ES2936785T3 - Un método para producir una lechada cementosa reforzada con fibras usando una mezcladora continua de múltiples etapas - Google Patents

Un método para producir una lechada cementosa reforzada con fibras usando una mezcladora continua de múltiples etapas Download PDF

Info

Publication number
ES2936785T3
ES2936785T3 ES17769136T ES17769136T ES2936785T3 ES 2936785 T3 ES2936785 T3 ES 2936785T3 ES 17769136 T ES17769136 T ES 17769136T ES 17769136 T ES17769136 T ES 17769136T ES 2936785 T3 ES2936785 T3 ES 2936785T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
mixing
fiber
mixer
slurry
blades
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES17769136T
Other languages
English (en)
Inventor
Ashish Dubey
Peter B Groza
Christopher R Nelson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
United States Gypsum Co
Original Assignee
United States Gypsum Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United States Gypsum Co filed Critical United States Gypsum Co
Application granted granted Critical
Publication of ES2936785T3 publication Critical patent/ES2936785T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/50—Mixing liquids with solids
    • B01F23/53—Mixing liquids with solids using driven stirrers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/051—Stirrers characterised by their elements, materials or mechanical properties
    • B01F27/053—Stirrers characterised by their elements, materials or mechanical properties characterised by their materials
    • B01F27/0531—Stirrers characterised by their elements, materials or mechanical properties characterised by their materials with particular surface characteristics, e.g. coated or rough
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/051—Stirrers characterised by their elements, materials or mechanical properties
    • B01F27/054—Deformable stirrers, e.g. deformed by a centrifugal force applied during operation
    • B01F27/0541—Deformable stirrers, e.g. deformed by a centrifugal force applied during operation with mechanical means to alter the position of the stirring elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/113—Propeller-shaped stirrers for producing an axial flow, e.g. shaped like a ship or aircraft propeller
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/114—Helically shaped stirrers, i.e. stirrers comprising a helically shaped band or helically shaped band sections
    • B01F27/1143—Helically shaped stirrers, i.e. stirrers comprising a helically shaped band or helically shaped band sections screw-shaped, e.g. worms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/19—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis
    • B01F27/191—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis with similar elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/19—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis
    • B01F27/192—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis with dissimilar elements
    • B01F27/1921—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis with dissimilar elements comprising helical elements and paddles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/21—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders characterised by their rotating shafts
    • B01F27/2123—Shafts with both stirring means and feeding or discharging means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/70—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms
    • B01F27/701—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms comprising two or more shafts, e.g. in consecutive mixing chambers
    • B01F27/702—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms comprising two or more shafts, e.g. in consecutive mixing chambers with intermeshing paddles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/71—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with propellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/72—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices
    • B01F27/721—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices with two or more helices in the same receptacle
    • B01F27/722—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices with two or more helices in the same receptacle the helices closely surrounded by a casing
    • B01F27/7221—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices with two or more helices in the same receptacle the helices closely surrounded by a casing the stirrers being composed of helices and paddles on the same shaft, e.g. helically arranged ovally shaped paddles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/72—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices
    • B01F27/721—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices with two or more helices in the same receptacle
    • B01F27/723—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices with two or more helices in the same receptacle the helices intermeshing to knead the mixture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/80—Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/82—Combinations of dissimilar mixers
    • B01F33/821—Combinations of dissimilar mixers with consecutive receptacles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71—Feed mechanisms
    • B01F35/715—Feeding the components in several steps, e.g. successive steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71—Feed mechanisms
    • B01F35/717—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/71775—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using helical screws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/52—Producing shaped prefabricated articles from the material specially adapted for producing articles from mixtures containing fibres, e.g. asbestos cement
    • B28B1/526—Producing shaped prefabricated articles from the material specially adapted for producing articles from mixtures containing fibres, e.g. asbestos cement by delivering the materials on a conveyor of the endless-belt type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/20—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein the material is extruded
    • B28B3/22—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein the material is extruded by screw or worm
    • B28B3/224—Twin screw extruders, e.g. double shaft extruders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B5/00—Producing shaped articles from the material in moulds or on moulding surfaces, carried or formed by, in or on conveyors irrespective of the manner of shaping
    • B28B5/02—Producing shaped articles from the material in moulds or on moulding surfaces, carried or formed by, in or on conveyors irrespective of the manner of shaping on conveyors of the endless-belt or chain type
    • B28B5/026—Producing shaped articles from the material in moulds or on moulding surfaces, carried or formed by, in or on conveyors irrespective of the manner of shaping on conveyors of the endless-belt or chain type the shaped articles being of indefinite length
    • B28B5/027—Producing shaped articles from the material in moulds or on moulding surfaces, carried or formed by, in or on conveyors irrespective of the manner of shaping on conveyors of the endless-belt or chain type the shaped articles being of indefinite length the moulding surfaces being of the indefinite length type, e.g. belts, and being continuously fed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/08—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions using driven mechanical means affecting the mixing
    • B28C5/10—Mixing in containers not actuated to effect the mixing
    • B28C5/12—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers
    • B28C5/1238—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers for materials flowing continuously through the mixing device and with incorporated feeding or discharging devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/08—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions using driven mechanical means affecting the mixing
    • B28C5/10—Mixing in containers not actuated to effect the mixing
    • B28C5/12—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers
    • B28C5/1238—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers for materials flowing continuously through the mixing device and with incorporated feeding or discharging devices
    • B28C5/1246—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers for materials flowing continuously through the mixing device and with incorporated feeding or discharging devices with feeding devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/08—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions using driven mechanical means affecting the mixing
    • B28C5/10—Mixing in containers not actuated to effect the mixing
    • B28C5/12—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers
    • B28C5/1238—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers for materials flowing continuously through the mixing device and with incorporated feeding or discharging devices
    • B28C5/1276—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers for materials flowing continuously through the mixing device and with incorporated feeding or discharging devices with consecutive separate containers with rotating stirring and feeding or discharging means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/08—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions using driven mechanical means affecting the mixing
    • B28C5/10—Mixing in containers not actuated to effect the mixing
    • B28C5/12—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers
    • B28C5/14—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers the stirrers having motion about a horizontal or substantially horizontal axis
    • B28C5/142—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers the stirrers having motion about a horizontal or substantially horizontal axis the stirrer shaft carrying screw-blades
    • B28C5/143—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers the stirrers having motion about a horizontal or substantially horizontal axis the stirrer shaft carrying screw-blades for materials flowing continuously through the mixing device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/08—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions using driven mechanical means affecting the mixing
    • B28C5/10—Mixing in containers not actuated to effect the mixing
    • B28C5/12—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers
    • B28C5/14—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers the stirrers having motion about a horizontal or substantially horizontal axis
    • B28C5/146—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers the stirrers having motion about a horizontal or substantially horizontal axis with several stirrers with parallel shafts in one container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/08—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions using driven mechanical means affecting the mixing
    • B28C5/10—Mixing in containers not actuated to effect the mixing
    • B28C5/12—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers
    • B28C5/14—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers the stirrers having motion about a horizontal or substantially horizontal axis
    • B28C5/148—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers the stirrers having motion about a horizontal or substantially horizontal axis the stirrer shaft carrying a plurality of radially extending mixing bars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/40—Mixing specially adapted for preparing mixtures containing fibres
    • B28C5/402—Methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/40—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft
    • B29B7/42—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft with screw or helix
    • B29B7/421—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft with screw or helix with screw and additionally other mixing elements on the same shaft, e.g. paddles, discs, bearings, rotor blades of the Banbury type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/40—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft
    • B29B7/42—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft with screw or helix
    • B29B7/428—Parts or accessories, e.g. casings, feeding or discharging means
    • B29B7/429—Screws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/46—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
    • B29B7/48—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws
    • B29B7/481—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws provided with paddles, gears or discs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/46—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
    • B29B7/48—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws
    • B29B7/482—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws provided with screw parts in addition to other mixing parts, e.g. paddles, gears, discs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/46—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
    • B29B7/48—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws
    • B29B7/482—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws provided with screw parts in addition to other mixing parts, e.g. paddles, gears, discs
    • B29B7/483—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws provided with screw parts in addition to other mixing parts, e.g. paddles, gears, discs the other mixing parts being discs perpendicular to the screw axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/46—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
    • B29B7/48—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws
    • B29B7/485—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws with three or more shafts provided with screws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/46—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
    • B29B7/48—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws
    • B29B7/488—Parts, e.g. casings, sealings; Accessories, e.g. flow controlling or throttling devices
    • B29B7/489—Screws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/022—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/40—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
    • B29C48/402—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders the screws having intermeshing parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50—Details of extruders
    • B29C48/505—Screws
    • B29C48/57—Screws provided with kneading disc-like elements, e.g. with oval-shaped elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50—Details of extruders
    • B29C48/505—Screws
    • B29C48/67—Screws having incorporated mixing devices not provided for in groups B29C48/52 - B29C48/66
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/28—Mixing cement, mortar, clay, plaster or concrete ingredients
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)

Abstract

Un método en el que una corriente (5) de polvo cementoso seco procedente de un alimentador de polvo seco (2) pasa a través de un conducto de entrada de polvo cementoso seco (5a) para alimentar una primera sección de alimentación (20) de un mezclador de fibra-lechada (32) . Una corriente de medio acuoso (7) pasa a través de al menos un conducto de corriente de medio acuoso (7a) para alimentar una primera sección de mezcla (22) del mezclador de fibra - suspensión (32). Una corriente (34) de fibras de refuerzo pasa desde un alimentador de fibra (33) a través de un conducto de corriente de fibras de refuerzo (34a) para alimentar una segunda sección de mezcla (24) del mezclador de fibra-suspensión (32). La corriente (5) de polvo cementoso seco, la corriente del medio acuoso (7) y la corriente (34) de fibras de refuerzo se combinan en el mezclador de fibra-lechada (32) para formar una corriente de mezcla de fibrocemento (36) que se descarga a través de un conducto de descarga (36a) en un extremo aguas abajo del mezclador (32). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Un método para producir una lechada cementosa reforzada con fibras usando una mezcladora continua de múltiples etapas
Campo de la invención
Esta invención describe un método de mezclado de fibras de refuerzo con materiales cementosos para producir materiales cementosos reforzados con fibras, concretamente (panel de hormigón reforzado con fibras (FRC)), en un procedimiento continuo.
Antecedentes de la invención
La patente estadounidense n.° 6.986.812 a Dubey y col., ofrece un aparato de alimentación de lechada para su uso en una línea de producción de paneles de SCP o la aplicación similar donde se usan lechadas fraguables en la producción de paneles o tableros de construcción. El aparato incluye un rodillo de dosificación principal y un rodillo de compactación colocado en relación estrecha, generalmente paralelos entre sí para formar una línea de contacto en donde se retiene un suministro de lechada. Ambos rodillos giran preferiblemente en el mismo sentido de modo que la lechada se extrae de la línea de contacto sobre el rodillo de dosificación para depositarse sobre una banda móvil de la línea de producción de paneles de SCP. Se proporciona un rodillo de control de grosor en estrecha proximidad operativa con el rodillo de dosificación principal para mantener un grosor deseado de la lechada.
La patente estadounidense n.° 7.524.386 B2 a George y col. describe un procedimiento que emplea una mezcladora húmeda que tiene una cámara de mezclado vertical para formar una lechada húmeda de un polvo cementoso y líquido. La cámara de mezclado vertical está diseñada para proporcionar la cantidad requerida de mezclado para proporcionar una lechada completamente mezclada, uniformemente delgada en el plazo de un tiempo de residencia de mezclado que permite el suministro adecuado de lechada para asegurar el funcionamiento continuo de una línea de producción de paneles de cemento asociada. También se describen medios de alimentación por gravedad para el suministro de polvo cementoso y agua al área de mezclado de lechada de la cámara. Al preparar los paneles de SCP, una etapa importante es el mezclado de polvo cementoso para formar una lechada. Luego se retira la lechada de la parte inferior de la cámara y se bombea a través de una bomba de cavidad al aparato de alimentación de lechada. Una mezcladora de cemento continua convencional típica es la mezcladora de cemento continua DUO MIX2000 de M-TEC GmbH, Neuenburg, Alemania, que se usa en la industria de la construcción para mezclar y bombear lechada de hormigón.
La patente estadounidense n.° 7.513.963 B2 a George y col. describe un aparato mezclador en húmedo y un método para su uso, teniendo la mezcladora una cámara de mezclado vertical para formar una lechada húmeda de una lechada cementosa y agua. La cámara de mezclado vertical está diseñada para proporcionar la cantidad requerida de mezclado para proporcionar una lechada completamente mezclada, uniformemente delgada en el plazo de un tiempo de residencia de mezclado que permite el suministro adecuado de lechada para asegurar el funcionamiento continuo de una línea de producción de paneles de cemento asociada. También se describe la alimentación por gravedad para el suministro independiente de polvo cementoso y agua a la zona de mezclado de lechada de la cámara sin mezclar previamente el polvo y el agua.
La patente estadounidense n.° 8.038.790 a Dubey y col. describe un panel de cemento estructural para resistir cargas transversales y de cizalladura iguales a cargas transversales y de cizalladura proporcionadas por un tablero de madera contrachapada y de virutas orientadas, cuando se sujeta al armazón para su uso en sistemas de paredes, suelos y techos de cizalladura. Los paneles proporcionan una transmisión térmica reducida en comparación con otros paneles de cemento estructural. Los paneles emplean una o más capas de una fase continua resultante de fraguar una mezcla acuosa de sulfato de calcio alfa hemihidratado, cemento hidráulico, relleno de partículas de perlita expandidas recubiertas, rellenos adicionales opcionales, puzolana activa y cal. La perlita recubierta tiene un tamaño de partícula de 1 -500 micrómetros, una mediana de diámetro de 20-150 micrómetros, y una densidad de partículas eficaz (peso específico) de menos de 0,50 g/cm3. Los paneles están reforzados con fibras, por ejemplo fibras de vidrio resistentes a los álcalis.
La publicación de solicitud de patente estadounidense n.° 2005/0064164 a Dubey y col. describe un procedimiento de múltiples capas para producir un panel cementoso estructural que incluye: (a.) proporcionar una banda móvil; (b.) uno de (i) depositar una primera capa de fibras individuales sueltas sobre la banda, seguido de deposición de una capa de lechada fraguable sobre la banda y (ii) depositar una capa de lechada fraguable sobre la banda; (c.) depositar una segunda capa de fibras individuales sueltas sobre la lechada; (d.) incorporar activamente dicha segunda capa de fibras individuales sueltas en la lechada para distribuir dichas fibras en toda la lechada; y (e.) repetir las etapas (ii) a (d.) hasta que se obtiene el número deseado de capas de lechada fraguable mejorada con fibras y de modo que las fibras se distribuyen en todo el panel. También se proporcionan un panel estructural producido mediante el procedimiento, un aparato adecuado para producir paneles cementosos estructurales según el procedimiento, y un panel cementoso estructural que tiene múltiples capas, cada capa creada depositando una capa de lechada fraguable sobre una banda móvil, depositando fibras sobre la lechada e incorporando las fibras en la lechada de modo que cada capa esté formada integralmente con las capas adyacentes.
La publicación de solicitud de patente estadounidense 2006/0061007 a Chen describe un método y aparato para extruir artículos cementosos. La extrusora incluye una carcasa con un par de tornillos de autolimpieza engranados montados de manera giratoria en la misma. Los tornillos mezclan y amasan continuamente los componentes del cemento con fibras proporcionado a través de diversos medios de alimentación para formar una pasta sustancialmente homogénea y forzar la pasta a través de una hilera para formar un extruido cementoso verde adecuado para el fraguado. Las mezclas cementosas para extrusión son muy viscosas y no adecuadas para usos tales como hormigón proyectado o deposición a través de una caja de entrada en una línea de producción de paneles cementosos.
La tecnología de mezclado actual del estado de la técnica para producir lechada cementosa reforzada con fibras implica normalmente el uso de mezcladoras discontinuas convencionales en la industria en donde se añaden en primer lugar todas las materias primas que incluyen fibras de refuerzo y luego se mezclan durante varios minutos para producir una mezcla de lechada con fibras dispersadas aleatoriamente. Las mezcladoras de tambor giratorio y de árbol vertical giratorias son ejemplos de mezcladoras para hormigón que se usan comúnmente para preparar mezclas de lechada cementosas reforzadas con fibras. Algunas limitaciones principales e inconvenientes de las mezcladoras para hormigón y tecnologías de mezclado actuales del estado de la técnica para producir mezclas de lechada cementosas reforzadas con fibras incluyen:
La operación de mezclado en una mezcladora discontinua no es continua, lo que hace que su uso sea más difícil en aplicaciones en donde se necesita un suministro continuo de lechada tal como en el caso de una línea de producción de paneles continua.
El tiempo de mezclado en una mezcladora discontinua es normalmente muy largo, en el orden de varios minutos, para obtener una mezcla de lechada acuosa homogénea bien mezclada.
Dado que una gran cantidad de fibras se añaden a la vez en una mezcladora discontinua, esto conduce a la formación de grumos y al apelmazamiento durante la operación de mezclado.
Los tiempos de mezclado más largos implicados con el procedimiento de mezclado discontinuo tienden a dañar y romper las fibras de refuerzo.
Las mezcladoras discontinuas no son muy útiles y prácticas con respecto a la manipulación de materiales cementosos de fraguado rápido.
Existe la necesidad de un procedimiento de una sola capa para producir lechada para paneles cementosos que tengan altas concentraciones de fibra de refuerzo. Por tanto, existe la necesidad de un aparato de mezclado en húmedo mejorado que garantice el suministro de suficiente lechada cementosa fluida mixta que contenga fibras de vidrio para suministrar a una línea de producción de paneles continua. Desea proporcionarse un grado de mezclado del polvo reactivo cementoso, las fibras de vidrio y el agua en la mezcladora para dar como resultado una lechada de reología adecuada y suficiente fluidez para proporcionar una lechada para usar en la línea de fabricación de paneles cementosos continua.
Breve resumen de la invención
La presente descripción usa un aparato mezclador en húmedo para preparar lechada que va a alimentarse a un aparato de alimentación de lechada (normalmente conocido como “caja de entrada” ) para usar en la deposición de lechada en una banda móvil de una línea de producción de paneles cementosos o similar donde se usan lechadas fraguables para producir paneles o tableros de construcción reforzados con fibras. Según la invención, se proporciona un método continuo para preparar una lechada de material compuesto de cemento, tal como se define en la reivindicación 1.
Teniendo en cuenta las limitaciones e inconvenientes del estado actual de las mezcladoras para hormigón, algunos objetivos de la presente invención son los siguientes:
Proporcionar un método que permite la mezcla continua de fibras con el resto de los componentes cementosos para producir una mezcla de lechada cementosa reforzada con fibras uniformemente mezclada.
Proporcionar un método que reduce el tiempo de mezclado requerido de varios minutos a menos de 60 segundos, preferiblemente menos de 30 segundos, para producir una mezcla de lechada cementosa reforzada con fibras uniformemente mezclada.
Proporcionar un método que no provoque apelmazamiento de las fibras ni formación de grumos durante la operación de mezclado.
Proporcionar un método que no provoque daño a las fibras de refuerzo como resultado de la acción de mezclado.
