JP2016505400A - スラリー分配器、システムおよびその使用方法 - Google Patents

スラリー分配器、システムおよびその使用方法 Download PDF

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Abstract

スラリー分配器は、供給導管およびそれをもって流体連通する分配導管を含む。供給導管は、供給入口およびそれをもって流体連通しかつ第１の供給流軸に沿って延びる供給進入出口を備える進入セグメントを含む。供給導管は、供給進入出口と流体連通する球状部を有する成形ダクトを含む。供給導管は、球状部と流体連通しかつ第１の供給流軸と非平行関係にある第２の供給流軸に沿って延びる移行セグメントを含む。球状部は、拡がりの区域より上流の隣接区域の流れ断面積より大きい流れ断面積を有する拡がりの区域を有する。成形ダクトは、進入セグメントの供給進入出口と対面する関係にある凸内面を有する。【選択図】図３５

Description

関連出願の相互参照
本特許出願は、２０１２年１０月２４日に出願された「スラリー分配器、システムおよびその使用方法」と題する非仮特許出願第１３／６５９，５１６号、および２０１３年３月１５日に出願された「スラリー分配器、システムおよびその使用方法」と題する一部継続特許出願第１３／８４４，１３３号の利益を主張する。
全ての前述の関連出願の全体が本参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、連続的なボード（例えば、ウォールボード）製造プロセスならびに、より詳細には、水性焼石膏スラリーの分配のための器具、システムおよび方法に関する。
焼石膏（一般に「スタッコ」と呼ばれる）を水中に均一に分散させて水性焼石膏スラリーを形成することにより石膏ボードを生成することは良く知られている。水性焼石膏スラリーは、典型的にはスタッコおよび水ならびに他の添加剤を内容物を撹拌する手段を含むミキサーに挿入して均一な石膏スラリーを形成することにより連続的な手法で生成される。スラリーは、ミキサーの排出出口を通って、ミキサーの排出出口に接続された排出導管内へ連続的に向けられる。水性泡を、ミキサー内および／または排出導管内の水性焼石膏スラリーと組み合わせてもよい。スラリーの流れは、排出導管を通り抜けてそこから形成テーブルによって支持されるカバーシート材料の移動するウェブ上に連続的に堆積される。スラリーは、前進するウェブ上に拡がることを許される。第２のカバーシート材料のウェブは、スラリーを覆うために塗布されて、連続的なウォールボード予備形成物のサンドイッチ構造を形成し、これが従来型の形成ステーションなどにおいて形成を受けて、所望の厚さを得る。焼石膏は、ウォールボード予備形成物が製造ラインを下るにつれてウォールボード予備形成物内の水と反応して、硬化する。ウォールボード予備形成物は、ラインに沿ってウォールボード予備形成物が十分に硬化した地点でセグメントに裁断され、セグメントはひっくり返され、過剰の水を追い出すために（例えば、炉内で）乾燥されて、所望の寸法の最終ウォールボード製品を提供するために加工される。
石膏ウォールボードの製造に関連した一部の運転上の問題に対処するための先の装置および方法は、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第５，６８３，６３５号、第５，６４３，５１０号、第６，４９４，６０９号、第６，８７４，９３０号、第７，００７，９１４号および第７，２９６，９１９号に開示されており、これらは参照により本明細書に組み込まれる。
混ぜ合わせられて所与の量の完成品を形成するスタッコに対する水の重量割合は、当技術分野においてしばしば「水スタッコ比」（ＷＳＲ）と呼ばれる。配合変更を伴わないＷＳＲの減少は、その分だけスラリー粘度を増加し、それによってスラリーが形成テーブル上に拡がる能力を減少するであろう。石膏ボード製造プロセスにおける水使用量を減少すること（すなわち、ＷＳＲを低下すること）は、プロセスにおけるエネルギー需要を減少する機会を含めた、多くの利点を与え得る。しかしながら、次第に粘性になる石膏スラリーを形成テーブル上に均一に拡げることは、大きな課題を残す。
さらには、スラリーが気体を含む多相スラリーである一部の状況において、気液スラリー分離は、ミキサーからのスラリー排出導管において発達し得る。ＷＳＲが減少するにつれて、同じ乾燥密度を維持するために気体体積が増加する。液体スラリー相から分離した気相の度合いが増加し、それによってより大きい質量の傾向または密度変化をもたらす。
本背景の記述は、発明者によって読者の一助となるために作成されたものであり、示される問題のいずれかが、当技術分野においてそれ自体を理解される徴候としては見なされないことを理解されたい。記述される原理は、一部の態様および実施形態において、他のシステムにおける固有の問題を軽減し得るが、保護される革新の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定されるものであり、本明細書に記載される任意の特有の問題を解決するために任意の開示される機能の能力によって規定されるものではないことを理解されたい。
一態様において、本開示は、石膏製品を調製することにおいて用いるためのスラリー分配システムの実施形態を対象とする。一実施形態において、スラリー分配器は、供給導管およびそれとともに流体連通する分配導管を含んでいてよい。供給導管は、分配導管と流体連通する第１の供給入口および第１の供給入口と隔離された関係で配置されかつ分配導管と流体連通する第２の供給入口を含んでいてよい。分配導管は、全体的に長手方向軸に沿って延びていてよくかつ進入部およびそれとともに流体連通する分配出口を含んでいてよい。進入部は、供給導管の第１および第２の供給入口と流体連通する。分配出口は、実質的に長手方向軸に直交する、横断方向軸に沿って所定の距離を延びる。
他の実施形態において、スラリー分配器は、供給導管および分配導管を含んでいてよい。供給導管は、第１の供給入口を備える第１の進入セグメントおよび第１の供給入口と隔離された関係で配置された第２の供給入口を備える第２の進入セグメントを含む。分配導管は、全体的に長手方向軸に沿って延びかつ進入部および進入部と流体連通する分配出口を含む。進入部は、供給導管の第１および第２の供給入口と流体連通する。分配出口は、横断方向軸に沿って所定の距離を延びる。横断方向軸は、実質的に長手方向軸に直交する。第１および第２の供給入口はそれぞれ、断面積を有する開口を有する。分配導管の進入部は、第１および第２の供給入口の開口の断面積の和より大きい断面積を有する開口を有する。
他の実施形態において、スラリー分配器は、供給導管、分配導管および少なくとも１つの支持セグメントを含む。供給導管は、第１の供給入口を備える第１の進入セグメントおよび第１の供給入口と隔離された関係で配置された第２の供給入口を備える第２の進入セグメントを含む。分配導管は、全体的に長手方向軸に沿って延びかつ進入部および進入部と流体連通する分配出口を含む。進入部は、供給導管の第１および第２の供給入口と流体連通する。それぞれの支持セグメントは、支持セグメントが供給導管および分配導管の少なくとも１つの一部との圧縮係合を増大する場所の範囲上に支持セグメントがあるように進行の範囲上を移動可能である。
本開示の別の態様において、スラリー分配器は、水および焼石膏を撹拌して水性焼石膏スラリーを形成するように適合された石膏スラリーミキサーと流体連通して置かれてよい。一実施形態において、本開示は、水および焼石膏を撹拌して水性焼石膏スラリーを形成するように適合された石膏スラリーミキサーを含む石膏スラリー混合および分注アセンブリを記述する。スラリー分配器は、石膏スラリーミキサーと流体連通しかつ石膏スラリーミキサーからの水性焼石膏スラリーの第１の流れおよび第２の流れを受け取って、前進するウェブ上に水性焼石膏スラリーの第１および第２の流れを分配するように適合される。
スラリー分配器は、石膏スラリーミキサーから第１の水性焼石膏スラリーの流れを受け取るように適合された第１の供給入口、石膏スラリーミキサーから第２の水性焼石膏スラリーの流れを受け取るように適合された第２の供給入口、ならびに第１および第２の両方の供給入口と流体連通しかつ水性焼石膏スラリーの第１および第２の流れが分配出口を通ってスラリー分配器から排出されるように適合された分配出口を含む。
別の実施形態において、スラリー分配器は、供給導管および分配導管を含む。供給導管は、供給入口および供給入口と流体連通する供給進入出口を備える進入セグメントを含む。進入セグメントは、第１の供給流軸に沿って延びる。供給導管は、進入セグメントの供給進入出口と流体連通する球状部を有する成形ダクトを含む。供給導管は、球状部と流体連通する移行セグメントを含む。移行セグメントは、第１の供給流軸と非平行関係にある、第２の供給流軸に沿って延びる。
分配導管は、全体的に長手方向軸に沿って延びかつ進入部および進入部と流体連通する分配出口を含む。進入部は、供給導管の供給入口と流体連通する。分配出口は、実質的に長手方向軸に直交する、横断方向軸に沿って所定の距離を延びる。
球状部は、分配出口分配導管に向かう供給入口からの流れ方向に対して拡がりの区域より上流の隣接区域の流れ断面積より大きい流れ断面積を有する拡がりの区域を有する。成形ダクトは、進入セグメントの供給進入出口と対面する関係にある凸内面を有する。
さらに別の実施形態において、スラリー分配器は、分岐した供給導管および分配導管を含む。分岐した供給導管は、供給入口を備える進入セグメントおよび供給入口と流体連通する供給進入出口をそれぞれが有する第１および第２の供給部、進入セグメントの供給進入出口と流体連通する球状部を有する成形ダクト、ならびに球状部と流体連通する移行セグメントを含む。進入セグメントは、全体的に垂直軸に沿って延びる。移行セグメントは、垂直軸に直交する、長手方向軸に沿って延びる。
分配導管は、全体的に長手方向軸に沿って延びかつ進入部および進入部と流体連通する分配出口を含む。進入部は、供給導管の第１および第２の供給入口と流体連通する。分配出口は、実質的に長手方向軸に直交する、横断方向軸に沿って所定の距離を延びる。
第１および第２の球状部はそれぞれ、分配出口分配導管に向かうそれぞれの第１および第２の供給入口からの流れ方向に対して拡がりの区域より上流の隣接区域の流れ断面積より大きい流れ断面積を有する拡がりの区域を有する。第１および第２の成形ダクトはそれぞれ、第１および第２の進入セグメントのそれぞれの第１および第２の供給進入出口と対面する関係にある凸内面を有する。
別の実施形態において、スラリー分配器は、分配導管およびスラリーワイピング機構を含む。分配導管は、全体的に長手方向軸、進入部と流体連通する分配出口、および進入部と分配出口との間を延びる底面に沿って延びる。分配出口は、実質的に長手方向軸に直交する、横断方向軸に沿って所定の距離を延びる。スラリーワイピング機構は、分配導管の底面と接触する関係にある移動可能なワイパーブレードを含む。ワイパーブレードは、第１の場所と第２の場所との間のクリアリングパス上を往復移動可能である。クリアリングパスは、分配出口に隣接して配置される。
さらに別の実施形態において、スラリー分配器は、分配導管および倣い機構を含む。分配導管は、全体的に長手方向軸に沿って延びかつ進入部および進入部と流体連通する分配出口を含む。分配出口は、実質的に長手方向軸に直交する、横断方向軸に沿って所定の距離を延びる。分配出口は、横断方向軸に沿って、幅、ならびに長手方向軸および横断方向軸に互いに直交する垂直軸に沿って、高さを有する出口開口を含む。
倣い機構は、分配導管と接触する関係にある倣い部材を含む。倣い部材は、出口開口の形状および／またはサイズを変化させるために倣い部材が分配出口に隣接する分配導管の一部分と圧縮係合を増大する場所の範囲内に倣い部材があるように進む範囲上を移動可能である。
本開示の別の態様において、スラリー分配器は、セメント質スラリー混合および分注アセンブリにおいて用いてよい。例えば、スラリー分配器は、前進するウェブ上に水性焼石膏スラリーを分配するために用いてよい。他の実施形態において、石膏スラリー混合および分注アセンブリは、ミキサーおよびミキサーと流体連通するスラリー分配器を含む。ミキサーは、水および焼石膏を撹拌して水性焼石膏スラリーを形成するように適合される。スラリー分配器は、供給導管および分配導管を含む。
供給導管は、第１の供給入口を備える第１の進入セグメントおよび第１の供給入口と隔離された関係で配置された第２の供給入口を備える第２の進入セグメントを含む。第１の供給入口は、石膏スラリーミキサーからの水性焼石膏スラリーの第１の流れを受け取るように適合される。第２の供給入口は、石膏スラリーミキサーからの水性焼石膏スラリーの第２の流れを受け取るように適合される。
分配導管は、全体的に長手方向軸に沿って延びかつ進入部および進入部と流体連通する分配出口を含む。進入部は、供給導管の第１および第２の供給入口と流体連通する。分配出口は、横断方向軸に沿って所定の距離を延びる。横断方向軸は、実質的に長手方向軸に直交する。分配出口は、第１および第２の両方の供給入口と流体連通しかつ水性焼石膏スラリーの第１および第２の流れが分配出口を通ってスラリー分配器から排出されるように適合される。
第１および第２の供給入口はそれぞれ、断面積を有する開口を有する。分配導管の進入部は、第１および第２の供給入口の開口の断面積の和より大きい断面積を有する開口を有する。
セメント質スラリー混合および分注アセンブリは、水およびセメント系材料を撹拌して水性セメント質スラリーを形成するように適合されたミキサーおよびミキサーと流体連通するスラリー分配器を含む。スラリー分配器は、本開示の原理に従うスラリー分配器の様々な実施形態のうちのいずれか一つであってよい。
本開示のさらに別の態様において、スラリー分配システムは、セメント質製品を調製する方法において用いてよい。例えば、スラリー分配器は、前進するウェブ上に水性焼石膏スラリーを分配するために用いてよい。
一部の実施形態において、移動するウェブ上に水性焼石膏スラリーを分配する方法は、本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器を用いて実行してよい。水性焼石膏スラリーの第１の流れおよび水性焼石膏スラリーの第２の流れは、それぞれスラリー分配器の第１の供給入口および第２の供給入口を通って送られる。水性焼石膏スラリーの第１および第２の流れは、スラリー分配器内で組み合わせられる。水性焼石膏スラリーの第１および第２の流れは、スラリー分配器の分配出口から移動するウェブ上に排出される。
他の実施形態において、石膏製品を調製する方法は、本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器を用いて実行してよい。水性焼石膏スラリーの第１の流れは、平均第１の供給速度でスラリー分配器の第１の供給入口を通り抜ける。水性焼石膏スラリーの第２の流れは、平均第２の供給速度でスラリー分配器の第２の供給入口を通り抜ける。第２の供給入口は、第１の供給入口と隔離された関係にある。水性焼石膏スラリーの第１および第２の流れは、スラリー分配器内で組み合わせられる。組み合わせられた水性焼石膏スラリーの第１および第２の流れは、平均排出速度でスラリー分配器の分配出口から縦方向に沿って移動するカバーシート材料のウェブ上に排出される。平均排出速度は、平均第１の供給速度および平均第２の供給速度よりも低い。
別の実施形態において、セメント質製品を調製する方法は、本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器を用いて実行してよい。水性セメント質スラリーの流れは、ミキサーから排出される。水性セメント質スラリーの流れは、第１の供給流軸に沿ってスラリー分配器の供給入口を平均供給速度で通り抜ける。水性セメント質スラリーの流れは、スラリー分配器の球状部内に送られる。球状部は、供給入口からの流れ方向に対して拡がりの区域より上流の隣接区域の流れ断面積より大きい流れ断面積を有する拡がりの区域を有する。球状部は、供給入口から球状部を通って移動する水性セメント質スラリーの流れの平均速度を減少するように構成される。成形ダクトは、水性セメント質スラリーの流れが第１の供給流軸に実質的に直交する平面における半径方向の流れに入るように第１の供給流軸と対面する関係にある凸内面を有する。水性セメント質スラリーの流れは、第１の供給流軸と非平行関係にある第２の供給流軸に沿って延びる移行セグメント内に送られる。水性セメント質スラリーの流れは、分配導管内に送られる。分配導管は、実質的に長手方向軸に直交する、横断方向軸に沿って所定の距離を延びる分配出口を含む。
別の実施形態において、セメント質製品を調製する方法には、ミキサーから水性セメント質スラリーの流れを排出するステップが含まれる。水性セメント質スラリーの流れは、スラリー分配器の分配導管の進入部を通って送られる。水性セメント質スラリーの流れは、スラリー分配器の分配出口から縦方向に沿って移動するカバーシート材料のウェブ上に排出される。ワイパーブレードは、第１の場所と第２の場所との間の分配導管の底面に沿ってクリアリングパスの上を往復移動してそこから水性セメント質スラリーを取り除く。クリアリングパスは、分配出口に隣接して配置される。
さらに別の実施形態において、セメント質製品を調製する方法には、ミキサーから水性セメント質スラリーの流れを排出するステップが含まれる。水性セメント質スラリーの流れは、スラリー分配器の分配導管の進入部を通って送られる。水性セメント質スラリーの流れは、スラリー分配器の分配出口の出口開口から縦方向に沿って移動するカバーシート材料のウェブ上に排出される。分配出口は、実質的に長手方向軸に直交する、横断方向軸に沿って所定の距離を延びる。出口開口は、横断方向軸に沿って、幅、ならびに長手方向軸および横断方向軸に互いに直交する垂直軸に沿って、高さを有する。分配出口に隣接する分配導管の一部は、圧縮して係合されて出口開口の形状および／またはサイズを変化させる。
本開示の原理によるスラリー分配器を作成する方法において使用するための型の実施形態も本明細書に開示される。本開示の原理によるスラリー分配器のための支持体の実施形態も本明細書に開示される。
開示される原理のさらなる別の態様および機能は、以下の発明を実施するための形態および添付の図面から理解されるであろう。理解されるように、本明細書に開示されるスラリー分配システムは、他の実施形態および異なる実施形態において実施されて使用される能力があり、かつ様々な観点において修正される能力がある。したがって、前述の概要および以下の発明を実施するための形態は、共に例示および説明のためだけの物であり、添付の特許請求の範囲を限定しないことを理解すべきである。
本特許および出願書類は、少なくとも１つのカラーで作成された図面を含む。カラー図面（１つまたは複数）を備える本特許または特許出願公開の写しは、請求および所要の手数料の納付により、特許商標庁によって提供される。
本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器の実施形態の斜視図である。 図１のスラリー分配器の斜視図および本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器支持体の実施形態の斜視図である。 図１のスラリー分配器および図２のスラリー分配器支持体の正面図である。 図１のスラリー分配器に類似であるが、硬質材料から組み立てられかつ２−ピース構造を有する内部形状を画定する本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器の実施形態の斜視図である。 図４のスラリー分配器の別の斜視図であるが、例示の目的のために倣いシステムが取り除かれている状態である。 スラリー分配器の長手方向軸または縦方向に対して約６０度の供給角で配置された第１の供給入口および第２の供給入口を含む、本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器の別の実施形態の等角図である。 図６のスラリー分配器の上部平面図である。 図６のスラリー分配器の背面図である。 ２−ピース構造を有する、図６のスラリー分配器の第１のピースの上部平面図である。 図９のスラリー分配器ピースの正面斜視図である。 図６のスラリー分配器および本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器のための支持システムの分解図である。 図１１のスラリー分配器および支持システムの斜視図である。 図６のスラリー分配器および本開示の原理に従って組み立てられた支持システムの別の実施形態の分解図である。 図１３のスラリー分配器および支持システムの斜視図である。 図６のスラリー分配器に類似であるが、可撓性の材料から組み立てられかつ一体構造を有する内部形状を画定する本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器の実施形態の斜視図である。 図１５のスラリー分配器の上部平面図である。 その供給導管の一部の進行する流れ断面積を例示する、拡大された、図１５のスラリー分配器によって画定される内部形状の斜視図である。 供給導管の別の進行する流れ断面積を例示する、拡大された、図１５のスラリー分配器の内部形状の斜視図である。 図１５のスラリー分配器の分配導管への進入部の半分と一直線上にある、供給導管のさらに別の進行する流れ断面積を例示する、拡大された、図１５のスラリー分配器の内部形状の斜視図である。 図１５のスラリー分配器および本開示の原理に従って組み立てられた支持システムの別の実施形態の斜視図である。 図２０と同様の物の斜視図であるが、図１５のスラリー分配器と分散した関係の複数の保持プレートを示す例示の目的のために支持枠が取り除かれた状態である。 スラリー分配器の別の実施形態および本開示の原理に従って組み立てられた支持システムの別の実施形態の正面斜視図である。 図２２のスラリー分配器および支持システムの背面斜視図である。 図２２のスラリー分配器および支持システムの上部平面図である。 図２２のスラリー分配器および支持システムの側面図である。 図２２のスラリー分配器および支持システムの正面図である。 図２２のスラリー分配器および支持システムの背面図である。 本開示の原理に従って組み立てられたスラリーワイピング機構の実施形態を例示する、拡大された、スラリー分配器の遠位部の詳細図である。 本開示の原理に従って組み立てられかつ図２２のスラリー分配器において用いられる倣い機構の斜視図である。 図２９の倣い機構の正面図である。 圧縮された位置にある倣い機構の倣い部材を例示する、図３０と同様の物の図である。 旋回した位置にある倣い機構の倣い部材を例示する、図３０と同様の物の図である。 平行移動ロッドと倣いセグメントとの間の連結技術を例示する、拡大された、倣い部材の詳細分解図である。 図２９の倣い機構の側面図である。 図２９の倣い機構の上部平面図である。 図２９の倣い機構の底面図である。 例示の目的のために支持枠が取り除かれた状態の図２２のスラリー分配器および支持システムの上部平面図である。 拡大された、図２２のスラリー分配器の球状部の側部から見た詳細図である。 図２２の支持システムの底部支持部材上にある一対の硬質支持挿入物の斜視図である。 図３６の硬質支持挿入物の側面図である。 図３６の硬質支持挿入物の正面図である。 図３６の硬質支持挿入物の背面図である。 図２２のスラリー分配器の正面図である。 図２２のスラリー分配器の背面図である。 図２２のスラリー分配器の底面斜視図である。 図２２のスラリー分配器の底部平面図である。 図２２のスラリー分配器の半分部分の上部平面図である。 図４４における線４５−４５に沿って取られた断面図である。 図４４における線４６−４６に沿って取られた断面図である。 図４４における線４７−４７に沿って取られた断面図である。 図４４における線４８−４８に沿って取られた断面図である。 図４４における線４９−４９に沿って取られた断面図である。 図４４における線５０−５０に沿って取られた断面図である。 図４４における線５１−５１に沿って取られた断面図である。 図４４における線５２−５２に沿って取られた断面図である。 図４４における線５３−５３に沿って取られた断面図である。 本開示の原理に従って組み立てられた図１と同様のスラリー分配器を作成するための複数ピースの型の実施形態の斜視図である。 図５４の型の上部平面図である。 本開示の原理に従って組み立てられた図１５と同様のスラリー分配器を作成するための複数ピースの型の実施形態の分解図である。 本開示の原理に従って組み立てられた２−ピーススラリー分配器のピースを作成するための型の別の実施形態の斜視図である。 図５７の型の上部平面図である。 本開示の原理によるスラリー分配器を含めた石膏スラリー混合および分注アセンブリの実施形態の概略計画図である。 本開示の原理によるスラリー分配器を含めた石膏スラリー混合および分注アセンブリの別の実施形態の概略平面図である。 本開示の原理による石膏ウォールボード製造ラインのウェットエンドの実施形態の概略立面図である。 スラリー分配器を含めた石膏スラリー混合および分注アセンブリにおける使用に適した本開示の原理に従って組み立てられた流れスプリッターの実施形態の斜視図である。 図６２の流れスプリッターの、断面における、側面図である。 本開示の原理に従って組み立てられたそこへ取り付けられる圧搾器の実施形態を備える、図６２の流れスプリッターの側面図である。 図１５のスラリー分配器に類似のスラリー分配器の半分部分の上部平面図である。 図６５のスラリー分配器の半分部分の供給入口からの無次元距離対無次元面積および無次元水力半径を示している実施例１の表Ｉからのデータのプロットである。 それぞれ、図６５のスラリー分配器の半分部分を通って移動するモデル化されたスラリーの流れの供給入口からの無次元距離対無次元速度を示している実施例２および３の表ＩＩおよびＩＩＩからのデータのプロットである。 それぞれ、図６５のスラリー分配器の半分部分を通って移動するモデル化されたスラリーにおける供給入口からの無次元距離対無次元せん断速度を示している実施例２および３の表ＩＩおよびＩＩＩからのデータのプロットである。 それぞれ、図６５のスラリー分配器の半分部分を通って移動するモデル化されたスラリーの供給入口からの無次元距離対無次元粘度を示している実施例２および３の表ＩＩおよびＩＩＩからのデータのプロットである。 それぞれ、図６５のスラリー分配器の半分部分を通って移動するモデル化されたスラリーにおける供給入口からの無次元距離対無次元せん断応力を示している実施例２および３の表ＩＩおよびＩＩＩからのデータのプロットである。 それぞれ、図６５のスラリー分配器の半分部分を通って移動するモデル化されたスラリーの供給入口からの無次元距離対無次元レイノルズ数を示している実施例２および３の表ＩＩおよびＩＩＩからのデータのプロットである。 図２２のスラリー分配器に類似のスラリー分配器の上部平面図である。 図７２のスラリー分配器の半分部分についての計算流体力学（ＣＦＤ）モデル出力の上部斜視図である。 実施例４〜６において論じられる様々な領域を例示する、図７３と同様の物の図である。 図７４において示される領域Ａの図である。 ＣＦＤ分析を行うために用いられる半径方向の位置を例示する領域Ａの上部平面図である。 図７３のスラリー分配器の半分部分の領域Ａを通って移動する領域Ａにおける半径方向の位置対無次元平均速度を示している実施例４の表ＩＶからのデータのプロットである。 それを通って移動するスラリーの流れが渦運動を有するスラリー分配器の領域Ｂを例示する、拡大された、図７２から取った詳細図である。 図７３のスラリー分配器の半分部分を通って移動するモデル化されたスラリーの流れの供給入口からの無次元距離対無次元速度を示している実施例６の表ＶＩからのデータのプロットである。 図７３のスラリー分配器の半分部分を通って移動するモデル化されたスラリーにおける供給入口からの無次元距離対無次元せん断速度を示している実施例６の表ＶＩからのデータのプロットである。 図７３のスラリー分配器の半分部分を通って移動するモデル化されたスラリーの供給入口からの無次元距離対無次元粘度を示している実施例６の表ＶＩからのデータのプロットである。 図７３のスラリー分配器の半分部分を通って移動するモデル化されたスラリーの供給入口からの無次元距離対無次元レイノルズ数を示している実施例６の表ＶＩからのデータのプロットである。 図７３のスラリー分配器の半分部分から排出されるモデル化されたスラリーの中央横断方向中間点からの出口開口の幅に沿った無次元距離対拡がり角を示している実施例７の表ＶＩＩからのデータのプロットである。
