralmente con el disco rotativo, una rasqueta colocada en la zona de mezcla y un puerto de descarga de lechada provisto en la carcasa para alimentar la lechada de yeso de la zona de mezcla a una línea de producción;

en el que una porción final interior de dicha rasqueta está colocada en una región de centro de dicho disco rotativo, una porción final exterior de la rasqueta está colocada en una zona periférica del disco, y la rasqueta está doblada o curvada hacia atrás en una dirección de rotación del disco, entre dichas porciones finales interior y exterior; y

en el que dicho eje de accionamiento rotativo se extiende a través de una placa superior o inferior de dicha carcasa, y el eje rota dicho disco rotativo y dicha rasqueta sobre un eje de rotación del eje de modo que dicha lechada se mezcla y amasa en dicha zona de mezcla.

De acuerdo con la disposición anterior de la presente invención, la rasqueta, que está doblada o curvada hacia atrás en la dirección de rotación, uniformiza la distribución de la densidad de la lechada y la distribución de la velocidad de fluido de la lechada, respectivamente, en la zona de mezcla. Por lo tanto, la lechada puede ser mezclada uniformemente en la zona de mezcla. Por ejemplo, en el caso de que la rasqueta se doble en una sola posición, el ángulo de la parte doblada se establece para que sea, preferentemente, un ángulo en un intervalo de 45 ± 15 grados, más preferentemente, un ángulo en un intervalo de 45 ± 10 grados. Preferentemente, la rasqueta tiene una pluralidad de partes dobladas, o la rasqueta está generalmente curvada, por lo que la rasqueta se extiende hacia fuera de un área central del mezclador, sustancialmente a lo largo de una curva involutiva. Preferentemente, una porción final distal de la rasqueta está orientada en un ángulo en un intervalo de 75 ± 15 grados con respecto a una dirección radial de la zona de mezcla.

Más preferentemente, un eje central de la rasqueta está orientado en una dirección en un ángulo que varía de 60 a 120 grados con respecto a un segmento de línea que pasa a través de un centro de apoyo de la rasqueta y un centro de rotación del disco rotativo. Deseablemente, un diámetro de la parte basal anular se establece para ser tres o más veces tan grande como un diámetro del eje de accionamiento rotativo, y la porción final interior de la rasqueta se fija en una superficie superior de la parte basal anular. Lo más deseable es que el eje central de la rasqueta esté orientado en una dirección perpendicular al segmento de línea anterior. Según esta disposición, la lechada en la zona de mezcla puede ser activada radialmente hacia fuera del disco rotativo por la rasqueta; por lo tanto, el puerto de descarga de lechada puede ser provisto en una posición optimizada de la pared anular de la carcasa.

Preferentemente, se proporciona un alfiler para ser colocado en la periferia del disco rotativo, para aumentar el flujo de fluido de la lechada que fluye fuera de la zona de mezcla a través del puerto de descarga de lechada. De acuerdo con tal disposición, la presión de descarga de la lechada de yeso puede ser aumentada aún más por el alfiler, que activa o empuja la lechada moviéndola a la periferia de la zona de mezcla, en una dirección tangencial o radialmente hacia afuera del disco rotativo. Además, una porción final distal de la rasqueta puede ser coincidente en posición con el alfiler y soportada por el alfiler, con lo que se puede asegurar un soporte estable adicional de la rasqueta.

En el mezclador con la rasqueta doblada o curvada hacia atrás en la dirección de rotación, el disco rotativo está, preferentemente, formado con una porción dentada de engranaje en la periferia del disco rotativo, en lugar del alfiler anterior, para aumentar el flujo de fluido de la lechada que fluye fuera de la zona de mezcla a través del puerto de descarga de lechada. Según esta disposición, la lechada que se mueve a la periferia de la zona de mezcla es activada o empujada en la dirección tangencial o radialmente hacia fuera del disco rotativo por la porción dentada de engranaje y la rasqueta doblada o curvada, de modo que la presión de descarga de la lechada es adicionalmente incrementada.

[Efectos ventajosos de la invención]

De acuerdo con el mezclador de rasquetas y el procedimiento de mezcla, en el que el puerto de descarga de lechada se coloca en la pared anular y la abertura del puerto se divide en las aberturas estrechas para aumentar la resistencia de fluido en el efluente de lechada de la zona de mezcla, se puede aumentar el tiempo de retención de la lechada de yeso en la zona de mezcla, por lo que la lechada puede mezclarse suficientemente en la zona de mezcla.

Además, según el mezclador de rasquetas y el procedimiento de mezcla en el que la rasqueta se dobla o curva hacia atrás en la dirección de rotación del disco rotativo, la distribución de la densidad de la lechada y la distribución de la velocidad de la lechada en la zona de mezcla pueden uniformarse, por lo que la lechada puede mezclarse uniformemente en la zona de mezcla.

Además, según el mezclador de rasquetas y el procedimiento de mezcla en el que la parte basal anular se coloca en la zona de mezcla concéntricamente con el centro de rotación del disco rotativo y la porción final interna de la rasqueta se fija a la parte basal anular, la rasqueta puede colocarse adecuadamente en la carcasa del mezclador y el puerto de descarga de la lechada puede colocarse en una región del centro verticalmente de la pared anular, o en un lugar más alto de la pared.

[Breve descripción de los dibujos]

[FIG. 1] La FIG. 1 es un diagrama explicativo del proceso que ilustra parcial y esquemáticamente un proceso de producción de paneles de yeso.

[FIG. 2] La FIG. 2 es una vista parcial en planta de un aparato de fabricación de paneles de yeso en la que se ilustra esquemáticamente la disposición de una línea de producción de paneles de yeso.

[FIG. 3] La FIG.3 es una vista en planta que ilustra una disposición completa de un mezclador.

[FIG. 4] La FIG.4 es una vista en perspectiva que ilustra la disposición completa del mezclador.

[FIG. 5] La FIG.5 es una vista en sección transversal que ilustra la estructura interna del mezclador.

[FIG. 6] La FIG.6 es una vista en perspectiva seccional fragmentaria que muestra la estructura interna del mezclador.

[FIG. 7] La FIG. 7 incluye una vista en sección transversal y una vista en sección transversal parcialmente ampliada del mezclador, que muestran una relación posicional entre un eje rotativo, rasquetas y una parte basal anular.