La invención proporciona un método para preparar una lechada de material compuesto de cemento que puede suministrarse de manera continua que comprende las etapas de:
alimentar un polvo cementoso seco en una mezcladora de lechada continua horizontal a través de al menos un orificio de entrada de polvo cementoso seco;
comprendiendo la mezcladora continua horizontal
una cámara de mezclado alargada, teniendo la cámara de mezclado alargada definida por un alojamiento horizontal (normalmente cilíndrico) una pared lateral interior, teniendo la cámara de mezclado alargada una sección de alimentación de extremo aguas arriba, una primera sección de mezclado y una segunda sección de mezclado de extremo aguas abajo, en donde la primera sección de mezclado está entre la sección de alimentación de extremo aguas arriba y la segunda sección de mezclado de extremo aguas abajo,
al menos un par de impulsores de autolimpieza engranados orientados horizontalmente atravesando desde un extremo aguas arriba de la cámara de mezclado alargada hasta un extremo aguas abajo de la cámara de mezclado alargada y girando dentro de la cámara de mezclado alargada,
en donde cada impulsor montado horizontalmente dentro de la sección de alimentación de extremo aguas arriba de la cámara de mezclado alargada comprende un tornillo sin fin, en donde el polvo cementoso seco se alimenta a la sección de alimentación de extremo aguas arriba de la cámara de mezclado alargada y se transporta por el tornillo sin fin a la primera sección de mezclado,
alimentar una corriente de líquido que comprende agua en la cámara de mezclado alargada de la mezcladora de lechada continua a través de al menos un orificio de entrada de corriente de líquido aguas abajo del al menos un orificio de entrada de polvo cementoso seco y mezclar el polvo cementoso seco y la corriente de líquido en la primera sección de mezclado para formar una lechada cementosa;
en donde cada impulsor montado horizontalmente dentro de la primera sección de mezclado comprende una primera pluralidad de paletas de mezclado montadas en un árbol orientado horizontalmente del impulsor a intervalos regulares y diferentes ubicaciones circunferenciales, las paletas giradas alrededor del árbol orientado horizontalmente dentro del alojamiento horizontal, preferiblemente cilíndrico, extendiéndose las paletas radialmente desde el árbol,
alimentar una corriente de fibras de refuerzo a través de al menos un orificio de entrada de fibras de refuerzo en la segunda sección de mezclado, y mezclar la lechada cementosa y las fibras de refuerzo en la segunda sección de mezclado para formar una mezcla de fibras-lechada,
en donde al menos una parte de cada impulsor montado horizontalmente dentro de la segunda sección de mezclado de la cámara de mezclado alargada comprende
una segunda pluralidad de paletas de mezclado montadas en el árbol orientado horizontalmente de la mezcladora a intervalos regulares y en diferentes ubicaciones circunferenciales, las paletas giradas alrededor de cada respectivo árbol orientado horizontalmente dentro del alojamiento horizontal (preferiblemente cilíndrico), extendiéndose las paletas radialmente desde el árbol respectivo,
descargar la mezcla de fibras-lechada desde la mezcladora a través de un orificio de salida de mezcla de fibraslechada en una parte de extremo aguas abajo de la segunda sección de mezclado,
en donde la lechada cementosa y las fibras se mezclan en la cámara de mezclado de la mezcladora continua horizontal durante un tiempo de residencia de mezclado promedio de aproximadamente 5 a aproximadamente 240 segundos, preferiblemente de 10 a 180 segundos, más preferiblemente de 10 a 120 segundos, lo más preferiblemente de 10 a 60 segundos, mientras que las paletas giratorias aplican una fuerza de cizalladura, en donde el árbol giratorio central gira a de 30 a 450 RPM, más preferiblemente de 40 a 300 RPM, y lo más preferiblemente de 50 a 250 RPM durante el mezclado, a la mezcla de fibras-lechada para producir una mezcla de fibras-lechada uniforme, en donde las mezclas de fibras-lechada descargadas desde la mezcladora continua horizontal tienen un asentamiento de 102 a 279 mm (de 4 a 11 pulgadas) tal como se mide según una prueba de asentamiento usando una tubería de 102 mm (4 pulgadas) de alto y 51 mm (2 pulgadas) de diámetro.
Las mezclas de fibras-lechada resultantes también tienen una viscosidad de menos de 45000 mPa.s (centipoise), preferiblemente menos de 30000 mPa.s (centipoise), más preferiblemente menos de 15000 mPa.s (centipoise), y lo más preferiblemente menos de 10000 mPa.s (centipoise) cuando se mide con un viscosímetro Brookfield, modelo DV-II+ Pro con un accesorio de husillo HA4 funcionando a una velocidad de 20 RPM. Normalmente, las mezclas de fibras-lechada resultantes tienen una viscosidad de al menos 1500 mPa.s (centipoise). Las mezclas de fibras-lechada también incluyen normalmente plastificantes y superplastificantes. Los plastificantes se fabrican comúnmente a partir de lignosulfonatos, un subproducto de la industria del papel. Los superplastificantes se han fabricado generalmente a partir de condensado de naftaleno sulfonado o formaldehído de melamina sulfonado, o basados en éteres policarboxílicos.
El término paletas significa cualquier estructura que se extiende radialmente desde el árbol para girar alrededor del árbol. Las paletas pueden tener cualquiera de una variedad de formas. Por ejemplo, las paletas preferidas son paletas planas, paletas helicoidales o paletas compuestas por un pasador que tiene extremos opuestos, un extremo para unirse al árbol y el otro extremo para unirse a un cabezal de paleta ancho. Los pasadores usados sin el cabezal de paleta también se consideran paletas dentro del alcance de la invención.
Las presentes mezclas de fibras-lechada carecen preferiblemente de espesantes u otros aditivos que aumentan sustancialmente la viscosidad del material.
Cada árbol orientado horizontalmente está conectado externamente a un mecanismo de accionamiento y un motor de accionamiento, por ejemplo, alimentado por electricidad, gas combustible, gasolina u otro hidrocarburo, para lograr la rotación del árbol cuando la mezcladora está en funcionamiento.
Las mezclas de fibras-lechada descargadas de la mezcladora de fibras-lechada son adecuadas para una variedad de usos, por ejemplo, estatuario, hormigón proyectado, consolidación de roca suelta en pendientes, estabilización de suelos, revestimientos de túneles y minas, productos de hormigón premoldeado, pavimentos y cubiertas de puente, solera de hormigón, aplicaciones de reparación o para fabricar un panel o tablero de construcción de cemento reforzado con fibras.
Cuando se usa la mezcla de fibras-lechada fraguable para producir un panel de cemento reforzado con fibras (también conocido como panel de hormigón reforzado con fibras, abreviado como panel de FRC), la mezcla de fibras-lechada se alimenta a un aparato de alimentación de lechada (conocido como “caja de entrada” ) que deposita la mezcla de fibraslechada en una superficie móvil de una línea de producción de paneles de manera uniforme como una capa de 3 a 51 mm (de 0,125 a 2 pulgadas) de grosor, preferiblemente de 6 a 25 mm (de 0,25 a 1 pulgadas) de grosor, normalmente de 10 a 19 mm (de 0,40 a 0,75 pulgadas) de grosor para producir el panel de hormigón reforzado con fibras. El procedimiento para producir paneles cementosos a partir de mezclas de fibras-lechada de la presente invención produce paneles que tienen como máximo una capa única de lechada cementosa reforzada con fibras. Preferiblemente, la superficie móvil se mueve a una velocidad de 0,3 a 30 m (de 1 a 100 pies) por minuto, más preferiblemente de 1,5 a 15 m (de 5 a 50 pies) por minuto. Esto es sustancialmente más rápido que los procedimientos de extrusión convencionales bien conocidos en la técnica. Preferiblemente, la lechada se deposita sobre la superficie móvil a una velocidad de 0,003 a 0,708 metros cúbicos (de 0,10 a 25 pies cúbicos) por minuto para un tablero que oscila entre 1,2 y 2,4 m (de 4 a 8 pies) de ancho. El procedimiento de fabricación de esta invención también es sustancialmente más rápido que los procedimientos de extrusión convencionales que utilizan mezclas cementosas que tienen viscosidades extremadamente altas.
Las mezclas de fibras-lechada resultantes de la presente invención se distinguen de las mezclas cementosas utilizadas en los procedimientos de extrusión. Tales mezclas de extrusión tienen un asentamiento de 0 a 51 mm (de 0 a 2 pulgadas) tal como se mide según la prueba de asentamiento usando una tubería de 102 mm (4 pulgadas) de alto y 51 mm (2 pulgadas) de diámetro y tienen una viscosidad mayor de 50000 mPa.s (centipoise). Las mezclas de extrusión tampoco incluyen plastificantes ni superplastificantes que están presentes en mezclas de fibras-lechada de la presente invención. Tal como se mencionó anteriormente, los plastificantes se fabrican comúnmente a partir de lignosulfonatos, un subproducto de la industria del papel. Los superplastificantes se han fabricado generalmente a partir de condensado de naftaleno sulfonado o formaldehído de melamina sulfonado, o basados en éteres policarboxílicos.
Una característica distintiva del método de mezclado de la presente invención descrita en el presente documento es la capacidad de esta mezcladora para mezclar fibras de refuerzo con el resto de los componentes cementosos en una operación continua sin dañar indebidamente las fibras añadidas. Además, el método de mezclado de esta invención permite la producción de una mezcla de lechada cementosa reforzada con fibras que tiene una consistencia de trabajo deseable. Las lechadas con propiedades reológicas favorables producidas mediante esta mezcladora pueden utilizarse beneficiosamente para producir productos usando una variedad de procedimientos de fabricación. Por ejemplo, una consistencia de lechada práctica facilita el procesamiento y la formación adicionales de productos de panel en una línea de formación continua que discurre a altas velocidades de línea.
Preferiblemente, las paletas de la mezcladora comprenden ambos elementos del grupo que consiste en:
las paletas de la primera pluralidad de paletas de mezclado y transporte que comprenden cada una un pasador enganchado a un cabezal de paleta, el pasador enganchado de manera pivotante al árbol orientado horizontalmente y/o el cabezal de paleta para permitir la rotación pivotante del cabezal de paleta con respecto a la ubicación respectiva en el árbol orientado horizontalmente, en donde la pluralidad de paletas se disponen para mezclar el polvo cementoso seco y la corriente de líquido para formar una lechada cementosa y mover la lechada cementosa a la segunda sección de mezclado, y
las paletas de la primera pluralidad de paletas de mezclado y transporte que comprenden cada una un pasador enganchado a un cabezal de paleta, el pasador enganchado de manera pivotante al árbol orientado horizontalmente y/o el cabezal de paleta para permitir la rotación pivotante del cabezal de paleta con respecto a la ubicación respectiva en el árbol orientado horizontalmente, en donde la pluralidad de paletas se disponen para mezclar las fibras de refuerzo y la lechada cementosa y mover la lechada cementosa y las fibras de refuerzo que se mezclan en la salida de la mezcladora de fibras-lechada.
Preferiblemente, la cámara de mezclado de la mezcladora horizontal está adaptada y configurada para mezclar la lechada cementosa y las fibras en la cámara de mezclado de la mezcladora horizontal durante un tiempo de residencia de mezclado promedio de aproximadamente 5 a aproximadamente 240 segundos, preferiblemente de 10 a 180 segundos, más preferiblemente de 10 a 120 segundos, lo más preferiblemente de 10 a 60 segundos mientras que las paletas giratorias aplican fuerza de cizalladura, en donde el árbol giratorio central gira a de 30 a 450 RPM, más preferiblemente de 40 a 300 RPM, y lo más preferiblemente de 50 a 250 RPM durante el mezclado, a la mezcla de fibras-lechada para producir una mezcla de fibras-lechada uniforme tal como se describió anteriormente que tiene una consistencia para permitir que la mezcla de fibras-lechada se descargue de la mezcladora de fibras-lechada.
La mezcladora puede emplearse como parte de un aparato para producir un panel cementoso que tiene como máximo una capa única de composición cementosa reforzada con fibras que incluye una estructura de tipo transportador que soporta una banda móvil; un primer agua y mezclador de material cementoso en relación operativa con la estructura y configurado para alimentar la lechada cementosa en la mezcladora de fibras-lechada; una primera estación de alimentación de lechada (caja de entrada) en relación operativa con la estructura y configurada para depositar una capa de lechada cementosa que contiene fibras fraguable en la banda móvil. Aguas abajo hay un aparato para cortar la lechada fraguada para dar placas de cemento.
El método descrito en el presente documento es un método continuo en oposición a un método discontinuo. En un método continuo, las materias primas requeridas para hacer el producto final se dosifican y alimentan continuamente a una velocidad que es igual a la velocidad (balance de masa) en la que se produce el producto final, es decir, la alimentación de materia prima fluye en el procedimiento y el producto final fluye fuera del procedimiento simultáneamente. En un método discontinuo, las materias primas requeridas para elaborar el producto final se combinan en primer lugar en grandes cantidades para preparar un lote grande de mezcla para su almacenamiento en recipiente(s) adecuado(s); luego se extrae posteriormente este lote de mezcla del/de los recipiente(s) de almacenamiento para producir múltiples piezas del producto final.
En esta memoria descriptiva, todos los porcentajes de composición están en porcentaje en peso, a menos que se indique lo contrario.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra un diagrama de flujo de bloques del método de la presente invención.
La figura 2A muestra una sección de tornillo sin fin en la entrada de la mezcladora y paletas planas montadas en los dos árboles en la primera sección de mezclado de la realización de mezcladora de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol horizontal del presente dispositivo de mezclado de fibras-lechada.
La figura 2B muestra una parte de la sección de tornillo sin fin en la entrada de polvo seco de la mezcladora en una realización de mezcladora de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol horizontal del presente dispositivo de mezclado de fibras-lechada.
La figura 2C muestra una paleta de mezclado plana de la realización de mezcladora de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol horizontal del presente dispositivo de mezclado de fibras-lechada.
La figura 2D muestra una paleta de mezclado helicoidal adecuada para su uso en la realización de mezcladora de fibraslechada continua de múltiples etapas de doble árbol horizontal del presente dispositivo de mezclado de fibras-lechada. La figura 2E muestra paletas planas montadas en los dos árboles en la primera sección de mezclado de la realización de mezcladora de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol horizontal del presente dispositivo de mezclado de fibras-lechada.
La figura 2F muestra paletas planas y una paleta helicoidal en un árbol.
La figura 3A muestra una primera configuración de una mezcladora de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol de la presente invención en donde la primera sección tiene paletas de mezclado y la segunda sección de mezclado sólo tiene tornillos sin fin en ambos árboles.
La figura 3B muestra una segunda configuración de una mezcladora de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol en donde la primera sección de mezclado tiene paletas y la segunda sección de mezclado tiene tornillos sin fin seguidos de paletas en ambos árboles.
La figura 3C muestra una tercera configuración de una mezcladora de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol en donde la primera sección de mezclado tiene paletas y la segunda sección de mezclado tiene un tornillo sin fin seguido de paleta(s) seguido de un tornillo sin fin en ambos árboles.
La figura 3D muestra una cuarta configuración de una mezcladora de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol en donde la primera sección de mezclado tiene paletas y la segunda sección de mezclado tiene sólo paletas o pasadores en ambos árboles.
La figura 4A muestra una vista lateral en alzado esquemática de la configuración (mostrada esquemáticamente en la figura 3D) de la mezcladora de fibras-lechada continua de fibra continua de múltiples etapas de doble árbol horizontal (un árbol mostrado) en donde la primera sección de mezclado tiene paletas y la segunda sección de mezclado tiene sólo paletas.
La figura 4B muestra una vista en perspectiva de una paleta (con un pasador y un cabezal) de la realización de mezcladora de fibras-lechada horizontal del presente dispositivo de mezclado de fibras-lechada de la figura 4A.
La figura 4C muestra una vista superior de una paleta (con un pasador y un cabezal) y una parte del árbol de la realización de mezcladora de fibras-lechada continua horizontal del presente dispositivo de mezclado de fibras-lechada de la figura 4A.
La figura 4D proporciona una vista en primer plano de la mezcladora con una puerta a la cámara de mezclado del presente dispositivo de mezclado de fibras-lechada de la figura 4A abierta que muestra la orientación de las paletas (con un pasador y un cabezal) con respecto al árbol central (un árbol mostrado para mayor claridad).
La figura 4E muestra una configuración (mostrada esquemáticamente en la figura 3B) de una mezcladora de fibraslechada continua de múltiples etapas de doble árbol (un árbol mostrado) en donde la primera sección de mezclado tiene paletas y la segunda sección de mezclado tiene tornillos sin fin seguidos de paletas en ambos árboles.
La figura 4F muestra una configuración de una mezcladora de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol (un árbol mostrado) (mostrada esquemáticamente en la figura 3C) en donde la primera sección de mezclado tiene paletas y la segunda sección de mezclado tiene un tornillo sin fin seguido de paleta(s) seguido de un tornillo sin fin en ambos árboles (un árbol mostrado para mayor claridad).
La figura 4G muestra una configuración (mostrada esquemáticamente en la figura 3B) de una mezcladora de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol (un árbol mostrado) en donde la primera sección de mezclado tiene paletas y la segunda sección de mezclado tiene un tornillo sin fin seguido de pasador(es) seguido de un tornillo sin fin en ambos árboles.
La figura 4H muestra una configuración (mostrada esquemáticamente en la figura 3D) de una mezcladora de fibraslechada continua de múltiples etapas de doble árbol (un árbol mostrado) horizontal en donde la primera sección de mezclado tiene paletas y la segunda sección de mezclado tiene sólo pasadores en ambos árboles.
La figura 4I muestra una configuración (mostrada esquemáticamente en la figura 3A) que tiene una mezcladora de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol (un árbol mostrado) en donde la primera sección de mezclado tiene paletas y la segunda sección de mezclado tiene tornillos sin fin en ambos árboles (realización que no forma parte de la invención), en donde las paletas son paletas planas o paletas helicoidales.
La figura 4J muestra una configuración (mostrada esquemáticamente en la figura 3B) que tiene una mezcladora de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol (un árbol mostrado) en donde la primera sección de mezclado tiene paletas y la segunda sección de mezclado tiene tornillos sin fin seguidos de paletas en ambos árboles (un árbol mostrado para mayor claridad), en donde las paletas son paletas planas o paletas helicoidales, el espacio vacío entre las paletas donde se ve el árbol pretende transmitir la presencia de paletas.
La figura 4K muestra una configuración (mostrada esquemáticamente en la figura 3C) en donde la primera sección de mezclado tiene paleta(s) plana(s) y/o paleta(s) helicoidal(es) y la segunda sección de mezclado tiene un tornillo sin fin seguido de paleta(s) plana(s) y/o paleta(s) helicoidal(es) seguido de un tornillo sin fin en ambos árboles (un árbol mostrado para mayor claridad), en donde las paletas son paletas planas o paletas helicoidales; el espacio vacío entre paletas donde se ve el árbol pretende transmitir la presencia de paletas.
La figura 4L muestra una configuración (mostrada esquemáticamente en la figura 3D) que tiene una mezcladora de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol (un árbol mostrado) en donde la primera sección de mezclado tiene paletas y la segunda sección de mezclado tiene paletas en ambos árboles, en donde las paletas son paletas planas o paletas helicoidales; el espacio vacío donde se ve el árbol pretende transmitir la presencia de paletas.
La figura 4M muestra una variación de la configuración (mostrada esquemáticamente en la figura 3D) que tiene una mezcladora de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol (un árbol mostrado) en donde la primera sección de mezclado puede tener un tipo de paletas y la segunda sección de mezclado puede tener un tipo diferente de paletas; la disposición preferida en esta configuración es tener paletas planas y/o paletas helicoidales en la primera sección de mezclado y paletas con un pasador y un cabezal y/o sólo pasadores, en la segunda sección 24 de mezclado.
La figura 5 muestra una vista en alzado esquemática de una línea de producción de paneles cementosos adecuada para su uso con el presente dispositivo de mezclado de fibras-lechada.
La figura 6 muestra la línea de producción de paneles cementosos de la figura 5 como una vista compuesta de un diagrama de flujo de procedimiento para la parte de la línea de producción de paneles cementosos aguas arriba de la caja de entrada y una vista superior de la línea de producción de paneles cementosos aguas abajo de la caja de entrada.
La figura 7 muestra una primera variación de la línea de producción de paneles cementosos de la figura 5 como una vista compuesta de un diagrama de flujo de procedimiento para la parte de la línea de producción de paneles cementosos adecuada para su uso con el presente dispositivo de mezclado de fibras-lechada aguas arriba de la caja de entrada y una vista superior de la línea de producción aguas abajo de la caja de entrada.