本開示は、例えば、石膏ウォールボードなどのセメント質製品を含めた、製品の製造において用いられ得るスラリー分配システムの様々な実施形態を提供する。本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器の実施形態は、例えば、水性発泡石膏スラリーなどにおいて見られる、気相および液相を含有する物などの、多相スラリーを効率的に分配するために製造プロセスにおいて用いてよい。
本開示の原理に従って組み立てられた分配システムの実施形態は、連続的なボード（例えば、ウォールボード）製造プロセス時にコンベヤ上を移動する前進するウェブ（例えば、紙またはマット）上にスラリー（例えば、水性焼石膏スラリー）を分配するために用いてよい。一態様においては、本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配システムは、従来型の石膏乾式壁製造プロセスにおいて焼石膏および水を撹拌して水性焼石膏スラリーを形成するように適合されたミキサーに取り付けられる排出導管として、またはその一部として用いてよい。
本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配システムの実施形態は、均一な石膏スラリーの（幅方向に沿った）より広範な分配を達成することを目的とする。本開示のスラリー分配システムの実施形態は、石膏ウォールボードを製造するために従来的に用いられるＷＳＲおよび相対的により低くかつ相対的により高い粘度を有する物を含めた、ＷＳＲの範囲を有する石膏スラリーと共に使用するために適する。さらには、本開示の石膏スラリー分配システムは、非常に大きい泡量を有する発泡石膏スラリーを含めた、水性発泡石膏スラリーなどにおいて、気液相分離の制御を助けるために用いてよい。前進するウェブ上の水性焼石膏スラリーの拡がりは、本明細書に示されて記述されるような分配システムを用いてスラリーを経路指定および分配することにより制御され得る。
本開示の原理によるセメント質スラリー混合および分注アセンブリは、例えば、ボードなどの任意の種類のセメント質製品を形成するために用いてよい。一部の実施形態において、例えば、石膏乾式壁、ポルトランドセメントボードまたは吸音パネルなどのセメント質ボードが形成され得る。
セメント質スラリーは、任意の従来型のセメント質スラリー、例えば、石膏ウォールボード、例えば米国特許出願公開第２００４／０２３１９１６号に記載されている吸音パネルを含めた吸音パネル、またはポルトランドセメントボードを生成するために一般に用いられる任意のセメント質スラリーであってよい。したがって、セメント質スラリーは、場合によってはセメント質ボード製品を生成するために一般に用いられる任意の添加剤をさらに含んでいてよい。こうした添加剤には、ミネラルウール、連続的なまたは細断されたガラス繊維（ファイバーグラスとも呼ばれる）、パーライト、粘土、バーミキュライト、炭酸カルシウム、ポリエステルおよび紙繊維を含めた構造添加剤（ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ａｄｄｉｔｉｖｅ）、ならびに発泡剤、充填剤、促進剤、糖、例えばリン酸塩、ホスホン酸塩およびホウ酸塩などの増強剤、遅延剤、結合剤（例えば、デンプンおよびラテックス）、着色剤、殺菌剤、殺生物剤、シリコーン系材料（例えば、シラン、シロキサンまたはシリコーン−樹脂マトリックス）などの疎水剤などの化学添加剤が含まれる。これらの一部および他の添加剤の使用の実施例は、例えば、米国特許第６，３４２，２８４号、第６，６３２，５５０号、第６，８００，１３１号、第５，６４３，５１０号、第５，７１４，００１号および第６，７７４，１４６号、ならびに米国特許出願公開第２００４／０２３１９１６号、第２００２／００４５０７４号、第２００５／００１９６１８号、第２００６／００３５１１２号および第２００７／００２２９１３号に記述されている。
セメント系材料の非限定的な例には、ポルトランドセメント、ソレルセメント（ｓｏｒｒｅｌ ｃｅｍｅｎｔ）、スラグセメント、フライアッシュセメント、カルシウムアルミナセメント、水溶性無水硫酸カルシウム、硫酸カルシウムα−半水和物、硫酸カルシウムβ−半水和物、天然、合成または化学的修飾硫酸カルシウム半水和物、硫酸カルシウム二水和物（「石膏」、「硬化石膏」または「水和石膏」）およびそれらの混合物が含まれる。一態様において、セメント系材料は、望ましくは硫酸カルシウムアルファ型半水和物、硫酸カルシウムベータ型半水和物および／または無水硫酸カルシウムの形態などの焼石膏を含む。実施形態において、焼石膏は、一部の実施形態においては繊維質であってよく、他においては非繊維質であってよい。焼石膏は、少なくとも約５０％のベータ型硫酸カルシウム半水和物を含んでいてよい。他の実施形態において、焼石膏は、少なくとも約８６％のベータ型硫酸カルシウム半水和物を含んでいてよい。水の焼石膏に対する重量比は、任意の適した比率であってよいが、当業者なら理解するであろうように、製造時に追い出す必要がある過剰な水がより少なく、それによってエネルギーを節約できるので、より低い比率はより効率的であり得る。一部の実施形態において、セメント質スラリーは、製品に応じたボード生産のために、約２：３など、それぞれ重量で約１：６比から約１：１比の範囲で水および焼石膏を混ぜ合わせることにより調製され得る。
石膏製品などの、本開示の原理によるセメント質製品を調製する方法の実施形態には、本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器を用いて前進するウェブ上に水性焼石膏スラリーを分配することが含まれ得る。移動するウェブ上に水性焼石膏スラリーを分配する方法の様々な実施形態が、本明細書に述べられる。
ここで図を参照すると、図１〜３に示される本開示の原理によるスラリー分配器１２０の実施形態、ならびに図４および５に示される本開示の原理によるスラリー分配器２２０の別の実施形態がある。図１〜３に示されるスラリー分配器１２０は、弾性的に可撓性のある材料から組み立てられ、一方で図３および４に示されるスラリー分配器２２０は、相対的に硬質の材料から作成される。しかしながら、図１〜５におけるスラリー分配器１２０、２２０の両方の内部流れ形状は同一であり、図１〜３のスラリー分配器１２０を考える場合は図５も参照されるべきである。
図１を参照すると、スラリー分配器１２０は、第１および第２の供給入口１２４、１２５を有する供給導管１２２ならびに分配出口１３０を含みかつ供給導管１２８と流体連通する分配導管１２８を含む。分配導管１２８の分配出口１３０のサイズを局所的に変化するように適合された倣いシステム１３２（図３を参照）も提供され得る。
図１を参照すると、供給導管１２２は、全体的に長手方向軸または縦方向５０に実質的に直交する、横断方向軸または幅方向６０に沿って延びる。第１の供給入口１２４は、第２の供給入口１２５と隔離された関係にある。第１の供給入口１２４および第２の供給入口１２５は、実質的に同じ面積を有するそれぞれの開口１３４、１３５を画定する。第１および第２の供給入口１２４、１２５の例示される開口１３４、１３５は、共に本実施例において例示されるような円形断面形状を有する。他の実施形態において、供給入口１２４、１２５の断面形状は、意図される用途および存在するプロセス条件に応じて、他の形態をとってもよい。
第１および第２の供給入口１２４、１２５は、第１および第２の供給入口１２４、１２５が実質的に機械軸５０に対して角度９０°で配置されるように、機械交差軸（ｃｒｏｓｓ−ｍａｃｈｉｎｅ ａｘｉｓ）６０に沿って互いに対向する関係にある。他の実施形態において第１および第２の供給入口１２４、１２５は、異なる手法で縦方向に対して向きを定められていてよい。例えば、一部の実施形態において、第１および第２の供給入口１２４、１２５は、縦方向５０に対して０°から約１３５°の角度であってよい。
供給導管１２２は、第１および第２の進入セグメント１３６、１３７ならびに第１および第２の進入セグメント１３６、１３７の間に配置される分岐した連結器セグメント１３９を含む。第１および第２の進入セグメント１３６、１３７は、一般には円筒形でありかつそれらが長手方向軸５０および横断方向軸６０によって画定される平面５７と実質的に平行になるように横断方向軸６０に沿って延びる。第１および第２の供給入口１２４、１２５は、それぞれ、第１および第２の進入セグメント１３６、１３７の遠位端部に配置され、かつそれとともに流体連通する。
他の実施形態において第１および第２の供給入口１２４、１２５ならびに第１および第２の進入セグメント１３６、１３７は、横断方向軸６０、縦方向５０ならびに／または長手方向軸５０および横断方向軸６０によって画定される平面５７に対して異なる手法で向きを定められていてよい。例えば、一部の実施形態において、第１および第２の供給入口１２４、１２５ならびに第１および第２の進入セグメント１３６、１３７は、それぞれ長手方向軸５０および横断方向軸６０によって画定される平面５７において長手方向軸または縦方向５０に対して供給角θで実質的に配置されていてよく、これは縦方向５０に対して最大約１３５°の範囲の角度であり、および他の実施形態においては約３０°から約１３５°の範囲であり、およびさらに他の実施形態においては約４５°から約１３５°の範囲であり、および一層の他の実施形態においては約４０°から約１１０°の範囲である。
分岐した連結器セグメント１３９は、第１および第２の供給入口１２４、１２５ならびに第１および第２の進入セグメント１３６、１３７と流体連通する。分岐した連結器セグメント１３９は、第１および第２の成形ダクト１４１、１４３を含む。供給導管２２の第１および第２の供給入口１２４、１２５は、それぞれ第１および第２の成形ダクト１４１、１４３と流体連通する。連結器セグメント１３９の第１および第２の成形ダクト１４１、１４３は、それぞれ、第１および第２の供給入口１２４、１２５からの水性焼石膏スラリーの第１の供給方向１９０における第１の流れおよび第２の供給方向１９１における第２の流れを受け取って、水性焼石膏スラリーの第１および第２の流れ１９０、１９１を分配導管１２８内へ向かわせるように適合される。
図５に示されるように、連結器セグメント１３９の第１および第２の成形ダクト１４１、１４３は、それぞれ第１および第２の供給入口１２４、１２５と流体連通する第１および第２の供給出口１４０、１４５を画定する。それぞれの供給出口１４０、１４５は、分配導管１２８と流体連通する。例示される第１および第２の供給出口１４０、１４５のそれぞれは、一般に矩形の内部分１４７および実質的に円形の側部分１４９を備える開口１４２を画定する。円形側部分１４５は、分配導管１２８の側壁１５１、１５３に隣接して配置される。
実施形態において、第１および第２の供給出口１４０、１４５の開口１４２は、それぞれ、第１の供給入口１２４および第２の供給入口１２５の開口１３４、１３５の断面積より大きい断面積を有していてよい。例えば、一部の実施形態において、第１および第２の供給出口１４０、１４５の開口１４２の断面積は、それぞれ第１の供給入口１２４および第２の供給入口１２５の開口１３４、１３５の断面積より大きいから約３００％大きい範囲であってよく、他の実施形態においてはより大きいから約２００％大きい範囲であってよく、およびさらに他の実施形態においてはより大きいから約１５０％大きい範囲であってよい。
実施形態において、第１および第２の供給出口１４０、１４５の開口１４２は、それぞれ、第１の供給入口１２４および第２の供給入口１２５の開口１３４、１３５の水力直径よりも小さい、水力直径（４×断面積／外周）を有していてよい。例えば、一部の実施形態において、第１および第２の供給出口１４０、１４５の開口１４２の水力直径は、それぞれ、第１の供給入口１２４および第２の供給入口１２５の開口１３４、１３５の水力直径の約８０％以下、他の実施形態においては約７０％以下、およびさらに他の実施形態においては約５０％以下であってよい。
図１に戻って参照すると、連結器セグメント１３９は、実質的に長手方向軸５０および横断方向軸６０によって画定される平面５７と平行である。他の実施形態において連結器セグメント１３９は、横断方向軸６０、縦方向５０ならびに／または長手方向軸５０および横断方向軸６０によって画定される平面５７に対して異なる手法で向きを定められていてよい。
第１の供給入口１２４、第１の進入セグメント１３６および第１の成形ダクト１４１は、それぞれ、第２の供給入口１２５、第２の進入セグメント１３７および第２の成形ダクト１４３の鏡像である。したがって、同様に対応する手法で、片方の供給入口の説明はもう一方の供給入口に適用可能であり、片方の進入セグメントの説明はもう一方の進入セグメントに適用可能であり、かつ片方の成形ダクトの説明はもう一方の成形ダクトに適用可能であることが理解されるであろう。
第１の成形ダクト１４１は、第１の供給入口１２４および第１の進入セグメント１３６に流動的に連結される。第１の成形ダクト１４１は、スラリーの第１の流れ１９０が第１の供給入口１２４に進入し、第１の進入セグメント１３６、第１の成形ダクト１４１および分配導管１２８を通って進んで、分配出口１３０を通ってスラリー分配器１２０から排出され得るように、分配導管１２８にも流動的に連結されて、それによって第１の供給入口１２４と分配出口１３０とを流動的に連結することを助ける。
第１の成形ダクト１４１は、実質的に横断方向または幅方向６０と平行である、第１の供給流方向１９０から、実質的に長手方向軸または縦方向５０と平行でありかつ実質的に第１の供給流方向１９０に直交する、出口流方向１９２に第１のスラリーの流れの方向を変えるように適合された湾曲ガイド面１６５を画定している正面の外曲面壁１５７および対向する裏面の内曲面壁１５８を有する。第１の成形ダクト１４１は、第１のスラリーの流れが実質的に出口流方向１９２に移動する分配導管１２８内に運ばれるように、第１の供給流方向１９０に移動する第１のスラリーの流れを受け取って、図９に示されるような、方向角αの変更によってスラリー流の方向を変えるように適合される。
使用時、第１の水性焼石膏スラリーの流れは、第１の供給入口１２４を第１の供給方向１９０に通り抜け、かつ第２の水性焼石膏スラリーの流れは、第２の供給入口１２５を第２の供給方向１９１に通り抜ける。第１および第２の供給方向１９０、１９１は、一部の実施形態において長手方向軸５０に沿って互いに対して対称であってよい。第１の供給流方向１９０に移動する第１のスラリーの流れは、最大約１３５°の範囲の方向角αの変更によってスラリー分配器１２０内で出口流方向１９２に方向を変えられる。第２の供給流方向１９１に移動する第２のスラリーの流れは、最大約１３５°の範囲の方向角αの変更によってスラリー分配器１２０内で出口流方向１９２に方向を変えられる。水性焼石膏スラリーの組み合わせられた第１および第２の流れ１９０、１９１は、一般には出口流方向１９２に移動してスラリー分配器１２０から排出される。出口流方向１９２は、実質的に長手方向軸または縦方向５０と平行であってよい。
例えば、例示される実施形態において、第１のスラリーの流れは、垂直軸５５の周りの方向角αの約９０度の変更によって幅方向６０に沿った第１の供給流方向１９０から縦方向５０に沿った出口流方向１９２に方向を変えられる。一部の実施形態において、スラリーの流れは、最大約１３５°の範囲、および他の実施形態においては約３０°から約１３５°の範囲、およびさらに他の実施形態においては約４５°から約１３５°の範囲、および一層の他の実施形態においては約４０°から約１１０°の範囲の垂直軸５５の周りの方向角αの変更によって第１の供給流方向１９０から出口流方向１９２に方向を変えてよい。
一部の実施形態において、裏湾曲ガイド面１６５の形状は一般には、例示される実施形態において式Ａｘ２＋Ｂの放物線によって画定され得る、放物面状であってよい。別の実施形態では、裏湾曲ガイド面１６５を画定するためにより高次の曲線を用いてよく、または代わりに、裏の、内壁１５８は、それらの端部に向けられて一般には曲面壁を集合的に画定している真っ直ぐまたは直線状のセグメントで構成されている一般には湾曲した形状を有していてよい。加えて、外壁に特有の形状係数を定めるために用いられるパラメータは、スラリー分配器が用いられるであろうプロセスに特有の運転パラメータに依存し得る。
供給導管１２２および分配導管１２８の少なくとも１つは、供給導管１２２から分配導管１２８に向かう方向の拡がりの区域より上流の隣接区域の流れ断面積より大きい流れ断面積を有する拡がりの区域を含んでいてよい。第１の進入セグメント１３６および／または第１の成形ダクト１４１は、流れの方向に沿って変化してそれを通って移動する第１のスラリーの流れを分配することを助ける横断面を有していてよい。成形ダクト１４１は、第１のスラリーの流れが第１の成形ダクト１４１を通り抜ける時に減速するように第１の供給入口１２４から分配導管１２８に向かう第１の流れ方向１９５において増加する流れ断面積を有していてよい。一部の実施形態において、第１の成形ダクト１４１は、第１の流れ方向１９５に沿った所定の点において最大流れ断面積を有しかつ第１の流れ方向１９５に沿ったさらに先の点において最大流れ断面積から減少してよい。
一部の実施形態において、第１の成形ダクト１４１の最大流れ断面積は、第１の供給入口１２４の開口１３４の断面積の約２００％以下である。さらに他の実施形態において、成形ダクト１４１の最大流れ断面積は、第１の供給入口１２４の開口１３４の断面積の約１５０％以下である。なお一層の他の実施形態において、成形ダクト１４１の最大流れ断面積は、第１の供給入口１２４の開口１３４の断面積の約１２５％以下である。さらに他の実施形態において、成形ダクト１４１の最大流れ断面積は、第１の供給入口１２４の開口１３４の断面積の約１１０％以下である。一部の実施形態において、流れ断面積は、流量の状況の大きな変化を防止することを助けるために流れ面積が所与の長さに対して所定の量よりも多く変化しないように制御される。
一部の実施形態において、第１の進入セグメント１３６および／または第１の成形ダクト１４１は、供給導管１２２の外壁および／または内壁１５７、１５８に向かって第１のスラリーの流れを分配することを助けるように適合された１つまたは複数のガイド流路１６７、１６８を含んでいてよい。ガイド流路１６７、１６８は、スラリー分配器１２０の境界壁層の周囲のスラリーの流れを増加するように適合される。
図１および５を参照すると、ガイド流路１６７、１６８は、それぞれスラリー分配器１２０の壁領域に配置された隣接ガイド流路１６７、１６８に流れを進める狭窄を画定する供給導管１２２の隣接部分１７１より大きい断面積を有するように構成されていてよい。例示される実施形態において、供給導管１２２は、分配導管１２８の外壁１５７および側壁１５１に隣接する外ガイド流路１６７ならびに第１の成形ダクト１４１の内壁１５８に隣接する内ガイド流路１６８を含む。外および内ガイド流路１６７、１６８の断面積は、第１の流れ方向１９５において次第により小さい移動になってよい。外ガイド流路１６７は、実質的に分配導管１２８の側壁１５１に沿って分配出口１３０まで延びていてよい。第１の流れ方向１９５に直交する方向における第１の成形ダクト１４１を通る所与の断面位置において、外ガイド流路１６７は、内ガイド流路１６８より大きい断面積を有して第１のスラリーの流れを第１の供給方向１９０における動きの初期の線から外壁１５７に向かって進路を変えることを助ける。
壁領域に隣接するガイド流路を提供することは、従来型のシステムにおいて低スラリー流の「デッドスポット」が見られる区域であり得る、それらの領域にスラリー流を向けるまたは案内することを助け得る。ガイド流路の用意によってスラリー分配器１２０の壁領域においてスラリー流を助勢することにより、スラリーがスラリー分配器内部に蓄積することが抑止されて、スラリー分配器１２０の内部の清浄度が向上し得る。カバーシート材料の移動するウェブを断裂し得る塊にスラリー蓄積が崩壊して入り込む頻度も低減され得る。
他の実施形態において、外および内ガイド流路１６７、１６８の相対的なサイズは、スラリー流を調整することを助けて流動安定性を改善しかつ気液スラリー相分離の発生を減少するために変更してよい。例えば、比較的より高粘性であるスラリーを用いる用途では、第１の流れ方向１９５に直交する方向における第１の成形ダクト１４１を通る所与の断面位置で、外ガイド流路１６７は内壁１５８に向かう第１のスラリーの流れを早めるために内ガイド流路１６８より小さい断面積を有していてよい。
第１および第２の成形ダクト１４１、１４２の内曲面壁１５８は、交わって分配導管１２８の進入部１５２に隣接する頂点１７５を画定する。頂点１７５は、連結器セグメント１３９を実質上分岐させる。それぞれの供給出口１４０、１４５は、分配導管１２８の進入部１５２と流体連通する。
長手方向軸５０に沿った頂点１７５の位置は、他の実施形態において異なってよい。例えば、第１および第２の成形ダクト１４１、１４２の内曲面壁１５８は、例示されるスラリー分配器１２０に示されるよりも長手方向軸５０に沿って頂点１７５が分配出口１３０からさらに離れているように他の実施形態において湾曲が少なくてもよい。他の実施形態において、頂点１７５は、例示されるスラリー分配器１２０に示されるよりも長手方向軸５０に沿って分配出口１３０により近くてもよい。
分配導管１２８は、実質的に長手方向軸５０および横断方向軸６０によって画定される平面５７と平行でありかつ組み合わせられた第１および第２の水性焼石膏スラリーの流れを安定性および均一性の向上のために第１および第２の成形ダクト１４１、１４２から一般には二次元の流れパターン内へ促すように適合されていてよい。分配出口１３０は、横断方向軸６０に沿って所定の距離を延びる幅ならびに長手方向軸５０および横断方向軸６０に互いに直交する、垂直軸５５に沿って延びる高さを有する。分配出口１３０の高さは、その幅に比較して小さい。分配導管１２８は、分配導管１２８が移動するウェブと実質的に平行になるように形成テーブル上の移動するカバーシートのウェブに対して方向を定めてよい。
分配導管１２８は、全体的に長手方向軸５０に沿って延びかつ進入部１５２および分配出口１３０を含む。進入部１５２は、供給導管１２２の第１および第２の供給入口１２４、１２５と流体連通する。図５を参照すると、進入部１５２は、供給導管１２２の第１および第２の供給入口１２４、１２５からの第１および第２の水性焼石膏スラリーの流れの両方を受け取るように適合される。分配導管１２８の進入部１５２は、供給導管１２２の第１および第２の供給出口１４０、１４５と流体連通する分配入口１５４を含む。例示される分配入口１５４は、実質的に第１および第２の供給出口１４０、１４５の開口１４２に相当する開口１５６を画定する。第１および第２の水性焼石膏スラリーの流れは、組み合わせられた流れが一般には実質的にウォールボード製造ラインにおける形成テーブル上を移動するカバーシート材料のウェブの動きの線と一直線上であってよい出口流方向１９２に移動するように分配導管１２８において組み合わさる。
分配出口１３０は、進入部１５２と、したがって供給導管１２２の第１および第２の供給入口１２４、１２５ならびに第１および第２の供給出口１４０、１４５と流体連通する。分配出口１３０は、第１および第２の成形ダクト１４１、１４３と流体連通しかつ組み合わせられたスラリーの第１および第２の流れを出口流方向１９２に沿ってそこから縦方向５０に沿って前進するカバーシート材料のウェブ上に排出するように適合される。
図１を参照すると、例示される分配出口１３０は一般には、半円形狭端部１８３、１８５を備える矩形開口１８１を画定する。分配出口１３０の開口１８１の半円形端部１８３、１８５は、分配導管１２８の側壁１５１、１５３に隣接して配置される外ガイド流路１６７の終端部であってよい。
分配出口１３０の開口１８１は、第１および第２の供給入口１２４、１２５の開口１３４、１３５の面積の和より大きくかつ第１および第２の供給出口１４０、１４５の開口１４２の合計の面積（すなわち、分配入口１５４の開口１５６）より小さい面積を有する。したがって、分配導管１２８の進入部１５２の開口１５６の断面積は、分配出口１３０の開口１８１の断面積より大きい。