[FIG. 8] La FIG. 8 incluye una vista en sección transversal vertical y vistas en secciones transversales parcialmente ampliadas del mezclador, que muestran la relación posicional entre el eje, las rasquetas y la parte basal.

[FIG. 9] La FIG. 9 incluye vistas en secciones transversales y una vista en perspectiva que ilustra una configuración de la rasqueta.

[FIG. 10] La FIG. 10 incluye vistas en perspectiva y vistas en secciones transversales verticales ampliadas que muestran las estructuras del puerto de descarga de la lechada.

[FIG. 11] La FIG. 11 incluye vistas en secciones transversales de los mezcladores que muestran modificaciones de la relación posicional entre el eje rotativo, las rasquetas y la parte basal.

[FIG. 12] La FIG. 12 incluye vistas en secciones transversales de los mezcladores, cada una ejemplificando la relación posicional entre la rasqueta y el alfiler.

[FIG. 13] La FIG. 13 es una vista en sección transversal parcialmente ampliada del mezclador que muestra una modificación de la parte basal anular.

[FIG. 14] La FIG. 14 incluye una vista en sección transversal y una vista en sección transversal parcialmente ampliada del mezclador provisto de las rasquetas, estando cada una de las rasquetas doblada en una sola parte doblada, hacia atrás en la dirección de rotación.

[FIG. 15] La FIG. 15 incluye una vista en sección transversal y una vista en sección transversal parcialmente ampliada del mezclador provisto de las rasquetas, teniendo cada una de las rasquetas un número de partes dobladas, dobladas hacia atrás en la dirección de rotación.

[FIG. 16] La FIG. 16 es una vista en sección transversal del mezclador provisto de las rasquetas, estando cada una de las rasquetas generalmente curvada hacia atrás en la dirección de rotación.

[FIG. 17] La FIG. 17 es una vista en sección transversal del mezclador provisto de las rasquetas, estando cada una de las rasquetas curvada hacia atrás en la dirección de rotación, y que tiene un número de porciones dentadas de engranaje formadas en una zona periférica del disco rotativo.

[Forma de realización]

Con referencia a los dibujos adjuntos, se describen a continuación las formas de realización preferentes de la presente invención.

La FIG. 1 es un diagrama explicativo del proceso que ilustra parcial y esquemáticamente un proceso de producción de paneles de yeso, y la FIG. 2 es una vista parcial en planta que ilustra esquemáticamente una disposición de una línea de producción de paneles de yeso.

Como se muestra en las FIG. 1 y 2, una hoja de papel inferior 1, que es una hoja de papel para un revestimiento de panel de yeso, se transporta a lo largo de una línea de producción. El mezclador se define por un mezclador de tipo rasquetas 10, que se encuentra en una posición predeterminada en relación con una línea de transporte, por ejemplo, en una posición por encima de la línea de transporte. Los ingredientes en polvo P (yeso calcinado, agente adhesivo, acelerador de fraguado, aditivos, aglomerante, etc.) y el agua de mezcla L se introducen en el mezclador 10. El mezclador 10 mezcla y amasa los ingredientes en polvo P y el agua de mezclado W y prepara la lechada (lechada de yeso calcinado) 3 para ser alimentada en la hoja 1 de la línea de producción. La lechada 3 se entrega a través de una sección de entrega de lechada 4 y un tubo de salida de lechada 7, y se vierte en una zona central a lo ancho de la hoja 1 (una zona central del panel de yeso) a través de un puerto de salida de lechada 7a. Una parte de la lechada 3 se entrega a los conductos de fraccionamiento 8 (8a, 8b) para ser vertida en las porciones finales a lo ancho de la hoja 1 (zonas de borde del panel de yeso) a través de los puertos de salida 8c, 8d de la lechada. En la lechada 3 a verter en la zona central en sentido ancho, se mezcla el agente espumante o la espuma M para ajustar su gravedad específica. El agente espumante o la espuma M se introduce en la sección 4. Si se desea, el agente espumante o la espuma M pueden ser introducidos en la lechada en los conductos de fraccionamiento 8.

La hoja 1 se transporta junto con la lechada 3 para llegar a un par de rodillos formadores 18 (18a, 18b). Una hoja superior de papel 2 se desplaza parcialmente alrededor de una periferia del rodillo superior 18a para convertir su dirección hacia una dirección de transporte. La hoja desviada 2 se pone en contacto con la lechada 3 en la hoja inferior 1 y se transfiere en la dirección de transporte sustancialmente en paralelo con la hoja inferior 1. Una formación continua 5 de tres capas en forma de una cinta constituida por las hojas 1,2, y la lechada 3 se forma en un lado aguas abajo de los rodillos 18. Esta formación 5 discurre en continuo a una velocidad de transporte V mientras se produce una reacción de fraguado de la lechada, y llega a los rodillos de corte grueso 19 (19a, 19b). Si se desea, en lugar de los rodillos de conformación 18 se pueden emplear diversos dispositivos de conformación, como el dispositivo de conformación que depende de la acción de paso de una extrusora o una compuerta con una abertura rectangular.

Los rodillos cortadores 19 cortan la formación continua en capas en forma de cinta en paneles de una longitud predeterminada para hacer paneles, cada uno con un núcleo de yeso cubierto con las hojas de papel, en otras palabras, paneles verdes. Los paneles verdes se transportan a través de un secador (no se muestra) que está situado hacia la dirección indicada por una flecha J (en un lado aguas abajo en la dirección de transporte), por lo que los paneles verdes se someten a un secado forzado en el secador. A continuación, se recortan para ser paneles, cada uno de los cuales tiene una longitud de producto predeterminada, y así se producen los productos de los paneles de yeso.

Las FIG. 3 y 4 son vistas en planta y perspectiva que ilustran la disposición completa del mezclador 10, y las FIG. 5 y 6 son una vista en sección transversal y una vista en perspectiva en sección fragmentaria que muestra una estructura interna del mezclador 10.