La figura 8 muestra una segunda variación de la línea de producción de paneles cementosos de la figura 5 como una vista compuesta de un diagrama de flujo de procedimiento para la parte de la línea de producción de paneles cementosos adecuada para su uso con el presente dispositivo de mezclado de fibras-lechada aguas arriba de la caja de entrada y una vista superior de la línea de producción aguas abajo de la caja de entrada.
Descripción detallada de la invención
La figura 1 muestra un diagrama de flujo de bloques del método de la presente invención. En la corriente 5 del método de polvo cementoso seco desde un alimentador 2 de polvo seco pasa a través de un conducto 5A de entrada de polvo cementoso seco para alimentar una primera sección 20 de alimentación de una mezcladora 32 de fibras-lechada. Una corriente 7 de medio acuoso de una o más bombas 3 pasa a través de al menos un conducto 7A de corriente de medio acuoso (dos mostrados) para alimentar una primera sección 22 de mezclado y opcionalmente también la primera sección 20 de alimentación de la mezcladora 32 de fibras-lechada. Una corriente 34 de fibras de refuerzo pasa desde un alimentador 33 de fibras a través de un conducto 34A de corriente de fibras de refuerzo para alimentar una segunda sección 24 de mezclado de la mezcladora 32 de fibras-lechada. La corriente 5 de polvo cementoso seco, la corriente 7 de medio acuoso y la corriente 34 de fibras de refuerzo se combinan en la mezcladora 32 de fibras-lechada para hacer una corriente de mezcla 36 de fibrocemento que se descarga a través de un conducto 36A de descarga en un extremo aguas abajo de la mezcladora 32.
La mezcla de fibras-lechada resultante es adecuada para una variedad de usos. Por ejemplo, la lechada resultante es adecuada para depositarse y usarse como estatuario, hormigón proyectado, consolidación de roca suelta en pendientes, estabilización de suelos, productos de hormigón premoldeado, pavimentos, aplicaciones de reparación o como una capa en una superficie móvil de una línea de producción de paneles de manera uniforme como una capa de 3 a 51 mm (de 0,125 a 2,00 pulgadas) de grosor, preferiblemente de 6 a 25 mm (de 0,25 a 1 pulgadas) de grosor, más preferiblemente de 10 a 20 mm (de 0,4 a 0,8 pulgadas) de grosor, normalmente de 13 a 19 mm (de 0,5 a 0,75 pulgadas) de grosor en la superficie móvil de la línea de producción de paneles para producir un panel de hormigón reforzado con fibras. La mezcla de fibras-lechada resultante tiene una viscosidad de menos de 45000 mPa.s (centipoise), preferiblemente menos de 30000 mPa.s (centipoise), y más preferiblemente menos de 15000 mPa.s (centipoise). Normalmente, las mezclas de fibras-lechada resultantes tienen una viscosidad de al menos 1500 mPa.s (centipoise). La mezcla de fibras-lechada resultante también tiene un asentamiento, según la prueba de asentamiento usando una tubería de 102 mm (4 pulgadas) de alto y 51 mm (2 pulgadas) de diámetro, que es de desde 102 hasta 279 mm (de 4 a 11 pulgadas). La mezcla de fibraslechada resultante no es adecuada para procedimientos de fabricación por extrusión que normalmente se basan en composiciones de mezcla de lechada que tienen una viscosidad extremadamente alta.
La prueba de asentamiento caracteriza el asentamiento y el comportamiento de flujo de las composiciones cementosas producidas mediante esta invención. La prueba de asentamiento usada en el presente documento utiliza un cilindro hueco de aproximadamente 5,08 cm (2 pulgadas) de diámetro y aproximadamente 10,16 cm (4 pulgadas) de longitud sujeto en vertical con un extremo abierto que reposa sobre una superficie de plástico lisa. El cilindro se llena hasta la parte superior con la mezcla cementosa seguido por enrasar la superficie superior para eliminar la mezcla de lechada en exceso. Luego el cilindro se levanta suavemente de manera vertical para permitir que la lechada salga desde la parte inferior y se extienda sobre la superficie de plástico para formar una torta circular. Luego se mide el diámetro de la torta y se registra como el asentamiento del material. Tal como se usa en el presente documento, las composiciones con buen comportamiento de flujo producen un mayor valor de asentamiento.
Tal como se observa en las figuras 3A-3D y 4A-4M, la invención emplea las siguientes variaciones de mezcladora primaria:
Entrada de polvo seco a la mezcladora
Tornillo sin fin (para mover el polvo seco a la primera sección de mezclado con paletas)
Primera sección de mezclado - Paletas (un tipo u otro)
Segunda sección de mezclado- Diversos escenarios posibles - sólo tornillo sin fin (realización que no forma parte de la invención), sólo paletas, o una combinación de tornillos sin fin y paletas.
Mezclador continuo de fibras-lechada horizontal
El método continuo de fibras-lechada de la presente invención logra preferiblemente los siguientes resultados:
Permite la mezcla continua de fibras con el resto de los componentes cementosos para producir una mezcla de lechada cementosa reforzada con fibras uniformemente mezclada.
Reduce el tiempo de mezclado requerido de varios minutos a menos de 60 segundos, preferiblemente menos de 30 segundos, para producir una mezcla de lechada cementosa reforzada con fibras uniformemente mezclada. Generalmente, la cámara proporciona un tiempo de residencia de lechada promedio de aproximadamente 5 a aproximadamente 240 segundos, preferiblemente de 10 a 180 segundos, más preferiblemente de 10 a 120 segundos, lo más preferiblemente de 10 a 60 segundos.
No provoca apelmazamiento de las fibras ni formación de grumos durante la operación de mezclado.
No provoca daño a las fibras de refuerzo como resultado de la acción de mezclado.
Permite el uso de materiales cementosos de fraguado rápido útiles en aplicaciones de fabricación y construcción.
Un método de uso de la mezcladora continua de fibras-lechada horizontal puede comprender las etapas de:
alimentar un polvo cementoso seco en una mezcladora de lechada continua horizontal a través de al menos un orificio de entrada de polvo cementoso seco;
comprendiendo la mezcladora continua horizontal
una cámara de mezclado alargada, teniendo la cámara de mezclado alargada definida por un alojamiento horizontal (normalmente cilíndrico) una pared lateral interior, teniendo la cámara de mezclado alargada una sección de alimentación de extremo aguas arriba, una primera sección de mezclado y una segunda sección de mezclado de extremo aguas abajo, en donde la primera sección de mezclado está entre la sección de alimentación de extremo aguas arriba y la segunda sección de mezclado de extremo aguas abajo,
al menos un par de impulsores de autolimpieza engranados orientados horizontalmente atravesando desde un extremo aguas arriba de la cámara de mezclado alargada hasta un extremo aguas abajo de la cámara de mezclado alargada y girando dentro de la cámara de mezclado alargada,
en donde cada impulsor montado horizontalmente dentro de la sección de alimentación de extremo aguas arriba de la cámara de mezclado alargada comprende un tornillo sin fin, en donde el polvo cementoso seco se alimenta a la sección de alimentación de extremo aguas arriba de la cámara de mezclado alargada y se transporta por el tornillo sin fin a la primera sección de mezclado,
alimentar una corriente de líquido que comprende agua en la cámara de mezclado alargada de la mezcladora de lechada continua a través de al menos un orificio de entrada de corriente de líquido aguas abajo del al menos un orificio de entrada de polvo cementoso seco y mezclar el polvo cementoso seco y la corriente de líquido en la primera sección de mezclado para formar una lechada cementosa;
en donde cada impulsor montado horizontalmente dentro de la primera sección de mezclado comprende una primera pluralidad de paletas de mezclado y transporte montadas en un árbol orientado horizontalmente del impulsor a intervalos regulares y diferentes ubicaciones circunferenciales, las paletas giradas alrededor del árbol orientado horizontalmente dentro del alojamiento horizontal, preferiblemente cilíndrico, extendiéndose las paletas radialmente desde el árbol,
alimentar una corriente de fibras de refuerzo a través de al menos un orificio de entrada de fibras de refuerzo en la segunda sección de mezclado, y mezclar la lechada cementosa y las fibras de refuerzo en la segunda sección de mezclado para formar una mezcla de fibras-lechada,
en donde al menos una parte de cada impulsor montado horizontalmente dentro de la segunda sección de mezclado de la cámara de mezclado alargada comprende
una segunda pluralidad de paletas de mezclado y transporte montadas en el árbol orientado horizontalmente de la mezcladora a intervalos regulares y en diferentes ubicaciones circunferenciales, las paletas giradas alrededor de cada respectivo árbol orientado horizontalmente dentro del alojamiento horizontal (preferiblemente cilíndrico), extendiéndose las paletas radialmente desde el árbol respectivo,
descargar la mezcla de fibras-lechada desde la mezcladora a través de un orificio de salida de mezcla de fibraslechada en una parte de extremo aguas abajo de la segunda sección de mezclado,
en donde la lechada cementosa y las fibras se mezclan en la cámara de mezclado de la mezcladora continua horizontal durante un tiempo de residencia de mezclado promedio de aproximadamente 5 a aproximadamente 240 segundos, preferiblemente de 10 a 180 segundos, más preferiblemente de 10 a 120 segundos, lo más preferiblemente de 10 a 60 segundos, mientras que las paletas giratorias aplican una fuerza de cizalladura, en donde el árbol giratorio central gira a de 30 a 450 RPM, más preferiblemente de 40 a 300 RPM, y lo más preferiblemente de 50 a 250 RPM durante el mezclado, a la mezcla de fibras-lechada para producir una mezcla de fibras-lechada uniforme, en donde la mezcla de fibras-lechada descargada desde la mezcladora horizontal tiene un asentamiento de 102 a 279 mm (de 4 a 11 pulgadas), preferiblemente de 152 a 254 mm (de 6 a 10 pulgadas), tal como se mide según una prueba de asentamiento usando una tubería de 102 mm (4 pulgadas) de alto y 51 mm (2 pulgadas) de diámetro y una viscosidad de menos de 45000 mPa.s (centipoise), preferiblemente menos de 30000 mPa.s (centipoise), y lo más preferiblemente de menos de 15000 mPa.s (centipoise).
La mezcla de fibras-lechada resultante también tiene un asentamiento, según la prueba de asentamiento usando una tubería de 102 mm (4 pulgadas) de alto y 51 mm (2 pulgadas) de diámetro, que es de desde 102 hasta 279 mm (de 4 a 11 pulgadas). La mezcla de fibras-lechada resultante no es adecuada para procedimientos de fabricación por extrusión que normalmente se basan en composiciones de mezcla de lechada que tienen una viscosidad extremadamente alta.
Cada árbol orientado horizontalmente está conectado externamente a un mecanismo de accionamiento y un motor de accionamiento, por ejemplo, alimentado por electricidad, gas combustible, gasolina u otro hidrocarburo, para lograr la rotación del árbol cuando la mezcladora está en funcionamiento.
Las paletas de las secciones de mezclado primera y/o segunda pueden ser paletas planas o paletas helicoidales. Las paletas planas y paletas helicoidales son paletas unitarias que tienen una abertura central ajustada al árbol de modo que la paleta rodea una parte del árbol. Además, las paletas planas y paletas helicoidales tienen extremos opuestos que se extienden en direcciones opuestas desde el árbol. Preferiblemente, si se emplean paletas planas o paletas helicoidales en la segunda sección de mezclado, se emplean en una parte de paleta de la segunda sección de mezclado y también se emplea un tornillo sin fin en la segunda sección de mezclado antes y/o después de la sección de paletas.
Sin embargo, en la alternativa de la paleta de las secciones de mezclado primera y/o segunda comprende un pasador enganchado a un cabezal de paleta amplio, el pasador enganchado de manera pivotante al árbol orientado horizontalmente y/o el cabezal de paleta para permitir la rotación pivotante del cabezal de paleta con respecto a la ubicación respectiva en el árbol orientado horizontalmente, en donde las paletas se disponen para mezclar las fibras de refuerzo y la lechada cementosa y mover la lechada cementosa y las fibras de refuerzo que se mezclan en la salida de mezcla de fibras-lechada. Preferiblemente, si las paletas de la sección de mezclado primera y segunda comprenden cada una el pasador enganchado al cabezal de paleta, entonces la segunda sección de mezclado no tiene un tornillo sin fin. La segunda sección de mezclado puede tener opcionalmente sólo pasadores (sin cabezal de paleta) para mezclar fibras con la lechada. La forma de la sección transversal del pasador puede ser redonda, plana (es decir, cuadrada o rectangular), triangular, ovalada o de cualquier otra forma. Cuando se emplean pasadores con sección transversal alargada (por ejemplo, sección transversal rectangular u ovalada), los pasadores se orientan preferiblemente de modo que no sólo ayudan a mezclar el material, sino que también proporcionan la función de mover el material hacia delante hacia la salida de la mezcladora.
El árbol orientado central está conectado externamente a un mecanismo de accionamiento y un motor de accionamiento, por ejemplo, alimentado por electricidad, gas combustible, gasolina u otro hidrocarburo, para lograr la rotación del árbol cuando la mezcladora está en funcionamiento. Normalmente, un motor eléctrico y un mecanismo de accionamiento accionarán el árbol central en la cámara de mezclado.
Una característica distintiva del método de mezclado descrito en el presente documento es la capacidad de esta mezcladora para mezclar fibras de refuerzo con el resto de los componentes cementosos en una operación continua sin dañar indebidamente las fibras añadidas. Además, el método de mezclado de esta invención permite la producción de una mezcla de lechada cementosa reforzada con fibras que tiene una consistencia de trabajo deseable. Las mezclas de fibras-lechada descargadas desde la mezcladora de fibras-lechada de múltiples etapas son adecuadas para una variedad de usos, por ejemplo, estatuario, hormigón proyectado, consolidación de roca suelta, estabilización de suelos, productos de hormigón premoldeado, pavimento, aplicación de reparación o para fabricar un panel o tablero de construcción de hormigón reforzado con fibras. Por ejemplo, una consistencia de lechada práctica facilita el procesamiento y la formación adicionales de productos de panel en una línea de formación continua que discurre a altas velocidades de línea.
La mezcla uniforme de fibras-lechada producida tiene una consistencia que permitirá que la mezcla de fibraslechada se descargue desde la mezcladora de fibras-lechada horizontal y sea adecuada para depositarse como una capa continua sobre una superficie móvil de una línea de producción de paneles de manera uniforme como una capa de 6 a 51 mm (de 0,25 a 2,00 pulgadas) de grosor, preferiblemente de 6 a 25 mm (de 0,25 a 1 pulgadas) de grosor, normalmente de 13 a 19 mm (de 0,5 a 0,75 pulgadas) de grosor sobre la superficie móvil de la línea de producción de paneles para producir un panel de hormigón reforzado con fibras.
La mezcladora continua de múltiples etapas puede ser una mezcladora de doble árbol o una mezcladora de múltiples árboles. Preferiblemente, la mezcladora continua de múltiples etapas es una mezcladora de doble árbol.
La mezcladora continua de múltiples etapas tiene una sección de tornillo sin fin inicial y al menos dos secciones de mezclado. Los polvos secos se introducen en la mezcladora a través de un orificio de entrada situado en un extremo de la mezcladora. Los tornillos sin fin ubicados en la sección de tornillo sin fin mueven los polvos secos hacia adelante en la primera sección de mezclado. La primera sección de mezclado está destinada a mezclar los polvos secos con los aditivos líquidos que incluyen agua para producir una mezcla uniforme de mezcla de lechada cementosa. La mezcla de lechada cementosa así producida en la primera sección de la mezcladora se transporta a la segunda sección de la mezcladora. La segunda sección de mezclado es donde las fibras se mezclan con lechada cementosa producida y transportada desde la primera sección de la mezcladora. La mezcla de lechada reforzada con fibras resultante sale de la mezcladora a través de un orificio de salida ubicado en el extremo de la segunda sección de la mezcladora.
Los diversos componentes y características clave de una mezcladora continua de múltiples etapas, de doble árbol (o de múltiples árboles) descrita en el presente documento pueden resaltarse de la siguiente manera:
Cámara de mezclado alargada
La cámara de mezclado de doble tambor alargada aloja los árboles giratorios dobles (o árboles giratorios múltiples) de la mezcladora continua.
La longitud total de la cámara de mezclado oscila normalmente entre aproximadamente 0,6 y 2,4 m (entre 2 y 8 pies). La longitud preferida de la cámara de mezclado es normalmente de desde aproximadamente 0,9 hasta 1,8 m (de 3 a 6 pies).
El diámetro de la cámara de mezclado oscila normalmente en cualquier parte entre aproximadamente 76 y 610 mm (entre 3 y 24 pulgadas). El diámetro de la cámara de mezclado oscila preferiblemente entre aproximadamente 127 y 305 mm (entre 5 y 12 pies).
Los árboles giratorios dobles (o árboles giratorios múltiples) montados en la cámara de mezclado alargada atraviesan desde un extremo de la mezcladora hasta el otro. Los árboles están conectados externamente a un mecanismo de accionamiento y un motor eléctrico para lograr la rotación del árbol cuando la mezcladora está en funcionamiento. Los árboles giran a una velocidad, que oscila entre 30 y 450 RPM, más preferiblemente entre 40 y 300 RPM, y lo más preferiblemente entre 50 y 250 RPM. Como parte del desarrollo y el trabajo de optimización de la mezcladora, se ha descubierto que son preferibles velocidades de mezcladora relativamente más bajas y proporcionan una excelente dispersión de fibras en la mezcla de lechada cementosa. Además, otro beneficio importante de usar velocidades de mezclado más bajas para los fines de esta invención es que da como resultado una reducción de la rotura de fibras y propiedades de trabajo de material superiores útiles en el procesamiento adicional de la mezcla de lechada cementosa reforzada con fibras. Un accionamiento de frecuencia variable junto con el engrane, la cadena o una disposición de correa se usa normalmente con la mezcladora para girar el árbol giratorio cuando la mezcladora está en funcionamiento. El accionamiento de frecuencia variable es útil para ajustar y ajustar con precisión la velocidad de la mezcladora para una combinación dada de materias primas implicadas en el procedimiento de producción.
Se usa una sección de tornillo sin fin para transportar los polvos secos desde el orificio de entrada de la mezcladora hasta la primera sección de mezclado de la mezcladora continua. La longitud inicial de los árboles de la mezcladora está en forma de un tornillo sin fin que logra el movimiento del polvo seco hacia delante. Cuando se usan árboles dobles (o árboles múltiples) en la mezcladora, los árboles individuales se colocan en la mezcladora de modo que los tramos de hélice de una sección de tornillo sin fin están en posición de superposición (pero sin interferencia durante la rotación del árbol) con respecto a los tramos de hélice de la segunda sección de tornillo sin fin. Esta colocación superpuesta de las dos secciones de tornillo sin fin en la mezcladora proporciona una acción de autolimpieza a la sección de tornillo sin fin de la mezcladora. La sección de tornillo sin fin inicial (ubicada cerca de la entrada de la mezcladora de polvo seco) en una configuración de la mezcladora de doble árbol se muestra en las figuras 2A y 2B.
La figura 2A muestra la realización de mezcladora de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol horizontal del presente dispositivo de mezclado de fibras-lechada. En particular, la figura 2A muestra una primera sección 20 de alimentación (también conocida como sección de tornillo sin fin) que tiene un tornillo sin fin 26 en la entrada de la mezcladora. La figura 2A también muestra una primera sección 22 de mezclado que tiene paletas 25 planas montadas en los dos árboles.
La figura 2B muestra otra vista de los tornillos sin fin 26 en la primera sección 20 de alimentación (también conocida como sección de tornillo sin fin) de la presente mezcladora 32 de fibras-lechada. La longitud de la primera sección 20 de alimentación es normalmente desde aproximadamente 0,3 hasta 0,9 m (de 1 a 3 pies). El paso de tramo de hélice del tornillo sin fin puede variarse dependiendo de las materias primas utilizadas, las tasas de alimentación de materias primas deseadas y la configuración del diseño de las dos secciones de mezclado de la mezcladora.