例えば、一部の実施形態において、分配出口１３０の開口１８１の断面積は、第１および第２の供給入口１２４、１２５の開口１３４、１３５の断面積の和より大きいから約４００％大きい範囲、他の実施形態においてはより大きいから約２００％大きい範囲、さらに他の実施形態においてはより大きいから約１５０％大きい範囲であってよい。実施形態において、分配出口１３０の開口１８１の断面積に対する第１および第２の供給入口１２４、１２５の開口１３４、１３５の断面積の和の比は、製造ラインのスピード、分配器１２０によって分配されるスラリーの粘度、分配器１２０で作成されるボード製品の幅などを含めた１つまたは複数の因子に基づいて変化してよい。一部の実施形態において、分配導管１２８の進入部１５２の開口１５６の断面積は、分配出口１３０の開口１８１の断面積より大きいから約２００％大きい範囲、他の実施形態においてはより大きいから約１５０％大きい範囲、およびさらに他の実施形態においてはより大きいから約１２５％大きい範囲であってよい。
分配出口１３０は、実質的に横断方向軸６０に沿って延びる。分配出口１３０の開口１８１は、横断方向軸６０に沿って約２４インチの幅Ｗ１および垂直軸５５に沿って約１インチの高さＨ１を有する（図３も参照）。他の実施形態において、分配出口１３０の開口１８１のサイズおよび形状は、変更してよい。
分配出口１３０は、第１の供給入口１２４および第２の供給入口１２５が分配出口１３０の横断方向中央中間点１８７から実質的に同じ距離Ｄ１、Ｄ２に配置されるように横断方向軸６０に沿って第１の供給入口１２４と第２の供給入口１２５との間の中間に配置される。（図３も参照）。分配出口１３０は、その形状が、例えば、倣いシステム３２などによって、横断方向軸６０に沿って変化可能であるように適合されるように弾性的に可撓性の材料から作成してよい。
分配出口１３０の開口１８１の幅Ｗ１および／または高さＨ１は、異なる動作条件のために他の実施形態において変化し得ることが企図される。一般には、本明細書に開示されるようなスラリー分配器の様々な実施形態の全体的な寸法は、製造される製品の種類（例えば、製造された製品の厚さおよび／または幅）、使用される製造ラインのスピード、分配器を通るスラリーの堆積の速度およびスラリーの粘度などに応じて拡大または縮小してもよい。例えば、ウォールボード製造プロセスにおいて用いるための、慣例的に５４インチ以下の公称幅で提供される、横断方向軸６０に沿った、分配出口１３０の幅Ｗ１は、一部の実施形態においては約８から約５４インチの範囲内、および他の実施形態においては約８インチから約３０インチの範囲内であってよい。他の実施形態において、本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器を用いる製造システム上で生成されるパネルの最大公称幅に対する横断方向軸６０に沿った、分配出口１３０の幅Ｗ１の比率は、約１／７から約１の範囲、他の実施形態においては約１／３から約１の範囲、さらに他の実施形態においては約１／３から約２／３の範囲、および一層の他の実施形態においては約１／２から約１の範囲であってよい。
分配出口の高さは、一部の実施形態においては約３／１６インチから約２インチの範囲内、および他の実施形態においては約３／１６インチから約１インチの間であってよい。矩形分配出口を含めた一部の実施形態において、出口開口の矩形高さに対する矩形幅の比は、約４以上、他の実施形態においては約８以上、一部の実施形態においては約４から約２８８、他の実施形態においては約９から約２８８、他の実施形態においては約１８から約２８８、およびさらに他の実施形態においては約１８から約１６０であってよい。
分配導管１２８は、進入部１５２と流体連通する収束部１８２を含む。収束部１８２の高さは、第１および第２の成形ダクト１４１、１４３の最大流れ断面積における高さより低くかつ分配出口１３０の開口１８１の高さより低い。一部の実施形態において、収束部１８２の高さは、分配出口１３０の開口１８１の高さの約半分であってよい。
収束部１８２および分配出口１３０の高さは、分配導管１２８から分配される水性焼石膏の組み合わせられた第１および第２の流れの平均速度の制御を助けるために協働してよい。分配出口１３０の高さおよび／または幅は、スラリー分配器１２０から排出される組み合わせられたスラリーの第１および第２の流れの平均速度を調節するために変更してよい。
一部の実施形態において、出口流方向１９２は、カバーシート材料の前進するウェブを搬送するシステムの縦方向５０および横断する幅方向６０によって画定される平面５７と実質的に平行である。他の実施形態において、第１および第２の供給方向１９０、１９１および出口流方向１９２は全て、カバーシート材料の前進するウェブを搬送するシステムの縦方向５０および横断する幅方向６０によって画定される平面５７と実質的に平行である。一部の実施形態において、スラリー分配器は、スラリーの流れが、幅方向６０の周りを回転することによる実質的な流れ方向転換を受けることなくスラリー分配器１２０内で第１および第２の供給方向１９０、１９１から出口流方向１９２に方向を変えられるように形成テーブルに対して適合されかつ配されてよい。
一部の実施形態において、スラリー分配器は、スラリーの第１および第２の流れが、幅方向６０の周りを約４５度以下の角度上を回転することによってスラリーの第１および第２の流れを方向転換することによりスラリー分配器内で第１および第２の供給方向１９０、１９１から出口流方向１９２に方向を変えられるように形成テーブルに対して適合されかつ配されてよい。こうした回転は、一部の実施形態においてスラリーの第１および第２の流れの第１および第２の供給入口１２４、１２５ならびに第１および第２の供給方向１９０、１９１が、垂直軸５５ならびに機械軸５０および機械交差軸６０によって形成される平面５７に対して垂直オフセット角ωで配置されるようにスラリー分配器を適用することにより達成され得る。実施形態において、スラリーの第１および第２の流れの第１および第２の供給入口１２４、１２５ならびに第１および第２の供給方向１９０、１９１は、スラリーの流れが機械軸５０の周りで方向を変えられて、垂直軸５５に沿ってスラリー分配器１２０内を第１および第２の供給方向１９０、１９１から出口流方向１９２に移動するように０から約６０度の範囲内の垂直オフセット角ωで配置されてよい。実施形態において、それぞれの進入セグメント１３６、１３７および成形ダクト１４１、１４３の少なくとも１つは、機械軸５０の周りかつ垂直軸５５に沿ったスラリーの方向転換を容易にするように適合されていてよい。実施形態において、スラリーの第１および第２の流れは、実質的に垂直オフセット角ωに直交する軸および／または１つもしくは複数の他の回転軸の周りの方向角αの約４５度から約１５０度の範囲内の変更によって出口流方向１９２が一般には縦方向５０に整列するように第１および第２の供給方向１９０、１９１から出口流方向１９２に方向を変えられてよい。
使用時、第１および第２の水性焼石膏スラリーの流れは、収束する第１および第２の供給方向１９０、１９１における第１および第２の供給入口１２４、１２５を通り抜ける。第１および第２の成形ダクト１４１、１４３は、スラリーの第１および第２の流れが共に実質的に横断方向軸６０と平行である状態から共に実質的に縦方向５０と平行である状態へ方向角αを変化させて移動することができるようにスラリーの第１および第２の流れを第１の供給方向１９０および第２の供給方向１９１から方向変換する。分配導管１２８は、石膏ボードを作成する方法においてカバーシート材料のウェブが移動する縦方向５０に実質的に一致する長手方向軸５０に沿って延びるように位置付けられていてよい。第１および第２の水性焼石膏スラリーの流れは、組み合わせられた第１および第２の水性焼石膏スラリーの流れが出口流方向１９２において分配出口１３０を全体的に長手方向軸５０に沿ってかつ縦方向の方向に通り抜けるようにスラリー分配器１２０内で組み合わせられる。
図２を参照すると、スラリー分配器支持体１００は、スラリー分配器１２０の支持を助けるために提供されてもよく、これは例示される実施形態において、例えば、ＰＶＣまたはウレタンなどの可撓性の材料から作成される。スラリー分配器支持体１００は、可撓性スラリー分配器１２０の支持を助けるために適した硬質材料から作成され得る。スラリー分配器支持体１００は、２−ピース構造を含んでいてよい。２つのピース１０１、１０３は、支持体１００の内部１０７への容易な接近を可能にするためにその後端部におけるヒンジ１０５の周りを互いに対して枢動可能であってよい。支持体１００の内部１０７は、スラリー分配器１２０が支持体１００に関して受けることができる動きの量を制限することを助けるためおよび／またはそこを通ってスラリーが流れるであろうスラリー分配器１２０の内部形状を画定することを助けるために内部１０７が実質的にスラリー分配器１２０の外部に一致するように構成されていてよい。
図３を参照すると、一部の実施形態において、スラリー分配器支持体１００は、支持を提供しかつ支持体１００に取り付けられた倣いシステム１３２に応答して変形可能である適した弾性的に可撓性のある材料から作成してよい。倣いシステム１３２は、スラリー分配器１２０の分配出口１３０に隣接する支持体１００に取り付けてよい。そのようにして設置された倣いシステム１３２は、ぴったり一致する支持体１００のサイズおよび／または形状も変化させることにより分配導管１２８の分配出口１３０のサイズおよび／または形状を変化させるように働いてよく、これが今度は、分配出口１３０のサイズおよび／または形状に影響を及ぼす。
図３を参照すると、倣いシステム１３２は、分配出口１３０の開口１８１のサイズおよび／または形状を選択的に変化するように適合されていてよい。一部の実施形態において、倣いシステムは、分配出口１３０の開口１８１の高さＨ１を調整するために選択的に用いてよい。
例示される倣いシステム１３２は、プレート９０、プレートを分配導管１２８に固定する複数の取り付けボルト９２、およびそこに螺合して固定された一連の調整ボルト９４、９５を含む。取り付けボルト９２は、プレート９０をスラリー分配器１２０の分配出口１３０に隣接する支持体１００に固定するために用いられる。プレート９０は、実質的に横断方向軸６０に沿って延びる。例示される実施形態において、プレート９０は、山形鋼の長さの形態である。他の実施形態において、プレート９０は、異なる形状を有していてよくかつ異なる材料を含んでいてよい。さらに他の実施形態において、倣いシステムは、分配出口１３０の開口１８１のサイズおよび／または形状を選択的に変化するように適合された他の構成要素を含んでいてよい。
例示される倣いシステム１３２は、分配出口１３０の開口１８１のサイズおよび／または形状を横断方向軸６０に沿って局所的に変化するように適合される。調整ボルト９４、９５は、分配出口１３０上に横断方向軸６０に沿って互いに規則的な、隔離された関係にある。調整ボルト９４、９５は、分配出口１３０のサイズおよび／または形状を局所的に変化させるために独立に調整可能である。
倣いシステム１３２は、スラリー分配器１２０から分配される組み合わせられた第１および第２の水性焼石膏スラリーの流れの流れパターンを変更するように分配出口１３０を局所的に変化させるために用いてよい。例えば、中央線調整ボルト９５は、分配出口１３０の横断方向中央中間点１８７を絞って長手方向軸５０から離れた縁部流角を増大して幅方向６０における拡がりを促進しかつ幅方向６０におけるスラリー流均一性を改善するために締め付けられてよい。
倣いシステム１３２は、分配出口１３０のサイズを横断方向軸６０に沿って変化させて、新規形状における分配出口１３０を維持するために用いてよい。プレート９０は、プレート９０が分配出口１３０を新規形状に強制する調整ボルト９４、９５によってなされる調整に応答して調整ボルト９４、９５によって掛けられる反力に抵抗し得るように適切に強固な材料から作成してよい。倣いシステム１３２は、分配導管１２８からのスラリーの流出パターンがより均一になるように分配出口１３０から排出されるスラリーの（例えば、異なるスラリー密度および／または異なる供給入口速度の結果としての）流れ倣いの変化を一定にすることを助けるために用いてよい。
他の実施形態において、調整ボルトの数は、隣接する調整ボルト間の間隔が変化するように変更してもよい。分配出口１３０の幅Ｗ１が異なる場合などの、他の実施形態において、調整ボルトの数は、所望の隣接するボルト間隔を達成するためにも変更してもよい。さらに他の実施形態において、隣接するボルト間の間隔は、例えば分配出口１３０の側縁部１８３、１８５におけるより大きい局所的に変化する制御を提供するために、横断方向軸６０に沿って変更してよい。
本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器は、任意の適した材料を含んでいてよい。一部の実施形態において、スラリー分配器は、例えば、倣いシステムを用いて修正される出口のサイズおよび形状を可能にし得る適した材料を含んでいてよい任意の適した実質的に硬質の材料を含んでいてよい。例えば、超高分子量（ＵＨＭＷ）プラスチックなどの適切に硬質のプラスチック、または金属を用いてよい。他の実施形態において、本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器は、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）またはウレタンを含めた、適した可撓性プラスチック材料などの、可撓性の材料から作成してよい。一部の実施形態において、本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器は、単一の供給入口、進入セグメントおよび分配導管と流体連通する成形ダクトを含んでいてよい。
本開示の原理に従って組み立てられた石膏スラリー分配器は、水性焼石膏スラリーの広幅の分配を提供することを助けて形成テーブル上を移動するカバーシート材料のウェブ上に高粘度／低ＷＳＲの石膏スラリーの拡がりを容易にするために用いてよい。石膏スラリー分配システムは、同様に、気−スラリー相分離を制御することを助けるために用いてよい。
本開示の別の態様に従って、石膏スラリー混合および分注アセンブリは、本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器を含んでいてよい。スラリー分配器は、水および焼石膏を撹拌して水性焼石膏スラリーを形成するように適合された石膏スラリーミキサーと流体連通して置かれてよい。一実施形態において、スラリー分配器は、石膏スラリーミキサーからの水性焼石膏スラリーの第１の流れおよび第２の流れを受け取って、第１および第２の水性焼石膏スラリーの流れを前進するウェブ上に分配するように適合される。
スラリー分配器は、当技術分野で周知のように従来型の石膏スラリーミキサー（例えば、ピンミキサー）の排出導管の一部を含んでいてもよく、またはそのように機能してもよい。スラリー分配器は、従来型の排出導管の構成要素と共に使用してもよい。例えば、スラリー分配器は、当技術分野において周知のようなゲート−キャニスター−ブート（ｇａｔｅ−ｃａｎｉｓｔｅｒ−ｂｏｏｔ）設備または米国特許第６，４９４，６０９号、第６，８７４，９３０号、第７，００７，９１４号および第７，２９６，９１９号に記載されている排出導管設備の構成要素と共に用いてよい。
本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器は、既存のウォールボード製造システムにおける改装部品として有利に構成され得る。スラリー分配器は、好ましくは従来型の排出導管において用いられる従来型の単一または複数分岐のブート（ｂｏｏｔ）を置き換えるために用いられ得る。本石膏スラリー分配器は、例えば、遠位分注放出口またはブートの置き換えとして、米国特許第６，８７４，９３０号または第７，００７，９１４号に示される物などの既存のスラリー排出導管設備に改装部品として組み込んでもよい。しかしながら、一部の実施形態において、スラリー分配器は、代わりに、１つまたは複数のブート出口に取り付けてもよい。
図４および５を参照すると、スラリー分配器２２０は、実質的に硬質材料から組み立てられることを除いて図１〜３のスラリー分配器１２０に類似する。図４および５のスラリー分配器２２０の内部形状２０７は、図１〜３のスラリー分配器１２０の物と類似し、かつ同様の参照符号は同様の構造を示すために用いられる。スラリー分配器２０７の内部形状２０７は、減少した気液スラリー相分離を受けるかまたは実質的に気液スラリー相分離を受けずかつ実質的に渦流路を経ることなく、層流の挙動であるそれを通って進む石膏スラリーのための流路を画定するように適合される。
一部の実施形態において、スラリー分配器２２０は、例えば、倣いシステムを用いて修正される出口１３０のサイズおよび形状を可能にし得る適した材料を含んでいてよい任意の適した実質的に硬質の材料を含んでいてよい。例えば、ＵＨＭＷプラスチックなどの、適切に硬質のプラスチック、または金属を用いてよい。
図４を参照すると、スラリー分配器２２０は、２−ピース構造を有する。スラリー分配器２２０の上部ピース２２１は、その中に倣いシステム１３２を受けるように適合された窪み部２２７を含む。２つのピース２２１、２２３は、スラリー分配器２２０の内部２０７への容易な接近を可能にするためにその後端部におけるヒンジ２０５の周りを互いに対して枢動可能であってよい。取付孔２２９は、上部ピース２２１およびその嵌合する下部ピース２２３の連結を容易にするために提供される。
図６〜８を参照すると、硬質材料から組み立てられた本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器３２０の別の実施形態が示される。図６〜８のスラリー分配器３２０は、図６〜８のスラリー分配器３２０の第１および第２の供給入口３２４、３２５ならびに第１および第２の進入セグメント３３６、３３７が、長手方向軸または縦方向５０に対して約６０°の供給角θで配置されることを除いて図４および５のスラリー分配器２２０と類似する（図７を参照）。
スラリー分配器３２０は、上部ピース３２１およびその嵌合する下部ピース３２３を含めた２−ピース構造を有する。スラリー分配器３２０の２つのピース３２１、３２３は、例えば、それぞれのピース３２１、３２３において提供される対応する数の取付孔３２９を通して留め具を用いることなどによる、任意の適した技術を用いて一緒に固定されてよい。スラリー分配器３２０の上部ピース３２１は、その中に倣いシステム１３２を受けるように適合された窪み部３２７を含む。図６〜８のスラリー分配器３２０は、他の観点において図４および５のスラリー分配器２２０に類似する。
図９および１０を参照すると、図６のスラリー分配器３２０の下部ピース３２３が示される。下部ピース３２３は、図６のスラリー分配器３２０の内部形状３０７の第１の部分３３１を画定する。上部ピース３２３は、図６に示されるように、上部および下部ピース３２１、３２３が嵌合される場合に、それらが図６のスラリー分配器３２０の完全な内部形状３０７を画定するように内部形状３０７の対称的な第２の部分を画定する。
図９を参照すると、第１および第２の成形ダクト３４１、３４３は、スラリーの第１および第２の流れが、縦方向または長手方向軸５０に整列した実質的に出口流方向３９２に移動する分配導管３２８内に運ばれるように、第１および第２の供給流方向３９０、３９１を移動するスラリーの第１および第２の流れを受け取って、方向角αを変えることによってスラリー流方向を変えるように適合される。
図１１および１２は、図６のスラリー分配器３２０と共に用いるためのスラリー分配器支持体３００の別の実施形態を描写する。スラリー分配器支持体３００は、例えば、金属などの、適切に硬質の材料から組み立てられた上部および底部支持プレート３０１、３０２を含んでいてよい。支持プレート３０１、３０２は、任意の適した手段によって分配器に固定されていてよい。使用時、支持プレート３０１、３０２は、移動するカバーシートを支持および搬送するコンベヤアセンブリを含む機械ライン上の場所にスラリー分配器３２０を支持することを助けてよい。支持プレート３０１、３０２は、コンベヤアセンブリのどちらかの側に置かれた適切な支柱に取り付けられてよい。
図１３および１４は、上部および底部支持プレート３１１、３１２も含む、図６のスラリー分配器３２０と共に用いるためのスラリー分配器支持体３１０のさらに別の実施形態を描写する。上部支持プレート３１１における切欠き３１３、３１４、３１８は、支持体３１０をそれが無い場合よりも軽量化して、例えば、取り付け締め具に適応するそれらの部分などの、スラリー分配器３２０の部分へのアクセスを提供し得る。図１３および１４のスラリー分配器支持体３１０は、他の観点において図１１および１２のスラリー分配器支持体３００に類似し得る。
図１５〜１９は、実質的に可撓性の材料から組み立てられることを除いて、図６〜８のスラリー分配器３２０と類似の、スラリー分配器４２０の別の実施形態を例示する。図１５〜１９のスラリー分配器４２０も、第１および第２の供給入口３２４、３２５ならびに長手方向軸または縦方向５０に対して約６０°の供給角θで配置された第１および第２の進入セグメント３３６、３３７を含む（図７を参照）。図１５〜１９のスラリー分配器４２０の内部形状３０７は、図６〜８のスラリー分配器３２０の物と類似し、かつ同様の参照符号は同様の構造を示すために用いられる。
図１７〜１９は、図１５および１６のスラリー分配器４２０の第２の進入セグメント３３７および第２の成形ダクト３４３の内部形状を進行的に描写する。外および内ガイド流路３６７、３６８の断面積４１１、４１２、４１３、４１４は、第２の供給方向３９７において分配出口３３０に向かって進行的により小さい移動になってよい。外ガイド流路３６７は、実質的に第２の成形ダクト３４３の外壁３５７に沿ってかつ分配導管３２８の側壁３５３に沿って分配出口３３０に延びていてよい。内ガイド流路３６８は、第２の成形ダクト３４３の内壁３５８に隣接しかつ二分された連結器セグメント３３９の頂点３７５で終端する。図１５〜１９のスラリー分配器４２０は、他の観点において図１のスラリー分配器１２０および図６のスラリー分配器３２０に類似する。
図２０および２１を参照すると、スラリー分配器４２０の例示される実施形態は、例えば、ＰＶＣまたはウレタンなどの可撓性の材料から作成される。スラリー分配器支持体４００は、スラリー分配器４２０の支持を助けるために提供してよい。スラリー分配器支持体４００は、例示される実施形態において支持面４０４を画定する適した支持媒体４０２で満たされた底部支持トレイ４０１の形態である、支持部材を含んでいてよい。支持面４０４は、供給導管３２２および分配導管３２８の少なくとも１つの外部の少なくとも一部に実質的に一致するように構成されてスラリー分配器４２０と支持トレイ４０１との間の相対的な動きの量を制限することを助ける。一部の実施形態において、支持面４０４は、そこを通ってスラリーが流れるであろうスラリー分配器４２０の内部形状を維持することも助けてよい。
スラリー分配器支持体４００は、底部支持トレイ４０１と隔離された関係で配置された移動可能な支持アセンブリ４０５も含んでいてよい。移動可能な支持アセンブリ４０５は、スラリー分配器４２０の上に位置しかつスラリー分配器の内部形状３０７を所望の構成に維持することを助けるためにスラリー分配器４２０と支持する関係に置かれるように適合されていてよい。
移動可能な支持アセンブリ４０５は、支持枠４０７および支持枠４０７によって移動可能に支持される複数の支持セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９を含んでいてよい。支持枠４０７は、支持枠４０７を底部支持トレイ４０１に対して固定された関係に保持するために底部支持トレイ４０１あるいは適切に配置された支柱または（複数の）支柱の少なくとも１つに取り付けられてよい。
実施形態において、少なくとも１つの支持セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９は、別の支持セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９に対して独立に移動可能である。例示される実施形態において、それぞれの支持セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９は、所定の進む範囲の上で支持枠４０７に対して独立に移動可能であってよい。実施形態において、それぞれの支持セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９は、その上でそれぞれの支持セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９が供給導管３２２および分配導管３２８の少なくとも１つの一部との圧縮係合を増大する場所の範囲にそれぞれの支持セグメントがあるように動く範囲の上を移動可能である。
それぞれの支持セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９の場所は、支持セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９をスラリー分配器４２０の少なくとも一部と圧縮係合させて置くように調整してよい。それぞれの支持セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９は独立に、スラリー分配器４２０の少なくとも一部とさらに圧縮係合し、それによって局所的にスラリー分配器４２０の内部を圧縮した状態、またはスラリー分配器４２０の少なくとも一部との圧縮係合が減少し、それによって例えばそこを通って流れる水性石膏スラリーに応答して、スラリー分配器４２０の内部が外に向かって拡大することを許す状態のどちらかでそれぞれの支持セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９を置くように調整してよい。