Como se muestra en las FIG. 3 y 4, el mezclador 10 tiene una carcasa cilíndrica aplanada 20 (denominada "carcasa 20" en adelante). La carcasa 20 tiene un disco horizontal en forma de placa superior o cubierta superior 21 (referido como "placa superior 21" de aquí en adelante), un disco horizontal en forma de placa inferior o cubierta inferior 22 (referido como "placa inferior 22" de aquí en adelante), y una pared anular o pared circunferencial exterior 23 (referida como "pared anular 23" de aquí en adelante) la cual está colocada en porciones periféricas de las placas superior e inferior 21,22. Las placas 21, 22 están verticalmente separadas una distancia predeterminada, de modo que se forma en el mezclador 10 una zona de mezcla interna 10a para mezclar y amasar los materiales de polvo P y el agua de mezcla L.

Se forma una abertura circular 25 en la parte central de la placa superior 21. Una porción final inferior ampliada 31 de un eje rotativo vertical 30 se extiende a través de la abertura 25. El eje 30 está conectado con un dispositivo de accionamiento rotativo (no se muestra), como un motor de accionamiento eléctrico, y se acciona en rotación en una dirección de rotación predeterminada (en el sentido de las agujas del reloj R, visto desde su parte superior en esta forma de realización). Si se desea, se puede interponer un dispositivo de velocidad variable, como un mecanismo de engranaje de velocidad variable o un conjunto de cinta de velocidad variable, entre el eje 30 y un eje de salida del dispositivo de accionamiento rotativo.

Un conducto de suministro de polvo 15 está conectado a la placa superior 21, para alimentar la zona de mezcla 10a con los ingredientes de polvo P a mezclar. Un conducto de suministro de agua 16 también está conectado a la placa superior 21, para suministrar una cantidad de agua de mezcla L a la zona 10a. Si se desea, se puede conectar adicionalmente a la placa superior 21 un regulador de presión interna, etc. (no se muestra), para limitar el aumento excesivo de la presión interna del mezclador 10.

En la pared anular 23, en el lado opuesto de la sección 4, están provistos puertos de fraccionamiento 8e, 8f, cada uno de los cuales puede considerarse como un tipo de puerto de descarga de lechada. Los conductos de fraccionamiento 8a y 8b están conectados a los puertos 8e y 8f, respectivamente. En esta forma de realización, los puertos 8e, 8f están posicionados, espaciados angularmente en un ángulo predeterminado a uno del otro.

En la pared anular 23 se forma un puerto de descarga de lechada 40, que constituye la sección de entrega de lechada 4, espaciada angularmente en un ángulo predeterminado p a partir del puerto de fraccionamiento 8f en la dirección de rotación R (en el lado aguas abajo). El puerto 40 se abre en una superficie circunferencial interior de la pared 23.

Como se muestra en las FIG. 5 y 6, un extremo abierto agrandado de una sección 41 de conector hueco está conectado al puerto de descarga de lechada 40. La sección 41 se extiende hacia afuera de la pared anular 23. Un extremo abierto reducido de la sección 41 está conectado a una porción de extremo superior del tubo de descarga de lechada 42. El tubo 42 es un componente de un mezclador, que suele denominarse "canalón vertical" o "receptáculo". El tubo 42 constituye la sección 4 de entrega de lechada junto con el puerto 40 y la sección 41.

Un conducto de alimentación de espuma 45 para alimentar la espuma o el agente espumante M a la lechada está conectado a una sección de conector hueco 41. Un puerto de alimentación de espuma 46 se abre en una superficie de la pared interna de la sección 41. La espuma o el agente espumante M para ajustar el volumen de la lechada se alimenta a la lechada en la sección 41 por el conducto 45.

La lechada y la espuma se introducen a través de la sección de conector hueco 41 en un área vertical en el canalón (área intratubular) en el tubo de entrega de lechada 42. La lechada y la espuma giran alrededor del eje central del tubo 42, de modo que la lechada se arremolina en el área del canalón del tubo 42. La lechada y la espuma se someten a una fuerza de cizallamiento para que se mezclen entre sí, por lo que la espuma se dispersa uniformemente en la lechada. La lechada en el tubo 42 fluye gravitacionalmente hacia abajo en la zona del canalón. Luego, la lechada se entrega en el área central a lo ancho de la lámina inferior 1 a través del tubo de salida de lechada 7 (FIG. 1 y 2). El tubo 7 es así denominado "bota".

En la carcasa 20, un disco rotativo 32 está colocado de forma rotativa. La cara inferior de la porción final 31 del eje 30 está asegurada fijamente a la parte central del disco 32. Un eje de rotación o un eje geométrico central del disco 32 coincide con el eje geométrico central 10b del eje 30. El disco 32 se gira con la rotación del eje 30 en una dirección como la indicada por la flecha R (sentido de las agujas del reloj).

Como se muestra en las FIG. 5 y 6, una pluralidad de rasquetas 50 está colocada en la carcasa 20 y espaciadas angularmente en un intervalo angular de 120 grados. Una parte anular basal 70 para soportar las porciones finales internas de las rasquetas 50 está formada fuera de la porción final inferior 31 del eje 30. La parte basal 70 es integral con el disco 32 y la porción final inferior 31, de manera que gira con el eje 30. La parte basal 70 tiene una superficie superior plana horizontal 72. Las porciones finales internas de las rasquetas 50 están fijadas a la superficie superior 72 de la parte basal 70 mediante herramientas de fijación o herramientas de anclaje 71 como pernos o tornillos. Cada una de las rasquetas 50 está soportada en forma de voladizo por la parte basal 70. Cada una de las rasquetas 50 se extiende hacia afuera en la zona de mezcla 10a para terminar en una posición muy próxima a la superficie de la pared circunferencial interna de la pared anular 23.

Las FIG. 7 y 8 incluyen una vista en sección transversal, una vista en sección transversal vertical y vistas en secciones transversales parcialmente ampliadas que muestran la relación posicional entre el eje 30, las rasquetas 50 y la parte basal 70.

Como se muestra en las FIG. 7 y 8, la parte basal 70 está formada alrededor de la porción final inferior 31, coaxialmente sobre un eje central 10b del disco 32. Un radio externo r3 de la parte basal 70 está configurado para ser dos o tres veces más grande que un radio externo r1 de la porción final inferior 31 (tres a cinco veces más grande que el diámetro del eje 30).