La primera sección 20 de mezclado comprende paletas 25 de mezclado montadas en los árboles giratorios individuales de la mezcladora. Hay dos tipos de paletas que se usan normalmente en la primera sección de mezclado, planas o helicoidales. La figura 2C muestra una paleta 25 de mezclado plana tal como se usa en la figura 2A. La figura 2D muestra una paleta 27 de mezclado helicoidal que puede usarse en la primera sección de mezclado de esta mezcladora. Las paletas 25 planas proporcionan una acción de mezclado de alta cizalladura con una acción de transporte insignificante al material en la mezcladora. Por otro lado, las paletas 27 helicoidales proporcionan acciones tanto de transporte como de mezclado (limitadas) al material en la mezcladora.
Las paletas 25 planas y paletas 27 helicoidales son paletas unitarias (una pieza) que tienen una abertura central ajustada al árbol de modo que la paleta rodea una parte del árbol. Además, las paletas planas y paletas helicoidales tienen extremos opuestos que se extienden en direcciones opuestas desde el árbol. Las paletas 25 planas y las paletas 27 helicoidales tienen un orificio central con ranuras para chaveta recortadas en las mismas para permitir que las paletas se deslicen y se monten sobre un árbol con chavetas. Las paletas están montadas concéntricamente y enchavetadas en el árbol. La orientación de las paletas adyacentes montadas en los dos árboles de la mezcladora de doble árbol es tal que proporcionan una acción de limpieza sin ninguna interferencia giratoria.
La figura 2F muestra paletas 25 planas y una paleta 27 helicoidal en un árbol 29. El espacio 25A representa estar llenado por paletas 25 planas y/o paletas 27 helicoidales.
También pueden usarse otras formas y geometrías de paletas en la primera sección de mezclado de la mezcladora. Por ejemplo, pueden emplearse paletas de mezclado y transporte que comprenden cada una un pasador enganchado a un cabezal de paleta en las secciones de mezclado primera y/o segunda tal como se explica con más detalle a continuación con respecto a la figura 4A.
Las paletas montadas en los árboles individuales están en una orientación superpuesta pero no interferente cuando los árboles de la mezcladora están en modo giratorio durante la operación de la mezcladora. Las figuras 2A y 2E muestran paletas 25 planas montadas en los dos árboles (en la primera sección de mezclado) de una mezcladora de doble árbol. En particular, la figura 2E muestra una vista ampliada de paletas 25 planas montadas en los dos árboles en la primera sección de mezclado de la realización de mezcladora de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol horizontal del presente dispositivo de mezclado de fibras-lechada. Sin embargo, las paletas 27 helicoidales pueden sustituirse por algunas o todas las paletas 25 planas.
El propósito principal de las paletas situadas en la primera sección 22 de mezclado de la mezcladora 32 es mezclar el polvo seco con el agua y otros aditivos líquidos (si los hay) para producir una mezcla de lechada cementosa uniforme. Debido a la orientación superpuesta pero no interferente de las paletas, la rotación de las paletas 25 montadas en los árboles individuales proporciona una acción de autolimpieza a la primera sección 22 de mezclado de la mezcladora 32. Las paletas 25 planas o 27 helicoidales de mezclado montadas en los dos árboles son particularmente útiles a este respecto. Esto proporciona una excelente acción de autolimpieza debido a la acción de rascado de las paletas entre sí y contra el tambor (armazón) de la mezcladora. Las paletas planas son las paletas más preferidas, a diferencia de las paletas helicoidales, para su uso en la primera sección 22 de mezclado para los propósitos de esta invención. La longitud de la primera sección 22 de mezclado es normalmente desde aproximadamente 0,3 hasta 1,2 m (de 1 a 4 pies). Más normalmente, la longitud de la primera sección de mezclado es de aproximadamente 0,9 m (3 pies) o menos. La anchura de las paletas de mezclado planas o helicoidales individuales oscila entre aproximadamente 6 y 102 mm (entre 0,25" y 4"). Más normalmente, la anchura de las paletas planas o helicoidales de mezclado es de desde 13 hasta 76 mm (de 0,50" a 3"). Más normalmente, la anchura de las paletas planas o helicoidales de mezclado es de desde 25 hasta 51 mm (de 1" a 2"). El espacio libre de las paletas de mezclado, independientemente de si la forma es plana, o helicoidal u otra, de las paredes interiores del armazón de la mezcladora es preferiblemente de menos de 6 mm (W), más preferiblemente menos de 3 mm (V ), y lo más preferiblemente menos de 2 mm (1/16").
La segunda sección 24 de mezclado de la mezcladora 32 es donde se introducen normalmente las fibras de refuerzo en la mezcladora y se mezclan con la lechada cementosa. La segunda sección 24 de mezclado es esencialmente una continuación de la primera sección 22 de mezclado y utiliza uno o más medios para mezclar fibras en la lechada cementosa. Las fibras de refuerzo se introducen a través del conducto 34 en la mezcladora 32 continua al comienzo de la segunda sección 24 de mezclado. Las fibras de refuerzo se mezclan con la lechada cementosa producida en la primera sección 22 de mezclado usando paletas de mezclado o tornillos sin fin (realización que no forma parte de la invención) o una combinación de las mismas. Las paletas de mezclado y/o los tornillos sin fin se montan en los árboles giratorios dobles de la mezcladora y ayudan a mezclar las fibras de refuerzo con la mezcla de lechada cementosa transportada desde la primera sección de mezclado. Las paletas de mezclado (paletas 25 planas y/o paletas 27 helicoidales) tal como se describen y se usan en la primera sección 22 de mezclado también pueden usarse en la segunda sección 24 de mezclado. Sin embargo, se ha hallado que el uso de tales paletas provoca un daño significativo a las fibras debido a la alta acción de cizalladura proporcionada por estas paletas. Por tanto, no se prefiere el uso de tales paletas solas en la segunda sección de mezclado, particularmente cuando se usa un gran número de tales paletas. Las paletas helicoidales son más adecuadas que las paletas planas en la segunda sección de mezclado para cumplir los objetivos de esta invención.
También pueden usarse tornillos sin fin para mezclar fibras con la lechada cementosa en la segunda sección 24 de mezclado. Los tornillos sin fin utilizados por sí mismos proporcionan una acción de transporte rápido y una acción de mezclado relativamente menor que la proporcionada por las paletas solas. Los tornillos sin fin montados en los dos árboles paralelos en la configuración de superposición ayudan adicionalmente al aspecto de autolimpieza de la mezcladora.
Preferiblemente, si se emplean paletas 25 planas o paletas 27 helicoidales en la segunda sección 24 de mezclado, se emplean en una parte de paleta de la segunda sección 24 de mezclado y también se emplea un tornillo sin fin en la segunda sección 24 de mezclado antes y/o después de la sección de paletas. También puede usarse en la segunda sección 24 de mezclado una combinación de tornillos sin fin y un número limitado de paletas helicoidales (o menos preferiblemente paletas planas). De hecho, tal combinación se prefiere y recomienda para lograr mejores resultados de mezclado para mezclar fibras con la lechada cementosa. El uso de un número limitado de paletas helicoidales (o planas) después de los tornillos sin fin en la segunda sección 24 de mezclado provoca una resistencia al flujo de material a través de la mezcladora. Esta resistencia al flujo de material proporciona un mejor mezclado y empapado de las fibras con la lechada cementosa en la segunda sección de mezclado de la mezcladora.
Para resumir, la segunda sección 24 de mezclado puede configurarse de una o más maneras tal como se resalta a continuación para facilitar el mezclado de las fibras con la mezcla de lechada cementosa:
La figura 3A muestra una primera configuración de una mezcladora 32 de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol con flujo de material en la mezcladora en la dirección “X” . En la primera configuración, los tornillos sin fin 26 están montados en ambos árboles 29 de impulsor en la primera sección 20 de alimentación, las paletas de mezclado están montadas en ambos árboles 29 de impulsor en la primera sección 22 de mezclado, y los tornillos sin fin 29A sólo están montados en ambos árboles 29 de impulsor en la segunda sección 24 de mezclado. Los parámetros del tornillo sin fin (por ejemplo, inclinación de tornillo sin fin, longitud del tornillo sin fin) se seleccionan para maximizar la retención del material y promover un contacto más íntimo entre las fibras y la lechada cementosa en la mezcladora 32. La longitud total de la segunda sección de mezclado y de los tornillos sin fin oscila entre aproximadamente 0,3 y 1,5 m (entre 1 y 5 pies), más preferiblemente entre aproximadamente 0,6 y 1,2 m (entre 2 y 4 pies). En este y otros dibujos de esta memoria descriptiva, se pretende que los números de referencia en los dibujos identifiquen elementos similares a menos que se indique lo contrario.
La figura 3B muestra una segunda configuración de una mezcladora 32 de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol con flujo de material en la mezcladora en la dirección “X” . En la segunda configuración, tornillos sin fin 29A seguidos de paletas 29B de mezclado/transporte montadas en ambos árboles 29 en la segunda sección de mezclado. Ambas paletas 25 planas o paletas 27 helicoidales pueden usarse como paletas 29B de mezclado/transporte. El uso de paletas 27 helicoidales se prefiere en la segunda sección de mezclado. Las paletas planas o helicoidales adyacentes montadas en un árbol singular en la segunda sección de mezclado pueden tener la misma orientación una con respecto a la otra o, alternativamente, pueden girarse una con respecto a la otra. Cuando las paletas adyacentes en un árbol se giran una con respecto a la otra, el ángulo de rotación de las paletas adyacentes puede oscilar entre 0 ° y 90°, normalmente entre 20° y 90°. Puede usarse un mayor número de paletas en la segunda sección de mezclado cuando las paletas adyacentes tienen una rotación de cero grados entre sí. Algunas de las paletas 27 helicoidales usadas también pueden colocarse en el sentido inverso si se desea aumentar la resistencia al flujo de material y la acción de mezclado de fibras-lechada que tiene lugar en los tornillos sin fin 29A. Cuando se usan paletas planas o helicoidales, el número de conjuntos de paletas (paletas por árbol) en la segunda sección 24 de mezclado oscila preferiblemente entre 1 y 20, más preferiblemente entre 1 y 10. Los parámetros de paleta (tipo, dimensiones, orientación, número y configuración) se seleccionan para minimizar la acción de cizallamiento al que se somete el material en la mezcladora 32. Las paletas pueden estar hechas de una variedad de materiales incluyendo metales, materiales cerámicos, plásticos, caucho o una combinación de los mismos. También se contemplan paletas con materiales de revestimiento más blandos para su uso en la segunda sección de mezclado, ya que tienden a minimizar el daño al material y a las fibras. Las paletas con un pasador y un cabezal o sólo pasadores pueden usarse alternativamente en la segunda sección de mezclado después del tornillo sin fin.
Los parámetros del tornillo sin fin (por ejemplo, inclinación de tornillo sin fin, longitud del tornillo sin fin) se seleccionan para maximizar la retención del material y promover un contacto más íntimo entre las fibras y la lechada cementosa en la mezcladora 32. La longitud total de la segunda sección de mezclado oscila entre aproximadamente 0,3 y 1,5 m (entre 1 y 5 pies), más preferiblemente entre aproximadamente 0,6 y 1,2 m (entre 2 y 4 pies). Sólo una pequeña parte de esta longitud está ocupada por las paletas 29B y la mayoría de la segunda sección 24 de mezclado está cubierta por los tornillos sin fin 29A.
La figura 3C muestra una tercera configuración de una mezcladora 32 de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol con flujo de material en la mezcladora en la dirección “X” . La tercera configuración tiene tornillos sin fin 29A seguidos de paletas 29B de mezclado/transporte seguidas de tornillos sin fin 29C montados en ambos árboles 29 en la segunda sección de mezclado. Ambas paletas 25 planas o paletas 27 helicoidales pueden usarse como paletas 29B de mezclado/transporte, pero se prefiere el uso de las paletas 27 helicoidales. Algunas de las paletas 27 helicoidales usadas también pueden colocarse en el sentido inverso si se desea para aumentar el tiempo de residencia y mejorar el mezclado de fibras-lechada en la sección anterior de tornillo sin fin. Las paletas planas o helicoidales adyacentes montadas en un árbol singular en la segunda sección de mezclado pueden tener la misma orientación una con respecto a la otra o, alternativamente, pueden girarse una con respecto a la otra. Cuando las paletas adyacentes en un árbol se giran una con respecto a la otra, el ángulo de rotación de las paletas adyacentes puede oscilar entre 0° y 90°, normalmente entre 20° y 90°. Cuando se usan paletas planas o helicoidales, el número de conjuntos de paletas en la segunda sección 24 de mezclado oscila preferiblemente entre 1 y 20 y más preferiblemente entre 1 y 10. Puede usarse un mayor número de paletas en la segunda sección de mezclado cuando las paletas adyacentes tienen una rotación de cero grados entre sí. Los parámetros de paleta (tipo, dimensiones, orientación, número y configuración) se seleccionan para minimizar la acción de cizallamiento al que se somete el material en la mezcladora 32. Las paletas con un pasador y un cabezal o sólo pasadores pueden usarse alternativamente en la segunda sección de mezclado después del tornillo sin fin. Los parámetros del tornillo sin fin (por ejemplo, inclinación de tornillo sin fin, longitud del tornillo sin fin) se seleccionan para maximizar la retención del material y promover un contacto más íntimo entre las fibras y la lechada cementosa en la mezcladora. La longitud total de la segunda sección de mezclado oscila entre aproximadamente 0,3 y 1,5 m (entre 1 y 5 pies), más preferiblemente entre aproximadamente 0,6 y 1,2 m (entre 2 y 4 pies). Sólo una pequeña parte de esta longitud está ocupada por las paletas y la mayoría de la segunda sección de mezclado está cubierta por los tornillos sin fin.
La figura 3D muestra una cuarta configuración de una mezcladora 32 de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol con flujo de material en la mezcladora en la dirección “X” . La cuarta configuración tiene paletas 29D de mezclado/transporte sólo montadas en ambos árboles 29 en la segunda sección de mezclado de la mezcladora. El uso de paletas planas y helicoidales en la segunda sección de mezclado no se prefiere en esta configuración, ya que su uso da como resultado una cizalladura muy alta y provoca un daño significativo a las fibras. Se prefieren las paletas de mezclado y transporte que provocan una cizalladura de bajo mezclado cuando esta configuración de mezcladora se utiliza en la segunda sección de mezclado. El uso de paletas con un pasador y un cabezal o sólo pasadores se prefiere en la segunda sección de mezclado de esta configuración de la mezcladora. Sin embargo, en esta realización, es aceptable usar cualquier tipo de paletas, por ejemplo paletas planas y/o helicoidales, en la primera sección de mezclado.
La figura 4A muestra un dibujo de una realización de la configuración (mostrada esquemáticamente en la figura 3D) de la mezcladora 32 de fibras-lechada de doble árbol (un árbol mostrado) usando tales paletas 100 que provocan una baja cizalladura de mezclado tanto en la primera sección 22 de mezclado como en la segunda sección 24 de mezclado. La figura 4A muestra la primera sección 20 de alimentación que tiene un tornillo sin fin 26, el árbol 29 y paletas 100. Las paletas 100 tienen un pasador 114 y un cabezal 116 de paleta amplio que se extiende transversalmente con respecto al pasador 114. Preferiblemente, la mezcladora 32 de fibras-lechada es una mezcladora de árbol único.
La figura 4A muestra una mezcla en polvo de, por ejemplo, cemento Portland, yeso, agregado, rellenos, etc., se alimenta desde el alimentador de polvo seco que es normalmente un recipiente 160A de tolva superior a través de un conducto 5A de polvo seco, que es un fuelle 161, a una cámara 163 de mezclado horizontal alargada de la mezcladora 32. El árbol 29 del impulsor es accionado por un motor 172 de impulsor montado en el lado que está regulado por un controlador de velocidad (no mostrado). Los sólidos de mezcla en polvo pueden alimentarse desde el recipiente 160A de tolva hasta la cámara 163 de mezclado horizontal que contiene el tornillo sin fin 26 mediante un alimentador volumétrico o un alimentador gravimétrico (no mostrado).
Los sistemas de alimentación volumétricos usarían un transportador de tornillo sin fin helicoidal (no mostrado) funcionando a una velocidad constante para descargar el polvo desde el recipiente 160A de tolva de almacenamiento a una velocidad constante (volumen por unidad de tiempo, por ejemplo, pies cúbicos por minuto). Los sistemas de alimentación gravimétricos usan generalmente un alimentador volumétrico asociado con un sistema de pesada para controlar la descarga de polvo desde el recipiente 160A de tolva de almacenamiento a un peso constante por unidad de tiempo, por ejemplo, libras por minuto. La señal de peso se usa a través de un sistema de control de retroalimentación para monitorizar de manera constante la velocidad de alimentación real y compensar las variaciones en la densidad aparente, la porosidad, etc., ajustando la velocidad (RPM) del tornillo sin fin helicoidal del alimentador de tornillo sin fin helicoidal. Tales sistemas de alimentación volumétricos también pueden usarse para cualquier otra realización de la mezcladora 32.
El medio acuoso, tal como agua, de una bomba de líquido (no mostrada) alimenta la cámara 163 horizontal a través de una boquilla de al menos un conducto 7A de corriente de medio acuoso.
La figura 4A muestra la cámara 163 de mezclado horizontal alargada que comprende paredes 102 laterales horizontales cilíndricas, una primera pared 104 de extremo y una segunda pared 106 de extremo. El flujo de material es en una dirección X desde la primera pared 104 de extremo hasta la segunda pared 106 de extremo. El árbol 29 se extiende desde la primera pared 104 de extremo hasta la segunda pared 106 de extremo. La mezcladora 32 de fibras-lechada cementosa horizontal también comprende al menos un árbol 29 giratorio (preferiblemente dos árboles giratorios, en donde el segundo árbol no se muestra para mayor claridad), un conducto 7A de medio de líquido acuoso para alimentar líquido que comprende agua en la cámara 163, un conducto 34A de fibras de refuerzo para alimentar fibra de refuerzo en la cámara 163, y una salida 36A de descarga de mezcla de fibras-lechada para descargar la mezcla de fibras-lechada. Las paletas 100 de mezclado y transporte se extienden desde el árbol 29 giratorio central. La mezcladora 32 de fibras-lechada cementosa horizontal también comprende otros orificios 167 de entrada, uno mostrado, para alimentar otras materias primas y aditivos potenciadores del rendimiento en la mezcladora 32. La mezcladora 32 de fibras-lechada cementosa horizontal también comprende un orificio 70 de ventilación para retirar cualquier aire introducido en la cámara 163 de mezclado desde la alimentación de materia prima. La mezcladora 32 de fibras-lechada cementosa horizontal también comprende un motor eléctrico y un mecanismo 172 de accionamiento para accionar el árbol 29 central en la cámara 163 de mezclado.
El árbol 29 giratorio gira alrededor de su eje longitudinal “A” para mezclar los ingredientes alimentados y transportarlos como mezcla de fibras-lechada a la salida 168 de descarga. El árbol giratorio tiene el tornillo sin fin 26 en la primera sección 20 de alimentación de la cámara y paletas 100 tanto en la primera sección 22 de mezclado como en la segunda sección 24 de mezclado.
Las fibras de refuerzo y la lechada cementosa y otros componentes se alimentarán a la mezcladora 32 a velocidades respectivas para dejar un espacio abierto en la mezcladora por encima de la mezcla resultante para facilitar el mezclado y el transporte. Si se desea, se usa un sensor de control de nivel de líquido para medir el nivel de la lechada en la cámara horizontal de la mezcladora.