例示される実施形態において、支持セグメント４１５、４１６、４１７のそれぞれは、垂直軸５５に沿って進む範囲の上を移動可能である。他の実施形態において、支持セグメントの少なくとも１つは、動作の異なる線に沿って移動可能であってよい。
移動可能な支持アセンブリ４０５は、それぞれの支持セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９と関連するクランプ機構４０８を含む。それぞれのクランプ機構４０８は、関連する支持セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９を支持枠４０７に対して選択された場所に選択的に保持するように適合されていてよい。
例示される実施形態において、ロッド４０９は、それぞれの支持セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９に取り付けられかつ支持枠４０７における対応する開口を通って上方に延びる。それぞれのクランプ機構４０８は、支持枠４０７に取り付けられかつそれぞれの支持セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９から突出しているロッド４０９の１つと関連付けられる。それぞれのクランプ機構４０８は、関連するロッド４０９を支持枠４０７に固定された関係に選択的に保持するように適合されていてよい。例示されるクランプ機構４０８は、それぞれのロッド４０９を取り囲みかつクランプ機構４０８と関連するロッド４０９との間の無限に変化可能な調整を可能にする従来型のレバー作動式クランプである。
当業者なら理解するであろうように、他の実施形態においては任意の適したクランプ機構４０８を用いてよい。一部の実施形態において、それぞれの関連するロッド４０９は、コントローラーによって制御される適したアクチュエーター（例えば、油圧または電動のいずれか）によって移動され得る。アクチュエーターは、関連する支持セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９を支持枠４０７に対して固定された場所に保持することによりクランプ機構として機能してよい。
図２１を参照すると、支持セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９はそれぞれ、スラリー分配器４２０の供給導管３２２および分配導管３２８の少なくとも１つの所望の幾何学的形状の表面部に実質的に一致するように構成される接触面５０１、５０２、５０３、５０４、５０５を含んでいてよい。例示される実施形態において、分配器導管支持セグメント４１５がその上に配置される分配器導管３２８の一部の外部および内部形状に一致する接触面５０１を含む分配器導管支持セグメント４１５が提供される。それぞれ、その上に成形ダクト支持セグメント４１６、４１７が配置される第１および第２の成形ダクト３４１、３４３の一部の外部および内部形状に一致する接触面５０２、５０３をそれぞれ含む一対の成形ダクト支持セグメント４１６、４１７が提供される。それぞれ、その上に成形ダクト支持セグメント４１８、４１９が配置される第１および第２の進入セグメント３３６、３３７の一部の外部および内部形状に一致する接触面５０４、５０５をそれぞれ含む一対の進入支持セグメント４１８、４１９が提供される。接触面５０１、５０２、５０３、５０４、５０５は、スラリー分配器４２０の選択された部分と接触する関係に置かれるように適合されて、スラリー分配器４２０の接触部分をスラリー分配器４２０の内部形状３０７を画定することを助ける場所に維持することを助ける。
使用時、移動可能な支持アセンブリ４０５は、それぞれの支持セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９を独立にスラリー分配器４２０との所望の関係に置くために動作してよい。支持セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９は、それを通るスラリーの流れを促進して内部形状３０７によって画定される体積が使用時にスラリーで実質的に満たされることを確実にするのを助けるためにスラリー分配器４２０の内部形状３０７を維持することを助けてよい。所与の支持セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９の特定の接触面の位置は、スラリー分配器４２０の内部形状を局所的に修正するように調整されてよい。例えば、分配器導管支持セグメント４１５は、分配器導管支持セグメント４１５がその上にある区域における分配導管３２８の高さを減少するために垂直軸５５に沿って底部支持トレイ４０１のより近くに移動してもよい。
他の実施形態において、支持セグメントの数は、変更してもよい。さらに他の実施形態において、所与の支持セグメントのサイズおよび／または形状は、変更してもよい。
図２２〜２７は、本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器１４２０の別の実施形態を例示する。スラリー分配器１４２０は、例えば、ＰＶＣまたはウレタンなどの実質的に可撓性の材料から作成される。図２２〜２７のスラリー分配器１４２０も、第１および第２の供給入口１４２４、１４２５ならびに実質的に長手方向軸または縦方向５０と平行である供給角θに配置された第１および第２の進入セグメント１４３６、１４３７を含む（図２４を参照）。
スラリー分配器１４２０は、分岐した供給導管１４２２、分配導管１４２８、スラリーワイピング機構１４１７および倣い機構１４３２を含む。スラリー分配器支持体１４００は、スラリー分配器１４２０の支持を助けるために提供してよい。
図２２および２３を参照すると、スラリー分配器支持体１４００は、例示される実施形態において支持面１４０２を画定する底部支持部材１４０１の形態である、支持部材を含んでいてよい。支持面１４０２は、スラリー分配器１４２０と底部支持部材１４０１との間の相対的な動きの量を制限することを助けるために供給導管１４２２および分配導管１４２８の少なくとも１つの外部の少なくとも一部に実質的に一致するように構成されていてよい。一部の実施形態において、支持面１４０２は、そこを通ってスラリーが流れるであろうスラリー分配器１４２０の内部形状を維持することも助けてよい。実施形態において、スラリー分配器１４２０を底部支持部材１４０１に固定することを助けるために追加の固着構造が提供されてもよい。
スラリー分配器支持体１４００は、底部支持部材１４０１と隔離された関係で配置された上部支持部材１４０４も含んでいてよい。上部支持部材１４０４は、スラリー分配器１４２０の上に位置しかつスラリー分配器１４２０の内部形状１４０７を所望の構成に維持することを助けるためにスラリー分配器１４２０と支持する関係に置かれるように適合されていてよい。
上部支持部材１４０４は、支持枠１４０７および支持枠１４０７によって固定して支持される複数の支持セグメント１４１３、１４１５、１４１６を含んでいてよい。支持枠１４０７は、支持枠１４０７を底部支持トレイ１４０１に対して固定された関係に保持するために底部支持部材１４０１あるいは１つまたは複数の適切に配置された支柱の少なくとも１つに取り付けられていてよい。支持セグメント１４１３、１４１５、１４１６はそれぞれ、スラリー分配器１４２０の供給導管１４２２および分配導管１４２８の少なくとも１つの所望の幾何学的形状の表面部に実質的に一致するように構成された接触面を有していてよい。実施形態において、支持枠１４０７は、支持セグメント１４１３、１４１５、１４１６とスラリー分配器１４２０との間の空間的な関係を移動可能に調整するように適合されていてよい。例えば一部の実施形態において、支持枠１４０７は、垂直軸５５上を進む範囲上で支持セグメント１４１３、１４１５、１４１６を移動してよい。
図２２を参照すると、スラリーワイピング機構１４１７は、ワイパーブレード１５１４を選択的に往復移動させるためにワイパーブレード１５１４と操作可能に並べられた一対のアクチュエーター１５１０、１５１１を含む。アクチュエーター１５１０、１５１１は、分配導管１４２８の遠位端部１５１５に隣接する底部支持部材１４０１に取り付けられる。ワイパーブレード１５１４は、アクチュエーター１５１０、１５１１の間を横に延びる。
図２６を参照すると、分配出口１４３０は、横断方向軸６０に沿って、幅Ｗ２を有する出口開口１４８１を含む。ワイパーブレード１５１４は、横断方向軸６０に沿って所定の幅Ｗ３の距離を延びる。出口開口１４８１の幅Ｗ２は、ワイパーブレード１５１４が出口開口１４８１よりも広幅であるようにワイパーブレード１５１４の幅Ｗ３より小さい。
図２８を参照すると、例示される実施形態において、それぞれのアクチュエーター１５１０、１５１１は、往復移動可能なピストン１５２０を有する複動空気圧シリンダーを備える。ピストン１５２０のロッド１５２２は、ワイパーブレード１５１４に連結される。実施形態において、一対の空気式送気管は、それぞれ駆動ポート１５２５および格納ポート１５２６に連結されていてよい。加圧された気体の供給源１５３０は、長手方向軸５０に沿ってワイパーブレード１５１４を選択的に往復移動させるためにコントローラー１５３４によって制御される適した制御弁アセンブリ１５３２を用いて制御してよい。実施形態において送気管は、アクチュエーター１５１０、１５１１の両方の駆動ポート１５２５を一緒に平行に繋いでよく、かつ分離した送気管は、アクチュエーター１５１０、１５１１の両方の格納ポート１５２６を一緒に平行に繋いでよい。他の実施形態において、アクチュエーターは、例えば、手動式の装置を含めた、ワイパーブレードを往復移動する能力のある任意の物であってよい。
移動可能なワイパーブレード１５１４は、分配導管１４２８の底面１５４０と接触する関係にある。ワイパーブレード１５１４は、第１の場所と第２の場所との間のクリアリングパスを往復移動可能である（仮想線で示される）。クリアリングパスは、分配出口１４３０を含む分配導管１４２８の遠位端部１５１５に隣接して配置される。ワイパーブレードは、クリアリングパスに沿って長手方向に往復移動する。例示される実施形態において、ワイパーブレード１５１４の第１の場所は、分配出口１４３０の長手方向の上流であり、かつ第２の場所は、分配出口１４３０の長手方向の下流である。
コントローラー１５３４は、アクチュエーターを選択的に制御してワイパーブレード１５１４を往復移動するように適合される。実施形態において、コントローラー１５３４は、ワイパーブレード１５１４をワイピングストローク上を第１の場所から第２の場所へクリアリング方向１５５０に移動させかつワイパーブレードを戻りストローク上を第２の場所から第１の場所へ反対の、戻り方向１５６０を移動させるように適合される。実施形態において、コントローラー１５３４は、ワイピングストローク上を移動する時間が実質的に戻りストローク上を移動する時間と同じになるようにワイパーブレード１５１４を移動させるように適合される。
実施形態において、コントローラー１５３４は、ワイパーブレード１５１４を一掃期間を有するサイクルで第１の場所と第２の場所との間を往復移動させるように適合されていてよい。一掃期間には、ワイピングストローク上を移動する時間を含むワイピング部分、戻りストローク上を移動する時間を含む戻り部分、およびワイパーブレード１５１４が第１の場所に留まる所定の期間を含む蓄積遅延部分が含まれる。実施形態において、ワイピング部分は、実質的に戻り部分と同じである。実施形態において、コントローラー１５３４は、蓄積遅延部分を調整可能に変化させるように適合される。
図３４を参照すると、分配導管１４２８の底面を支持している底部支持部材１４０１は、外周１５６５を含む。分配出口１４３０は、分配導管１４２８の遠位出口部１５１５が底部支持部材１４０１の外周１５６５から延びるように底部支持部材１４０１から長手方向に段を作る。図２８に戻って参照すると、ワイパーブレード１５１４は、ワイパーブレードが第１の場所にある場合にスラリー分配器１４２０の遠位出口部１５１５を支持する。
図２２を参照すると、倣い機構１４３２は、分配導管１４２８と接触する関係にある倣い部材１６１０および倣い部材１６１０に少なくとも２度の自由度を持たせるように適合された支持アセンブリ１６２０を含む。実施形態において、倣い部材は、少なくとも１つの軸に沿って平行移動可能でありかつ少なくとも１つの旋回軸の周りを回転可能である。実施形態において倣い部材は、垂直軸５５に沿って移動可能でありかつ実質的に長手方向軸５０と平行な旋回軸１６３０の周りを回転可能である。
図２６、３０および３０Ａを参照すると、倣い部材１６１０は、倣い部材１６１０が出口開口１４３０の形状および／またはサイズを変化させるためにその上で倣い部材１６１０が分配出口１４３０に隣接する分配導管１４２８の一部との圧縮係合を増大する場所の範囲にあるように進む範囲の上を移動可能である。
図２６を参照すると、分配出口１４３０の出口開口１４８１は、横断方向軸６０に沿って幅Ｗ２を有する。倣い部材１４１０の接触倣いセグメントは、横断方向軸に沿って所定の距離を延びる幅Ｗ４を有する。実施形態において出口開口１４８１の幅Ｗ２は、倣い部材１４１０の幅Ｗ４より大きい。他の実施形態において出口開口１４８１の幅Ｗ２は、倣い部材１４１０の幅Ｗ４以下である。倣い部材１４１０は、倣い部材が側面部１６３１、１６３２と係合しないように分配出口１４３０の一対の側面部１６３１、１６３２が倣い部材１４１０に対して側方に段をつけた関係になるように置かれる。一部の実施形態において、側面部１６３１、１６３２は、出口開口１４８１の幅Ｗ２の約４分の１の合わせた幅を有していてよい。
図２３を参照すると、支持アセンブリ１６２０は、一対の固定された支柱１６４２、１６４３、横方向に固定された支持部材１６４５および任意の適した枢動連結を用いて横方向に固定された支持部材１６４５に枢動的に連結された横方向枢動支持部材１６４７を含む。固定された支柱１６４２、１６４３は、底部支持部材１４０１に取り付けられていてよい。横方向に固定された支持部材は、固定された支柱１６４２、１６４３の間を横方向に延びていてよい。
図２９、３０、３０Ｂおよび３１を参照すると、枢動支持部材１６４７は、固定された支持部材１６４５に対してアーク長１６５２上で旋回軸１６３０の周りを回転可能である。実施形態において、アーク長１６５２は、枢動支持部材１６４７の旋回端部１６５３を横断方向軸６０の周りを上方および横断方向軸６０の周りを下方の両方に傾斜させることを可能にする。枢動支持部材１６４７は、倣い部材１６１０を支持する。
実施形態において、倣い部材１６１０は、垂直軸５５に沿って平行移動可能でありかつ実質的に長手方向軸５０と平行である旋回軸１６３０の周りを回転可能である。倣い部材１６１０は、その上で倣い部材が出口開口１４８１の高さＨ２が横断方向軸６０に沿って変化するように横断方向軸６０を横切る分配導管１４２８の部分と可変圧縮係合する場所の範囲に倣い部材１６１０があるようにアーク長１６５２上で旋回軸１６３０の周りを回転可能である。
図２９および３３を参照すると、倣い部材１６１０は、全体的に長手方向および横方向に延びる係合セグメント１６６０および一般には係合セグメント１６６０から垂直に延びる平行移動調整ロッド１６６２を含む。倣い部材１６１０の平行移動調整ロッド１６６２は、倣い部材１６１０が垂直軸５５に沿って垂直位置の範囲上を移動可能なように支持アセンブリ１６２０の枢動支持部材１６４７に移動可能に固定される。一対の平行移動ガイドロッド１６６３、１６６５は、係合セグメント１６６０に連結されかつ枢動支持部材１６４７に取り付けられたそれぞれの鍔１６６７、１６６８を通って延びる。ガイドロッド１６６３、１６６５は、垂直軸５５に沿って鍔１６６７、１６６８に関して移動可能である。
支持アセンブリ１６２０は、平行移動調整ロッド１６６２と選択的に係合して倣い部材１６１０を選択された垂直位置の範囲の１つに固定するように適合されたクランプ機構を含んでいてよい。例示される実施形態において、平行移動調整ロッド１６６２と枢動支持部材１６４７との間のねじ連結は、クランプ機構として機能する。ロックナット１６６４は、ねじ式平行移動調整ロッド１６６２を所定の位置に固定するために提供される。弾性ナット１６６６は、平行移動調整ロッド１６６２の遠位端部１６５７の近くに配置されて遠位端部に取り付けられた押さえねじ１６６９（図３０Ｃを参照）を回転可能にさせる十分な間隔を維持する。図３０Ｃを参照すると、止まり穴１６５８は、押さえねじ１６６９を収容して押さえねじを平行移動調整ロッド１６６２の軸の周りで回転可能にするために倣い部材１６１０内に画定される。
図３０Ｂおよび３１を参照すると、支持アセンブリ１６２０は、アーク長１６５２に沿った場所の範囲上で倣い部材１６１０が旋回軸１６３０の周りを回転可能なように倣い部材１６１０を回転可能に支持するように適合されていてよい。支持アセンブリ１６２０は、固定された支持部材１６４５に連結された支持ブラケット１６７２を経由して固定された支持部材１６４５と枢動支持部材１６４７との間を延びる回転調整ロッド１６７０を含む（図３１も参照）。回転調整ロッド１６７０は、固定された支持部材１６４５に対して回転調整ロッド１６７０を、そのＴ−ハンドルを回転することによって動かすことが、枢動支持部材１６４７を固定された支持部材１６４５に対して旋回軸１６３０の周りを旋回させるように支持ブラケット１６７２とのねじ連結によって固定された支持部材１６４５に移動可能に固定される。支持ブラケット１６７２は、傾け操作時に幾分の屈曲を許し得るように構成されていてよい。軸帯１６７３、１６７４は、さらなる信頼性のために提供してよい。
支持アセンブリ１６２０は、倣い部材１６１０をアーク長１６５２に沿った選択された位置の範囲の１つに固定するために回転調整ロッド１６７０と選択的に係合するように適合されたクランプ機構を含んでいてよい。例示される実施形態において、薄ナット１６７７を、ねじロッド１６７０をバレルナット１６７９にロックするために提供してもよい。
図３４および４０を参照すると、スラリー分配器１４２０の分岐した供給導管１４２２は、第１および第２の供給部１７０１、１７０２を含む。第１および第２の供給部１７０１、１７０２のそれぞれは、供給入口１４２４、１４２５および供給入口１４２４、１４２５と流体連通する供給進入出口１７１０、１７１１を備えたそれぞれの進入セグメント１４３６、１４３７、それぞれの進入セグメント１４３６の供給進入出口１７１０、１７１１と流体連通する球状部１７２０、１７２１を有する成形ダクト１４４１、１４４３（図４１も参照）、ならびにそれぞれの球状部１７２０、１７２１と流体連通する移行セグメント１７３０、１７３１を有する。
図３４を参照すると、第１および第２の供給入口１４２４、１４２５ならびに第１および第２の進入セグメント１４３６、１４３７は、長手方向軸５０に対して最大約１３５°の範囲の、垂直軸５５に対する回転の角度として測定される、それぞれの供給角θで配置されていてよい。例示される第１および第２の供給入口１４２４、１４２５ならびに第１および第２の進入セグメント１４３６、１４３７は、実質的に長手方向軸５０と一直線上にあるそれぞれの供給角θで配置される。
第１の供給部１７０１は、実質的に第２の供給部１７０２と同一である。したがって、一方の供給部の記述は、同様に、もう一方の供給部に等しく適用可能であることを理解すべきである。他の実施形態においては単一の供給部のみがあってもよくまたは一層のさらなる実施形態においては２つ以上の供給部があってもよい。
図３５を参照すると、進入セグメント１４３６は、一般には円筒形でありかつ第１の供給流軸１７３５に沿って延びる。例示される進入セグメント１４３６の第１の供給流軸１７３５は、一般には垂直軸５５に沿って延びる。
他の実施形態において、第１の供給流軸１７３５は、長手方向軸５０および横断方向軸６０によって画定される平面５７に対して異なる向きを有していてよい。例えば、他の実施形態において、第１の供給流軸１７３５は、長手方向軸５０および横断方向軸６０によって画定される平面５７に直交しない、横断方向軸６０に対する回転の角度として測定される、供給傾斜角σで配置されてよい。実施形態において図３５に示されるように長手方向軸５０から縦方向９２と対向する方向に垂直軸５５へ上方に測定される傾斜角σは、約０から約１３５度、他の実施形態においては約１５から約１２０度、さらに他の実施形態においては約３０から約１０５度、一層の他の実施形態においては約４５から約１０５度、および他の実施形態においては約７５から約１０５度の範囲のどこかであってよい。他の実施形態において、第１の供給流軸１７３５は、長手方向軸５０および横断方向軸６０によって画定される平面５７に直交しない、長手方向軸５０に対する回転の角度として測定される、供給ロール角で配置されてよい。
図３４を参照すると、成形ダクト１４４１は、一対の側面側壁１７４０、１７４１および球状部１７２０を含む。成形ダクト１４４１は、進入セグメント１４３６の供給進入出口１７１１と流体連通する。図３５を参照すると、球状部１７２０は、進入セグメント１４３６から球状部１７２０を通って移行セグメント１７３０に移動するスラリーの流れの平均速度を減少するように構成される。実施形態において、球状部１７２０は、進入セグメント１４３６から球状部１７２０を通って移行セグメント１７３０に移動するスラリーの流れの平均速度を少なくとも２０パーセント減少するように構成される。
図４５〜４７を参照すると、球状部１７２０は、供給入口１４２４から分配導管１４２８の分配出口１４３０に向かう流れ方向１７５２に関連して拡がりの区域より上流の隣接区域の流れ断面積より大きい流れ断面積を有する拡がりの区域１７５０を有する。実施形態において、球状部１７２０は、供給進入出口１７１１の断面積より大きい第１の流れ軸１７３５に垂直な平面における断面積を有する領域１７５２を有する。
成形ダクト１４４１は、進入セグメント１４３６の供給進入出口１７１１と対面する関係にある凸内面１７５８を有する。球状部１７２０は、一般には凸内面に隣接して配置される半径方向のガイド流路１４６０を有する。ガイド流路１４６０は、実質的に第１の供給流軸１７３５に直交する平面における半径方向の流れを促進するように構成される。図４５を参照すると、凸内面１７５８は、半径方向のガイド流路１７６０内のスラリーの平均速度を増加することも助ける流路における中央の狭窄１７６２を画定するように構成される。
成形ダクト１４４１は、凸内面１７５８に隣接しかつ側面側壁１７４０、１７４１の少なくとも１つに隣接する領域を通り分配出口１４３０に向かって移動するスラリーの流れが約０から約１０まで、他の実施形態においては約３まで、およびさらに他の実施形態においては約０．５から約５までの渦運動（Ｓｍ）を有するように構成されていてよい。実施形態において、凸内面１７５８に隣接しかつ側面側壁１７４０、１７４１の少なくとも１つに隣接する領域を通り分配出口１４３０に向かって移動するスラリーの流れは、約０°から約８４°、および他の実施形態においては約１０°から約８０°の旋回角（Ｓｍ）を有する。
図３４および３５を参照すると、移行セグメント１７３０は、球状部１７２０と流体連通する。例示される移行セグメント１７３０は、長手方向軸５０に沿って延びる。移行セグメント１７３０は、横断方向軸６０に沿って測定される、その幅が、球状部１７２０から排出出口１４３０への流れの方向において増加するように構成される。移行セグメント１７３０は、第１の供給流軸１７３５と非平行関係にある、第２の供給流軸１７７０に沿って延びる。
実施形態において、第１の供給流軸１７３５は、実質的に長手方向軸５０に直交する。実施形態において、第１の供給流軸１７３５は、長手方向軸５０および横断方向軸６０に直交する、垂直軸５５と実質的に平行である。実施形態において、第２の供給流軸１７７０は、長手方向軸５０に対して最大約１３５°の範囲のそれぞれの供給角θで配置される。
実施形態において、供給導管１４２２は、第１および第２のガイド面１７８０、１７８１を含む分岐した連結器セグメント１４３９を含む。実施形態において、第１および第２のガイド面１７８１は、それぞれ最大約１３５°の範囲の方向角の変化によって第１および第２の入口１４２４、１４２５を通って供給導管に進入するスラリーの第１および第２の流れを出口流方向へ方向転換するように適合されていてよい。
図４１〜４３を参照すると、成形ダクト１４４１、１４４３のそれぞれは、実質的にその凸内面１７５８の形状に相補的でありかつそれをもって下に横たわる関係にある凹外面１７９０、１７９１を有する。それぞれの凹外面１７９０、１７９１は、窪み部１７９４、１７９５を画定する。
図２７、３５および３６を参照すると、支持挿入物１８０１、１８０２は、スラリー分配器１４２０のそれぞれの窪み部１７９４、１７９５内に配置される。支持挿入物１８０１、１８０２は、成形ダクト１４４１、１４４３のそれぞれの凸内面の下に横たわる関係に配置される。支持挿入物１８０１、１８０２は、スラリー分配器を支持することを助けかつ上を覆っている内凸面のために所望の形状を維持するであろう任意の適した材料から作成してよい。例示される実施形態において、支持挿入物１８０１、１８０２は、実質的に同じである。他の実施形態において、異なる支持挿入物を用いてもよく、または一層のさらなる実施形態において挿入物は用いられない。
図３７〜３９を参照すると、硬質支持挿入物１８０１は、成形ダクトの凸内面の形状に実質的に一致する支持体表面１８１０を含む。実施形態において、スラリー分配器の成形ダクトは、凸内面が支持挿入物１８０１の支持体表面１８１０によって画定されるように十分に可撓性の材料から作成してよい。こうした場合において、成形ダクトの凹外面は、省略されてもよい。
支持挿入物１８０１は、供給端部１８２０および分配端部１８２２を含む。支持挿入物１８０１は、中心支持軸１８２５に沿って延びる。支持挿入物１８０１は、支持軸１８２５に関して実質的に対称である。支持挿入物１８０１は、支持軸１８２５に直交する中心軸１８３０に関して非対称である。
図３４を参照すると、分配導管１４２８は、全体的に長手方向軸５０に沿って延びかつ進入部１４５２および進入部１４５２と流体連通する分配出口１４３０を含む。進入部１４５２は、供給導管１４２２の第１および第２の供給入口１４２４、１４２５と流体連通する。分配導管１４２８の幅は、進入部１４５２から分配出口１４３０へ向かって増加する。しかしながら、他の実施形態において、分配導管１４２８の幅は、進入部１４５２から分配出口１４３０へ向かって減少するかまたは一定である。