Como se muestra en la FIG. 8(B), la altura h2 de la parte basal 70 es menor que la altura h1 de la zona de mezcla 10a. Una superficie superior 72 de la parte basal 70 define un plano horizontal separado de una superficie inferior de la placa superior 21. Por ejemplo, en un caso en que el mezclador 10 tiene la zona de mezcla 10a aumentada en su volumen, la altura h1, h2 se incrementa igualmente de manera que la dimensión h3 entre la placa superior 21 y la superficie superior 72 se mantiene en un valor constante. Por lo tanto, la rasqueta 50 y la placa superior 21 mantienen su relación posicional constante entre ellas.

Las herramientas de fijación o anclaje 71 para sostener la porción final interna de la rasqueta 50 están colocadas en un par. Como se muestra en la Fig. 7(B), un centro de apoyo 75 de la rasqueta 50 está situado entre los fulcros definidos por las herramientas de fijación o anclaje 71 a la izquierda y a la derecha, respectivamente. Un eje central 50a de la rasqueta 50 pasa por el centro de apoyo 75. El eje 50a se extiende en dirección tangencial con respecto a un círculo imaginario perfecto n centrado en el eje central 10b y con un radio r2. En la FIG. 7(B), una línea normal Z del círculo n pasa por el eje central 10b y el centro de apoyo 75. Un ángulo 01 entre el eje central 50a y la línea normal Z es de 90 grados. El ángulo 01 no es necesariamente de 90 grados, pero el ángulo 01 puede ser establecido para ser, preferentemente, un ángulo en un intervalo entre 60 grados y 120 grados, más preferentemente, el ángulo en un intervalo entre 75 grados y 115 grados. La rasqueta 50 se extiende horizontalmente en una posición muy cercana a una superficie inferior de la placa superior 21. La rasqueta 50 termina en una posición muy próxima a la superficie de la pared circunferencial interna de la pared anular 23.

Como se muestra en las Figuras 8(A) y 8(B), la rasqueta 50 está apoyada en el estilo de voladizo por la parte basal 7. Sin embargo, la rasqueta 50 puede estar apoyada en un estilo de dos puntos o en ambos extremos por la parte basal 7 y un alfiler 36, como se muestra en FIG. 8 (C), donde una porción de extremo distal (una cara del extremo distal 59) de la rasqueta 50 está alineada y conectada con el alfiler 36.

La FIG. 9(A) es una vista en sección transversal de la rasqueta 50, la FIG. 9(B) es una vista en perspectiva parcial que muestra una configuración de la porción final distal de la rasqueta 50, y la FIG. 9(C) es una vista en sección transversal que muestra una modificación de la rasqueta 50.

La rasqueta 50 tiene una estructura que comprende un miembro 51 formado por un metal y una placa de cerámica resistente a la abrasión 52 incrustada en una superficie superior del miembro 51. La rasqueta 50 tiene una sección transversal de forma trapezoidal isósceles, que comprende caras horizontales superior e inferior 53, 58, una cara vertical delantera y una cara vertical trasera 54, 55, caras inclinadas delantera y trasera 56, 57, y la cara final distal 59. Los ángulos de inclinación 02, 03 de las caras inclinadas 56, 57 con respecto a la cara inferior 58 son sustancialmente los mismos. La cara superior 53 está separada a una distancia muy pequeña S de la superficie inferior de la placa superior 21. La distancia S se establece como un valor en un intervalo de 1 a 5 mm. Como se muestra en la FIG. 7(A), la cara final 59 está orientada aproximadamente en la misma dirección que la dirección tangencial de la superficie de la pared circunferencial interna de la pared anular 23. La cara final 59 está separada a una distancia aproximada que varía entre 5 y 10mm, de la superficie de la pared circunferencial interna de la pared anular 23. Si se desea, la cara inferior 58 y las caras inclinadas 56, 57 de la rasqueta 50 pueden formarse como una superficie curvada 58' que tiene un perfil generalmente semicircular o arqueado como se muestra en la FIG. 9(C).

Como se muestra en la FIG. 8, una rasqueta 60 se proporciona además en una superficie inferior del disco 32. La rasqueta 60 está situada en la misma posición que la rasqueta 50, como se ve en la vista en planta. La cara inferior de la rasqueta 60 está separada de la superficie superior de la placa inferior 22, a una pequeña distancia en un intervalo de 1 a 5 mm.

Como se muestra en las FIG. 5 y 6, un disco 32 tiene un borde periférico con un perfil circular perfecto. Los alfileres 36 están fijados verticalmente en una zona periférica del disco 32. La mezcla fluida (lechada) de los ingredientes en polvo P y el agua de mezcla L se mueve hacia fuera en el disco 32 bajo la fuerza centrífuga, y fluye a través del puerto de descarga de lechada 40 a la sección de conector hueco 41, como se muestra en la vista parcialmente ampliada de la FIG. 5. El alfiler 36 empuja o activa tal flujo de lechada hacia una dirección de rotación y hacia afuera. Es decir, el alfiler 36 aumenta el movimiento de la lechada que fluye a través del puerto 40 a la sección 41. El puerto 40, a través del cual pasa el flujo de lechada, está provisto de una pluralidad de miembros guía horizontales 47 que dividen una apertura del puerto 40.

La FIG. 10(A) es una vista en perspectiva que muestra una estructura del puerto de descarga de lechada 40, y la FIG.

10(B) es una vista en sección transversal vertical ampliada que muestra una configuración de ranura del puerto 40. La FIG. 10(C) y la FIG. 10(D) son una vista en perspectiva y una vista en sección transversal vertical ampliada que muestra una modificación del puerto 40.

Como se muestra en la FIG. 10(A), el puerto de descarga de lechada 40 está provisto de miembros guía horizontales 47 separados verticalmente entre sí a un intervalo uniforme. Cada uno de los miembros guía 47 se extiende en una dirección circunferencial de la pared anular 23 sobre todo el ancho del puerto 40. Ambos extremos de cada uno de los miembros guía 47 están fijados a porciones de la pared 23 localizadas a ambos lados del puerto 40. El puerto 40 está dividido en una pluralidad de aperturas estrechas. Los miembros guía 47 son tiras hechas de metal o resina, cada una de ellas con una sección transversal cuadrada como se muestra en la FIG. 10(B). Por ejemplo, cada uno de los miembros guía 47 tiene un espesor en un intervalo de 1 a 5 mm y una profundidad en un intervalo de 5 a 50 mm, en su sección transversal. Las ranuras horizontales 48, cada una de las cuales tiene una altura en un intervalo de 4 a 15mm, están formadas para ser pasajes de fluido de lechada entre los miembros guía 47. Esa configuración de ranuras del puerto 40 actúa como un orificio, que impone la resistencia de fluido a la lechada que fluye a través del puerto 40 a la sección 41 del conector hueco, por lo que la configuración de ranuras funciona para asegurar un tiempo de retención de la lechada en la zona de mezcla 10a. Esa configuración de las ranuras de los miembros guía 47 y las ranuras 48 también está prevista en cada uno de los puertos de fraccionamiento 8e, 8f que es un tipo de puerto de descarga de la lechada.