El árbol 29 giratorio puede incluir un primer conjunto 160 de extremo y un segundo conjunto 162 de extremo. El primer conjunto 160 de extremo y el segundo conjunto 162 de extremo pueden tomar cualquiera de una amplia variedad de formas conocidas por un experto en la técnica. Por ejemplo, el primer conjunto 160 de extremo puede incluir una primera parte de acoplamiento de extremo que se acopla operativamente a un primer extremo del árbol 29 giratorio, una primera parte 164 cilíndrica que se extiende desde la primera parte de acoplamiento de extremo, una parte 166 cilíndrica intermedia que se extiende desde la primera parte 164 cilíndrica, y una parte 168 cilíndrica de extremo, que se extiende desde la parte 166 cilíndrica intermedia e incluye una ranura 170. El segundo conjunto 162 de extremo puede incluir una segunda parte de acoplamiento de extremo que se acopla operativamente a un segundo extremo del árbol 29 giratorio, una primera parte 165 cilindrica que se extiende desde la segunda parte de acoplamiento de extremo y una parte 169 cilíndrica de extremo que se extiende desde la primera parte cilíndrica. En al menos una realización, la primera parte de acoplamiento de extremo del primer conjunto 160 de extremo puede acoplarse al árbol 29 giratorio próximo a la primera parte 164 cilíndrica. En una o más realizaciones, la parte 168 cilíndrica de extremo puede acoplarse operativamente a un motor 172 o un motor capaz de impartir rotación (por ejemplo, rotación de alta velocidad) al árbol 29 giratorio y el uno o más conjuntos 100 de paletas acoplados con el mismo para mezclar las fibras de refuerzo y la lechada cementosa. En al menos una realización, la segunda parte de acoplamiento de extremo del segundo conjunto 162 de extremo puede acoplarse a un segundo extremo (por ejemplo, un extremo opuesto al primer extremo) del árbol 29 giratorio próximo a la primera parte 165 cilíndrica. En una o más realizaciones, la parte 169 cilíndrica de extremo del segundo conjunto 162 de extremo puede acoplarse preferiblemente a un conjunto de cojinetes, que puede ser integral con una pared exterior de la mezcladora 32 de fibras-lechada cementosa horizontal, para permitir la rotación del árbol 29 giratorio.
Tal como se observa en la figura 4A, una pluralidad de conjuntos 100 de paletas puede acoplarse de manera permanente y/o desmontable (por ejemplo, fijarse, adherirse, conectarse, etc.) al árbol 29 giratorio y configurarse en, por ejemplo, filas y/o columnas alineadas (por ejemplo, filas a lo largo de la longitud del árbol 29 giratorio, columnas alrededor de la circunferencia del árbol 29 giratorio). En una o más realizaciones, los conjuntos 100 de paletas pueden acoplarse de manera permanente o liberable al árbol 29 giratorio en filas o columnas desplazadas según se desee. Además, el árbol 29 giratorio puede acomodar cualquier disposición o configuración de conjuntos 100 de paletas según se desee, preferiblemente pero sin limitarse a configuraciones en espiral y/o helicoidales.
El árbol 29 giratorio, en una o más realizaciones, puede construirse para girar a una velocidad predeterminada de 30 a 450 RPM, más preferiblemente de 40 a 300 RPM y, lo más preferiblemente de 50 a 250 RPM durante el mezclado
El pasador 114 de paleta tiene una anchura W1 que es menor que una anchura W2 del cabezal 116 de paleta (véase la figura 4B). El pasador 114 de la paleta 100 de mezclado y transporte puede incluir una parte 115 de extremo roscada (véase la figura 4B) adaptada para el acoplamiento en una abertura roscada del árbol 29 giratorio, de modo que la paleta 100 de mezclado y transporte puede girarse para lograr un paso deseado o seleccionado (por ejemplo, ángulo) con respecto al árbol 29 giratorio. En una o más realizaciones, cada paleta 100 de mezclado y transporte puede girarse una distancia deseada en el árbol 29 giratorio, en donde la distancia puede ser igual o diferente de una o más de otros conjuntos de paletas o secciones de conjuntos de paletas tal como se acoplan al árbol 29 giratorio. Las paletas pueden unirse al árbol central usando diferentes medios que incluyen unión roscada (tal como se muestra) y/o unión por soldadura (no mostrada).
La figura 4E muestra una configuración (mostrada esquemáticamente en la figura 3B) de una mezcladora 32 de fibraslechada continua de múltiples etapas de doble árbol (un árbol mostrado) en donde la primera sección 22 de mezclado tiene paletas 100 y la segunda sección 24 de mezclado tiene tornillos sin fin 29A seguidos de paletas 100 en ambos árboles 29.
La figura 4F muestra una configuración (mostrada esquemáticamente en la figura 3C) de una mezcladora 32 de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol (un árbol mostrado) en donde los tornillos sin fin 26 están montados en ambos árboles 29 de impulsor en la sección 20 de alimentación, la primera sección 22 de mezclado tiene paletas 100 y la segunda sección 24 de mezclado tiene un tornillo sin fin 29A seguido de paletas 100 seguidos de un tornillo sin fin 29C en ambos árboles 29.
La figura 4G muestra una configuración (mostrada esquemáticamente en la figura 3C) de una mezcladora 32 de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol (un árbol mostrado) en el que los tornillos sin fin 26 están montados en ambos árboles 29 del impulsor en la sección 20 de alimentación, la primera sección 22 de mezclado tiene paletas 100 y la segunda sección 24 de mezclado tiene el tornillo sin fin 29A seguido por el/los pasador(es) 114 seguido del tornillo sin fin 29C en ambos árboles 29.
La figura 4H muestra una configuración (mostrada esquemáticamente en la figura 3D) de la mezcladora 32 de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol (un árbol mostrado) en la que los tornillos sin fin 26 están montados en ambos árboles 29 de impulsor en la sección 20 de alimentación, la primera sección 22 de mezclado tiene paletas 100 y la segunda sección 24 de mezclado tiene sólo pasadores 114 en ambos árboles 29.
La figura 4I muestra una configuración que no forma parte de la invención (mostrada esquemáticamente en la figura 3A) que tiene una mezcladora 32 de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol (un árbol mostrado) de la presente invención en donde los tornillos sin fin 26 están montados en ambos árboles 29 de impulsor en la sección 20 de alimentación, la primera sección 22 de mezclado tiene paletas 25, 27 y la segunda sección 24 de mezclado tiene tornillos sin fin 29A en ambos árboles), en donde las paletas son paletas 25 planas y/o paletas 27 helicoidales.
La figura 4J muestra una vista lateral en alzado esquemática de la configuración (mostrada esquemáticamente en la figura 3B) que tiene una mezcladora de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol (un árbol mostrado) de la presente invención en donde los tornillos sin fin 26 están montados en ambos árboles 29 de impulsor en la sección 20 de alimentación, la primera sección 22 de mezclado tiene paletas 25, 27 y la segunda sección 24 de mezclado tiene unos tornillos sin fin 29A seguidos de paletas 25, 27 en ambos árboles, en donde las paletas son paletas 25 planas y/o paletas 27 helicoidales. El espacio 25A vacío entre paletas donde se ve el árbol 29 pretende transmitir la presencia de paletas. En esta configuración de mezcladora, las paletas adyacentes de la segunda sección de mezclado en un árbol pueden girarse una con respecto a la otra o pueden tener una rotación de cero grados entre sí, es decir, las paletas están alineadas uniformemente entre sí.
La figura 4K muestra una configuración (mostrada esquemáticamente en la figura 3C) en donde los tornillos sin fin 26 están montados en ambos árboles 29 de impulsor en la sección 20 de alimentación, la primera sección 22 de mezclado tiene paletas 25 planas y/o paletas 27 helicoidales y la segunda sección de mezclado tiene un tornillo sin fin 29A seguido de paletas 25 planas y/o paletas 27 helicoidales seguidas de un tornillo sin fin 29C en ambos árboles (un árbol mostrado para mayor claridad). El espacio 25A vacío entre paletas donde se ve el árbol 29 pretende transmitir la presencia de paletas.
La figura 4L muestra una configuración (mostrada esquemáticamente en la figura 3D) que tiene una mezcladora 32 de fibraslechada continua de múltiples etapas de doble árbol (un árbol mostrado) de la presente invención en donde los tornillos sin fin 26 están montados en ambos árboles 29 de impulsor en la sección 20 de alimentación, la primera sección 22 de mezclado tiene paletas y la segunda sección 24 de mezclado tiene paletas en ambos árboles 29, en donde las paletas son paletas 25 planas y/o paletas 27 helicoidales. El espacio 25A vacío donde se ve el árbol 29 pretende transmitir la presencia de paletas. En esta configuración de la mezcladora, se prefiere que las paletas adyacentes de la segunda sección de mezclado en un árbol tengan una rotación de cero grados entre sí, es decir, las paletas están alineadas uniformemente entre sí,
La figura 4M muestra una variación de la configuración (mostrada esquemáticamente en la figura 3A) que tiene una mezcladora 32 de fibras-lechada continua de múltiples etapas de doble árbol (un árbol mostrado) en donde los tornillos sin fin 26 están montados en ambos árboles 29 de impulsor en la primera sección 20 de alimentación, la primera sección 22 de mezclado puede tener un tipo de paletas y la segunda sección 24 de mezclado puede tener un tipo diferente de paletas. La disposición preferida en esta configuración es tener paletas 25 planas y/o paletas 27 helicoidales en la primera sección 22 de mezclado y paletas 100 con un pasador 114 y un cabezal 116 y/o sólo pasadores 114, en la segunda sección 24 de mezclado. Más preferiblemente, las paletas en la primera sección de mezclado son planas o helicoidales, y las paletas en la segunda sección de mezclado comprenden paletas con un pasador y un cabezal y/o pasadores.
En las configuraciones de la mezcladora que emplean paletas planas y/o helicoidales en la segunda sección de mezclado, por ejemplo en las mezcladoras de las figuras 4I, 4J, 4K, 4L y 4M, las paletas 25 planas y/o las paletas 27 helicoidales están en el árbol 29; y todas las paletas planas y/o helicoidales adyacentes en el árbol 29 en la segunda sección 24 de mezclado tienen una rotación de 0 a 90 grados entre sí.
Si se desea, las paletas planas y/o helicoidales están en el árbol en la segunda sección de mezclado y todas las paletas planas y/o helicoidales adyacentes en el árbol en la segunda sección de mezclado tienen una rotación de cero grados entre sí.
Si se desea, las paletas planas y/o helicoidales están en el árbol en la segunda sección de mezclado y todas las paletas planas y/o helicoidales adyacentes en el árbol en la segunda sección de mezclado tienen una rotación de 30 grados entre sí.
Si se desea, las paletas planas y/o helicoidales están en el árbol en la segunda sección de mezclado y todas las paletas planas y/o helicoidales adyacentes en el árbol en la segunda sección de mezclado tienen una rotación de 45 grados entre sí.
Si se desea, las paletas planas y/o helicoidales están en el árbol en la segunda sección de mezclado y todas las paletas planas y/o helicoidales adyacentes en el árbol en la segunda sección de mezclado tienen una rotación de 60 grados entre sí.
Si se desea, las paletas planas y/o helicoidales están en el árbol en la segunda sección de mezclado y todas las paletas planas y/o helicoidales adyacentes en el árbol en la segunda sección de mezclado tienen una rotación de 90 grados entre sí.
Las características y parámetros mencionados anteriormente de la mezcladora continua de fibras-lechada se describen adicionalmente de la siguiente manera.
Cámara de mezclado alargada
La cámara de mezclado alargada tiene normalmente forma cilíndrica. La longitud de la cámara de mezclado oscila normalmente en cualquier parte entre aproximadamente 0,6 y 2,4 m (entre 2 y 8 pulgadas). La longitud preferida de la cámara de mezclado es de desde aproximadamente 0,9 hasta 1,5 m (de 3 a 5 pies). El diámetro de la cámara de mezclado oscila normalmente en cualquier parte entre aproximadamente 102 y 610 mm (entre 4 y 24 pulgadas). El diámetro preferido de la cámara de mezclado oscila entre aproximadamente 152 y 305 mm (entre 6 y 12 pies).
Árboles giratorios
El diámetro de cada uno de los árboles giratorios dobles o múltiples es normalmente de desde aproximadamente 25 hasta 102 mm (de 1 a 4 pulgadas). El diámetro preferido de los árboles centrales oscila entre aproximadamente 25 y 76 mm (entre 1 y 3 pies).
Los árboles giratorios centrales giran a una velocidad, que oscila preferiblemente entre aproximadamente 30 y 450 RPM, más preferiblemente entre 40 y 300 RPM, y lo más preferiblemente entre 50 y 250 RPM. Se ha descubierto que son preferibles velocidades de mezcladora relativamente más bajas para cumplir los objetivos de la presente invención. Se ha hallado sorprendentemente que puede obtenerse una excelente dispersión de fibras en la mezcla de lechada cementosa incluso a velocidades de mezcladora relativamente bajas. Además, otro beneficio importante de usar velocidades de mezclado más bajas es que da como resultado una reducción de la rotura de fibras y propiedades de flujo y trabajo de material superiores útiles en el procesamiento adicional de la mezcla de lechada cementosa reforzada con fibras.
Se usa preferiblemente un accionamiento de frecuencia variable con la mezcladora para girar el árbol giratorio central cuando la mezcladora está en modo operativo. El accionamiento de frecuencia variable es útil para ajustar y ajustar con precisión la velocidad de la mezcladora para una combinación dada de materias primas implicadas en el procedimiento de producción.
Las mezcladoras continuas pueden ser una mezcladora de un sólo árbol (realización que no forma parte de la invención), una mezcladora de doble árbol o una mezcladora de árboles múltiples. Esta descripción describe las mezcladoras de doble árbol con mayor detalle. Sin embargo, se contempla que las mezcladoras de árboles múltiples también puedan emplearse beneficiosamente para producir mezclas de lechada cementosas reforzadas con fibras que poseen propiedades deseables que son útiles en una variedad de aplicaciones que incluyen procesos de producción continuos.
Paletas de mezclado
Las paletas de mezclado montadas en el árbol central pueden tener diferentes formas y dimensiones para facilitar el mezclado y el transporte de los componentes añadidos en la mezcladora.
Tal como se explicó anteriormente, la invención puede emplear paletas planas y paletas helicoidales.
Las paletas de mezclado adecuadas para su uso en la presente invención también incluyen paletas con un pasador y un cabezal relativamente más ancho para ayudar a mover el material hacia adelante, por ejemplo, la paleta 100. Además de las paletas que tienen un tipo de pasador y cabezal, la mezcladora de fibras-lechada puede incluir más de un tipo de paleta que tiene un pasador y un cabezal relativamente más ancho, o sólo pasadores, para lograr características deseables requeridas para el procesamiento adicional del material. Sin embargo, tal como se observa en la figura 4B, la invención puede emplear una paleta de estilo único tanto en la primera sección 22 de mezclado como en la segunda sección 24 de mezclado. Sin embargo, el uso de paletas planas o helicoidales es más preferido en la primera sección de mezclado de la cuarta configuración de la mezcladora que tiene paletas tanto en la primera sección 22 de mezclado como en la segunda sección 24 de mezclado. Además, el uso de paletas 100 con un pasador 114 y un cabezal 116 o sólo pasadores 114 es más preferido en la segunda sección 24 de mezclado de la cuarta configuración de la mezcladora. El uso del mismo tipo de paletas en ambas secciones de mezclado se permite en la cuarta configuración de la mezcladora pero no se prefiere.
Las dimensiones totales de las paletas son tales que el espacio libre (espacio) entre la circunferencia interior de la cámara de la mezcladora y el punto más alejado de la paleta desde el árbol central es preferiblemente de menos de 6 mm (W), más preferiblemente menos de 3 mm (V ) , y lo más preferiblemente menos de 2 mm (1/16"). Una distancia demasiado grande entre las puntas de paleta y las paredes interiores de la cámara daría como resultado una acumulación de lechada. Los pasadores 114 pueden sustituirse por al menos algunas de las paletas 100. Por ejemplo, los pasadores pueden ser los pasadores 114 de las paletas 100 sin el cabezal 116 de paleta amplio.
La calidad de mezclado y transporte de los componentes en la mezcladora también está dictada por la orientación de las paletas en la mezcladora. Una orientación de paletas paralela o perpendicular con respecto a la sección transversal del árbol central disminuye la acción de transporte de las paletas, aumentando así el tiempo de residencia del material en la mezcladora. Un tiempo de residencia aumentado del material en la mezcladora puede conducir a daños significativos a las fibras y a la producción de una mezcla de lechada cementosa reforzada con fibras que tiene características no deseables. Cuando se emplean paletas que tienen pasadores y cabezales, por ejemplo, la paleta 100, la orientación del eje longitudinal “ LH” del cabezal 116 de paleta con respecto al eje longitudinal “A” del árbol 118 central está preferiblemente en un ángulo “ B” (figura 4C) de aproximadamente 10° a 80°, más preferiblemente de aproximadamente 15° a 70°, y lo más preferiblemente de aproximadamente 20° a 60°. El uso de la orientación de paletas preferida conduce a una acción de mezclado y transporte más eficiente de la mezcla de lechada y provoca un daño mínimo a las fibras de refuerzo en la mezcladora.
La figura 4D proporciona una vista en primer plano de la mezcladora 32 con una puerta 37 a la cámara 163 de mezclado abierta que muestra la orientación de las paletas 100 con respecto al árbol 29 central (un árbol mostrado). También puede observarse la colocación de las paletas 100 en el árbol 118 central en forma de espiral.
Cuando se emplean paletas que tienen pasadores y cabezales, por ejemplo, la paleta 100, el conjunto de paletas en la mezcladora se configura normalmente en forma de espiral en el árbol central desde un extremo de la mezcladora hasta el otro. Esta disposición de paletas facilita además la acción de transporte del material dentro de la mezcladora. Son posibles otras configuraciones de la disposición de paletas en la mezcladora y se contemplan como parte de esta invención.
Las paletas pueden estar hechas de una variedad de materiales incluyendo metales, materiales cerámicos, plásticos, caucho o una combinación de los mismos. También se contemplan paletas con materiales de revestimiento (recubrimiento) más blandos ya que tienden a minimizar la rotura del material y las fibras.
Las paletas y/o paredes interiores de la cámara de mezclado alargada pueden recubrirse con un material de liberación, para minimizar la acumulación de la lechada cementosa en las paletas y/o paredes interiores del armazón (tambor de la mezcladora).
Otras configuraciones:
Otras combinaciones de tornillos sin fin y paletas de mezclado/transporte para lograr los objetivos de esta invención son posibles y se contemplan como parte de esta invención. Cuando se emplean paletas que tienen pasadores y cabezales, por ejemplo, la paleta 100, estos tipos de paletas pueden usarse por sí mismos en la primera sección 22 de mezclado y la segunda sección 24 de mezclado tal como se describió anteriormente y se muestra en la figura 4B o pueden usarse en combinación con tornillos sin fin. Por ejemplo, pueden emplearse paletas que tengan pasadores y cabezales, por ejemplo, la paleta 100, para sustituir las paletas 29B en las figuras 3B-3C.
Orificios de entrada
Los conductos 5A, 7A, 34A de entrada para las materias primas, tales como el polvo cementoso seco, el medio líquido acuoso y las fibras se alimentan en la mezcladora en los orificios de entrada de la cámara de mezclado. El tamaño, la ubicación y la orientación de los orificios de entrada de materia prima de la mezcladora de fibras-lechada se configuran para facilitar la introducción de la materia prima en la mezcladora y minimizar la posibilidad de bloqueo de los orificios de la mezcla de lechada en la mezcladora.
La mezcladora de fibras-lechada continua tiene al menos un orificio de entrada para introducir polvos secos en la cámara de mezclado. Este orificio de entrada está ubicado al comienzo de la primera sección de alimentación (sección de tornillo sin fin) de la mezcladora de fibras-lechada continua.