進入部１４５２は、分配進入幅Ｗ５が分配出口１４３０の出口開口１４８１の幅Ｗ２より小さい、横断方向軸６０に沿った、分配進入幅Ｗ５および垂直軸５５に沿った、進入高さＨ４を有する進入開口１４５３を含む。他の実施形態において分配進入幅Ｗ５は、分配出口１４３０の出口開口１４８１の幅Ｗ２より大きいかまたは等しい。実施形態において、出口開口１４８１の幅対高さの比は、約４以上である。
実施形態において、供給導管１４２２および分配導管１４２８の少なくとも１つは、スラリーの流れが平均供給速度より少なくとも２０パーセント低い平均排出速度で分配出口から排出するように供給入口１４２４、１４２５に進入して分配出口１４３０に移動するスラリーの流れの平均供給速度を減少するように適合された流れ安定領域を含む。
図４４〜５３は、図２２のスラリー分配器１４２０の半分部分１５０４の内部形状１４０７を進行的に描写する。図２２のスラリー分配器１４２０は、他の観点において図１のスラリー分配器１２０および図２０のスラリー分配器４２０に類似する。
本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器を作成するために任意の適した技術を用いてよい。例えば、スラリー分配器が、ＰＶＣまたはウレタンなどの、可撓性の材料から作成される実施形態においては、複数ピースの型を用いてよい。一部の実施形態において、型ピース区域は、型ピースが取り出し時にそこを使って引っ張られる成形されたスラリー分配器の区域の約１５０％以下、他の実施形態においては約１２５％以下、さらに他の実施形態においては約１１５％以下、および一層の他の実施形態においては約１１０％以下である。
図５４および５５を参照すると、ＰＶＣまたはウレタンなどの、可撓性の材料から図１のスラリー分配器１２０を作成することにおける使用に適した複数ピースの型５５０の実施形態が示される。例示される複数ピースの型５５０は、５つの型セグメント５５１、５５２、５５３、５５４、５５５を含む。複数ピースの型５５０の型セグメント５５１、５５２、５５３、５５４、５５５は、例えば、アルミニウムなどの、任意の適した材料から作成してよい。
例示される実施形態において、分配器導管型セグメント５５１は、分配器導管１２８の内部流れ形状を画定するように構成される。第１および第２の成形ダクト型セグメント５５２、５５３は、第１および第２の成形ダクト１４１、１４３の内部流れ形状を画定するように構成される。第１および第２の進入型セグメント５５４、５５５は、それぞれ、第１の進入セグメント１３６の内部流れ形状および第１の供給入口１２４ならびに第２の進入セグメント１３７の内部流れ形状および第２の供給入口１２５を画定する。他の実施形態において、複数ピースの型は、異なる数の型セグメントを含んでいてよくかつ／あるいは型セグメントは異なる形状および／またはサイズを有していてよい。
図５４を参照すると、連結ボルト５７１、５７２、５７３は、複数ピースの型５５０の実質的に連続的な外面５８０が画定されるように型セグメント５５１、５５２、５５３、５５４、５５５をインターロックして整列させるために２つ以上の型セグメントを通って挿入されてよい。一部の実施形態において、連結ボルト５７１、５７２、５７３の遠位部５７５は、型セグメント５５１、５５２、５５３、５５４、５５５の１つを螺合して型セグメント５５１、５５２、５５３、５５４、５５５の少なくとも２つを相互に連結するように構成された雄ねじを含む。複数ピースの型５５０の外面５８０は、ジョイントにおける勢いのよい流れを減少できるように成形されたスラリー分配器１２０の内部形状を画定するように構成される。連結ボルト５７１、５７２、５７３は、成形されたスラリー分配器１２０の内部からの型５５０の取り出し時に複数ピースの型５５０を分解するために取り外してよい。
組み立てられた複数ピースの型５５０は、型５５０が溶液中に完全に沈むように、ＰＶＣまたはウレタンなどの可撓性の材料の溶液中に浸漬される。次いで型５５０を、浸漬した材料から取り出してよい。溶液のある量は、溶液が固体形態に変化すると成形されたスラリー分配器１２０を構成するであろう複数ピースの型５５０の外面５８０に付着してもよい。実施形態において、複数ピースの型５５０は、成形されたピースを形成するために任意の適した浸漬プロセスにおいて用いてよい。
組み合わせて所望の内部流れ形状を提供するように作られている複数の分離したアルミニウムピースから型５５０を作成することにより（例示される実施形態においては５つのピース）、型セグメント５５１、５５２、５５３、５５４、５５５は、相互に解放してもよくかつ硬化が一旦開始したがまだ温かい間に溶液から取り出してもよい。十分な高温において、可撓性の材料は、成形されたスラリー分配器１２０のより小さい計算された区域を通してアルミニウム型ピース５５１、５５２、５５３、５５４、５５５のより大きい計算された区域をそれを引き裂くことなく引っ張るために十分に柔軟である。一部の実施形態において、最大の型ピース区域は、特定の型ピースが取り出しプロセス時にそこを通って横方向に横断する成形されたスラリー分配器キャビティ区域の最小の区域の約１５０％まで、他の実施形態においては約１２５％まで、さらに他の実施形態においては約１１５％まで、一層の他の実施形態においては約１１０％までである。
図５６を参照すると、ＰＶＣまたはウレタンなどの可撓性の材料から図６のスラリー分配器３２０を作成することにおける使用に適した複数ピースの型６５０の実施形態が示される。例示される複数ピースの型６５０は、５つの型セグメント６５１、６５２、６５３、６５４、６５５を含む。複数ピースの型５５０の型セグメント６５１、６５２、６５３、６５４、６５５は、例えば、アルミニウムなどの、任意の適した材料から作成してよい。型セグメント６５１、６５２、６５３、６５４、６５５は分解された状態で図５６に示される。
連結ボルトは、複数ピースの型６５０の実質的に連続的な外面が画定されるように型セグメント６５１、６５２、６５３、６５４、６５５を一緒に取り外し可能に連結して型６５０を組み立てるために用いてよい。複数ピースの型６５０の外面は、図６のスラリー分配器２２０の内側流れ形状を画定する。型６５０は、図５６の型６５０のそれぞれのピースが、その区域が型ピースが取り出される時にそこを通って進まなければならない成形されたスラリー分配器２２０の最小区域の所定の量内であるように組み立てられるという点において（例えば、一部の実施形態においては取り出しプロセス時にそこを通って特定の型ピースが横方向に横断する成形されたスラリー分配器キャビティ区域の最小区域の約１５０％まで、他の実施形態においては約１２５％まで、さらに他の実施形態においては約１１５％まで、および一層の他の実施形態においては約１１０％まで）、図５４および５５の型５５０と同様に構成されてよい。
図５７および５８を参照すると、図４の２−ピーススラリー分配器２２０のピース２２１、２２３の１つの作成に使用するための型７５０の実施形態が示される。図５７を参照すると、他のピースとの連結を容易にするために作成される図４の２−ピーススラリー分配器２２０のピースにおける取り付け穴を画定するために取り付け穴画定要素７５２が含まれていてよい。
図５７および５８を参照すると、型７５０は、型７５０の底面７５６から突出している型表面７５４を含む。境界壁７５６は、垂直軸に沿って延びて型の深さを画定する。型表面７５４は、境界壁７５６内に配置される。境界壁７５６は、型表面７５４が浸漬するように境界壁内に画定されたキャビティ７５８の体積が溶融した型材料で満たされることを可能にするように構成される。型表面７５４は、成形される２−ピース分配器の特定のピースによって画定される内部流れ形状の反転像であるように構成される。
使用時、型７５０のキャビティ７５８は、型表面が浸漬しかつキャビティ７５８が溶融した材料で満たされるように溶融した材料で満たされてよい。溶融した材料は、放冷して型から７５０取り出されてよい。図４のスラリー分配器２２０の嵌合ピースを形成するために別の型を用いてよい。
図５９を参照すると、石膏スラリー混合および分注アセンブリ８１０の実施形態は、図６に示されるスラリー分配器３２０と類似のスラリー分配器８２０と流体連通する石膏スラリーミキサー９１２を含む。石膏スラリーミキサー８１２は、水および焼石膏を撹拌して水性焼石膏スラリーを形成するように適合される。水および焼石膏の両方とも、当技術分野で周知のように１つまたは複数の入口を通ってミキサー８１２へ補給されてよい。任意の適したミキサー（例えば、ピンミキサー）をスラリー分配器と共に用いてよい。
スラリー分配器８２０は、石膏スラリーミキサー８１２と流体連通する。スラリー分配器８２０は、第１の供給方向８９０に移動する石膏スラリーミキサー８１２からの水性焼石膏スラリーの第１の流れを受け取るように適合された第１の供給入口８２４、第２の供給方向８９１に移動する石膏スラリーミキサー８１２からの水性焼石膏スラリーの第２の流れを受け取るように適合された第２の供給入口８２５、ならびに第１および第２の供給入口８２４、８２５の両方と流体連通しかつ第１および第２の水性焼石膏スラリーの流れが実質的に縦方向５０に沿って分配出口８３０を通ってスラリー分配器８２０から排出されるように適合された分配出口８３０を含む。
スラリー分配器８２０は、分配導管８２８と流体連通する供給導管８２２を含む。供給導管は、共に縦方向５０に対して約６０°の供給角θで配置される、第１の供給入口８２４および第１の供給入口８２４と隔離された関係に配置される第２の供給入口８２５を含む。供給導管８２２は、スラリーの第１および第２の流れが実質的に縦方向５０に整列した出口流方向８９２に実質的に移動する分配導管８２８に運ばれるように第１および第２の供給流方向８９０、８９１に移動するスラリーの第１および第２の流れを受け取って、方向角α（図９参照）の変化によりスラリー流方向を変えるように適合された構造をその中に含む。第１および第２の供給入口８２４、８２５はそれぞれ、断面積を有する開口を有し、分配導管８２８の進入部８５２は、第１および第２の供給入口８２４、８２５の開口の断面積の和より大きい断面積を有する開口を有する。
分配導管８２８は一般には、横断方向軸６０に実質的に直交する、長手方向軸または縦方向５０に沿って延びる。分配導管８２８は、進入部８５２および分配出口８３０を含む。進入部８５２は、進入部８５２が第１および第２の水性焼石膏スラリーの流れの両方をそこから受け取るように適合されるように供給導管８２２の第１および第２の供給入口８２４、８２５と流体連通する。分配出口８３０は、進入部８５２と流体連通する。分配導管８２８の分配出口８３０は、幅方向におけるまたは横断方向軸６０に沿った組み合わせられた第１および第２の水性焼石膏スラリーの流れの排出を容易にするために横断方向軸６０に沿って所定の距離を延びる。スラリー分配器８２０は、他の観点において図６のスラリー分配器３２０に類似していてよい。
送出導管８１４は、石膏スラリーミキサー８１２とスラリー分配器８２０との間に配置されて、流体連通する。送出導管８１４は、主送出本流部８１５、スラリー分配器８２０の第１の供給入口８２４と流体連通する第１の送出分岐８１７、およびスラリー分配器８２０の第２の供給入口８２５と流体連通する第２の送出分岐８１８を含む。主送出本流部８１５は、第１および第２の送出分岐８１７、８１８の両方と流体連通する。他の実施形態において、第１および第２の送出分岐８１７、８１８は、石膏スラリーミキサー８１２と独立して流体連通してよい。
送出導管８１４は、任意の適した材料から作成してよくかつ異なる形状を有していてよい。一部の実施形態において、送出導管８１４は、可撓性の導管を備えていてよい。
水性泡補給導管８２１は、石膏スラリーミキサー８１２および送出導管８１４の少なくとも１つと流体連通してよい。供給源からの水性泡は、スラリー分配器２２０に提供される発泡石膏スラリーを形成するためにミキサー８１２の下流のおよび／またはミキサー８１２自体の中の任意の適した位置における泡補給導管８２１を通して構成物質材料に加えてよい。例示される実施形態において、泡補給導管８２１は、石膏スラリーミキサー８１２の下流に配置される。例示される実施形態において、水性泡補給導管８２１は、例えば、米国特許第６，８７４，９３０号に記載のような送出導管８１４に関連付けられた注入リングまたはブロックに泡を補給するための多岐管型設備を有する。
他の実施形態において、ミキサー８１２と流体連通する１つまたは複数の泡補給導管が提供されてよい。さらに他の実施形態において、水性泡補給導管（１つまたは複数）は、石膏スラリーミキサーのみと流体連通してよい。当業者によって理解されるであろうように、アセンブリにおけるその相対的位置を含めた、石膏スラリー混合および分注アセンブリ８１０における石膏スラリー内に水性泡を導入するための手段は、石膏スラリーにおける水性泡の均一な分散系を提供してその意図される目的に適するボードを提供するために変更および／または最適化してもよい。
任意の適した発泡剤を用いてよい。好ましくは、水性泡は、発泡剤と水との混合物の流れが泡発生器に向けられ、かつ結果として生じる水性泡の流れが発生器を離れて、焼石膏スラリーに向けられて混合される連続的な手法で生成される。適した発泡剤の幾つかの例は、例えば、米国特許第５，６８３，６３５号および第５，６４３，５１０号に記載されている。
発泡石膏スラリーが硬化して乾燥される場合、スラリー中に分散した泡は、ウォールボードの全体的な密度を低下する働きをする空隙をその中で生成する。泡の量および／または泡中の空気の量は、得られるウォールボード製品が所望の重量範囲内であるように乾燥ボード密度を調整するために様々であってよい。
１つまたは複数の流れ修正要素８２３は、送出導管８１４に関連付けられていてよくかつ石膏スラリーミキサー８１２からの第１および第２の水性焼石膏スラリーの流れを制御するように適合されてよい。流れ修正要素（１つまたは複数）８２３は、第１および第２の水性焼石膏スラリーの流れの動作特性を制御するために用いてよい。図５９の例示される実施形態において、流れ修正要素（１つまたは複数）８２３は、主送出本流部８１５に関連付けられていてよい。適した流れ修正要素の例には、例えば、米国特許第６，４９４，６０９号、第６，８７４，９３０号、第７，００７，９１４号および第７，２９６，９１９号に記載されている物を含めた体積制限器（ｖｏｌｕｍｅ ｒｅｓｔｒｉｃｔｏｒ）、減圧器、圧縮弁（ｃｏｎｓｔｒｉｃｔｏｒ ｖａｌｖｅｓ）、キャニスターなどが含まれる。
主送出本流部８１５は、適したＹ字型流れスプリッター８１９を介して第１および第２の送出分岐８１７、８１８に連結されてよい。流れスプリッター８１９は、主送出本流部８１５と第１の送出分岐８１７との間および主送出本流部８１５と第２の送出分岐８１８との間に配置される。一部の実施形態において、流れスプリッター８１９は、石膏スラリーの第１および第２の流れを、それらが実質的に等しいように分割することを助けるように適合されてよい。他の実施形態において、スラリーの第１および第２の流れを調節するのを助けるためにさらなる構成要素が加えられてよい。
使用時、水性焼石膏スラリーは、ミキサー８１２から排出される。ミキサー８１２からの水性焼石膏スラリーは、流れスプリッター８１９において第１の水性焼石膏スラリーの流れと第２の水性焼石膏スラリーの流れとに分割される。ミキサー８１２からの水性焼石膏スラリーは、第１および第２の水性焼石膏スラリーの流れが実質的に均衡するように分割されてよい。
図６０を参照すると、石膏スラリー混合および分注アセンブリ９１０の別の実施形態が示される。石膏スラリー混合および分注アセンブリ９１０は、スラリー分配器９２０と流体連通する石膏スラリーミキサー９１２を含む。石膏スラリーミキサー９１２は、水および焼石膏を撹拌して水性焼石膏スラリーを形成するように適合される。スラリー分配器９２０は、構造および機能において図６のスラリー分配器３２０に類似していてよい。
送出導管９１４は、石膏スラリーミキサー９１２とスラリー分配器９２０との間に配置されて、流体連通する。送出導管９１４は、主送出本流部９１５、スラリー分配器９２０の第１の供給入口９２４と流体連通する第１の送出分岐９１７、およびスラリー分配器９２０の第２の供給入口９２５と流体連通する第２の送出分岐９１８を含む。
主送出本流部９１５は、石膏スラリーミキサー９１２と第１および第２の送出分岐９１７、９１８の両方との間に配置されて、流体連通する。水性泡補給導管９２１は、石膏スラリーミキサー９１２および送出導管９１４の少なくとも１つと流体連通してよい。例示される実施形態において、水性泡補給導管９２１は、送出導管９１４の主送出本流部９１５と関連付けられる。
第１の送出分岐９１７は、石膏スラリーミキサー９１２とスラリー分配器９２０の第１の供給入口９２４との間に配置されて、流体連通する。少なくとも１つの第１の流れ修正要素９２３は、第１の送出分岐９１７と関連付けられかつ石膏スラリーミキサー９１２からの第１の水性焼石膏スラリーの流れを制御するように適合される。
第２の送出分岐９１８は、石膏スラリーミキサー９１２とスラリー分配器９２０の第２の供給入口９２５との間に配置されて、流体連通する。少なくとも１つの第２の流れ修正要素９２７は、第２の送出分岐９１８と関連付けられかつ石膏スラリーミキサー９１２からの第２の水性焼石膏スラリーの流れを制御するように適合される。
第１および第２の流れ修正要素９２３、９２７は、第１および第２の水性焼石膏スラリーの流れの動作特性を制御するために操作されてよい。第１および第２の流れ修正要素９２３、９２７は、独立に操作可能である。一部の実施形態において、第１および第２の流れ修正要素９２３、９２７は、所与の時間において第１のスラリーがスラリーの第２の流れの平均速度よりも早い平均速度を有しかつ別の時点において第１のスラリーがスラリーの第２の流れの平均速度より遅い平均速度を有するように反対のやり方で相対的により遅いおよび相対的により早い平均速度の間を変動するスラリーの第１および第２の流れを送出するために作動されてよい。
当業者なら理解するであろうように、カバーシート材料のウェブの片方または両方を、当技術分野においてしばしばスキムコート、および／または必要に応じてハードエッジと呼ばれる、石膏スラリーの非常に薄く（芯を備える石膏スラリーと比較して）相対的により高密度の層で前処理してよい。そのために、ミキサー９１２は、スラリー分配器に送出される第１および第２の水性焼石膏スラリーの流れより相対的に高密度である高密度水性焼石膏スラリーの流れを堆積するように適合された第１の補助導管９２９を含む（すなわち、「表スキムコート／ハードエッジ流」）。第１の補助導管９２９は、当技術分野で周知のようにスキムコート層をカバーシート材料の移動するウェブに適用して移動するウェブの幅より小さいローラー９３１の幅の長所によって移動するウェブの周囲におけるハードエッジを画定するように適合されたスキムコートローラー９３１の上流のカバーシート材料の移動するウェブ上に表スキムコート／ハードエッジ流を堆積してよい。ハードエッジは、高密度層を適用するために用いられるローラーの端部の周囲の高密度スラリーの一部をウェブに向けさせることによって薄高密度層を形成する同じ密度のスラリーから形成してよい。
ミキサー９１２は、スラリー分配器に送出される第１および第２の水性焼石膏スラリーの流れよりも相対的に高密度である高密度水性焼石膏スラリーの流れを堆積するように適合された第２の補助導管９３３も含んでいてよい（すなわち、「裏スキムコート流」）。第２の補助導管９３３は、裏スキムコート流を当技術分野で周知のようにスキムコート層を第２のカバーシート材料の移動するウェブに適用するように適合されたスキムコートローラー９３７の（第２のウェブの動きの方向における）上流の第２のカバーシート材料の移動するウェブ上に堆積してよい（図６１も参照）。
他の実施形態において、分離した補助導管は、１つまたは複数の分離した縁部流をカバーシート材料の移動するウェブに送達するためにミキサーに連結してよい。他の適した設備（補助ミキサーなど）は、例えばスラリー中の泡を機械的に壊すことによっておよび／または適した消泡剤の使用により泡を化学的に壊すことによって、その中のスラリーをより高密度にすることを助けるために補助導管内に提供されてよい。
さらに他の実施形態において、第１および第２の送出分岐は、その中にそれぞれスラリー分配器に送達される第１および第２の水性焼石膏スラリーの流れに水性泡を独立に導入するように適合される泡補給導管をそれぞれ含んでいてよい。さらに他の実施形態において、独立したスラリーの流れを本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器の第１および第２の供給入口に提供するために複数のミキサーが提供されてよい。他の実施形態が可能であることを理解されたい。
図６０の石膏スラリー混合および分注アセンブリ９１０は、他の観点において図５９の石膏スラリー混合および分注アセンブリ８１０に類似していてよい。本開示の原理に従って組み立てられた他のスラリー分配器は、本明細書に述べるようなセメント質スラリー混合および分注アセンブリの他の実施形態において用いられ得ることがさらに企図される。
図６１を参照すると、石膏ウォールボード製造ラインのウェットエンド１０１１の例示的な実施形態が示される。ウェットエンド１０１１は、スラリー分配器１０２０と流体連通する構造及び機能において図６のスラリー分配器３２０に類似の石膏スラリーミキサー１０１２を有する石膏スラリー混合および分注アセンブリ１０１０、それらの間にカバーシート材料の第１の移動するウェブ１０３９が配置されるようにスラリー分配器１０２０の上流に配置されかつ形成テーブル１０３８上に支持されたハードエッジ／表スキムコートローラー１０３１、それらの間にカバーシート材料の第２の移動するウェブ１０４３が配置されるように支持要素１０４１の上に配置された裏スキムコートローラー１０３７、および予備形成物を所望の厚さに形づくるように適合された形成ステーション１０４５を含む。スキムコートローラー１０３１、１０３７、形成テーブル１０３８、支持要素１０４１、および形成ステーション１０４５は、当技術分野で周知のように全てそれらの意図される目的のために適した従来型の設備を備えていてよい。ウェットエンド１０１１は、当技術分野で周知のように他の従来型の設備を備えていてよい。
本開示の別の態様において、本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器は、種々の製造プロセスにおいて用いてよい。例えば、一実施形態において、スラリー分配システムは、石膏製品を調製する方法において用いてよい。スラリー分配器は、第１の前進するウェブ１０３９上に水性焼石膏スラリーを分配するために用いてよい。
水および焼石膏は、水性焼石膏スラリーの第１および第２の流れ１０４７、１０４８を形成するためにミキサー１０１２内で混合してよい。一部の実施形態において、水および焼石膏は、約０．５から約１．３、および他の実施形態においては約０．７５以下の水対焼石膏比で連続的にミキサーに加えてよい。
石膏ボード製品は、前進するウェブ１０３９が完成したボードの「表」カバーシートとして機能を果たすように典型的には「表を下にして」形成される。表スキムコート／ハードエッジ流１０４９（第１および第２の水性焼石膏スラリーの流れの少なくとも１つと比較してより高密度な水性焼石膏スラリーの層）は、スキムコート層を第１のウェブ１０３９に適用しかつボードのハードエッジを画定するために、縦方向１０９２に対して、ハードエッジ／表スキムコートローラー１０３１の上流の第１の移動するウェブ１０３９に適用してよい。
水性焼石膏スラリーの第１の流れ１０４７および第２の流れ１０４８は、それぞれスラリー分配器１０２０の第１の供給入口１０２４および第２の供給入口１０２５を通って送られる。水性焼石膏スラリーの第１および第２の流れ１０４７、１０４８は、スラリー分配器１０２０において組み合わせられる。水性焼石膏スラリーの第１および第２の流れ１０４７、１０４８は、最小限の気液スラリー相分離を受けてまたは実質的に受けずにかつ実質的に渦流路を通り抜けることなく、層流の挙動のスラリー分配器１０２０を通って流路に沿って移動する。
第１の移動するウェブ１０３９は、長手方向軸５０に沿って移動する。水性焼石膏スラリーの第１の流れ１０４７は、第１の供給入口１０２４を通り抜け、かつ水性焼石膏スラリーの第２の流れ１０４８は、第２の供給入口１０２５を通り抜ける。分配導管１０２８は、カバーシート材料の第１のウェブ１０３９がそれに沿って移動する縦方向１０９２に実質的に一致する長手方向軸５０に沿って延びるように位置付けられる。好ましくは、（横断方向軸／幅方向６０に沿って取られた）分配出口１０３０の中央中間点は、第１の移動するカバーシート１０３９の中央中間点に実質的に一致する。水性焼石膏スラリーの第１および第２の流れ１０４７、１０４８は、水性焼石膏スラリーの組み合わせられた第１および第２の流れ１０５１が一般には縦方向１０９２に沿った分配方向１０９３に分配出口１０３０を通り抜けるようにスラリー分配器１０２０内で組み合わさる。
一部の実施形態において、分配導管１０２８は、形成テーブルに沿って移動する第１のウェブ１０３９の長手方向軸５０および横断方向軸６０によって画定される平面と実質的に平行であるように位置付けられる。他の実施形態において、分配導管の進入部は、第１のウェブ１０３９に対して分配出口１０３０より垂直に低くまたは高く配置されてよい。
水性焼石膏スラリーの組み合わせられた第１および第２の流れ１０５１は、スラリー分配器１０２０から第１の移動するウェブ１０３９上に排出される。表スキムコート／ハードエッジ流１０４９は、水性焼石膏スラリーの第１および第２の流れ１０４７、１０４８がスラリー分配器１０２０から第１の移動するウェブ１０３９上に排出される、縦方向１０９２における第１の移動するウェブ１０３９の動きの方向に対して、上流の地点においてミキサー１０１２から堆積されてよい。組み合わせられた水性焼石膏スラリーの第１および第２の流れ１０４７、１０４８は、第１の移動するウェブ１０３９上に堆積される表スキムコート／ハードエッジ流１０４９の「洗い流し」（すなわち、堆積されたスキムコート層の一部が、その上に堆積されるスラリーの衝撃に応答して移動するウェブ３３９上のその場所から転置する状況）を防ぐことを助けるために従来型のブート設計と比較して減少した幅方向に沿った単位幅当たりの運動量でスラリー分配器から排出されてよい。