La relación de área abierta del puerto de descarga de lechada 40 se establece, preferentemente en un intervalo del 50% al 80%, más preferentemente, en un intervalo del 55% al 75%, donde la relación de área abierta del puerto 40 se define por "A2/A1", donde "A1" es el área total del puerto 40 a lo largo de la superficie circunferencial interna de la pared anular, en otras palabras, "W x T", y donde "A2" es un área abierta efectiva de la ranura 48, en otras palabras, "W x t x el número de ranuras". En el ejemplo ilustrado en la figura, "el número de ranuras" es cinco. Análogamente, la relación de área abierta del puerto de fraccionamiento 8e, 8f se establece preferentemente en un intervalo del 50% al 80%, más preferentemente, en un intervalo del 55% al 75%, en el que la relación de área abierta del puerto 8e, 8f se define por "A4/A3", en donde "A3" es el área total del puerto 8e, 8f a lo largo de la superficie circunferencial interna de la pared anular, y en donde "A4" es un área abierta efectiva del puerto 8e, 8f.

Además, el área total "A1+A3" del puerto de descarga de lechada 40 y los puertos de fraccionamiento 8e, 8f está fijada en un intervalo del 2% al 10%, preferentemente en un intervalo del 3% al 8%, con respecto al área total de toda la superficie circunferencial de la pared anular 23 (el diámetro de la superficie de la pared circunferencial x 3,14 x la altura de la superficie de la pared circunferencial).

Alternativamente, el miembro guía horizontal 47 y la ranura horizontal 48 pueden modificarse para que sean un miembro guía vertical y una ranura vertical, o el miembro guía puede estar inclinado con respecto a la dirección del fluido de la lechada. Además, como se muestra en las Figuras 10(C) y 10(D), el puerto de descarga de la lechada 40 y los puertos de fraccionamiento 8e, 8f pueden dividirse en un gran número de aberturas estrechas por miembros guía 49 dispuestos en forma de enrejado, por lo que se forman pasajes de fluido estrechos 48', cada uno de los cuales tiene una sección transversal cuadrada. También en tal configuración del puerto 40, la proporción de área abierta y así sucesivamente se establece preferentemente para ser como se describe arriba.

La FIG. 11 incluye vistas en secciones transversales del mezclador 10 que muestran modificaciones de la relación posicional entre el eje rotativo 30, las rasquetas 50 y la parte anular basal 70.

En el mezclador 10, como se muestra en la FIG. 11(A), las cuatro rasquetas 50 están orientadas en direcciones separadas angularmente en un intervalo angular de 90 grados entre sí. En el mezclador 10, como se muestra en la FIG. 11(B), las dos rasquetas están orientadas en direcciones separadas angularmente en un intervalo angular de 180 grados entre sí. Si es necesario, las cinco o más rasquetas 10 pueden ser provistas en la zona de mezcla 10a del mezclador 10. Si se desea, las rasquetas 50 pueden no estar espaciadas en un intervalo angular uniforme, pero es posible colocar las rasquetas 50 de manera que estén espaciadas angularmente en intervalos angulares desiguales.

La FIG. 12 incluye vistas en secciones transversales del mezclador 10, cada una de las cuales muestra la relación posicional entre las rasquetas 50 y los alfileres 36.

Como se muestra en cada una de las figuras incluidas en la FIG. 12, las rasquetas 50 están posicionadas para estar separadas angularmente entre sí, por ejemplo, en un intervalo angular de 120 grados. Los alfileres 36 están situados en posiciones, preferentemente, en asociación con las posiciones de las rasquetas 50. Preferentemente, las rasquetas 50 y los alfileres 36 están situados en posiciones de simetría rotacional con respecto al eje geométrico central 10b del eje rotativo 30, como se ve en la vista en planta. Por ejemplo, en la disposición de los alfileres 36 como se muestra en la FIG. 12(A), los alfileres 36 están colocados en la periferia del disco rotativo 32 de manera que estén separados angularmente entre sí en un intervalo angular 0a de 120 grados, de acuerdo con las posiciones de las rasquetas 50. La fase angular de las rasquetas 50 y la fase angular de los alfileres 36 difieren entre sí en 60 grados (0a/2). Por otra parte, en las disposiciones de los alfileres 36, como se muestra en las FIG. 12(B) y 12(C), los alfileres 36 están colocados en la periferia del disco rotativo 32 de manera que están separados entre sí en el intervalo angular 0b de 40 grados, o en el intervalo angular 0c de 30 grados. Las porciones finales distales de las rasquetas 50, que coinciden posicionalmente con los alfileres 36, se apoyan en el alfiler 36, como se muestra en la FIG. 8(C). Esta simetría rotacional de las rasquetas 50 y los alfileres 36 evita que se produzca una pulsación o un flujo irregular de la lechada cuando ésta fluye a través de los puertos 40, 8e, 8f. Esto es ventajoso para la estabilización del caudal de descarga de la lechada.

FIG. 13 es una vista en sección transversal parcialmente ampliada que muestra una modificación de la parte anular basal 70.

La parte anular basal 70 no está necesariamente integrada en el eje de rotación 30 y la porción final inferior ampliada 31, pero la parte 70 puede formarse con una superficie circunferencial interna 76 separada de una superficie circunferencial externa de la porción 31. En la FIG. 13, se forma un espacio anular 77 de anchura predeterminada (r4-r1) entre la porción 31 con el radio externo r1 y la parte basal 70 con el radio interno r4.

La operación del mezclador 10 se describe a continuación.