La mezcladora de fibras-lechada continua tiene al menos un orificio de entrada para introducir un medio acuoso que comprende agua en la cámara de mezclado. El orificio de entrada de agua está ubicado al final de la primera sección de alimentación (sección de tornillo sin fin) de la mezcladora de fibras-lechada continua. La mezcladora continua de fibras-lechada puede tener orificios de entrada adicionales para introducir otros aditivos de mejora del rendimiento en la cámara de mezclado. Estos orificios de entrada están ubicados normalmente al final de la sección de tornillo sin fin o el comienzo de la primera sección de mezclado de la mezcladora de fibras-lechada continua.
La mezcladora de fibras-lechada continua tiene al menos un orificio de entrada para introducir fibras de refuerzo en la cámara de mezclado. El orificio de entrada de fibras está ubicado normalmente al comienzo de la segunda sección de mezclado de la mezcladora de fibras-lechada continua. Las fibras pueden introducirse en la mezcladora de fibraslechada continua gravimétrica o volumétricamente usando una variedad de equipos de dosificación, tales como alimentadores helicoidales o alimentadores vibratorios. Las fibras pueden transportarse desde un alimentador de fibras a la mezcladora de fibras-lechada mediante una variedad de dispositivos de transporte. Por ejemplo, las fibras pueden transferirse utilizando husillos (tornillos sin fin), transporte de aire o deposición por gravedad simple. Las fibras discretas o troceadas pueden estar hechas de diferentes materiales de fibra de refuerzo incluyendo fibra de vidrio; materiales poliméricos tales como polipropileno, polietileno, poli(alcohol vinílico), etc. carbono; grafito; aramida; cerámica; acero fibras celulósicas, de papel o naturales, tales como yute o sisal; o una combinación de los mismos. Preferiblemente las fibras son fibra de vidrio. La longitud de fibra es de aproximadamente 51 mm (2 pulgadas) o menor, más preferiblemente de 38 mm (1,5 pulgadas) o menor y, lo más preferiblemente, de 19 mm (0,75 pulgadas) o menor.
La mezcladora de fibras-lechada continua tiene un orificio de salida para descargar la mezcla de lechada cementosa reforzada con fibras producida mediante la mezcladora continua de fibras-lechada. El orificio de salida está ubicado al final de la segunda sección de mezclado de la mezcladora de fibras-lechada continua.
La mezcladora tiene un orificio de ventilación para eliminar cualquier aire introducido en la cámara de mezclado desde la alimentación de materia prima.
Se asocian un motor eléctrico y un mecanismo de accionamiento para accionar los árboles con la cámara de mezclado.
Producción de paneles
La lechada cementosa reforzada con fibras elaborada usando esta mezcladora puede usarse para una variedad de otras aplicaciones. Uno de los usos de la mezcla de fibras-lechada está en la producción de paneles. En particular, la producción de paneles de hormigón estructural reforzado con fibras es un uso preferido.
Con referencia ahora a las figuras 5 y 6, se muestra esquemáticamente una línea de producción de paneles cementosos para producir paneles de hormigón reforzado con fibras (FRC) y se designa generalmente 10. La línea 10 de producción incluye un estructura de soporte o una mesa 12 de formación que tiene una pluralidad de patas 13 u otros soportes. Se incluyen en la estructura 12 de soporte un soporte 14 móvil, tal como una cinta transportadora de tipo caucho sin fin con una superficie lisa, impermeable al agua, sin embargo, se contemplan superficies porosas. Como es bien conocido en la técnica, la estructura 12 de soporte puede estar hecha de al menos un segmento en forma de mesa, que puede incluir las patas 13 designadas u otra estructura de soporte. La estructura 12 de soporte también incluye un rodillo 16 de accionamiento principal en un extremo 18 distal de la estructura, y un rodillo 17 vago en un extremo 19 proximal de la estructura. Además, se proporciona normalmente al menos un dispositivo 15 de seguimiento y/o tensión de correa para mantener una tensión y un posicionamiento deseados del soporte 14 sobre los rodillos 16, 17. En esta realización, los paneles cementosos (paneles de FRC) se producen continuamente a medida que el soporte móvil avanza en una dirección “T” desde el extremo 19 proximal hasta el extremo 18 distal.
En esta realización, puede proporcionarse y colocarse una banda 61 de papel de liberación, película polimérica o un soporte de plástico, o esteras de fibra no tejida para soportar una lechada antes del fraguado y colocarse sobre el soporte 14 para protegerlo y/o mantenerlo limpio. Sin embargo, también se contempla que, en lugar de la banda 61 continua, las láminas individuales (no mostradas) de un material relativamente rígido, por ejemplo, láminas de plástico polimérico, pueden colocarse en el soporte 14. Estas películas o láminas de soporte pueden retirarse de los paneles producidos al final de la línea o pueden incorporarse como una característica permanente en el panel como parte del diseño de material compuesto global. Cuando estas películas o láminas se incorporan como una característica permanente en el panel, pueden proporcionar atributos mejorados al panel, incluyendo una estética mejorada, resistencia a la tracción y flexión mejoradas, resistencia aumentada a impacto y explosión, durabilidad ambiental mejorada, tal como resistencia a la transmisión de agua y vapor de agua, resistencia a la congelacióndescongelación, resistencia a la formación de incrustaciones de sal y resistencia química.
Opcionalmente, una capa de fibras de refuerzo discretas (no mostradas) puede depositarse directamente sobre la cinta transportadora (soporte), papel de liberación o lámina de formación aguas arriba de la caja 40 de entrada.
En esta realización, puede proporcionarse un refuerzo 44 continuo, tal como una mecha o una banda o una malla de refuerzo, tal como una malla de fibra de vidrio o una estera de fibra no tejida, tal como una estera de fibra de vidrio no tejida o una estera de polipropileno no tejida para incorporar en la lechada acuosa antes del fraguado y reforzar los paneles cementosos resultantes. El rodillo 42 de mecha y/o malla de refuerzo continuo se alimentan a través de la caja 40 de entrada para colocarse sobre el soporte 14. Sin embargo, también se contempla que, el refuerzo 44 continuo no se emplee. La malla continua, el material textil no tejido o las mechas pueden estar hechos de diferentes materiales de fibra de refuerzo incluyendo fibra de vidrio; materiales poliméricos tales como polipropileno, polietileno, poli(alcohol vinílico), etc.; carbono; grafito; aramida; cerámica; acero fibras celulósicas o naturales tales como yute o sisal; o una combinación de los mismos. Una mecha es un conjunto de monofilamentos de refuerzo continuos. La malla es una banda de fibras continuas que se extienden en la dirección de la máquina y en la dirección transversal. También puede proporcionarse refuerzo como una banda no tejida hecha de fibras de refuerzo discretas.
También se contempla que los paneles cementosos producidos mediante la presente línea 10 se formen directamente sobre el soporte 14. En la última situación, se proporciona al menos una unidad 28 de lavado de correa. El soporte 14 se mueve a lo largo de la estructura 12 de soporte mediante una combinación de motores, poleas, correas o cadenas que accionan el rodillo 16 de accionamiento principal como se conoce en la técnica. Se contempla que la velocidad del soporte 14 puede variar para adaptarse al producto que se está fabricando.
La presente línea 10 de producción incluye la mezcladora 32 de fibras-lechada de múltiples etapas continua descrita anteriormente. La mezcladora 32 de fibras-lechada puede ser una mezcladora de doble árbol o de árboles múltiples. El alimentador 2 de polvo seco alimenta los componentes 5 secos de la composición cementosa, excepto por las fibras de refuerzo, a la sección 20 de alimentación de la mezcladora 32 de lechada continua de múltiples etapas. La bomba 3 de líquido alimenta el medio 7 acuoso, tal como agua, con aditivos líquidos o solubles en agua a la primera sección 22 de mezclado de la mezcladora 32. La primera sección 22 de mezclado de la mezcladora 32 continua de múltiples etapas mezcla los componentes secos y el medio acuoso para formar una lechada cementosa. La lechada cementosa se alimenta a la segunda sección 24 de mezclado de la mezcladora 32. Además, el alimentador 33 de fibras alimenta las fibras 34 a la mezcladora 32 de fibras-lechada. Por tanto, en la segunda sección 24 de mezclado de la mezcladora 32, las fibras y la lechada cementosa se mezclan para formar una mezcla 36 de fibras-lechada. La mezcla 36 de fibras-lechada se alimenta a una caja 40 de entrada.
La caja 40 de entrada (u otro tipo de distribuidor de lechada) deposita la mezcla de fibras-lechada en la banda 26 de papel de liberación (si está presente) que se desplaza en el soporte 14 móvil. El refuerzo continuo en forma de mechas o malla o material textil no tejido puede depositarse en una o ambas superficies del panel. Si se desea, el refuerzo 44 continuo proporcionado mediante el rodillo 42 de mechas o carretes y/o malla también se pasa a través de la caja 40 de entrada tal como se muestra en la figura 6 para depositarse encima de la mezcla 46 de fibras-lechada depositada. Para ayudar a nivelar la mezcla 46 de fibras-lechada, puede proporcionarse una placa 50 de vibración de formación bajo o ligeramente aguas abajo de la ubicación donde la caja 40 de entrada deposita la mezcla 46 de fibras-lechada.
La mezcla 46 de fibras-lechada se fragua a medida que se desplaza a lo largo del soporte 14 móvil. Para ayudar a nivelar la mezcla 46 de fibras-lechada a medida que se fragua la mezcla 46 de fibras-lechada pasa bajo una o más placas 52 de recrecido de vibración. En el extremo 18 distal de la estructura 12 de soporte un cortador 54 corta la mezcla de fibras-lechada fraguada para dar los tableros 55. Los tableros (paneles) 55 se colocan a continuación en un bastidor 57 de descarga y fraguado (véase la figura 6) y se dejan fraguar.
Opcionalmente, en lugar de aplicar malla o mechas o material 44 textil no tejido desde el rodillo 42 a la parte superior de la mezcla 46 de fibras-lechada depositada, pueden depositarse fibras de refuerzo discretas (no mostradas) en la superficie de la mezcla 46 de fibras-lechada entre la caja 40 de entrada y la primera placa 52 de recrecido. Las fibras depositadas se incorporan entonces por las placas 52 de recrecido. Tal refuerzo continuo inferior, si se desea, se alimenta detrás de la caja 40 de entrada y reposa directamente en la parte superior de la cinta transportadora/de formación. El refuerzo continuo inferior pasa bajo la caja de entrada y la lechada en la caja 40 de entrada se vierte directamente sobre su parte superior a medida que el refuerzo continuo se mueve hacia adelante. Por ejemplo, el refuerzo continuo puede proporcionarse mediante la banda 26 o un rodillo (no mostrado) aguas arriba de la caja de entrada, además de proporcionar la banda 26 para disponer el refuerzo continuo por encima de la banda 26.
La figura 6 muestra además dispositivos 80 de formación de bordes y prevención de fugas. Estas son correas de borde o carriles de borde (utilizados individualmente o en combinación).
Las mezclas de fibrocemento producidas mediante esta invención contienen cemento, agua y otros aditivos de cemento. Sin embargo, para lograr la viscosidad deseada, las composiciones cementosas evitan preferiblemente espesantes u otros agentes auxiliares de procesamiento de alta viscosidad a altas tasas de dosificación tal como se usa comúnmente con la extrusión de fibrocemento. Por ejemplo, las presentes lechadas evitan preferiblemente los éteres de celulosa de alta viscosidad a altas tasas de dosificación. Ejemplos de éteres de celulosa de alta viscosidad que las presentes lechadas evitan son metilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa y hidroxietilmetilcelulosa.
Las mezclas de fibrocemento producidas mediante esta invención son lechadas acuosas que pueden prepararse añadiendo fibras a una variedad de lechadas cementosas fraguables. Por ejemplo, las composiciones basadas en cementos hidráulicos o basadas en yeso. La norma ASTM define “cemento hidráulico” de la siguiente manera: un cemento que se fragua y endurece mediante interacción química con agua y es capaz de hacerlo bajo el agua. Ejemplos de cementos hidráulicos adecuados son cemento Portland, cementos de aluminato de calcio (CAC), cementos de sulfoaluminato de calcio (CSA), geopolímeros, cementos de oxicloruro de magnesio (cementos Sorel) y cementos de fosfato de magnesio. Un geopolímero preferido se basa en la activación química de cenizas volantes de clase C.
Aunque el sulfato de calcio hemihidratado (yeso) fragua y se endurece por interacción química con agua, no se incluye dentro de la amplia definición de cementos hidráulicos en el contexto de esta invención. Sin embargo, puede incluirse sulfato de calcio hemihidratado en mezclas de fibrocemento producidas usando esta invención. Por tanto, también tales lechadas acuosas pueden basarse en cementos de sulfato de calcio tales como cementos de yeso o yeso de París. Los cementos de yeso son principalmente yeso calcinado (sulfato de calcio hemihidratado). Es habitual en la industria denominar cementos de yeso a los cementos de yeso calcinados.
Las mezclas de fibrocemento contienen suficiente agua para lograr el valor de prueba de asentamiento y la viscosidad deseados en combinación con los otros componentes de las mezclas de fibrocemento. Si se desea, la composición puede tener una razón en peso de agua con respecto a polvo reactivo de 0,20/1 a 0,90/1, preferiblemente de 0,20/1 a 0,70/1.
Las mezclas de fibrocemento pueden contener material puzolánico tal como vapor de sílice, una sílice amorfa finamente dividida que es el producto de la fabricación de aleaciones de metales de silicio y ferrosilicio. Característicamente, tiene un contenido muy alto de sílice y un bajo contenido de alúmina. Se ha hecho referencia a diversos otros materiales naturales y artificiales que tienen propiedades puzolánicas, incluyendo piedra pómez, perlita, tierra de diatomeas, tufo, toba, metacaolín, microsílice y escoria de alto horno granulada en polvo. Las cenizas volantes también tienen propiedades puzolánicas. Las mezclas de fibrocemento pueden contener microesferas cerámicas y/o microesferas poliméricas.
Sin embargo, un uso preferido de las lechadas de fibrocemento fabricadas mediante el presente método es producir paneles de FRC adecuados como paneles de cemento estructural (paneles de SCP) que tienen fibras de refuerzo tales como fibra de vidrio, particularmente fibras de vidrio resistentes a los álcalis. Como tal, la lechada cementosa está compuesta preferiblemente por cantidades variables de cemento Portland, yeso, agregado, agua, aceleradores, plastificantes, superplastificantes, agentes espumantes, rellenos y/u otros componentes bien conocidos en la técnica, y se describen en las patentes enumeradas a continuación. Las cantidades relativas de estos componentes, incluyendo la eliminación de algunos de los anteriores o la adición de otros, pueden variar para adaptarse al uso previsto del producto final.
Los aditivos reductores de agua pueden incluirse opcionalmente en la mezcla de fibrocemento, tal como, por ejemplo, plastificantes y superplastificantes y dispersantes, para mejorar la fluidez de una lechada hidráulica. Tales aditivos dispersan las moléculas en disolución para que se muevan más fácilmente entre sí, mejorando de ese modo la fluidez de toda la lechada. Pueden usarse melaminas sulfonadas y naftalenos sulfonados, y superplastificantes a base de policarboxilato como superplastificantes. El aditivo reductor de agua puede estar presente en una cantidad de desde el 0 % hasta el 5 %, preferiblemente del 0,5 al 5 %, en peso de la mezcla de fibras-lechada de acabado en húmedo.
La patente estadounidense n.° 6.620.487 a Tonyan y col., describe un panel de cemento estructural (SCP) reforzado, de peso ligero, dimensionalmente estable, que emplea un núcleo de una fase continua resultante del fraguado de una mezcla acuosa de sulfato de calcio alfa hemihidratado, cemento hidráulico, una puzolana activa y cal. La fase continua se refuerza con fibras de vidrio resistentes a álcalis y que contienen microesferas cerámicas, o una mezcla de microesferas cerámicas y poliméricas, o que se forma a partir de una mezcla acuosa que tiene una razón en peso de agua con respecto a polvo reactivo de 0,6/1 a 0,7/1 o una combinación de las mismas. Al menos una superficie exterior de los paneles de SCP puede incluir una fase continua fraguada reforzada con fibras de vidrio y que contiene suficientes esferas poliméricas para mejorar la capacidad de clavado o hacerse con una razón de agua con respecto a polvo reactivo para proporcionar un efecto similar a las esferas poliméricas, o una combinación de las mismas.
Si se desea, la composición puede tener una razón en peso de agua con respecto a polvo reactivo de 0,2/1 a 0,7/1.
Diversas formulaciones para la lechada compuesta usada en el procedimiento actual también se muestran en las solicitudes estadounidenses publicadas US2006/0185267, US2006/0174572; US2006/0168906 y US 2006/0144005. Una formulación típica comprendería como polvo reactivo, en base seca, del 35 al 75 % en peso (normalmente el 45-65 o del 55 al 65 % en peso) de sulfato de calcio alfa hemihidratado, del 20 al 55 % en peso (normalmente el 25-40 % en peso) de cemento hidráulico tal como cemento Portland, del 0,2 al 3,5 % en peso de cal y del 5 al 25 % en peso (normalmente el 10-15 % en peso) de una puzolana activa. La fase continua del panel se reforzaría uniformemente con fibras de vidrio resistentes a los álcalis y contendría el 20-50 % en peso de partículas de relleno de peso ligero uniformemente distribuidas seleccionadas del grupo que consiste en microesferas cerámicas, microesferas de vidrio, cenoesferas de cenizas volantes y perlita. Un ejemplo de una formulación para la lechada compuesta incluye del 42 al 68 % en peso de polvos reactivos, del 23 al 43 % en peso de microesferas cerámicas, del 0,2 al 1,0 % en peso de microesferas poliméricas, y del 5 al 15 % en peso de fibras de vidrio resistentes a los álcalis, en base al total de componentes secos.
La patente estadounidense 8038790 a Dubey y col., proporciona otro ejemplo de una formulación preferida para la lechada compuesta que incluye una mezcla acuosa de una composición cementosa que comprende, en una base seca, del 50 al 95 % en peso de polvo reactivo, del 1 al 20 % en peso de partículas de perlita expandida hidrófobas recubiertas distribuidas uniformemente como relleno de peso ligero en la misma, teniendo las partículas de perlita hidrófobas recubiertas un diámetro en el intervalo de aproximadamente 1 a 500 micrómetros (micras), una mediana de diámetro de 20 a 150 micrómetros (micras) y una densidad de partículas eficaz (peso específico) de menos de aproximadamente 0,50 g/cm3, del 0 al 25 % en peso de microesferas cerámicas huecas, y del 3 al 16 % en peso de fibras de vidrio resistentes a los álcalis para su refuerzo distribuido uniformemente; en donde el polvo reactivo comprende: del 25 al 75 % en peso de sulfato de calcio alfa hemihidratado, del 10 al 75 % en peso de cemento hidráulico que comprende cemento Portland, del 0 al 3,5 % en peso de cal, y del 5 al 30 % en peso de una puzolana activa; y el panel tiene una densidad de 0,8 a 1,6 gramos por centímetro cúbico (de 50 a 100 libras por pie cúbico).
Aunque se prefieren las composiciones anteriores para la mezcla de fibras-lechada compuesta, las cantidades relativas de estos componentes, incluyendo la eliminación de algunos de los anteriores o la adición de otros, pueden variar para adaptarse al uso previsto del producto final.
Aparato de alimentación de lechada (caja de entrada)
Haciendo referencia ahora a la figura 5, un alimentador de fibras- lechada (también conocido como caja 40 de entrada de fibras- lechada) recibe un suministro de mezcla 36 de fibras-lechada de la mezcladora 32 de fibras-lechada.
La caja 40 de entrada está dispuesta transversalmente a la dirección de desplazamiento “T” del soporte 14. La mezcla 36 de fibras-lechada se deposita en una cavidad de la caja 40 de entrada y se descarga como corriente 46 de mezcla de fibras-lechada a través de una abertura de descarga de la caja 40 de entrada sobre la banda 14 de soporte móvil (cinta transportadora).