それぞれスラリー分配器１０２０の第１および第２の供給入口１０２４、１０２５を通って送られる水性焼石膏スラリーの第１および第２の流れ１０４７、１０４８は、少なくとも１つの流れ修正要素１０２３で選択的に制御されてよい。例えば、一部の実施形態において、水性焼石膏スラリーの第１および第２の流れ１０４７、１０４８は、第１の供給入口１０２４を通り抜ける水性焼石膏スラリーの第１の流れ１０４７の平均速度と第２の供給入口１０２５を通り抜ける水性焼石膏スラリーの第２の流れ１０４８の平均速度とが実質的に同じになるように選択的に制御される。
実施形態において、水性焼石膏スラリーの第１の流れ１０４７は、スラリー分配器１０２０の第１の供給入口１０２４を通って平均第１の供給速度で送られる。水性焼石膏スラリーの第２の流れ１０４８は、スラリー分配器１０２０の第２の供給入口１０２５を通って平均第２の供給速度で送られる。第２の供給入口１０２５は、第１の供給入口１０２４と隔離された関係にある。水性焼石膏スラリーの第１および第２の流れ１０５１は、スラリー分配器１０２０において組み合わせられる。水性焼石膏スラリーの組み合わせられた第１および第２の流れ１０５１は、スラリー分配器１０２０の分配出口１０３０から縦方向１０９２に沿って移動するカバーシート材料のウェブ１０３９上に平均排出速度で排出される。平均排出速度は、平均第１の供給速度および平均第２の供給速度よりも低い。
一部の実施形態において、平均排出速度は、平均第１の供給速度および平均第２の供給速度の約９０％未満である。一部の実施形態において、平均排出速度は、平均第１の供給速度および平均第２の供給速度の約８０％未満である。
水性焼石膏スラリーの組み合わせられた第１および第２の流れ１０５１は、分配出口１０３０を通ってスラリー分配器１０２０から排出される。分配出口１０３０の開口は、横断方向軸６０に沿って延びかつ分配出口１０３０の開口の幅に対するカバーシート材料の第１の移動するウェブ１０３９の幅の比が約１：１と約６：１とを含めてその間の範囲内であるようなサイズの幅を有する。一部の実施形態において、縦方向１０９２に沿って移動するカバーシート材料の移動するウェブ１０３９の速度に対するスラリー分配器１０２０から排出する水性焼石膏スラリーの組み合わせられた第１および第２の流れ１０５１の平均速度の比は、一部の実施形態においては約２：１以下および他の実施形態においては約１：１から約２：１であってよい。
スラリー分配器１０２０から排出する水性焼石膏スラリーの組み合わせられた第１および第２の流れ１０５１は、移動するウェブ１０３９上に拡がりパターンを形成する。分配出口１０３０のサイズおよび形状の少なくとも１つは、調整してもよく、これが今度は拡がりパターンを変更してもよい。
したがって、スラリーは、供給導管１０２２の供給入口１０２４、１０２５の両方に供給され、次いで調整可能な隙間を備える分配出口１０３０を通って出る。収束部１０８２は、不要な出口効果を低減して、それによって自由表面における流動安定性をさらに改善するためにスラリー速度のわずかな増加を提供してよい。左右交互の流れ変動および／または任意の局所的な変動は、倣いシステムを用いて排出出口１０３０において幅（ｃｒｏｓｓーｍａｃｈｉｎｅ（ＣＤ））倣い制御を行うことによって減少してもよい。本分配システムは、スラリー中の気液スラリー分離の防止を助けて形成テーブル１０３８に送達されるより均一かつむらの無い材料をもたらし得る。
裏スキムコート流１０５３（水性焼石膏スラリーの第１および第２の流れ１０４７、１０４８の少なくとも１つと比較してより高密度な水性焼石膏スラリーの層）は、第２の移動するウェブ１０４３に適用してよい。裏スキムコート流１０５３は、裏スキムコートローラー１０３７の、第２の移動するウェブ１０４３の動きの方向に対して、上流の地点においてミキサー１０１２から堆積させてよい。
他の実施形態において、水性焼石膏スラリーの第１および第２の流れ１０４７、１０４８の平均速度は様々である。一部の実施形態において、供給導管１０２２の供給入口１０２４、１０２５におけるスラリー速度は、形状自体の内部への蓄積の可能性を減少することを助けるために相対的に早い平均速度と遅い平均速度との間を周期的に往復してよい（ある時点において１つの入口がもう一方の入口より速い速度を有し、その後に所定の時点で反対になる）。
実施形態において、第１の供給入口１０２４を通り抜ける水性焼石膏スラリーの第１の流れ１０４７は、分配出口１０３０から排出する組み合わされた第１および第２の流れ１０５１のせん断速度より低いせん断速度を有し、かつ第２の供給入口１０２５を通り抜ける水性焼石膏スラリーの第２の流れ１０４８は、分配出口１０３０から排出する組み合わされた第１および第２の流れ１０５１のせん断速度より低いせん断速度を有する。実施形態において、分配出口１０３０から排出する組み合わせられた第１および第２の流れ１０５１のせん断速度は、第１の供給入口１０２４を通り抜ける水性焼石膏スラリーの第１の流れ１０４７および／または第２の供給入口１０２５を通り抜ける水性焼石膏スラリーの第２の流れ１０４８のせん断速度の約１５０％より大きくてよく、さらに他の実施形態においては約１７５％より大きくてよく、一層の他の実施形態においては約２倍以上であってよい。水性焼石膏スラリーの第１および第２の流れ１０４７、１０４８ならびに組み合わせられた第１および第２の流れ１０５１の粘度は、せん断速度が上昇するにつれて、粘度が減少するように所与の位置に存在するせん断速度に反比例してよいことを理解すべきである。
実施形態において、第１の供給入口１０２４を通り抜ける水性焼石膏スラリーの第１の流れ１０４７は、分配出口１０３０から排出する組み合わせられた第１および第２の流れ１０５１のせん断応力より低いせん断応力を有し、かつ第２の供給入口１０２５を通り抜ける水性焼石膏スラリーの第２の流れ１０４８は、分配出口１０３０から排出する組み合わせられた第１および第２の流れ１０５１のせん断応力より低いせん断応力を有する。実施形態において、分配出口１０３０から排出する組み合わせられた第１および第２の流れ１０５１のせん断応力は、第１の供給入口１０２４を通り抜ける水性焼石膏スラリーの第１の流れ１０４７および／または第２の供給入口１０２５を通り抜ける水性焼石膏スラリーの第２の流れ１０４８のせん断速度の約１１０％より大きくてよい。
実施形態において、第１の供給入口１０２４を通り抜ける水性焼石膏スラリーの第１の流れ１０４７は、分配出口１０３０から排出する組み合わせられた第１および第２の流れ１０５１のレイノルズ数より高いレイノルズ数を有し、かつ第２の供給入口１０２５を通り抜ける水性焼石膏スラリーの第２の流れ１０４８は、分配出口１０３０から排出する組み合わせられた第１および第２の流れ１０５１のレイノルズ数より高いレイノルズ数を有する。実施形態において、分配出口１０３０から排出する組み合せらされた第１および第２の流れ１０５１のレイノルズ数は、第１の供給入口１０２４を通り抜ける水性焼石膏スラリーの第１の流れ１０４７および／または第２の供給入口１０２５を通り抜ける水性焼石膏スラリーの第２の流れ１０４８のレイノルズ数の約９０％未満であってよく、さらに他の実施形態においては約８０％未満であってよく、一層の他の実施形態においては約７０％未満であってよい。
図６２および６３を参照すると、本開示の原理に従って組み立てられた石膏スラリー混合および分注アセンブリにおける使用に適したＹ字型流れスプリッター１１００の実施形態が示される。流れスプリッター１１００は、流れスプリッター１１００がミキサーからの単一の水性焼石膏スラリーの流れを受け取って、２つの分離した水性焼石膏スラリーの流れをそこからスラリー分配器の第１および第２の供給入口へ排出するように石膏スラリーミキサーおよびスラリー分配器と流体連通して置かれてよい。１つまたは複数の流れ修正要素は、ミキサーと流れスプリッター１１００との間および／またはスプリッター１１００と関連するスラリー分配器との間に繋がる片方もしくは両方の送出分岐の間に配置してよい。
流れスプリッター１１００は、単一のスラリーの流れを受け取るように適合された主分岐１１０３内に配置された実質的に円形の入口１１０２ならびにそれぞれ第１および第２の出口分岐１１０５、１１０７内に配置されたスラリーの２つの流れをスプリッター１１００から排出することを可能にする一対の実質的に円形の出口１１０４、１１０６を有する。入口１１０２および出口１１０４、１１０６の開口の断面積は、所望の流速に応じて様々であってよい。出口１１０４、１１０６の開口の断面積がそれぞれ実質的に入口１１０２の開口の断面積に等しい実施形態においては、それぞれの出口１１０４、１１０６から排出するスラリーの流速は、入口１１０２および出口１１０４、１１０６の両方を通る体積流量が実質的に同じである、入口１１０２に進入する単一のスラリーの流れの速度の約５０％に減速されてよい。
一部の実施形態において、出口１１０４、１１０６の直径は、スプリッター１１００全体を通して比較的高い流速を維持するために入口１１０２の直径よりも小さく作成されてよい。出口１１０４、１１０６の開口の断面積がそれぞれ入口１１０２の開口の断面積より小さい実施形態においては、流速は、出口１１０４、１１０６において維持されるかまたは少なくとも出口１１０４、１１０６および入口１１０２全てが実質的に等しい断面積を有する場合よりも低い程度に減少してよい。例えば、一部の実施形態において、流れスプリッター１１００は、約３インチの内径（ＩＤ１）を有する入口１１０２、および約２．５インチのＩＤ２を有するそれぞれの出口１１０４、１１０６を有する（ただし、他の実施形態においては他の入口および出口直径が用いられ得る）。ラインスピード３５０ｆｐｍでこれらの寸法を有する一実施形態において、出口１１０４、１１０６のより小さい直径は、それぞれの出口における流速を入口１１０２における単一のスラリーの流れの流速の約２８％減少させる。
流れスプリッター１１００は、中央起伏部１１１４ならびに第１および第２の出口分岐１１０５、１１０７の間の接合部１１２０を含んでよい。中央起伏部１１１４は、接合部１１２０の上流の流れスプリッター１１００の中央内部領域内にスプリッターの外縁部１１１０、１１１２への流れを促進することを助けて接合部１１２０におけるスラリー蓄積の発生を減少する狭窄１１０８を作り出す。中央起伏部１１１４の形状は、流れスプリッター１１００の外縁部１１１０、１１１２に隣接するガイド流路１１１１、１１１３をもたらす。中央起伏部１１１４における狭窄１１０８は、ガイド流路１１１１、１１１３の高さＨ３より小さい高さＨ２を有する。ガイド流路１１１１、１１１３は、中央の狭窄１１０８の断面積より大きい断面積を有する。結果として、流れるスラリーは、中央の狭窄１１０８を通る流れ抵抗よりも小さいガイド流路１１１１、１１１３を通る流れ抵抗に遭遇して、流れがスプリッター接合部１１２０の外縁部に向けられる。
接合部１１２０は、第１および第２の出口分岐１１０５、１１０７への開口を確立する。接合部１１２０は、実質的に入口流れ方向１１２５に直交する平面壁面１１２３で構成される。
図６４を参照すると、一部の実施形態において、スプリッター１１００を調整可能かつ定期的な時間間隔で圧搾するための自動装置１１５０を、スプリッター１１００の内部に固体が蓄積することを防止するために提供してよい。一部の実施形態において、圧搾器１１５０は、中央起伏部１１１４の反対側１１４２、１１４３に配置される一対のプレート１１５２、１１５４を含んでよい。プレート１１５２、１１５４は、適したアクチュエーター１１６０によって互いに対して移動可能である。アクチュエーター１１６０は、中央起伏部１１１４および接合部１１２０においてスプリッター１１００に圧縮力を掛けるために自動的または選択的のいずれかでプレート１１５２、１１５４を一緒に互いに対して移動するために操作してよい。
圧搾器１１５０が流れスプリッターを圧搾する場合、圧搾動作は、それに応答して内側に屈曲する、流れスプリッター１１００に圧縮力を掛ける。この圧縮力は、出口１１０４、１１０６を通るスラリー分配への実質的に等しく分割した流れを妨害し得るスプリッター１１００内部の固体の蓄積を防止することを助け得る。一部の実施形態において、圧搾器１１５０は、アクチュエーターと操作可能に並べられたプログラム可能なコントローラーの使用を通して自動的にパルス出力するように作られる。圧搾器１１５０による圧縮力の適用の持続時間および／またはパルス間の時間間隔は、調整可能であってよい。さらには、プレート１１５２、１１５４が圧縮方向において互いに対して進むストローク長は、調整可能であってよい。
一実施形態において、セメント質製品を調製する方法は、本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器を用いて実行してよい。水性セメント質スラリーの流れは、ミキサーから排出される。水性セメント質スラリーの流れは、第１の供給流軸に沿ってスラリー分配器の供給入口を通って平均供給速度で送られる。水性セメント質スラリーの流れは、スラリー分配器の球状部に送られる。球状部は、供給入口からの流れ方向に対して拡がりの区域より上流の隣接区域の流れ断面積より大きい流れ断面積を有する拡がりの区域を有する。球状部は、供給入口から球状部を通って移動する水性セメント質スラリーの流れの平均速度を減少するように構成される。成形ダクトは、水性セメント質スラリーの流れが第１の供給流軸に実質的に直交する平面における半径方向の流れに入るように第１の供給流軸と対面する関係にある凸内面を有する。水性セメント質スラリーの流れは、第１の供給流軸と非平行関係にある、第２の供給流軸に沿って延びる移行セグメント内に送られる。
水性セメント質スラリーの流れは、分配導管に送られる。分配導管は、実質的に長手方向軸に直交する、横断方向軸に沿って所定の距離を延びる分配出口を含む。
実施形態において、凸内面に隣接しかつ側面側壁の少なくとも１つに隣接する領域を通り分配出口に向かって移動するスラリーの流れは、約０から約１０、および他の実施形態においては約０．５から約５の渦運動（Ｓｍ）を有する。実施形態において、凸内面に隣接しかつ側面側壁の少なくとも１つに隣接する領域を通り分配出口に向かって移動するスラリーの流れは、約０°から約８４°の旋回角（Ｓｍ）を有する。
実施形態において、水性セメント質スラリーの流れは、供給入口に進入して分配出口へ移動する水性セメント質スラリーの流れの平均供給速度を減少するように適合された流れ安定領域を通って送られる。水性セメント質スラリーの流れは、平均供給速度より少なくとも２０パーセント低い平均排出速度で分配出口から排出する。
別の実施形態において、セメント質製品を調製する方法には、ミキサーから水性セメント質スラリーの流れを排出するステップが含まれる。水性セメント質スラリーの流れは、スラリー分配器の分配導管の進入部を通って送られる。水性セメント質スラリーの流れは、スラリー分配器の分配出口から縦方向に沿って移動するカバーシート材料のウェブ上に排出される。ワイパーブレードは、第１の場所と第２の場所との間の分配導管の底面に沿ってクリアリングパスの上を往復移動してそこから水性セメント質スラリーを取り除く。クリアリングパスは、分配出口に隣接して配置される。
実施形態において、分配導管は、全体的に長手方向軸に沿って進入部と分配出口との間を延びる。ワイパーブレードは、クリアリングパスに沿って長手方向に往復移動する。
実施形態において、ワイパーブレードは、ワイピングストローク上を第１の場所から第２の場所へクリアリング方向に移動し、かつワイパーブレードは、戻りストローク上を第２の場所から第１の場所へ反対の、戻り方向に移動する。ワイパーブレードは、ワイピングストローク上を移動する時間が実質的に戻りストローク上を移動する時間と同じであるように往復移動する。
実施形態において、ワイパーブレードは、ワイピングストローク上を第１の場所から第２の場所へクリアリング方向に移動し、かつワイパーブレードは、戻りストローク上を第２の場所から第１の場所へ反対の、戻り方向に移動する。ワイパーブレードは、第１の場所と第２の場所との間を一掃期間を有するサイクルで往復移動する。一掃期間には、ワイピングストローク上を移動する時間を含むワイピング部分、戻りストローク上を移動する時間を含む戻り部分、およびワイパーブレードが第１の場所に留まる所定の期間を含む蓄積遅延部分が含まれる。実施形態において、ワイピング部分は、実質的に戻り部分と同じである。実施形態において、蓄積遅延部分は調整可能である。
さらに別の実施形態において、セメント質製品を調製する方法には、ミキサーから水性セメント質スラリーの流れを排出するステップが含まれる。水性セメント質スラリーの流れは、スラリー分配器の分配導管の進入部を通って送られる。水性セメント質スラリーの流れは、スラリー分配器の分配出口の出口開口から縦方向に沿って移動するカバーシート材料のウェブ上に排出される。分配出口は、実質的に長手方向軸に直交する、横断方向軸に沿って所定の距離を延びる。出口開口は、横断方向軸に沿って、幅、ならびに長手方向軸および横断方向軸に互いに直交する垂直軸に沿って、高さを有する。分配出口に隣接する分配導管の一部分は、圧縮して係合されて出口開口の形状および／またはサイズを変化させる。実施形態において、分配導管は、水性セメント質スラリーの流れが縦方向に対して増加した拡がり角を有する出口開口から排出されるように倣い機構によって圧縮して係合される。
実施形態において、分配導管と接触する関係にある倣い部材を有する倣い機構によって分配導管は圧縮して係合される。倣い部材は、その上で倣い部材が分配導管との圧縮係合を増大する場所の範囲に倣い部材があるように進む範囲を移動可能である。実施形態において方法には、出口開口のサイズおよび／または形状を調整するために倣い部材を垂直軸に沿って移動するステップが含まれる。実施形態において方法には、出口開口のサイズおよび／または形状を調整するために倣い部材が少なくとも１つの軸に沿って平行移動しかつ／あるいは少なくとも１つの軸の周りを回転するように倣い部材を移動するステップが含まれる。
商用環境における石膏ウォールボードなどの、セメント質製品の製造において役立つ多くの強化されたプロセス特性を提供し得るスラリー分配器、セメント質スラリー混合および分注アセンブリ、ならびにその使用方法の実施形態が、本明細書に提供される。本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器は、カバーシート材料の移動するウェブが製造ラインのウェットエンドにおけるミキサーを通り過ぎて形成ステーションに向かって前進する時にその上に水性焼石膏スラリーの拡がりを促進してよい。
本開示の原理に従って組み立てられた石膏スラリー混合および分注アセンブリは、ミキサーからの水性焼石膏スラリーの流れを２つの分離した水性焼石膏スラリーの流れに分割してよく、それが本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器における下流で再び組み合わせられて所望の拡がりパターンを提供してよい。２連入口構成および分配出口の設計は、カバーシート材料の移動するウェブ上へのより高粘度のスラリーの幅方向におけるより広幅の拡がりを可能にする。スラリー分配器は、２つの分離した水性焼石膏スラリーの流れが、幅方向成分を含む供給入口方向に沿ってスラリー分配器に進入し、２つのスラリーの流れが実質的に縦方向に移動するようにスラリー分配器の内部で再方向転換され、かつスラリー分配器の分配出口から排出される組み合わせられた水性焼石膏スラリーの流れの幅方向均一性を向上する方法で分配器において再び組み合わせられて横断方向軸または幅方向沿った経時的な質量流量変動を減少することを助けるように適合されていてよい。幅方向成分を含む第１および第２の供給方向に第１および第２の水性焼石膏スラリーの流れを導入することは、再び組み合わせられたスラリーの流れが運動量および／またはエネルギーが減少してスラリー分配器から排出することを助け得る。
スラリー分配器の内部流れキャビティは、２つのスラリーの流れのそれぞれが層流でスラリー分配器を通って移動するように構成されていてよい。スラリー分配器の内部流れキャビティは、２つのスラリーの流れのそれぞれが最小の気液スラリー相分離を有してまたは実質的に有さずにスラリー分配器を通って移動するように構成されていてよい。スラリー分配器の内部流れキャビティは、２つのスラリーの流れのそれぞれが実質的に渦流路を通り抜けることなくスラリー分配器を通って移動するように構成されていてよい。
本開示の原理に従って組み立てられた石膏スラリー混合および分注アセンブリは、１つまたは複数のステップにおけるスラリー速度を減少するためにスラリー分配器の分配出口の上流の流れ形状を含んでいてよい。例えば、流れスプリッターは、スラリー分配器に進入するスラリー速度を減少するためにミキサーとスラリー分配器との間に提供されてよい。別の実施例として、石膏スラリー混合および分注アセンブリにおける流れ形状は、スラリーを減速するためにスラリー分配器の上流および内部の拡がりの区域を含んでいてよく、したがってスラリーはスラリー分配器の分配出口からスラリーが排出される場合に扱いやすい。
分配出口の形状も、スラリー分配器からカバーシート材料の移動するウェブ上に排出される時にスラリーの排出速度および運動量を制御することを助けてよい。スラリー分配器の流れ形状は、安定性および均一性を改善することを助けるために分配出口から排出するスラリーが幅方向におけるより広い出口と比較すると相対的に小さい高さを有する実質的に二次元の流れパターンに維持されるように適合されてよい。
相対的に広幅の排出出口は、類似の動作条件下の従来型のブートから排出されるスラリーの単位幅当たりの運動量よりも少ない分配出口から排出されるスラリーの単位幅当たりの運動量を与える。減少した単位幅当たりの運動量は、スラリーがスラリー分配器からウェブ上に排出される位置より上流のカバーシート材料のウェブに塗布される高密度層のスキムコートの流失を防ぐことを助け得る。
幅６インチおよび厚さ２インチである従来型のブート出口が使用される状況において、高体積製品のための出口の平均速度は、約７６１ｆｔ／ｍｉｎであってよい。本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器が幅２４インチおよび厚さ０．７５インチである開口を有する分配出口を含む実施形態において、平均速度は、約５５０ｆｔ／ｍｉｎであってよい。質量流量は、両方の装置について同じ３，４３７ｌｂ／ｍｉｎである。両方の場合についてスラリーの運動量（質量流量＊平均速度）は、従来型のブートおよびスラリー分配器、それぞれについて〜２，６１８，０００および１，８９１，０００ｌｂ・ｆｔ／ｍｉｎ２であろう。それぞれの計算された運動量を従来型のブート出口およびスラリー分配器出口の幅で割ると、従来型のブートから排出するスラリーの単位幅当たりの運動量は、４０２，７３６（ｌｂ・ｆｔ／ｍｉｎ２）／（ブート幅の端から端までのインチ）、および本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器から排出するスラリーの単位幅当たりの運動量は、７８，７７６（ｌｂ・ｆｔ／ｍｉｎ２）／（スラリー分配器幅の端から端までのインチ）である。この場合では、スラリー分配器から排出するスラリーは、従来型のブートと比較して約２０％の単位幅当たりの運動量を有する。
本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器は、比較的低いＷＳＲまたはより従来型のＷＳＲ、例えば、約０．４から約１．２、例えば、一部の実施形態においては０．７５未満、および他の実施形態においては約０．４から約０．８の水対焼石膏比を含めた、広い範囲にわたる水スタッコ比の水性焼石膏スラリーを用いながら所望の拡がりパターンを達成し得る。本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器の実施形態は、第１および第２の流れが第１および第２の供給入口からスラリー分配器を通って分配出口に向かって前進する時に第１および第２の水性焼石膏スラリーの流れ上に制御されたせん断効果を生じるように適合された内側流れ形状を含んでいてよい。スラリー分配器における制御されたせん断の適用は、こうしたせん断を受けることの結果としてスラリーの粘度を選択的に減少し得る。スラリー分配器における制御されたせん断の効果の下で、より低い水スタッコ比を有するスラリーは、従来型のＷＳＲを有するスラリーと同等な幅方向における拡がりパターンを有してスラリー分配器から分配され得る。
スラリー分配器の内部流れ形状は、スラリー分配器の内部形状の境界壁領域に隣接する流れの増加を提供するためにさらに様々な水スタッコ比のスラリーに適用するように適合されてよい。境界壁層の周囲の流れの度合いを増加するように適合されたスラリー分配器に流れ形状特性を含めることにより、スラリー分配器内を再循環するスラリーの傾向ならびに／または停止流およびそこでの硬化が減少する。したがって、スラリー分配器における硬化スラリーの蓄積が、結果として減少され得る。
本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器は、分配出口から排出するスラリーの組み合わせられた流れの幅速度成分を変更して形成ステーションに向かって製造ラインを下って行く基盤上の幅方向におけるスラリーの拡がり角および拡がり幅を選択的に制御するために分配出口に隣接して取り付けられた倣いシステムを含んでいてよい。倣いシステムは、分配出口から排出されるスラリーが、スラリー粘度およびＷＳＲに対する感受性が低くありながら所望の拡がりパターンを達成することを助け得る。倣いシステムは、スラリーが幅方向におけるより均一な速度を有するようにスラリー流を案内するためにスラリー分配器の分配出口から排出するスラリーの流動力学を変更するために用いてよい。倣いシステムを用いることは、本開示の原理に従って組み立てられた石膏スラリー混合および分注アセンブリが、異なる種類および体積のウォールボードを生成するために石膏ウォールボード製造環境において用いられることも助け得る。