En la operación del dispositivo de accionamiento rotativo, el disco rotativo 32 y las rasquetas 50 se giran en la dirección R, y los ingredientes en polvo P y el agua de mezcla L a mezclarse en el mezclador 10 se introducen en el mezclador 10 a través del conducto de suministro de polvo 15 y el conducto de suministro de agua 16. Los ingredientes en polvo P y el agua de mezcla L, que fluyen hacia la zona de mezcla 10a, se agitan y mezclan, y se desplazan radialmente hacia fuera en el disco rotativo 32 bajo la acción de la fuerza centrífuga, hasta alcanzar la zona periférica del disco 32. Las rasquetas 50, 60 raspan o retiran la lechada adherida a la superficie inferior de la placa superior 21 y a la superficie superior de la placa inferior 22. Los alfileres 36 raspan o retiran la lechada adherida a la superficie circunferencial interna de la pared anular 23.

La lechada que llega a la zona periférica de la zona de mezcla 10a es empujada hacia fuera y hacia delante en la dirección de rotación por los alfileres 36 y fluye a través del puerto de descarga de lechada 40 a la sección de conector hueco 41. El puerto de alimentación de espuma 46 del conducto de alimentación de espuma 45 alimenta la lechada con una cantidad requerida de espuma o agente espumante M. La lechada, incluida la espuma o el agente espumante M, fluye hacia el tubo de descarga de lechada 42 a través de la sección 41 y se somete a la potencia de rotación y la fuerza de cizallamiento en el tubo 42, con lo que la mezcla de la lechada sigue avanzando. A continuación, la lechada se entrega en la parte central a lo ancho de la hoja inferior 1 a través del tubo de salida de lechada 7.

La lechada que llega a la zona periférica de la zona de mezcla 10a también fluye a los tubos de fraccionamiento 8a, 8b a través de los puertos de fraccionamiento 8e, 8f. Tal lechada es entregada a las zonas de borde de la hoja inferior 1. Por ejemplo, la lechada que se encuentra en las proximidades de los puertos 8e, 8f se entrega a los tubos 8a, 8b sin que la espuma o el agente espumante se alimente a la lechada. Por lo tanto, la lechada alimentada a las zonas de borde de la hoja inferior 1 tiene una gravedad específica relativamente alta.

En tal operación del mezclador 10, las rasquetas 50 activan la lechada de la zona de mezcla 10a radialmente hacia fuera del disco rotativo 32, de manera que la lechada se descarga fuera de la zona de mezcla a través de los puertos 40, 8e, 8f, en cooperación con la acción mencionada de los alfileres 36. Dado que la resistencia de fluido en cada uno de los puertos 40, 8e, 8f se incrementa mediante la provisión de la configuración de ranuras mencionada anteriormente (o, la configuración de enrejado o similar), el tiempo de retención de la lechada en la zona de mezcla 10a se prolonga. Por lo tanto, la lechada se mezcla suficientemente en la zona de mezcla 10a.

Las FIG. 14-17 son vistas en secciones transversales que generalmente muestran la disposición completa del mezclador 10, cada una con las rasquetas dobladas o curvadas hacia atrás en la dirección de rotación. En cada una de estas figuras, los constituyentes o componentes, que son sustancialmente los mismos que los de las formas de realización mencionadas, se indican con los mismos números de referencia.

La rasqueta 50 como se muestra en las FIG. 5-13 se extiende recta desde la parte anular basal 70, pero la rasqueta 50 como se muestra en las FIG. 14 tiene una parte doblada 80, doblada hacia atrás en la dirección de rotación. Es decir, en la parte doblada 80, un eje central 50a de la rasqueta 50 está doblado en un ángulo 04 hacia atrás en las direcciones de rotación y se extiende hacia afuera de allí. La rasqueta 50 termina en una posición muy cercana a la superficie de la pared circunferencial interna de la pared anular 23. El eje central 50a y una dirección radial y de la zona de mezcla 10a se intersecan en un ángulo 05 en la cara final distal 59 entre sí. Cada uno de los ángulos 04, 05 está configurado para ser, preferentemente, un ángulo en un intervalo de 45 ± 15 grados, más preferentemente, el ángulo en un intervalo de 45 ± 10 grados.

El puerto de suministro de polvo del conducto de suministro de polvo 15, que se encuentra en la placa superior 21, se muestra como una abertura 17 por una línea de puntos en la FIG. 14. Como se muestra en una vista parcialmente ampliada de la FIG. 14, un centro 17a de la abertura 17 está separado a una distancia (un radio) r5 del eje central 10b. El extremo más interno 17b de la abertura 17 está separado a una distancia (un radio) r6 del eje central 10b. La parte doblada 80 está separada a una distancia (un radio) r7 del eje central 10b. Preferentemente, una posición de la parte doblada 80 se establece para estar en una región que cumpla una condición de r5>r7>r6.

El mezclador 10 como se muestra en la FIG. 15 tiene las rasquetas 50 dobladas hacia atrás en la dirección de rotación, en una serie de partes dobladas 80. La línea central 50a de la rasqueta 50 está doblada hacia atrás en la dirección de rotación, en un ángulo 06 en cada una de las partes dobladas 80. El ángulo 06 está fijado para ser, preferentemente, un ángulo en un intervalo de 15 ± 10 grados, más preferentemente, el ángulo en un intervalo de 15 ± 5 grados. En la porción final distal de la rasqueta 50, el eje central 50a se dirige hacia una dirección del ángulo 05 con respecto a la dirección radial y de la zona de mezcla 10a, donde el ángulo 05 es de 75 ± 10 grados.

El mezclador 10 como se muestra en la FIG. 16 tiene las rasquetas 50 generalmente curvadas hacia atrás en la dirección de rotación. Preferentemente, la línea central 50a es una curva que se extiende hacia afuera desde un borde circunferencial exterior de la parte basal anular 70, sustancialmente en forma de curva involutiva. También en la rasqueta 50 como se muestra en la FIG. 15, el eje central 50a doblado en una serie de partes dobladas 80 es, preferentemente, definido por segmentos de línea aproximadamente a lo largo de una curva involutiva.

Además, en el mezclador 10 como se muestra en las FIG. 14-16, sólo una de las porciones finales distales de las rasquetas 50 se corresponde posicionalmente con el alfiler 36. Sin embargo, como se muestra en las FIG. 12(B) y 12(C), es posible emparejar posicionalmente todas las porciones finales distales de las rasquetas 50 con los alfileres 36, apoyándose así todas las porciones finales distales de las rasquetas 50 en los alfileres 36.