La lechada cementosa reforzada con fibras puede bombearse a través de un sistema de oscilador de tubo flexible y tubo flexible a la caja 40 de entrada o puede dejarse caer por gravedad a la caja 40 de entrada directamente desde la mezcladora 32 de fibras-lechada. El sistema de oscilador se usaría en cualquier caso para agitar la lechada. El grosor del producto formado usando la caja 40 de entrada se controla mediante la velocidad de flujo de la lechada en la caja 40 de entrada, la cantidad de cabezal de elevación de la lechada en la caja 40 de entrada, y el hueco de abertura de descarga de la caja de entrada para una velocidad de línea dada. El hueco de abertura de descarga de la caja 40 de entrada es una abertura transversal a través de la cual se descarga la mezcla de fibras-lechada desde la caja 40 de entrada sobre la banda 14 de soporte móvil. La mezcla de fibras-lechada de la caja de entrada se deposita sobre el soporte 14 móvil en una etapa con un grosor y acabado cercanos a los deseados del panel 55 final. La vibración puede añadirse para mejorar la formación. Además, pueden añadirse diferentes formas de refuerzos continuos, tales como mallas y mechas para mejorar la resistencia a la flexión del producto formado. Por ejemplo, una unidad 50 de vibración puede estar ubicada debajo de la caja 40 de entrada debajo de la cinta 14 transportadora.
La unidad 50 de vibración es normalmente un único sistema de masa de una mesa, resortes y dos motores que dirigen las fuerzas directamente a la estera depositada de lechada de fibrocemento y se anulan en otras direcciones. Esta unidad 50 se coloca bajo la caja 40 de entrada y se extiende aproximadamente de 76 mm a 152 mm (de 3 a 6 pulgadas) más allá de la caja de entrada.
La caja 40 de entrada deposita una capa uniforme de la mezcla 46 de fibras-lechada de grosor relativamente controlado sobre la banda 14 de soporte móvil. Los grosores de capa adecuados oscilan entre aproximadamente 6 mm y 51 mm (de 0,25 pulgadas a 2 pulgadas), preferiblemente de 10 a 20 mm (de 0,4 a 0,8 pulgadas) de grosor.
La mezcla 46 de fibras-lechada se deposita completamente como una lámina continua de lechada dirigida uniformemente hacia abajo hasta una distancia de aproximadamente 2,54 a 3,81 cm (de 1,0 a aproximadamente 1.5 pulgadas) de la banda 14 de soporte.
A medida que la mezcla 46 de fibras-lechada se mueve hacia la banda 14 de soporte móvil, es importante que toda la lechada se deposite en la banda 14 de soporte.
Conformación y alisado y corte
Tras la disposición de la capa de lechada fraguable incorporada en fibras tal como se ha descrito anteriormente, la estructura 12 puede tener dispositivos de formación proporcionados para dar forma a una superficie superior de la mezcla 46 de fibras de lechada que se desplaza en la correa 14.
Además de la mesa 50 vibratoria mencionada anteriormente (la placa de formación y vibración) que ayuda a alisar la lechada que se deposita mediante la caja 40 de entrada, la línea 10 de producción puede incluir dispositivos de alisado, también denominados placas 52 de recrecido vibratorias, para alisar suavemente la superficie superior del panel (véanse las figuras 5 y 6).
Al aplicar vibración a la lechada 46, el dispositivo 144 de alisado facilita la distribución de las fibras 34 por todo el panel 55, y proporciona una superficie superior más uniforme. El dispositivo 144 de alisado puede estar montado sobre pivote o rígidamente en el conjunto de estructura de línea de formación.
Después del alisado, la capa de lechada ha comenzado a fraguarse, y los respectivos paneles 55 están separados entre sí por un dispositivo 54 de corte, que en una realización típica es un cortador de chorro de agua. El dispositivo 54 de corte está dispuesto en relación con la línea 10 y la estructura 12, de modo que se producen paneles que tienen una longitud deseada. Cuando la velocidad de la banda 14 de soporte es relativamente lenta, el dispositivo 54 de corte puede montarse para cortar perpendicularmente a la dirección de desplazamiento de la banda 14. Con velocidades de producción más rápidas, se sabe que tales dispositivos de corte se montan en la línea 10 de producción en un ángulo con respecto a la dirección de desplazamiento de la banda. Tras el corte, los paneles 55 separados se apilan para su posterior manipulación, envasado, almacenamiento y/o envío como es bien conocido en la técnica.
Otra característica de la presente invención es que el panel 55 cementoso resultante (panel de FRC) se construye de modo que las fibras 34 se distribuyen uniformemente por todo el panel. Se ha encontrado que esto permite la producción de paneles relativamente más fuertes con relativamente menos uso pero más eficiente de fibras. La fracción en volumen de fibras con respecto al volumen de lechada en la capa de la mezcla de fibras-lechada constituye preferiblemente de manera aproximada en el intervalo del 1 % al 5 % en volumen, preferiblemente del 1.5 % al 3 % en volumen, de la mezcla 46 de fibras-lechada. Además, todo el grosor final del panel se aplica como una única capa en forma de mezcla de fibras-lechada para facilitar la fabricación de los paneles 55.
Variaciones de la línea de producción
La figura 7 muestra una vista compuesta de la línea 110 de producción que es una primera variación de un diagrama de flujo de procedimiento para la parte de la línea de producción de paneles cementosos adecuada para su uso con el presente dispositivo de mezclado de fibras-lechada aguas arriba de la caja de entrada y una vista superior de la línea de producción aguas abajo de la caja de entrada. Esto añade un acumulador de lechada y una bomba de 30 desplazamiento positivo.
La figura 8 muestra una vista compuesta de una línea 210 de producción que es una segunda variación de un diagrama de flujo de procedimiento para la parte de la línea de producción de paneles cementosos adecuada para su uso con el presente dispositivo de mezclado de fibras-lechada aguas arriba de la caja de entrada y una vista superior de la línea de producción aguas abajo de la caja de entrada. Esto añade troceadores 40A de mechas de fibra.
Se contempla que la mezcladora 32 de fibras-lechada y la mezcla 36 de fibras-lechada en estas realizaciones, y otros elementos numerados similares que se muestran, son los mismos que se usan en la línea 10 de producción de la figura 5 y la figura. 6.
Aunque las figuras 5-8 muestran diagramas de flujo de procedimiento para un procedimiento de fabricación que utiliza la mezcladora de fibras-lechada para producir paneles cementosos reforzados con fibras. Otros usos y aplicaciones de la mezcladora de fibras-lechada son posibles y se contemplan como parte de esta descripción. Las mezclas de lechada cementosa reforzadas con fibras producidas usando la mezcladora continua de múltiples etapas son particularmente útiles en una variedad de aplicaciones de ingeniería civil y construcción. Más específicamente, las mezclas de lechada cementosa reforzadas con fibras producidas usando la mezcladora continua de múltiples etapas son particularmente útiles para producir una variedad de productos cementosos reforzados con fibras usando procedimientos de fabricación continuos. Los ejemplos seleccionados de productos cementosos reforzados con fibras que pueden producirse utilizando el material de la mezcladora continua de múltiples etapas se resaltan a continuación:
Paneles estructurales de subsuelo
Paneles estructurales de revestimiento de tejado
Paneles estructurales de revestimiento de paredes
Paneles estructurales de muros de cimentación
Paneles de encofrado perdido
Tablero cobertero de tejado
Paneles resistentes a impactos y explosión
Paneles de revestimiento de tablas y embellecedores exteriores
Paneles de fachada y arquitectónicos exteriores
Paneles de techo arquitectónicos
Tejas
Respaldo de baldosas
Piedra, ladrillos y baldosas sintéticos
Encimeras
Mobiliario
Conjuntos de pared prefabricados, conjuntos de suelo y suelo-techo, y conjuntos de tejado
Un producto alternativo a la madera contrachapada, tablero de virutas orientadas y tableros de fibras de baja, media y alta densidad en diversas aplicaciones
Paneles de suelo técnico
Otros usos

Claims (11)

  1. REIVINDICACIONES
    Un método continuo para preparar una lechada de material compuesto de cemento que comprende las etapas de:
    alimentar un polvo cementoso seco en una mezcladora (32) de lechada continua horizontal a través de al menos un orificio (5A) de entrada de polvo cementoso seco;
    comprendiendo la mezcladora (32) continua horizontal
    una cámara (163) de mezclado alargada, teniendo la cámara (163) de mezclado alargada definida por un alojamiento horizontal una pared (102) lateral interior, teniendo la cámara (163) de mezclado alargada una sección (20) de alimentación de extremo aguas arriba, una primera sección (22) de mezclado y una segunda sección (24) de mezclado de extremo aguas abajo, en donde la primera sección (22) de mezclado está entre la sección (20) de alimentación de extremo aguas arriba y la segunda sección (24) de mezclado de extremo aguas abajo, al menos un par de impulsores (29) de autolimpieza engranados orientados horizontalmente atravesando desde un extremo aguas arriba de la cámara (163) de mezclado alargada hasta un extremo aguas abajo de la cámara (163) de mezclado alargada y girando dentro de la cámara (163) de mezclado alargada, en donde cada impulsor (29) montado horizontalmente dentro de la sección (20) de alimentación de extremo aguas arriba de la cámara (163) de mezclado alargada comprende un tornillo sin fin (26), en donde el polvo cementoso seco se alimenta a la sección (20) de alimentación de extremo aguas arriba de la cámara (163) de mezclado alargada y se transporta por el tornillo sin fin (26) a la primera sección (22) de mezclado, alimentar una corriente de líquido que comprende agua en la cámara (163) de mezclado alargada de la mezcladora (32) de lechada continua a través de al menos un orificio (7A) de entrada de corriente de líquido aguas abajo del al menos un orificio (5A) de entrada de polvo cementoso seco y mezclar el polvo cementoso seco y la corriente de líquido en la primera sección (22) de mezclado para formar una lechada cementosa;
    en donde cada impulsor (29) montado horizontalmente dentro de la primera sección (22) de mezclado comprende una primera pluralidad de paletas (100) de mezclado montadas en un árbol orientado horizontalmente del impulsor (29) a intervalos regulares y diferentes ubicaciones circunferenciales, las paletas (100) giradas alrededor del árbol orientado horizontalmente dentro del alojamiento horizontal, extendiéndose las paletas (100) radialmente desde el árbol, alimentar una corriente de fibras de refuerzo a través de al menos un orificio (34A) de entrada de fibras de refuerzo en la segunda sección (24) de mezclado, y mezclar la lechada cementosa y las fibras de refuerzo en la segunda sección (24) de mezclado para formar una mezcla de fibraslechada,
    en donde al menos una parte de cada impulsor (29) montado horizontalmente dentro de la segunda sección (24) de mezclado de la cámara (163) de mezclado alargada comprende una segunda pluralidad de paletas (100) de mezclado montadas en el árbol orientado horizontalmente de la mezcladora (32) a intervalos regulares y en diferentes ubicaciones circunferenciales, las paletas (100) de mezclado giradas alrededor de cada respectivo árbol orientado horizontalmente dentro del alojamiento horizontal, extendiéndose las paletas (100) de mezclado radialmente desde el árbol respectivo,
    descargar la mezcla de fibras-lechada desde la mezcladora (32) a través de un orificio (36A) de salida de mezcla de fibras-lechada en una porción de extremo aguas abajo de la segunda sección (24) de mezclado,
    en donde la lechada cementosa y las fibras se mezclan en la cámara (163) de mezclado de la mezcladora (32) continua horizontal durante un tiempo de residencia de mezclado promedio de aproximadamente 5 a aproximadamente 240 segundos mientras las paletas (100) de mezclado giratorias aplican fuerza de cizalladura, en donde el árbol giratorio central gira a de 30 a 450 RPM durante el mezclado, a la mezcla de fibras-lechada para producir una mezcla uniforme de fibraslechada,
    en donde las mezclas de fibras-lechada descargadas de la mezcladora (32) tienen:
    i) un asentamiento de 102 mm a 279 mm (de 4 a 11 pulgadas) medido según una prueba de asentamiento usando un cilindro hueco de 102 mm (4 pulgadas) de alto y 51 mm (2 pulgadas) sujeto en vertical con un extremo abierto que reposa sobre una superficie de plástico lisa, en donde el cilindro se llena hasta la parte superior con la mezcla cementosa seguido por enrasar la superficie superior para eliminar el exceso de mezcla de lechada, luego el cilindro se levanta verticalmente para permitir que la lechada salga por la parte inferior y se expanda en la superficie de plástico para formar una torta, y luego el diámetro de la torta se mide y se registra a continuación como el asentamiento del material; y II) una viscosidad de menos de 45000 mPa.s (centipoise) cuando se mide usando un viscosímetro Brookfield, modelo DV-II+ Pro con un accesorio de husillo HA4 que funciona a una velocidad de 20 Rp M.
  2. 2. El método según la reivindicación 1, en donde la cámara (163) de mezclado proporciona un tiempo de residencia promedio de la lechada de 10 a aproximadamente 60 segundos, en donde el árbol giratorio central gira a de 50 a 250 RPM durante el mezclado, en donde la mezcla de fibras-lechada descargada de la mezcladora tiene una viscosidad de menos de 10000 mPa.s (centipoise).
  3. 3. El método según la reivindicación 1, en donde las paletas (100) de mezclado de las secciones (22, 24) de mezclado primera y/o segunda se seleccionan del grupo que consiste en paletas de mezclado planas y paletas de mezclado helicoidales, en donde las paletas de mezclado planas y las paletas de mezclado helicoidales son paletas unitarias que tienen una abertura central ajustada al árbol de modo que la paleta (100) de mezclado rodea una parte del árbol, en donde las paletas de mezclado planas y las paletas de mezclado helicoidales tienen extremos opuestos que se extienden en direcciones opuestas desde el árbol.
  4. 4. El método según la reivindicación 3, en donde las paletas (100) de mezclado montadas en los árboles individuales están en una orientación superpuesta pero no interferente cuando los árboles de la mezcladora están en modo giratorio durante la operación de la mezcladora.
  5. 5. El método según la reivindicación 1, en donde las secciones (22, 24) de mezclado primera y segunda tienen una configuración en donde
    las paletas (100) de mezclado planas o helicoidales se usan en la primera sección (22) de mezclado y las paletas (100) de mezclado en la segunda sección (24) de mezclado comprenden (a) paletas (100) de mezclado con un pasador (114) y un cabezal (116) y/o (b) pasadores (114).
  6. 6. El método según la reivindicación 1, en donde las paletas (100) de mezclado planas y/o helicoidales están en el árbol en la segunda sección (24) de mezclado y todas las paletas (100) de mezclado planas y/o helicoidales adyacentes en el árbol en la segunda sección (24) de mezclado tienen una rotación en grados entre sí de 0 a 90 grados y el número de paletas (100) de mezclado planas y/o helicoidales en la segunda sección de mezcla está entre 1 y 10.
  7. 7. El método según la reivindicación 1, en donde al menos algunas de las paletas (100) de mezclado en al menos un elemento del grupo que consiste en la primera sección (22) y la segunda sección (24) comprenden pasadores (114) sin cabezales.
  8. 8. El método según la reivindicación 1, en donde la paleta (100) de mezclado de las secciones (22, 24) de mezclado primera y/o segunda comprenden un pasador (114) enganchado al cabezal (116) de paleta, el pasador (114) enganchado de manera pivotante al árbol orientado horizontalmente y/o el cabezal (116) de paleta para permitir la rotación pivotante del cabezal (116) de paleta con respecto a la ubicación respectiva en el árbol orientado horizontalmente, en donde la pluralidad de paletas (100) de mezclado se disponen para mezclar las fibras de refuerzo y la lechada cementosa y mover la lechada cementosa y las fibras de refuerzo que van a mezclarse a la salida (36A) de la mezcla de fibras-lechada, en donde las paletas (100) de mezclado de la primera y la segunda sección (22, 24) de mezclado comprenden cada una el pasador (114) enganchado al cabezal (116) de paleta y a la segunda sección (24) de mezclado no tiene un tornillo sin fin.
  9. 9. El método según la reivindicación 1, en donde la paleta (100) de mezclado de las secciones (22, 24) de mezclado primera y/o segunda comprenden un pasador (114) enganchado al cabezal (116) de paleta, el pasador (114) enganchado de manera pivotante al árbol orientado horizontalmente y/o el cabezal (116) de paleta para permitir la rotación pivotante del cabezal (116) de paleta con respecto a la ubicación respectiva en el árbol orientado horizontalmente, en donde la pluralidad de paletas (100) de mezclado se disponen para mezclar las fibras de refuerzo y la lechada cementosa y mover la lechada cementosa y las fibras de refuerzo que van a mezclarse a la salida (36A) de la mezcla de fibras-lechada, en donde las paletas (100) de mezclado de la primera y la segunda sección (22, 24) de mezclado comprenden cada una el pasador (114) enganchado al cabezal (116) de paleta y a la segunda sección (24) de mezclado en ausencia de un tornillo sin fin, en donde la orientación del cabezal (116) de paleta que tiene una superficie amplia con respecto a la sección transversal vertical de eje central es preferiblemente desde aproximadamente 10° hasta 80°.
  10. 10. El método según la reivindicación 1, en donde las dimensiones totales de las paletas (100) de mezclado son tales que el espacio libre (espacio) entre la circunferencia interior de la cámara de (163) de la mezcladora y el punto más alejado de la paleta desde el árbol central es inferior a 6 mm (1/4").
  11. 11. El método según la reivindicación 1, en donde las paletas (100) de mezclado y las paredes (102) laterales interiores de la cámara (163) de mezclado se recubren con un material de liberación, para minimizar la acumulación de la lechada cementosa en las paletas (100) de mezclado y las paredes (102) laterales interiores.