図６５を参照すると、本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器の実施形態の形状および流動特性を実施例１〜３において評価した。スラリー分配器の半分部分１２０５の上部平面図を図６５に示す。スラリー分配器の半分部分１２０５は、供給導管３２０の半分部分１２０７および分配導管３２８の半分部分１２０９を含む。供給導管３２２の半分部分１２０７は、第２の開口３３５を画定している第２の供給入口３２５、第２の進入セグメント３３７、および分岐した連結器セグメント３３９の半分部分１２１１を含む。分配導管３２８の半分部分１２０９は、分配導管３２８の進入部３５２の半分部分１２１４および分配出口３３０の半分部分１２１７を含む。
図６５の半分部分１２０５の鏡像である、スラリー分配器の別の半分部分は、分配出口３３０の横断方向中央中間点３８７で図６５の半分部分１２０５と一体的に結合されかつ整列されて実質的に図１５のスラリー分配器４２０と類似するスラリー分配器を形成してよいことを理解すべきである。したがって、後述の形状および流動特性は、同様にスラリー分配器の鏡像の半分部分に等しく適用可能である。
図７２を参照すると、本開示の原理に従って組み立てられたスラリー分配器２０２０の別の実施形態の形状および流動特性を実施例４〜６において評価した。図７２に示すスラリー分配器２０２０は、実質的に図３４のスラリー分配器１４２０と同じである。本開示の原理に従って組み立てられた倣い機構を用いる図７２のスラリー分配器２０２０の流動特性を実施例７において評価した。実施例７において評価する倣い機構は、実質的に図２２の倣い機構１４３２と同等である。
したがって、一実施形態において、スラリー分配器は、供給入口および供給入口と流体連通する供給進入出口を備える進入セグメントを含む供給導管を備える。進入セグメントは、第１の供給流軸に沿って延びる。供給導管は、進入セグメントの供給進入出口と流体連通する球状部を有する成形ダクトを含む。供給導管は、球状部と流体連通する移行セグメントを含む。移行セグメントは、第２の供給流軸に沿って延びる。第２の供給流軸は、第１の供給流軸と非平行関係にある。分配導管は、全体的に長手方向軸に沿って延びかつ進入部および進入部と流体連通する分配出口を含む。進入部は、供給導管の供給入口と流体連通する。分配出口は、横断方向軸に沿って所定の距離を延びる。横断方向軸は、実質的に長手方向軸に直交する。球状部は、分配出口分配導管に向かう供給入口からの流れ方向に対して拡がりの区域より上流の隣接区域の流れ断面積より大きい流れ断面積を有する拡がりの区域を有する。成形ダクトは、進入セグメントの供給進入出口と対面する関係にある凸内面を有する。
別の実施形態において、スラリー分配器の第１の供給流軸は、実質的に長手方向軸に直交する。
別の実施形態において、スラリー分配器の第１の供給流軸は、長手方向軸および横断方向軸に直交する垂直軸と実質的に平行である。
別の実施形態において、スラリー分配器の第２の供給流軸は、長手方向軸に対して最大約１３５°の範囲のそれぞれの供給角で配置される。
別の実施形態において、スラリー分配器の供給導管は、第１の供給入口と隔離された関係で配置される第２の供給入口を備える第２の進入セグメント、第２の進入セグメントの供給進入出口と流体連通する球状部を有する第２の成形ダクト、および第２の成形ダクトの球状部と流体連通する第２の移行セグメントを含む。分配導管の進入部は、供給導管の第１および第２の供給入口と流体連通する。
別の実施形態において、スラリー分配器の供給導管は、第１および第２のガイド面を含む分岐した連結器セグメントを含む。第１および第２のガイド面は、それぞれ第１の入口を通って供給導管に進入するスラリーの第１の流れを出口流方向への約１３５°までの範囲の方向角の変化によって方向変換するように適合されかつ第２の入口を通って供給導管に進入するスラリーの第２の流れを出口流方向への約１３５°までの範囲の方向角の変化によって方向変換するように適合される。
別の実施形態において、スラリー分配器の球状部は、供給進入出口の断面積より大きい第１の流れ軸に直交する平面における断面積を有する領域を有する。
別の実施形態において、スラリー分配器の球状部は、一般には凸内面に隣接して配置される半径方向のガイド流路を有する。ガイド流路は、実質的に第１の供給流軸に直交する平面における半径方向の流れを促進するように構成される。
別の実施形態において、スラリー分配器の球状部は、進入セグメントから球状部を通って移行セグメントへ移動するスラリーの流れの平均速度を減少するように構成される。
別の実施形態において、スラリー分配器の球状部は、進入セグメントから球状部を通って移行セグメントへ移動するスラリーの流れの平均速度を少なくとも２０パーセント減少するように構成される。
別の実施形態において、スラリー分配器は、実質的に成形ダクトの凸内面の形状に一致する支持体表面を有する硬質支持挿入物を備える。支持挿入物は、凸内面の下に横たわる関係に配置される。
別の実施形態において、スラリー分配器の成形ダクトは、実質的に凸内面の形状に相補的な凹外面を有する。成形ダクトは、窪み部を画定する凹外面の下に横たわる関係にある。支持挿入物は、窪み部内に配置される。
別の実施形態において、スラリー分配器の支持挿入物は、供給端部および分配端部を含む。支持挿入物は、中心支持軸に沿って延びかつ実質的に支持軸に関して対称である。
別の実施形態において、スラリー分配器の支持挿入物は、支持軸に直交する中心軸に関して非対称である。
別の実施形態において、スラリー分配器の成形ダクトは、一対の側面側壁を含む。成形ダクトは、凸内面に隣接しかつ側面側壁の少なくとも１つに隣接する領域を通って分配出口に向かって移動するスラリーの流れが約０から約１０の渦運動（Ｓｍ）を有するように構成される。
別の実施形態において、凸内面に隣接しかつ側面側壁の少なくとも１つに隣接する領域を通って分配出口に向かって移動するスラリーの流れは、約０．５から約５の渦運動（Ｓｍ）を有する。
別の実施形態において、凸内面に隣接しかつ側面側壁の少なくとも１つに隣接する領域を通って分配出口に向かって移動するスラリーの流れは、約０°から約８４°の旋回角（Ｓｍ）を有する。
別の実施形態において、スラリー分配器の分配出口は、横断方向軸に沿って、出口幅、ならびに長手方向軸および横断方向軸に互いに直交する垂直軸に沿って、分配出口高さを有する出口開口を含む。進入部は、横断方向軸に沿って、分配進入幅、および垂直軸に沿って、進入高さを有する進入開口であって、分配進入幅は分配出口幅より小さい、進入開口を含む。
別の実施形態において、スラリー分配器の出口開口の幅対高さの比は、約４以上である。
別の実施形態において、スラリー分配器の供給導管および分配導管の少なくとも１つは、スラリーの流れが平均供給速度より少なくとも２０パーセント低い平均排出速度で分配出口から排出するように供給入口に進入して分配出口へ移動するスラリーの流れの平均供給速度を減少するように適合された流れ安定領域を含む。
別の実施形態において、スラリー分配器は、供給入口および供給入口と流体連通する供給進入出口を備える進入セグメントをそれぞれ有する第１および第２の供給部を含む分岐した供給導管を備える。進入セグメントは、一般には垂直軸に沿って延びる。球状部を有する成形ダクトは、進入セグメントの供給進入出口と流体連通する。移行セグメントは、球状部と流体連通し、かつ移行セグメントは、長手方向軸は垂直軸に直交している、長手方向軸に沿って延びる。分配導管は、全体的に長手方向軸に沿って延びかつ進入部および進入部と流体連通する分配出口を含む。進入部は、供給導管の第１および第２の供給入口と流体連通する。分配出口は、横断方向軸に沿って所定の距離を延びる。横断方向軸は、実質的に長手方向軸に直交する。第１および第２の球状部はそれぞれ、分配出口分配導管に向かうそれぞれの第１および第２の供給入口からの流れ方向に対して拡がりの区域より上流の隣接区域の流れ断面積より大きい流れ断面積を有する拡がりの区域を有する。第１および第２の成形ダクトもそれぞれ、第１および第２の進入セグメントのそれぞれの第１および第２の供給進入出口と対面する関係にある凸内面を有する。
別の実施形態において、スラリー分配器は、第１および第２の成形ダクトの凸内面の形状に実質的に一致する支持体表面をそれぞれ有する、第１および第２の硬質支持挿入物を備える。支持挿入物は、それぞれ凸内面の下に横たわる関係に配置される。
別の実施形態において、第１および第２の供給入口ならびに第１および第２の進入セグメントは、長手方向軸に対して約１３５°までの範囲のそれぞれの供給角で配置される。
別の実施形態において、第１および第２の供給入口ならびに第１および第２の進入セグメントは、実質的に長手方向軸に整列したそれぞれの供給角で配置される。
別の実施形態において、セメント質スラリー混合および分注アセンブリは、水性セメント質スラリーを形成するために水およびセメント系材料を撹拌するように適合されたミキサーを備える。スラリー分配器は、ミキサーと流体連通する。スラリー分配器は、供給入口を備える進入セグメントおよび供給入口と流体連通する供給進入出口を含む供給導管を含む。進入セグメントは、第１の供給流軸に沿って延びる。供給導管は、進入セグメントの供給進入出口と流体連通する球状部を有する成形ダクトを含む。供給導管は、球状部と流体連通する移行セグメントも含む。移行セグメントは、第２の供給流軸に沿って延びる。第２の供給流軸は、第１の供給流軸と非平行関係にある。分配導管は、全体的に長手方向軸に沿って延びかつ進入部および進入部と流体連通する分配出口を含む。進入部は、供給導管の供給入口と流体連通する。分配出口は、横断方向軸が実質的に長手方向軸に直交した状態で横断方向軸に沿って、所定の距離を延びる。球状部は、分配出口分配導管に向かう供給入口からの流れ方向に対して拡がりの区域より上流の隣接区域の流れ断面積より大きい流れ断面積を有する拡がりの区域を有する。成形ダクトは、進入セグメントの供給進入出口と対面する関係にある凸内面を有する。
別の実施形態において、セメント質製品を調製する方法は、（ａ）ミキサーから水性セメント質スラリーの流れを排出するステップ、（ｂ）水性セメント質スラリーの流れを平均供給速度でスラリー分配器の供給入口を通って第１の供給流軸に沿って送るステップ、（ｃ）球状部は供給入口からの流れ方向に対して拡がりの区域より上流の隣接区域の流れ断面積より大きい流れ断面積を有する拡がりの区域を有し、球状部は供給入口から球状部を通って移動する水性セメント質スラリーの流れの平均速度を減少するように構成された状態で、水性セメント質スラリーの流れをスラリー分配器の球状部内へ送るステップ、（ｄ）第２の供給流軸が第１の供給流軸と非平行関係にある状態で、第２の供給流軸に沿って延びる移行セグメント内に水性セメント質スラリーの流れを送るステップ、ならびに（ｅ）横断方向軸は実質的に長手方向軸に直交し、分配導管は横断方向軸に沿って所定の距離を延びる分配出口を含む状態で、分配導管内に水性セメント質スラリーの流れを送るステップを含む。成形ダクトは、水性セメント質スラリーの流れが第１の供給流軸に実質的に直交する平面における半径方向の流れに入るように第１の供給流軸と対面する関係にある凸内面を有する。
別の実施形態において、セメント質製品を調製する方法は、凸内面に隣接しかつ側面側壁の少なくとも１つに隣接する領域を通って分配出口に向かって移動する約０から約１０の渦運動（Ｓｍ）を有するスラリーの流れをさらに含む。
別の実施形態において、凸内面に隣接しかつ側面側壁の少なくとも１つに隣接する領域を通って分配出口に向かって移動するスラリーの流れは、約０．５から約５の渦運動（Ｓｍ）を有する。
別の実施形態において、凸内面に隣接しかつ側面側壁の少なくとも１つに隣接する領域を通って分配出口に向かって移動するスラリーの流れは、約０°から約８４°の旋回角（Ｓｍ）を有する。
別の実施形態において、セメント質製品を調製する方法は、供給入口へ侵入して分配出口へ移動する水性セメント質スラリーの流れの平均供給速度を減少するように適合された流れ安定領域を通って水性セメント質スラリーの流れを送るステップ、および水性セメント質スラリーの流れを平均供給速度より少なくとも２０パーセント低い平均排出速度で分配出口から排出するステップをさらに含む。
実施例１
本実施例において図６５を参照すると、スラリー分配器の半分部分１２０５の特定の形状を、第２の供給入口３２５における第１の位置Ｌ１と分配出口３３０の半分部分１２０７における第１６の位置Ｌ１６との間の１６の異なる位置Ｌ１〜１６において評価した。それぞれの位置Ｌ１〜１６は、対応する線によって示すようにスラリー分配器の半分部分１２０５の横断面スライスを表す。それぞれの横断面スライスの幾何学的中心に沿った流線１２１２は、隣接する位置Ｌ１〜１６間の距離を割り出すために用いた。第１１の位置Ｌ１１は、供給導管３２０の半分部分１２０７の第２の供給出口３４５の開口３４２に相当する分配導管３２８の進入部３５２の半分部分１２１４に相当する。したがって、第１から第１０の位置Ｌ１〜１０は、供給導管３２０の半分部分１２０７において取られ、かつ第１１から第１６の位置は、分配導管３２８の半分部分１２０９において取られる。
それぞれの位置Ｌ１〜１６について、以下の幾何学量：第２の供給入口３２５と特定の位置Ｌ１〜１６との間の流線１２１２に沿った距離、位置Ｌ１〜１６における開口の断面積、位置Ｌ１〜１６の外周、および位置Ｌ１〜１６の水力直径を測定した。水力直径は、以下の式を用いて計算した：
Ｄｈｙｄ＝４×Ａ／Ｐ （方程式１）
（式中、Ｄｈｙｄは水力直径、
Ａは特定の位置Ｌ１〜１６の面積、および
Ｐは特定の位置Ｌ１〜１６の外周である）。
入口条件を用いて、表１に示したように、内部流れ形状を表現するためにそれぞれの位置Ｌ１〜１６についての無次元値が決定され得る。図６６におけるスラリー分配器の半分部分１２０５の無次元形状を表現するために曲線適合式を使用し、これは入口からの無次元距離対無次元面積および水力直径を示す。
それぞれの位置Ｌ１〜１６についての無次元値の分析は、第２の供給入口３２５における第１の位置Ｌ１から進入部３５２の半分部分１２１４（第２の供給出口３４５の開口３４２でもある）における第１１の位置Ｌ１１へと流れ断面積が増加することを示す。例示的な実施形態において進入部３５２の半分部分１２１４における流れ断面積は、第２の供給入口３２５における流れ断面積より約１／３大きい。第１の位置Ｌ１と第１１の位置Ｌ１１との間で、第２の進入セグメント３３７および第２の成形ダクト３３９の流れ断面積は、位置Ｌ１〜１１によって異なる。この領域において、少なくとも２つの隣接する位置Ｌ６、Ｌ７は、第２の供給入口３２５からより遠くに位置する位置Ｌ７が第２の供給入口３２５により近い隣接位置Ｌ６よりも小さい流れ断面積を有するように構成される。
第１の位置Ｌ１と第１１の位置Ｌ１１との間に、供給導管３２２の半分部分１２０７において第２の入口３３５から分配出口３３０の半分部分１２１７に向かう方向における拡がりの区域より上流の隣接区域（例えば、Ｌ３）の流れ断面積より大きい流れ断面積を有する拡がりの区域（例えば、Ｌ４〜６）がある。第２の進入セグメント３３７および第２の成形ダクト３４１は、流れ１２１２の方向に沿って変化する横断面を有しそれを通って移動する第２のスラリーの流れを分配することを助ける。
断面積は、分配導管３２８の進入部３５２の半分部分１２１４における第１１の位置Ｌ１１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６へと減少する。例示的な実施形態において、進入部３５２の半分部分１２１４の流れ断面積は、分配出口３３０の半分部分１２１７の流れ断面積の約９５％である。
第２の供給入口３２５における第１の位置Ｌ１における流れ断面積は、分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６における流れ断面積よりも小さい。例示的な実施形態において、分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における流れ断面積は、第２の供給入口３２５における流れ断面積よりも約１／４大きい。
水力直径は、第２の供給入口３２５における第１の位置Ｌ１から分配導管３２８の進入部３５２の半分部分１２１４における第１１の位置Ｌ１１へと減少する。例示的な実施形態において、分配導管３２８の進入部３５２の半分部分１２１４における水力直径は、第２の供給入口３２５における水力直径の約１／２である。
水力直径は、分配導管３２８の進入部３５２の半分部分１２１４における第１１のＬ１１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６へと減少する。例示的な実施形態において、分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７の水力直径は、分配導管３２８の進入部３５２の半分部分１２１４の約９５％である。
第２の入口３２５における第１の位置Ｌ１における水力直径は、分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６における水力直径より大きい。例示的な実施形態において、分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における水力直径は、第２の供給入口３２５の水力直径の約半分未満である。
実施例２
本実施例において、図６５のスラリー分配器の半分部分１２０５を異なる流動条件下でそれを通る石膏スラリーの流れをモデル化するために用いた。全ての流動条件について、水性石膏スラリーの密度（ρ）は１，０００ｋｇ／ｍ３に設定した。水性石膏スラリーは、せん断力が掛けられた時に、その粘度が減少し得るように、せん断減粘性材料である。石膏スラリーの粘度（μ）Ｐａ．ｓを以下の方程式を有するべき乗則流体モデル（Ｐｏｗｅｒ Ｌａｗ Ｆｌｕｉｄ Ｍｏｄｅｌ）を用いて計算した：
（式中、
Ｋは定数、
はせん断速度、および
ｎはこの場合は０．１３３に等しい定数である）。
第１の流動条件において、石膏スラリーはべき乗則モデルにおいて５０の粘度Ｋ係数を有して２．５ｍ／ｓで第２の供給入口３２５に進入する。有限体積法と共に数値流体力学技術を用いて分配器における流動特性を決定した。それぞれの位置Ｌ１〜１６において、以下の流動特性を決定した：面積加重平均速度（Ｕ）、面積加重平均せん断速度
べき乗則モデル（方程式２）を用いて計算した粘度、せん断応力、およびレイノルズ数（Ｒｅ）。
せん断応力は、以下の方程式を用いて計算した：
（式中、
μはべき乗則モデル（方程式２）を用いて計算した粘度、および
はせん断速度である）。
レイノルズ数は、以下の方程式を用いて計算した：
Ｒｅ＝＝ρ×Ｕ×Ｄｈｙｄ／μ （方程式４）
（式中、
ρは石膏スラリーの密度、
Ｕは面積加重平均速度、
Ｄｈｙｄは水力直径、および
μはべき乗則モデル（方程式２）を用いて計算した粘度である）。
第２の流動条件の場合において、第２の供給入口３２５内への石膏スラリーの供給速度は、３．５５ｍ／ｓに増加した。他の全ての条件は、本実施例の第１の流動条件における物と同じであった。入口速度が２．５ｍ／ｓである第１の流動条件および入口速度が３．５５ｍ／ｓである第２の流動条件の両方についてのそれぞれの位置Ｌ１〜１６における前述の流動特性に関する次元値をモデル化した。入口条件を用いて、表ＩＩに示すようにそれぞれの位置Ｌ１〜１６についての流動特性の無次元値を決定した。
Ｋが５０に等しく設定される両方の流動条件について、平均速度は、第２の供給入口３２５における第１の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６へと減少した。例示される実施形態において、平均速度は、図６７に示すように約１／５減少した。
両方の流動条件について、せん断速度は、第２の供給入口３２５における第１の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６へと増加した。例示される実施形態において、せん断速度は、図６８に示すように第２の供給入口３２５における第１の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６へ約２倍になった。
両方の流動条件について、計算粘度は、第２の供給入口３２５における第１の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６へと減少した。例示される実施形態において、計算粘度は、図６９に例示されるように第２の供給入口３２５における第１の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６へと約半分減少した。
図７０における両方の流動条件について、せん断応力は第２の供給入口３２５における第１の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６へと増加した。例示される実施形態において、せん断応力は第２の供給入口３２５における第１の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６へと約１０％増加した。
両方の流動条件について、図７１におけるレイノルズ数は、第２の供給入口３２５における第１の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６へと減少した。例示される実施形態において、レイノルズ数は、第２の供給入口３２５における第１の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６へと約１／３減少した。両方の流動条件について、分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６におけるレイノルズ数は、層流領域にある。
実施例３
本実施例において、図６５のスラリー分配器の半分部分１２０５を、べき乗則モデル（方程式２）における係数Ｋの値を１００に設定したことを除いて実施例２の物と同様の流動条件下でそれを通る石膏スラリーの流れをモデル化するために用いた。流動条件は、他の観点において実施例２の物と同様であった。
再び、第２の供給入口３２５内への石膏スラリーの供給速度２．５０ｍ／ｓおよび３．５５ｍ／ｓの両方について流動特性を評価した。それぞれの位置Ｌ１〜１６において、以下の流動特性：面積加重平均速度（Ｕ）、面積加重平均せん断速度
べき乗則モデル（方程式２）を用いて計算した粘度、せん断応力（方程式３）、およびレイノルズ数（Ｒｅ）（方程式４）を決定した。入口条件を用いて、表ＩＩＩに示すようにそれぞれの位置Ｌ１〜１６についての流動特性の無次元値を決定した。
Ｋが１００に等しく設定される両方の流動条件について、平均速度は、第２の供給入口３２５における第１の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６へと減少した。例示される実施形態において、平均速度は、約１／５減少した。平均速度についての結果は、無次元基準で、実質的に実施例２および図６７の物と同じであった。
両方の流動条件について、せん断速度は、第２の供給入口３２５における第１の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６へと増加した。例示される実施形態において、せん断速度は、第２の供給入口３２５における第１の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６へ約２倍になった。せん断速度についての結果は、無次元基準で、実質的に実施例２および図６８の物と同じであった。
両方の流動条件について、計算粘度は、第２の供給入口３２５における第１の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６へと減少した。例示される実施形態において、計算粘度は、第２の供給入口３２５における第１の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６へと約半分減少した。計算粘度についての結果は、無次元基準で、実質的に実施例２および図６９の物と同じであった。
両方の流動条件について、せん断応力は、第２の供給入口３２５における第１の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６へと増加した。例示される実施形態において、せん断応力は第２の供給入口３２５における第１の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６へと約１０％増加した。せん断応力についての結果は、無次元基準で、実質的に実施例２および図７０の物と同じであった。
両方の流動条件について、レイノルズ数は、第２の供給入口３２５における第１の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６へと減少した。例示される実施形態において、レイノルズ数は、第２の供給入口３２５における第１の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６へと約１／３減少した。両方の流動条件について、分配導管３２８の分配出口３３０の半分部分１２１７における第１６の位置Ｌ１６におけるレイノルズ数は、層流領域にある。レイノルズ数についての結果は、無次元基準で、実質的に実施例２および図７１の物と同じであった。
図６７〜７１は、実施例２および３の異なる流動条件について計算した流動特性のグラフである。供給入口と分配出口の半分部分との間の距離にわたる流動特性の変化を表現するために曲線適合式を用いた。したがって、実施例２および３は、流動特性が入口速度および／または粘度における変動にわたって一貫していることを示す。
実施例４
本実施例において、図７２のスラリー分配器２０２０を、供給導管２０２２の球状部２１２０の１つにおける石膏スラリーの流れをモデル化するために用いた。図７２を参照すると、スラリー分配器２０２０の第１および第２の進入セグメント２０３６、２０３７は、それぞれ直径Ｄを有する。スラリー分配器２０２０は、長手方向軸に沿って、約１２×Ｄの長さを有する。スラリー分配器２０２０は、一般には縦方向２１９２に延びる中央の長手方向軸５０に関して対称である。スラリー分配器２０２０は、実質的に中央の長手方向軸に関して対称である、２つの半分部分２００４、２００５に分離されていてよい。