La FIG. 17 muestra el mezclador 10 provisto con el disco rotativo 32, que tiene un número de porciones dentadas de engranaje 37 formadas en la zona periférica del disco 32, en lugar de los alfileres 36. Como se ha establecido anteriormente, la lechada que se mueve hacia afuera en el disco 32 bajo la fuerza centrífuga fluye a través del puerto de descarga de lechada 40 a la sección de conector hueco 41, como se muestra con una flecha en la FIG. 17. Las porciones dentadas 37 de engranaje empujan o activan el flujo de lechada hacia una dirección de rotación y hacia afuera, en cooperación con las rasquetas 50 dobladas o curvadas hacia atrás en la dirección de rotación. Es decir, las porciones dentadas de engranaje 37 y las rasquetas 50 aumentan el movimiento de la lechada que fluye a través del puerto 40 a la sección 41, de manera similar a la acción antes mencionada de los alfileres 36. Por lo tanto, se puede obtener una acción similar a la acción de los alfileres 36 que aumenta el movimiento de la lechada mediante esa combinación de las porciones dentadas de engranaje 37 y las rasquetas 50.

Según los experimentos de los actuales inventores con respecto al mezclador 10 que tiene la disposición mencionada, la distribución de la densidad y la distribución de la velocidad del fluido de la lechada en la zona de mezcla 10a se uniforman en un caso en que se utilizan las rasquetas 50 dobladas o curvadas hacia atrás en la dirección de rotación, con lo que la lechada puede mezclarse y amasarse suficientemente en un período de tiempo relativamente corto. Se considera que las principales razones de ello son las siguientes:

(1) En el caso del mezclador de tipo rasquetas, la región de aguas muertas o la región de permanencia de la lechada apenas se genera en la zona de mezcla 10a, en comparación con el mezclador de tipo alfileres;

(2) En el caso de la rasqueta 50 doblada o curvada, la región de aguas muertas o la región de permanencia de la lechada apenas se genera detrás de la rasqueta 50 (en el lado posterior en la dirección de rotación); y

(3) La rasqueta 50 aplica a la lechada una fuerza o presión relativamente fuerte dirigida radialmente hacia fuera de la zona de mezcla 10a.

Aunque la presente invención ha sido descrita en cuanto a las formas de realización preferentes, la presente invención no se limita a ellas, sino que puede llevarse a cabo en cualquiera de las diversas modificaciones o variaciones sin apartarse del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones que la acompañan.

Por ejemplo, la parte anular basal diferente del eje de rotación se forma alrededor de su porción final inferior ampliada en las formas de realización antes mencionadas, pero la parte anular basal puede formarse ampliando adicionalmente el diámetro de la porción final inferior del eje de rotación.

Además, aunque los alfileres están dispuestos en una sola fila a lo largo de la periferia del disco rotativo en las mencionadas formas de realización, los alfileres pueden estar dispuestos, por ejemplo, en filas dobles a lo largo de la periferia del disco rotativo, en las que los alfileres están dispuestos para estar en pares, en la periferia del disco rotativo.

Además, el mezclador de la presente invención puede utilizarse no sólo para la producción de paneles de yeso, sino también para la producción de paneles a base de yeso, como paneles de manta de fibra de vidrio, o paneles a base de yeso con tejido no tejido de fibra de vidrio.

[Aplicabilidad industrial]

La presente invención es aplicable a un mezclador de tipo rasquetas y procedimiento de mezclado en el que una pluralidad de rasquetas se disponen en una zona de mezcla. Según el mezclador y el procedimiento de mezcla de la presente invención, el tiempo de retención de la lechada de yeso en la zona de mezcla puede aumentarse, por lo que la lechada puede mezclarse suficientemente en la zona de mezcla; o la distribución de densidad y la distribución de velocidad de la lechada en la zona de mezcla puede uniformarse, por lo que la lechada puede mezclarse y amasarse uniformemente en la zona de mezcla. Así, los efectos prácticamente notables pueden ser obtenidos de la presente invención.

[Lista de números de referencia]

10 mezclador

10a área de mezcla

10b eje central del disco rotativo

15 conducto de suministro de polvo

16 conducto de suministro de agua

20 carcasa

21 placa superior

22 placa inferior

pared anular

eje giratorio

porción final inferior ampliada

disco rotativo

alfiler

porción dentada del engranaje

puerto de descarga de lechada

sección de conector hueco

, 49 miembro guía

ranura

' pasaje de fluido estrecho

rasqueta

a eje central de la rasqueta

parte basal anular

herramienta de fijación o herramienta de anclaje superficie superior de la parte basal anular centro de apoyo

parte doblada

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un mezclador (10) para la preparación de lechada de yeso (3), que tiene una carcasa circular (20) que define una zona de mezcla (10a) para mezclar y amasar la lechada de yeso, un disco rotativo (32) colocado en la carcasa y girado en una dirección de rotación predeterminada (R), un eje de accionamiento rotativo (30) conectado integralmente con el disco rotativo, una rasqueta (50) colocada en la zona de mezcla, y un puerto de descarga de lechada (40) provisto en la carcasa para alimentar la lechada de yeso de la zona de mezcla a una línea de producción:

en el que dicho eje de accionamiento rotativo se extiende a través de una placa superior o inferior (21, 22) de dicha carcasa para ser conectado con dicho disco rotativo;

en el que una porción final interior de dicha rasqueta se posiciona en una región central de dicho disco rotativo, y una porción final exterior de la rasqueta se posiciona en una zona periférica del disco;

y en el que (i) y/o (ii):

i) : la rasqueta está doblada o curvada hacia atrás en una dirección de rotación del disco entre dichas porciones finales interior y exterior;

ii) : dicho puerto de descarga de lechada está colocado en una pared anular (23) de dicha carcasa y está provisto de un miembro divisor (47, 49) del paso fluido que divide una apertura del puerto en una pluralidad de aperturas estrechas (48, 48') con el fin de aumentar la resistencia al fluido en la lechada de yeso que fluye fuera de dicha zona de mezcla a través de dicha apertura del puerto, y el mezclador comprende además una parte basal anular (70) situada en dicha zona de mezcla concéntricamente con un centro de rotación (10b) de dicho disco rotativo, en el que la parte basal anular es rotada integralmente con dicho disco en dicha carcasa, y en el que una porción de extremo interior de dicha rasqueta está fijada a la parte basal anular.