ES17769136T 2016-08-05 2017-08-04 Un método para producir una lechada cementosa reforzada con fibras usando una mezcladora continua de múltiples etapas Active ES2936785T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662371590P 2016-08-05 2016-08-05
US15/663,104 US10272399B2 (en) 2016-08-05 2017-07-28 Method for producing fiber reinforced cementitious slurry using a multi-stage continuous mixer
PCT/US2017/045426 WO2018027095A1 (en) 2016-08-05 2017-08-04 A method for producing fiber reinforced cementitious slurry using a multi-stage continuous mixer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2936785T3 true ES2936785T3 (es) 2023-03-22

Family

ID=61071575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES17769136T Active ES2936785T3 (es) 2016-08-05 2017-08-04 Un método para producir una lechada cementosa reforzada con fibras usando una mezcladora continua de múltiples etapas

Country Status (24)

Country Link
US (2) US10272399B2 (es)
EP (1) EP3493959B1 (es)
JP (1) JP7038103B2 (es)
KR (1) KR102417991B1 (es)
CN (1) CN109562529B (es)
AU (1) AU2017305506B2 (es)
BR (1) BR112019002206B1 (es)
CA (1) CA3032833A1 (es)
CL (1) CL2019000296A1 (es)
CO (1) CO2019001770A2 (es)
DK (1) DK3493959T3 (es)
ES (1) ES2936785T3 (es)
FI (1) FI3493959T3 (es)
HR (1) HRP20230071T1 (es)
HU (1) HUE060999T2 (es)
LT (1) LT3493959T (es)
MX (1) MX2019001495A (es)
MY (1) MY195337A (es)
PE (1) PE20190285A1 (es)
PL (1) PL3493959T3 (es)
PT (1) PT3493959T (es)
SA (1) SA519401016B1 (es)
SI (1) SI3493959T1 (es)
WO (1) WO2018027095A1 (es)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10981294B2 (en) 2016-08-05 2021-04-20 United States Gypsum Company Headbox and forming station for fiber-reinforced cementitious panel production
US11224990B2 (en) * 2016-08-05 2022-01-18 United States Gypsum Company Continuous methods of making fiber reinforced concrete panels
US11173629B2 (en) * 2016-08-05 2021-11-16 United States Gypsum Company Continuous mixer and method of mixing reinforcing fibers with cementitious materials
NO343007B1 (en) * 2017-01-27 2018-09-24 Norges Miljoe Og Biovitenskapelige Univ Nmbu Mixer/Vacuum Coater
US11518141B2 (en) 2018-11-01 2022-12-06 United States Gypsum Company Water barrier exterior sheathing panel
US20200261864A1 (en) * 2019-02-15 2020-08-20 United States Gypsum Company System and method for continuous manufacture of joint compound
US11674317B2 (en) 2019-12-23 2023-06-13 United States Gypsum Company Apparatus and process with a vibratory angled plate and/or fixed horizontal plate for forming fiber-reinforced cementitious panels with controlled thickness
KR102209194B1 (ko) * 2020-03-26 2021-01-29 주식회사 올라인 혼합형 차선 도색 장치 및 이를 이용한 도색 방법
CN112123573B (zh) * 2020-09-24 2021-12-10 宣城鸿升钙业有限公司 一种立式活化机
CN112356229B (zh) * 2020-11-09 2021-12-21 淮南市金德实业有限公司 一种混合胶泥制备装置及其工艺
CN112606193B (zh) * 2020-12-08 2022-02-11 惠州市亚巴郎新型建材有限公司 一种环保加气砖短周期生产线及其生产工艺
US11703228B2 (en) * 2021-03-15 2023-07-18 Halo Products Group, Llc Pellet grill
US11655982B2 (en) * 2021-05-06 2023-05-23 Halo Products Group, Llc Pellet heater
CN114425261A (zh) * 2021-12-24 2022-05-03 无锡中川环保科技有限公司 一种加药混合装置
CN115338951B (zh) * 2022-08-08 2023-06-09 南通理工学院 一种喷射混匀装置及采用该装置制备混合纤维混凝土方法
CN115648426B (zh) * 2022-08-18 2024-02-09 瑞天(日照)智能装备有限公司 一种可拆解连续式双卧轴搅拌器
CN115431408B (zh) * 2022-09-01 2024-03-08 济南立博精工机械设备有限公司 一种带检修功能的水泥双搅拌装置
CN115779721A (zh) * 2023-01-29 2023-03-14 江苏东宝农化股份有限公司 一种70%吡虫啉水分散粒剂生产用分散混合釜及混合方法

Family Cites Families (102)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3038915A (en) 1953-10-05 1962-06-12 Du Pont Compounds of a group iv-a metal directly bonded to one and only one cyclopentadienyl nucleus and to anions
DE1007684B (de) 1955-01-24 1957-05-02 Lauterberger Blechwarenfabrik Kontinuierlich arbeitender Mischer zum Bereiten von Moertel od. dgl.
US3030377A (en) 1959-08-27 1962-04-17 Hoechst Ag Process for the manufacture of nitriles of tetracyclines
US3061257A (en) 1961-03-06 1962-10-30 Shile Raymond Adjustable foot for palletized loads
US3284980A (en) 1964-07-15 1966-11-15 Paul E Dinkel Hydraulic cement panel with low density core and fiber reinforced high density surface layers
US3354031A (en) 1964-07-16 1967-11-21 Carey Philip Mfg Co Cement-asbestos products and improvement in the manufacture thereof
GB1085592A (en) 1964-11-23 1967-10-04 St Annes Board Mill Co Ltd Dewatering watery pulp to form paper, board or tissue
GB1321234A (en) 1969-09-29 1973-06-27 Nat Res Dev Preparation of mixes
JPS542690B2 (es) * 1972-03-13 1979-02-10
GB1407035A (en) * 1972-07-22 1975-09-24 Caledonian Mining Co Ltd Apparatus for preparing and dispensing mixtures of concrete and fibres
JPS5328932B2 (es) 1973-05-21 1978-08-17
JPS5061418A (es) * 1973-10-03 1975-05-27
US4187275A (en) 1974-06-14 1980-02-05 H. H. Robertson Company Method and apparatus for producing shaped glass fiber reinforced cementitious articles
GB1518144A (en) 1975-07-04 1978-07-19 Pilkington Brothers Ltd Glass fibre reinforced cement composite materials
GB1553196A (en) 1975-08-20 1979-09-26 London Brick Buildings Ltd Mixer for and method of mixing particulate constituents
FR2416777A1 (fr) 1978-02-08 1979-09-07 Saint Gobain Fabrication de plaques de platre
DE3009332A1 (de) * 1979-03-13 1980-10-02 Yasuro Ito Verfahren und vorrichtung zur einstellung der auf feinem zuschlagstoff abgeschiedenen fluessigkeitsmenge, sowie verfahren zur herstellung von moertel oder beton
US4298413A (en) 1980-03-03 1981-11-03 Teare John W Method and apparatus for producing concrete panels
DE3012293C2 (de) 1980-03-29 1982-11-11 Gebr. Knauf Westdeutsche Gipswerke, 8715 Iphofen Beschichtete Gipsbauplatte
US4450022A (en) 1982-06-01 1984-05-22 United States Gypsum Company Method and apparatus for making reinforced cement board
DE3309007C2 (de) 1983-03-14 1986-01-30 AUTOMATIK Apparate-Maschinenbau GmbH, 8754 Großostheim Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von mit Verstärkungsfasern zu füllendem thermoplastischen Material
SE8505124L (sv) 1984-11-07 1986-05-08 Green Bay Packaging Inc Sett och apparat for behandling av en uppslamning
DE3532722A1 (de) * 1985-09-13 1987-03-26 Heidelberger Zement Ag Vorrichtung und verfahren zur kontinuierlichen bereitstellung von hydraulisch abbindender masse
US5221386A (en) 1986-02-20 1993-06-22 United States Gypsum Company Cement board having reinforced edges
US4793892A (en) 1987-09-24 1988-12-27 Glascrete, Inc. Apparatus for producing reinforced cementitious panel webs
DE3839671A1 (de) * 1988-11-24 1990-05-31 Draiswerke Gmbh Kontinuierlich arbeitender mischer
DE3906009C1 (es) 1989-02-26 1990-09-06 Wuertex Maschinenbau Hofmann Gmbh & Co, 7336 Uhingen, De
US5155959A (en) 1989-10-12 1992-10-20 Georgia-Pacific Corporation Firedoor constructions including gypsum building product
US5249547A (en) 1990-03-29 1993-10-05 Kyokutosanki Co., Ltd. Manually operated sizing machine
JP2763059B2 (ja) 1990-11-22 1998-06-11 武田薬品工業株式会社 繊維材混入スラリの連続混練方法
DE4127930A1 (de) 1991-08-23 1993-02-25 Bold Joerg Verfahren zur herstellung von faserverstaerkten gipsplatten
JPH08403B2 (ja) 1991-12-17 1996-01-10 茂 小林 連続圧延によるコンクリートパネルの製造方法および装置
US5306452A (en) 1993-03-23 1994-04-26 Apv Chemical Machinery Inc. Devolatilizing and/or processing systems and methods
CA2182014A1 (en) * 1994-02-01 1995-08-10 Surendra P. Shah Extruded fiber-reinforced cement matrix composites and method of making same
JPH08118330A (ja) 1994-10-21 1996-05-14 Matsushita Electric Works Ltd 無機質板の製造方法
AU6847496A (en) 1995-08-18 1997-03-12 G-P Gypsum Corporation Improved mat-faced gypsum board and method of manufacturing same
GB9701500D0 (en) 1997-01-24 1997-03-12 Bpb Plc Non-woven inorganic fibre mat
US5902528A (en) 1997-06-13 1999-05-11 Spragg; Peter H. Method of making an article from a lightweight cementitious composition
DE19845722A1 (de) 1998-10-05 2000-04-06 Voith Sulzer Papiertech Patent Stoffauflauf
JP4454715B2 (ja) 1999-03-23 2010-04-21 株式会社エーアンドエーマテリアル 低熱セメントを用いた繊維セメント板の製造方法
US6248156B1 (en) 1999-05-03 2001-06-19 Scott Equipment Company Particulate capture system and method of use
AUPQ468299A0 (en) * 1999-12-15 2000-01-20 James Hardie Research Pty Limited Method and apparatus for extruding cementitious articles
US6620487B1 (en) 2000-11-21 2003-09-16 United States Gypsum Company Structural sheathing panels
DE10060328C1 (de) 2000-12-04 2001-12-20 Pama Papiermaschinen Gmbh Hochturbulenz-Stoffauflauf, insbesondere für Hochgeschwindigkeits-Papiermaschinen
FI115512B (fi) 2001-11-09 2005-05-31 Ahlstrom Glassfibre Oy Menetelmä ja laitteisto vaahtorainauksen suorittamiseksi
FR2846663B1 (fr) 2002-11-05 2006-08-11 Rhodia Elect & Catalysis Materiau transformant la lumiere, notamment pour parois de serres, comprenant comme additif un silicate de baryum et de magnesium
US7049251B2 (en) 2003-01-21 2006-05-23 Saint-Gobain Technical Fabrics Canada Ltd Facing material with controlled porosity for construction boards
US20040219845A1 (en) 2003-04-29 2004-11-04 Graham Samuel E. Fabric reinforced cement
US7842629B2 (en) 2003-06-27 2010-11-30 Johns Manville Non-woven glass fiber mat faced gypsum board and process of manufacture
US20040266303A1 (en) 2003-06-27 2004-12-30 Jaffee Alan Michael Gypsum board faced with non-woven glass fiber mat
US7354876B2 (en) 2003-07-09 2008-04-08 Saint-Gobain Technical Fabrics Canada Ltd. Fabric reinforcement and cementitious boards faced with same
US7670520B2 (en) 2003-09-18 2010-03-02 United States Gypsum Company Multi-layer process for producing high strength fiber-reinforced structural cementitious panels with enhanced fiber content
US7445738B2 (en) 2003-09-18 2008-11-04 United States Gypsum Company Multi-layer process and apparatus for producing high strength fiber-reinforced structural cementitious panels
US6986812B2 (en) 2003-09-18 2006-01-17 United States Gypsum Company Slurry feed apparatus for fiber-reinforced structural cementitious panel production
US7989370B2 (en) 2003-10-17 2011-08-02 Georgia-Pacific Gypsum Llc Interior wallboard and method of making same
US7745357B2 (en) 2004-03-12 2010-06-29 Georgia-Pacific Gypsum Llc Use of pre-coated mat for preparing gypsum board
DE102004038541A1 (de) 2004-08-06 2006-03-16 Voith Paper Patent Gmbh Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn
US7347895B2 (en) 2004-09-16 2008-03-25 United States Gypsum Company Flexible hydraulic compositions
US7846536B2 (en) 2004-12-16 2010-12-07 United States Gypsum Company Building panels with aesthetic edges
US7849648B2 (en) 2004-12-30 2010-12-14 United States Gypsum Company Non-combustible reinforced cementitious lightweight panels and metal frame system for flooring
US7732032B2 (en) 2004-12-30 2010-06-08 United States Gypsum Company Lightweight, fiber-reinforced cementitious panels
US7849650B2 (en) 2005-01-27 2010-12-14 United States Gypsum Company Non-combustible reinforced cementitious lightweight panels and metal frame system for a fire wall and other fire resistive assemblies
US7841148B2 (en) 2005-01-27 2010-11-30 United States Gypsum Company Non-combustible reinforced cementitious lightweight panels and metal frame system for roofing
US7849649B2 (en) 2005-01-27 2010-12-14 United States Gypsum Company Non-combustible reinforced cementitious lightweight panels and metal frame system for shear walls
US20070149083A1 (en) 2005-12-22 2007-06-28 Gaurav Agrawal Board formed from a cementitious material and a facer containing a laminate
US20070148430A1 (en) 2005-12-22 2007-06-28 Gaurav Agrawal Perforated, coated nonwoven mat
US7845130B2 (en) 2005-12-29 2010-12-07 United States Gypsum Company Reinforced cementitious shear panels
US7870698B2 (en) 2006-06-27 2011-01-18 United States Gypsum Company Non-combustible reinforced cementitious lightweight panels and metal frame system for building foundations
US7897079B2 (en) 2006-09-21 2011-03-01 United States Gypsum Company Method and apparatus for scrim embedment into wet processed panels
US7524386B2 (en) * 2006-11-01 2009-04-28 United States Gypsum Company Method for wet mixing cementitious slurry for fiber-reinforced structural cement panels
US20080099133A1 (en) 2006-11-01 2008-05-01 United States Gypsum Company Panel smoothing process and apparatus for forming a smooth continuous surface on fiber-reinforced structural cement panels
US7754052B2 (en) 2006-11-01 2010-07-13 United States Gypsum Company Process and apparatus for feeding cementitious slurry for fiber-reinforced structural cement panels
US7513963B2 (en) 2006-11-01 2009-04-07 United States Gypsum Company Method for wet mixing cementitious slurry for fiber-reinforced structural cement panels
US8070895B2 (en) 2007-02-12 2011-12-06 United States Gypsum Company Water resistant cementitious article and method for preparing same
US7794221B2 (en) 2007-03-28 2010-09-14 United States Gypsum Company Embedment device for fiber reinforced structural cementitious panel production
US8057915B2 (en) 2007-05-31 2011-11-15 United States Gypsum Company Acoustical gypsum board panel and method of making it
US20080308968A1 (en) 2007-06-13 2008-12-18 Immordino Jr Salvatore C Method of making a low-dust building panel
US8163352B2 (en) 2007-06-29 2012-04-24 United States Gypsum Company Method for smoothing cementitious slurry in the production of structural cementitious panels
CA2710834A1 (en) 2007-12-28 2009-07-09 United States Gypsum Company Cementitious boards with reinforced edges that resist impact damage
CL2009000373A1 (es) 2008-03-03 2009-10-30 United States Gypsum Co Metodo para hacer un panel resistente a explosivos, con las etapas de preparar una mezcla cementicia acuosa de cemento, rellenos inorganicos y puzolanico, agente autonivelante de policarboxilato, y formar la mezcla en un panel con refuerzo de fibra, luego curar, pulir, cortar y curar el panel.
US8061257B2 (en) 2008-03-03 2011-11-22 United States Gypsum Company Cement based armor panel system
CL2009000372A1 (es) 2008-03-03 2009-11-13 United States Gypsum Co Panel cementicio blindado reforzado con fibra, que comprende un nucleo cementicio de una fase curada constituida de cemento inorganico, mineral inorganico, relleno puzolanico, policarboxilato y agua, y una capa de recubrimiento unida a una superficie de la fase curada.
CL2009000371A1 (es) 2008-03-03 2009-10-30 United States Gypsum Co Composicion cementicia, que contiene una fase continua que resulta del curado de una mezcla cementicia, en ausencia de harina de silice, y que comprende cemento inorganico, mineral inorganico, relleno puzolanico, policarboxilato y agua; y uso de la composicion en una panel y barrera cementicia.
CA2635509A1 (en) 2008-06-20 2009-12-20 Vidabode Group Inc. Production system and method for manufacturing lightweight fiber reinforced concrete panels
BRPI0920384A2 (pt) 2008-10-30 2016-03-22 United States Gypsum Co artigo de cimento com painel de revestimento e método para a preparação do mesmo
DE102008058222A1 (de) 2008-11-19 2010-05-20 Qualifire Materials Co. Ltd., Yixing Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Brandschutztürfüllungen
US7803723B2 (en) 2008-12-16 2010-09-28 Saint-Gobain Technical Fabrics America, Inc. Polyolefin coated fabric reinforcement and cementitious boards reinforced with same
US8770139B2 (en) 2009-03-03 2014-07-08 United States Gypsum Company Apparatus for feeding cementitious slurry onto a moving web
DE102009045166A1 (de) 2009-09-30 2011-03-31 Voith Patent Gmbh Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn
JP4454693B1 (ja) 2009-11-13 2010-04-21 カナフレックスコーポレーション株式会社 化粧石板付パネル
US8714467B2 (en) 2010-01-29 2014-05-06 Scott Equipment Company Dryer/grinder
JP2014500228A (ja) 2010-12-23 2014-01-09 ユナイテッド・ステイツ・ジプサム・カンパニー 強化セメント質軽量構造用セメントパネルのための向上した水耐久性および熱安定性を備えた高性能の不燃性石膏セメント組成物
US8038790B1 (en) 2010-12-23 2011-10-18 United States Gypsum Company High performance non-combustible gypsum-cement compositions with enhanced water durability and thermal stability for reinforced cementitious lightweight structural cement panels
DE102011011056A1 (de) 2011-02-11 2012-08-16 Johns Manville Europe Gmbh Glasfaservlies sowie Glasfaservliese enthaltende Erzeugnisse
JP3167956U (ja) 2011-03-07 2011-05-26 カナフレックスコーポレーション株式会社 装飾軽量パネル
US8727254B2 (en) 2012-01-20 2014-05-20 Scott Equipment Company Paddle assembly
JP2014054583A (ja) 2012-09-11 2014-03-27 Kitagawa Iron Works Co Ltd 混合手段を備える連続式混合装置
US10562271B2 (en) 2013-03-15 2020-02-18 United States Gypsum Company Exterior sheathing panel with integrated air/water barrier membrane
CN204093355U (zh) 2014-08-14 2015-01-14 广西凯力福科技有限公司 一种高粘度螺条分散搅拌器及带有该螺条分散搅拌器的螺条分散搅拌机
US10981294B2 (en) 2016-08-05 2021-04-20 United States Gypsum Company Headbox and forming station for fiber-reinforced cementitious panel production
US11224990B2 (en) 2016-08-05 2022-01-18 United States Gypsum Company Continuous methods of making fiber reinforced concrete panels
US11173629B2 (en) 2016-08-05 2021-11-16 United States Gypsum Company Continuous mixer and method of mixing reinforcing fibers with cementitious materials

Also Published As

Publication number Publication date
DK3493959T3 (da) 2023-01-30
KR102417991B1 (ko) 2022-07-07
CN109562529B (zh) 2021-04-13
CO2019001770A2 (es) 2019-03-18
EP3493959A1 (en) 2019-06-12
LT3493959T (lt) 2023-02-10
AU2017305506B2 (en) 2023-02-02
US20180036693A1 (en) 2018-02-08
PE20190285A1 (es) 2019-02-27
BR112019002206B1 (pt) 2023-01-10
JP2019524499A (ja) 2019-09-05
AU2017305506A1 (en) 2019-03-14
CA3032833A1 (en) 2018-02-08
PT3493959T (pt) 2023-02-28
CL2019000296A1 (es) 2019-06-14
US20190217259A1 (en) 2019-07-18
BR112019002206A2 (pt) 2019-05-14
WO2018027095A1 (en) 2018-02-08
CN109562529A (zh) 2019-04-02
SI3493959T1 (sl) 2023-04-28
US10646837B2 (en) 2020-05-12
SA519401016B1 (ar) 2022-10-12
PL3493959T3 (pl) 2023-03-20
FI3493959T3 (fi) 2023-04-12
US10272399B2 (en) 2019-04-30
MY195337A (en) 2023-01-13
EP3493959B1 (en) 2022-12-28
KR20190039416A (ko) 2019-04-11
HRP20230071T1 (hr) 2023-03-17
HUE060999T2 (hu) 2023-05-28
MX2019001495A (es) 2019-07-04
JP7038103B2 (ja) 2022-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2936785T3 (es) Un método para producir una lechada cementosa reforzada con fibras usando una mezcladora continua de múltiples etapas
EP3493961B1 (en) Continuous mixer and method of mixing reinforcing fibers with cementitious materials
US11224990B2 (en) Continuous methods of making fiber reinforced concrete panels
US7524386B2 (en) Method for wet mixing cementitious slurry for fiber-reinforced structural cement panels
US7513963B2 (en) Method for wet mixing cementitious slurry for fiber-reinforced structural cement panels
KR102373188B1 (ko) 섬유 강화 시멘트질 판넬 생산용 헤드 박스 및 성형 스테이션
BRPI0717871A2 (pt) Processo e aparelho para alimentar pasta fluida aglutinante para painéis de cimento estrutural reforçados com fibra