2. El mezclador, de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la zona de mezcla 10a es la zona entre el disco rotativo (32) y la placa superior (21).

3. El mezclador, de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que un diámetro de dicha parte anular basal está configurado para ser tres o más veces mayor que el diámetro de dicho eje de accionamiento rotativo, y dicha porción final interna de la rasqueta está fijada en una superficie superior (72) de la parte anular basal.

4. El mezclador, de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que un eje central (50a) de la porción final interna de dicha rasqueta se extiende horizontalmente en una dirección en un ángulo (01) que varía de 60 a 120 grados con respecto a un segmento de línea (Z) que pasa por un centro de apoyo (75) de la rasqueta y un centro (10b) de rotación de dicho disco rotativo.

5. El mezclador, de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que dicho miembro divisor está definido por una pluralidad de miembros guía (47) que dividen dicha apertura del puerto de descarga de lechada en una pluralidad de ranuras (48), o un miembro de malla o enrejado (49) que divide transversal y verticalmente la apertura del puerto.

6. El mezclador, de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que se proporciona un alfiler (36) para aumentar el flujo de fluido de dicha lechada que fluye fuera de la zona de mezcla a través de dicho puerto de descarga de lechada para que se sitúe en una periferia del disco rotativo mencionado.

7. El mezclador, de acuerdo con la reclamación 6, en el que una porción final distal de dicha rasqueta está soportada por dicho alfiler.

8. El mezclador, de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que dicho disco rotativo está provisto de una porción dentada de engranaje (37) para aumentar el flujo de fluido de dicha lechada que fluye fuera de dicha zona de mezcla a través de dicho puerto de descarga de lechada.

9. Un procedimiento de mezcla para lechada de yeso (3) con el uso de un mezclador (10) para la preparación de la lechada de yeso, el mezclador tiene una carcasa circular (20) que define una zona de mezcla (10a) para mezclar y amasar la lechada de yeso, un disco rotativo (32) colocado en la carcasa y girado en una dirección de rotación predeterminada (R), un eje de accionamiento rotativo (30) conectado integralmente con el disco rotativo, una rasqueta (50) colocada en la zona de mezcla, y un puerto de descarga de lechada (40) provisto en la carcasa para alimentar la lechada de yeso de la zona de mezcla a una línea de producción:

en el que una porción final interior de dicha rasqueta está colocada en una región de centro de dicho disco rotativo, una porción final exterior de la rasqueta está colocada en una zona periférica del disco, dicho eje de accionamiento rotativo se extiende a través de una placa superior o inferior (21, 22) de dicha carcasa, y el eje rota dicho disco rotativo y dicha rasqueta sobre un eje geométrico de rotación del eje de modo que dicha lechada se mezcla y amasa en dicha zona de mezcla;

y en el que (i) y/o (ii):

(i): la rasqueta se dobla o curva hacia atrás en una dirección de rotación del disco, entre dichas porciones finales interior y exterior;

ii): dicho puerto de descarga de lechada se coloca en una pared anular (23) de dicha carcasa, una apertura de dicho puerto de descarga de lechada se divide en una pluralidad de aperturas estrechas (48, 48') con el fin de aumentar la resistencia al fluido en la lechada de yeso que fluye fuera de dicha zona de mezcla a través de dicha apertura del puerto, y la lechada se mueve hacia la periferia de la zona de mezcla por la fuerza centrífuga que actúa sobre la lechada, por lo que la lechada fluye fuera de dicha zona de mezcla a través de dicho puerto de descarga de lechada, y una parte basal anular (70) se coloca en dicha zona de mezcla de forma concéntrica con un centro de rotación (10b) de disco rotativo dicho, en el que la parte basal anular es rotada integralmente con dicho disco rotativo en dicha carcasa, y en el que dicha rasqueta se apoya horizontalmente fijando dicha porción final interior de la rasqueta a la parte basal anular.

10. El procedimiento de mezcla de acuerdo con la reivindicación 9, en el que la zona de mezcla 10a es la zona entre el disco rotativo (32) y la placa superior (21).

11. El procedimiento de mezcla de acuerdo con la reivindicación 9 o 10, en el que un eje central (50a) de dicha porción final interna de la rasqueta se orienta en una dirección en un ángulo (01) que varía de 60 a 120 grados con respecto a un segmento de línea (Z) que pasa a través de un centro de apoyo (75) de la rasqueta y un centro (10b) de rotación de dicho disco rotativo.

12. El procedimiento de mezcla de acuerdo con la reivindicación 9 o 10, en el que, como un dispositivo para dividir dicha apertura en las aperturas estrechas, se posiciona en dicho puerto de descarga de lechada una pluralidad de miembros de guía (47) que divide dicha apertura en una pluralidad de ranuras (48), o se posiciona en el puerto de descarga de lechada un miembro de malla o enrejado (49) que divide transversal y verticalmente dicha apertura.

13. El procedimiento de mezcla de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 12, en el que se proporciona un alfiler (36) para estar en una periferia de dicho disco rotativo, con el fin de aumentar un flujo de fluido de dicha lechada que fluye fuera de la zona de mezcla a través de dicho puerto de descarga de lechada,

en el que preferentemente una porción final distal de dicha rasqueta se soporta por dicho alfiler.

14. El procedimiento de mezcla de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10, en el que dicho disco rotativo se forma con una porción dentada de engranaje (37) en una periferia de dicho disco rotativo, aumentando así un flujo fluido de dicha lechada que fluye fuera de la zona de mezcla a través de dicho puerto de descarga de lechada.

15. El mezclador, de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2, 5 u 8, en el que un área total de dicho puerto de descarga de lechada (A1+A3) está configurada en un intervalo del 2% al 10% de un área total de una superficie circunferencial interna de dicha pared anular, y en el que una proporción de área abierta del puerto de descarga de lechada (A2/A1, A4/A3) está configurada en un intervalo del 50% al 80%; o

en el que dicha rasqueta tiene una sola parte doblada que se dobla en un ángulo (04) en un intervalo de 45±15 grados, o en el que la rasqueta se dobla en una pluralidad de partes dobladas o se dobla en general y una porción final distal de la rasqueta se dirige en una dirección de un ángulo (05) en un intervalo de 75±15 grados con respecto a una dirección radial (y) de dicha zona de mezcla.