図７３を参照すると、図７２のスラリー分配器の半分部分２００４を、異なる速度の無次元表示を用いることを除いて実施例２の物と同様の流動条件下でそれを通る石膏スラリーの流れをモデル化するために用いた。入口直径Ｄ（ｘ＊＝ｘ／Ｄ）を、位置ベクトルｘ（ｘ＊＝ｘ／Ｄ）を非次元化（ｎｏｎ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｉｚｅ）するために長さ基準として選択し、かつ平均入口速度（Ｕ）を、速度ベクトルｕ（ｕ＊＝ｕ／Ｕ）を非次元化するために速度基準として用いた。流動条件は、他の観点において実施例２の物と同様であった。
図７３〜７６を参照すると、有限体積法と共に数値流体力学（ＣＦＤ）技術を用いて分配器の半分部分における流動特性を決定した。具体的には、区域Ａからの異なる垂直位置における平均速度を計算した。区域Ａにおける進入セグメントの中央から約０．７５Ｄ延びる区域を分析した。１２の半径方向に間隔をあけた垂直のスライスを、球状部の半径方向の周囲の１２の異なる平均スラリー速度を計算するために分析した。１２の位置は、それぞれの隣接する半径方向の位置が約３０°離れているように実質的に半径方向に間隔をあけて離れていた。図７５および７６を参照すると、半径方向の位置１は、縦方向２１９２対向する関係にある方向に一致し、かつ半径方向の位置７は、縦方向２１９２に一致する。半径方向の位置４および１０は、実質的に横断方向軸６０に整列する。
２つの異なる入口速度条件、ｕ１＝Ｕおよびｕ２＝１．５ＵでＣＦＤ技術を用いた。ＣＦＤ分析の結果は、表ＩＶにおいて見られる。速度の規模は、無次元絶対値（｜ｕ｜＊＝｜ｕ｜／Ｕ）として表わされる。データは図７７にもプロットする。スラリー分配器２０２０のもう一方の半分部分２００５は、類似の流動特性を示すであろうことを理解すべきである。
両方の流動条件について、それぞれの半径方向の位置１〜１２における平均速度は、入口速度よりも低かったが、０よりも大きかった。平均速度は、入口速度の約半分から約７／８の範囲にわたった（ｕ＊〜入口速度の０．４８から０．８３）。球状部における起伏凸ディンプル面は、進入セグメントから流れを全ての方向において半径方向に外側へ方向転換することを助けた。
スラリー速度も、入口速度と比較して減速した。所与の流動条件について全ての１２の半径方向の位置の平均速度は、実質的に類似した（〜０．６５または入口速度の６５％）。
さらに、それぞれの流動条件において、最高平均速度は、半径方向の位置３〜５および９〜１１で発生した。横断方向軸に沿った、または幅方向６０に沿ったより高い平均速度は、より多くの縁部流を側面側壁に提供することを助けた。
したがって、本実施例は、球状部２１２０がスラリーの減速およびスラリーの方向を下向きの垂直方向から半径方向の外向き水平面へ変更することを助けることを例示する。さらには、球状部２１２０は、幅方向６０におけるスラリーの動きを促進するためにスラリー流がスラリー分配器２０２０の半分部分２００４の成形ダクトの側面内側壁および側面外側壁へ進路を変えること助ける。
実施例５
本実施例において、図７２のスラリー分配器２０２０を、供給導管２０２２の成形ダクト２０４１の１つにおける石膏スラリーの流れをモデル化するために用いた。図７８を参照すると、図７２のスラリー分配器２０２０の半分部分２００４を、実施例４の物と同様の速度の無次元表示を用いることを除いて実施例２の物と同様の流動条件下でそれを通る石膏スラリーの流れをモデル化するために用いた。具体的には、成形ダクトの側面内壁および側面外壁におけるスラリーの渦運動を分析した。
図７３、７４および７８を参照すると、有限体積法と共に数値流体力学（ＣＦＤ）技術を用いて分配器２０２０の半分部分２００４における流動特性を決定した。具体的には、成形ダクト２０４１の側面内側壁および側面外側壁近くのスラリーの渦運動を分析した。図７３を参照すると、スラリーは成形ダクト２０４１に進入する時に渦巻き挙動で移動する。スラリーが縦方向２１９２に沿って分配出口２０３０へ移動する時に、スラリー流線はより整った状態になる。スラリーの渦運動を、図７４および７８に示すような区域Ｂ１およびＢ２内の約１〜３／４Ｄ（１．７２Ｄ）の長手方向の位置における成形ダクト２０４１の領域において分析した。
スラリーの渦運動は、その接線速度およびその軸流（または縦方向）速度の関数である。図７８を参照すると、渦巻流についての旋回の角度は通常、下式を用いる角および線形運動量の変動としてのスワール数（Ｓ）によって特徴づけられる：
ならびにｒは半径方向の位置を表す）。
接線速度および軸流速度の平均値を方程式５で用いる場合、式は次のようになる。
本実施例について、特徴的な渦運動（Ｓｍ）は、下式を用いて表わされる。
本実施例において、計算した渦運動を、下式を用いて旋回角を計算するために用いた。
２つの異なる無次元入口速度条件、ｕ１＝Ｕおよびｕ２＝１．５ＵでＣＦＤ技術を用いた。ＣＦＤ分析の結果は、表Ｖにおいて見られる。スラリー分配器のもう一方の半分部分は、類似の流動特性を示すであろうことを理解すべきである。本分析を通して、実施形態において、スラリー分配器は、スラリー分配器における約０から約１０の範囲の渦運動Ｓｍおよび約０度から約８４°の範囲の旋回角を生じるように構成されていてよいことが分かった。
両方の流動条件について、縁部における最大接線速度は、成形ダクトの進入部の縁部領域における入口速度の少なくとも約半分であった。側面側壁近くの渦運動は、使用時にスラリー分配器の内部形状の清浄度を維持することを助けると予期される。図７３に示すように、スラリーの渦運動は、機械軸５０に沿って分配出口２０３０への流れの方向において減少する。
実施例６
本実施例において、図７２のスラリー分配器２０２０を、供給導管２０２２および分配導管２０２８を通る石膏スラリーの流れをモデル化するために用いた。図７３および７４を参照すると、図７２のスラリー分配器２０２０の半分部分２００４を、実施例４の物と同様の速度の無次元表示を用いることを除いて実施例２の物と同様の流動条件下でそれを通る石膏スラリーの流れをモデル化するために用いた。
全ての流動条件について、水性石膏スラリーの密度（ρ）は１，０００ｋｇ／ｍ３に設定しかつ粘度Ｋ係数は５０に設定した。再び、Ｂおよび１．５Ｂの供給入口２０２４内への石膏スラリーの無次元供給速度の両方について流動特性を評価した。入口直径Ｄの関数として表わされる以下の流動特性：面積加重平均速度（Ｕ）、面積加重平均せん断速度
べき乗則モデル（方程式２）を用いて計算した粘度、およびレイノルズ数（Ｒｅ）（方程式４）を、縦方向２１９２に沿って成形ダクト２０４１の進入部より下流のそれぞれの連続する無次元位置において決定した。記載した長手方向軸５０に沿って連続する無次元位置において水力直径（方程式１）も計算した。入口流動条件を用いて、表ＶＩに示すように、それぞれの位置について流動特性の無次元値を決定した。
図７９〜８２は、実施例６の異なる流動条件について計算した流動特性のグラフである。供給入口から分配出口２０３０の半分部分２００４までの間の距離にわたる流動特性の変化を表現するために曲線適合式を用いた。したがって、実施例は、流動特性が入口速度における変動にわたって一貫していることを示す。
両方の流動条件について、平均速度は、供給導管における第１の位置（約３Ｄ）から分配導管２０２８の分配出口２０３０の半分部分２１１７における最終位置（約１２Ｄ）へと減少した。平均速度は実質的に、スラリーが縦方向２１９２に沿って移動するにつれて進行的に減少した。例示される実施形態において、平均速度は、図７９に示すように入口速度から約１／３減少した。
両方の流動条件について、せん断速度は、供給導管２０２２における第１の位置（約３Ｄ）から分配導管２０２８の分配出口２０３０の半分部分２１１７における最終位置（約１２Ｄ）へと増加した。せん断速度は、位置によって異なった。例示される実施形態において、せん断速度は、図８０に示すように、入口と比較して分配導管２０２８の分配出口２０３０の半分部分２１１７において増加した。
両方の流動条件について、計算粘度は、供給導管における第１の位置（約３Ｄ）から分配導管２０２８の分配出口２０３０の半分部分２１１７における最終位置（約１２Ｄ）へと減少した。計算粘度は、位置によって異なった。例示される実施形態において、計算粘度は、図８１に示されるように、入口と比較して分配導管２０２８の分配出口２０３０の半分部分２１１７において減少した。
両方の流動条件について、図８２におけるレイノルズ数は、供給導管における第１の位置（約３Ｄ）から分配導管２０２８の分配出口２０３０の半分部分２１１７における最終位置（約１２Ｄ）へと減少した。例示される実施形態において、レイノルズ数は、入口と比較して分配導管２０２８の分配出口２０３０の半分部分２１１７において約１／２減少した。両方の流動条件について、分配導管２０２８の分配出口２０３０の半分部分２１１７におけるレイノルズ数は、層流領域にある。
したがって、スラリー分配器の遠位の半分（約６Ｄと約１２Ｄとの間）は、スラリーの平均速度およびレイノルズ数が一般には供給入口条件に比較して安定かつ減少した流れ安定領域を提供するように構成されることが分かった。図７３に示されるように、スラリーは一般には、縦方向２１９２に沿ってこの流れ安定領域を通って流線様式で移動する。
実施例７
本実施例において、図７２のスラリー分配器２０２０を、分配導管２０２８の分配出口２０３０における石膏スラリーの流れをモデル化するために用いた。本実施例において、図７３のスラリー分配器の半分部分２００４を、出口開口２０８１の幅の無次元表示を用いることを除いて実施例２の物と同様の流動条件下でそれを通る石膏スラリーの流れをモデル化するために用いた。無次元幅（ｗ／Ｗ）は、（図７２に示すように横断方向中央中間点２１８７における中心線が０に等しい状態で）分配出口２０３０の出口開口２０８１の半分部分２１１９の端から端までである。流動条件は、他の観点において実施例２の物と同様であった。
有限体積法と共にＣＦＤ技術を用いて分配器２０２０の半分部分２００４における流動特性を決定した。具体的には、分配出口２０３０の出口開口２０８１の半分部分２１１９の幅の端から端までの種々の位置における出口開口２０８１から排出するスラリーの拡がりの角度を分析した。拡がりの角度は、以下の式を用いて決定した：
拡がりの角度＝ｔａｎー１（Ｖｘ／Ｖｚ）、 （方程式９）
（式中、Ｖｘは幅方向における平均速度およびＶｚは縦方向における平均速度である）。
拡がりの角度を、２つの異なる条件について計算し、その１つは、倣い機構が出口開口２０８１を圧縮せず（「倣い機無し」）、およびその１つは、倣い機構が出口開口２０８１を圧縮した（「倣い機」）。モデル化されたスラリー分配器２０２０において、出口開口２０８１は、出口開口２０８１の合計幅については合計２０インチに対して、それぞれの半分部分２００４、２００５については約１０インチのその全体の幅の端から端まで１インチの約３／４の高さを有する。モデル化された倣い機構は、分配出口の側面部が倣い部材と段を付けた関係にありかつ非圧縮であるように約１５インチ幅でありかつ横断方向中央中間点に整列した倣い部材を有する。モデル化された「倣い機」条件では、出口開口が倣い部材の下層にある区域において１インチの約５／８であるように倣い機構が出口開口を１インチの約１／８圧縮する。表ＶＩＩに示すように、両方の条件について拡がりの角度を決定した。
両方の条件下で、拡がりの角度は、位置が横断方向中央中間点２１８７（幅＝０）から外側により遠くへ移動するにつれて増加する。拡がりの角度は、出口開口２０８１の側縁部において最大である。
拡がりの角度は、倣い機構を用いて排出出口２０３０を圧縮し、それによって出口開口２０８１の高さを減少することによって増加した。モデル化された「倣い機」条件において、側縁部（幅＝０．４６６）における拡がりの最大角度は、「倣い機無し」条件と比較して２５パーセントを超えて増加した。「倣い機」条件において、拡がりの平均角度は、「倣い機無し」条件と比較して５０パーセントを超えて増加した。
本明細書に引用される広報、特許出願、および特許を含めた全ての参照は、あたかもそれぞれの参照が個々にかつ具体的に示されて参照により組み込まれその全体が本明細書に記述されているのと同程度に参照により本書に組み込まれる。
本発明を記述する文脈における語（特に下記の特許請求の範囲の文脈における）「１つの（ａ）」および「１つの（ａｎ）」ならびに「前記（ｔｈｅ）」ならびに類似の指示語の使用は、本明細書に別段の指示がない限りまたは文脈によって明確に否定されない限り、単数形および複数形の両方を含むと解釈される。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」という語は、特に記載の無い限り、無制限の語（すなわち、「含むが、これに限定されない」ことを意味する）と解釈される。本明細書の値の範囲の列挙は、本明細書に別段の指示が無い限り、単に範囲内にあるそれぞれの別個の範囲を個々に参照する簡単な方法として役立つことが意図され、かつそれぞれの別個の値はあたかも個々に本明細書に列挙されるように本明細書に組み込まれる。本明細書に述べる全ての方法は、本明細書に別段の指示が無い限りまたは文脈によって明確に否定されない限り、任意の適した順序で実行してよい。本明細書に提供される任意および全ての例の使用または例示的な言葉（例えば、「など（ｓｕｃｈ ａｓ）」）は、単に本発明をより良く例示することが意図されるものであり別段の請求が無い限り本発明の範囲に制限を課さない。本明細書における言葉は、任意の非請求要素を本発明の実践に不可欠な物として示すと解釈されるべきではない。
本発明の好ましい実施形態は、本発明を実施するための発明者に知られている最良の形態を含め、本明細書に述べられる。これらの好ましい実施形態の変形形態は、前述の記述を読むことで当業者に明らかになり得る。発明者は当業者が必要に応じてかかる変形形態を採用することを予期し、かつ発明者は本発明が本明細書に具体的に述べられる以外の方法で実践されることを意図する。したがって、本発明には、本明細書に添付の特許請求の範囲に列挙される準拠法によって許可されるような主題の全ての修正および同等の方法が含まれる。さらに、それらの全ての可能な変形形態における上記の要素の任意の組み合わせは、本明細書に別段の指示が無い限りまたは文脈によって明確に否定されない限り、本発明によって包含される。

Claims (30)

  1. 供給入口および前記供給入口と流体連通する供給進入出口を備える進入セグメントを含む供給導管であって、前記進入セグメントは第１の供給流軸に沿って延び、前記供給導管は前記進入セグメントの前記供給進入出口と流体連通する球状部を有する成形ダクトを含み、前記供給導管は前記球状部と流体連通する移行セグメントを含み、前記移行セグメントは第２の供給流軸に沿って延び、前記第２の供給流軸は前記第１の供給流軸と非平行関係にある、供給導管と、
    全体的に長手方向軸に沿って延びかつ進入部および前記進入部と流体連通する分配出口を含む分配導管であって、前記進入部は前記供給導管の前記供給入口と流体連通し、前記分配出口は横断方向軸に沿って所定の距離を延び、前記横断方向軸は実質的に前記長手方向軸に直交する、分配導管と
    を備えるスラリー分配器であって、
    前記球状部は、前記供給入口から前記分配出口分配導管に向かう流れ方向に対して拡がりの区域より上流の隣接区域の流れ断面積より大きい流れ断面積を有する前記拡がりの区域を有し、かつ前記成形ダクトは、前記進入セグメントの前記供給進入出口と対面する関係にある凸内面を有する、スラリー分配器。
  2. 前記第１の供給流軸は、実質的に前記長手方向軸に直交する、請求項１に記載のスラリー分配器。
  3. 前記第１の供給流軸は、実質的に前記長手方向軸および前記横断方向軸に直交する垂直軸と平行である、請求項１または２に記載のスラリー分配器。
  4. 前記第２の供給流軸は、前記長手方向軸に対して約１３５°までの範囲のそれぞれの供給角で配置される、請求項１から３のいずれか一項に記載のスラリー分配器。
  5. 前記供給導管は、前記第１の供給入口と隔離された関係に配置される第２の供給入口を備える第２の進入セグメント、前記第２の進入セグメントの前記供給進入出口と流体連通する球状部を有する第２の成形ダクト、および前記第２の成形ダクトの前記球状部と流体連通する第２の移行セグメントを含み、前記分配導管の前記進入部は、前記供給導管の前記第１および第２の供給入口と流体連通する、請求項１から４のいずれか一項に記載のスラリー分配器。
  6. 前記供給導管は、第１および第２のガイド面を含む分岐した連結器セグメントを含み、前記第１および第２のガイド面は、それぞれ出口流方向への約１３５°までの範囲の方向角の変化によって前記第１の入口を通って前記供給導管に進入するスラリーの第１の流れを方向変換するように適合されかつ前記出口流方向への約１３５°までの範囲の方向角の変化によって前記第２の入口を通って前記供給導管に進入するスラリーの第２の流れを方向変換するように適合される、請求項１から５のいずれか一項に記載のスラリー分配器。
  7. 前記球状部は、前記供給進入出口の断面積より大きい前記第１の流れ軸に直交する平面における前記断面積を有する領域を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載のスラリー分配器。
  8. 前記球状部は、全体的に前記凸内面に隣接して配置される半径方向のガイド流路を有し、前記ガイド流路は実質的に前記第１の供給流軸に直交する平面における半径方向の流れを促進するように構成される、請求項１から７のいずれか一項に記載のスラリー分配器。
  9. 前記球状部は、前記進入セグメントから前記球状部を通って前記移行セグメントへ移動するスラリーの流れの平均速度を減少するように構成される、請求項１から８のいずれか一項に記載のスラリー分配器。
  10. 前記球状部は、前記進入セグメントから前記球状部を通って前記移行セグメントへ移動する前記スラリーの流れの前記平均速度を少なくとも２０パーセント減少するように構成される、請求項１から９のいずれか一項に記載のスラリー分配器。
  11. 実質的に前記成形ダクトの前記凸内面の形状に一致する支持体表面を有する硬質支持挿入物であって、前記支持挿入物は前記凸内面の下に横たわる関係に配置される、前記支持挿入物をさらに含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載のスラリー分配器。
  12. 前記成形ダクトは、実質的にその凸内面の形状に相補的である凹外面を有しかつそれをもって下に横たわる関係にあり、前記凹外面は窪み部を画定し、前記支持挿入物は前記窪み部内に配置される、請求項１１に記載のスラリー分配器。
  13. 前記支持挿入物は、供給端部および分配端部を含み、前記支持挿入物は中心支持軸に沿って延び、前記支持挿入物は前記支持軸に関して実質的に対称である、請求項１１または１２に記載のスラリー分配器。
  14. 前記支持挿入物は、前記支持軸に直交する中心軸に関して非対称である、請求項１３に記載のスラリー分配器。
  15. 前記成形ダクトは、一対の側面側壁を含み、前記成形ダクトが、前記凸内面に隣接しかつ前記側面側壁の少なくとも１つに隣接する領域を通り前記分配出口に向かって移動するスラリーの流れが約０から約１０の渦運動（Ｓｍ）を有するように構成される、請求項１から１４のいずれか一項に記載のスラリー分配器。
  16. 前記凸内面に隣接しかつ前記側面側壁の少なくとも１つに隣接する前記領域を通り前記分配出口に向かって移動する前記スラリーの流れが約０．５から約５の渦運動（Ｓｍ）を有する、請求項１５に記載のスラリー分配器。
  17. 前記凸内面に隣接しかつ前記側面側壁の少なくとも１つに隣接する前記領域を通り前記分配出口に向かって移動する前記スラリーの流れが約０°から約８４°の旋回角（Ｓｍ）を有する、請求項１５または１６に記載のスラリー分配器。
  18. 前記分配出口は、前記横断方向軸に沿って、出口幅、ならびに前記長手方向軸および前記横断方向軸に互いに直交する垂直軸に沿って、分配出口高さを有する出口開口を含み、かつ前記進入部は、前記横断方向軸に沿って、分配進入幅、および前記垂直軸に沿って、進入高さを有する進入開口を含み、前記分配進入幅は、前記分配出口幅より小さい、請求項１から１７のいずれか一項に記載のスラリー分配器。
  19. 前記出口開口の幅対高さの比が約４以上である、請求項１３に記載のスラリー分配器。
  20. 前記供給導管および前記分配導管の少なくとも１つが、スラリーの流れが前記平均供給速度より少なくとも２０パーセント低い平均排出速度で前記分配出口から排出するように前記供給入口に進入して前記分配出口へ移動する前記スラリーの流れの平均供給速度を減少するように適合された流れ安定領域を含む、請求項１から１９のいずれか一項に記載のスラリー分配器。
  21. それぞれ供給入口および前記供給入口と流体連通する供給進入出口を備える進入セグメントを有する第１および第２の供給部であって、前記進入セグメントが全体的に垂直軸に沿って延びる第１および第２の供給部、前記進入セグメントの前記供給進入出口と流体連通する球状部を有する成形ダクト、ならびに前記球状部と流体連通する移行セグメントであって、前記移行セグメントは長手方向軸に沿って延び、前記長手方向軸は前記垂直軸に直交する移行セグメントを含む分岐した供給導管と、
    全体的に前記長手方向軸に沿って延びかつ進入部および前記進入部と流体連通する分配出口を含む分配導管であって、前記進入部は前記供給導管の前記第１および第２の供給入口と流体連通し、前記分配出口は横断方向軸に沿って所定の距離を延び、前記横断方向軸は実質的に前記長手方向軸に直交する、分配導管と
    を備えるスラリー分配器であって、
    前記第１および第２の球状部はそれぞれ、前記それぞれの第１および第２の供給入口から前記分配出口分配導管に向かう流れ方向に対して拡がりの区域より上流の隣接区域の流れ断面積より大きい流れ断面積を有する前記拡がりの区域を有し、かつ前記第１および第２の成形ダクトはそれぞれ、前記第１および第２の進入セグメントの前記それぞれの第１および第２の供給進入出口と対面する関係にある凸内面を有する、スラリー分配器。
  22. それぞれ、前記第１および第２の成形ダクトの前記凸内面の前記形状に実質的に一致する支持体表面をそれぞれが有する第１および第２の硬質支持挿入物であって、それぞれが前記凸内面の下に横たわる関係に配置される、前記支持挿入物をさらに含む、請求項２１に記載のスラリー分配器。
  23. 前記第１および第２の供給入口ならびに前記第１および第２の進入セグメントは、前記長手方向軸に対して約１３５°までの範囲のそれぞれの供給角で配置される、請求項２０または２１に記載のスラリー分配器。
  24. 前記第１および第２の供給入口ならびに前記第１および第２の進入セグメントは、実質的に前記長手方向軸に整列したそれぞれの供給角で配置される、請求項２１から２３のいずれか一項に記載のスラリー分配器。
  25. 水およびセメント系材料を撹拌して水性セメント質スラリーを形成するように適合されたミキサーと、
    前記ミキサーと流体連通するスラリー分配器であって、前記スラリー分配器は、
    供給入口および前記供給入口と流体連通する供給進入出口を備える進入セグメントを含む供給導管であって、前記進入セグメントは第１の供給流軸に沿って延び、前記供給導管は前記進入セグメントの前記供給進入出口と流体連通する球状部を有する成形ダクトを含み、前記供給導管は前記球状部と流体連通する移行セグメントを含み、前記移行セグメントは第２の供給流軸に沿って延び、前記第２の供給流軸は前記第１の供給流軸と非平行関係である、供給導管と、
    全体的に長手方向軸に沿って延びかつ進入部および前記進入部と流体連通する分配出口を含む分配導管であって、前記進入部は前記供給導管の前記供給入口と流体連通し、前記分配出口は横断方向軸に沿って所定の距離を延び、前記横断方向軸は実質的に前記長手方向軸に直交する、分配導管とを含み、
    前記球状部が、前記供給入口から前記分配出口分配導管に向かう流れ方向に対して拡がりの区域より上流の隣接区域の流れ断面積より大きい流れ断面積を有する前記拡がりの区域を有し、かつ前記成形ダクトが、前記進入セグメントの前記供給進入出口と対面する関係にある凸内面を有する、スラリー分配器と
    を備える、セメント質スラリー混合および分注アセンブリ。
  26. ミキサーから水性セメント質スラリーの流れを排出するステップと、
    水性セメント質スラリーの流れを第１の供給流軸に沿ってスラリー分配器の供給入口を通って平均供給速度で送るステップと、
    前記水性セメント質スラリーの流れを前記スラリー分配器の球状部内へ送るステップであって、前記球状部は前記供給入口からの流れ方向に対して拡がりの区域より上流の隣接区域の流れ断面積より大きい流れ断面積を有する前記拡がりの区域を有し、前記球状部は前記供給入口から前記球状部を通って移動する前記水性セメント質スラリーの流れの前記平均速度を減少するように構成される、ステップと、
    前記水性セメント質スラリーの流れを第２の供給流軸に沿って延びる移行セグメント内へ送るステップであって、前記第２の供給流軸は前記第１の供給流軸と非平行関係にある、ステップと、
    前記水性セメント質スラリーの流れを分配導管内へ送るステップであって、前記分配導管は横断方向軸に沿って所定の距離を延びる分配出口を含み、前記横断方向軸は実質的に前記長手方向軸に直交する、ステップと
    を含む、セメント質製品を調製する方法であって、
    前記成形ダクトが、前記水性セメント質スラリーの流れが実質的に前記第１の供給流軸に直交する平面における半径方向の流れに入るように第１の供給流軸と対面する関係にある凸内面を有する、方法。
  27. 前記凸内面に隣接しかつ前記側面側壁の少なくとも１つに隣接する領域を通って前記分配出口に向かって移動する前記スラリーの流れが、約０から約１０の渦運動（Ｓｍ）を有する、請求項２６に記載のセメント質製品を調製する方法。
  28. 前記凸内面に隣接しかつ前記側面側壁の少なくとも１つに隣接する領域を通って前記分配出口に向かって移動する前記スラリーの流れが、約０．５から約５の渦運動（Ｓｍ）を有する、請求項２６または２７に記載のセメント質製品を調製する方法。
  29. 前記凸内面に隣接しかつ前記側面側壁の少なくとも１つに隣接する前記領域を通って前記分配出口に向かって移動する前記スラリーの流れが、約０°から約８４°の旋回角（Ｓｍ）を有する、請求項２６から２８のいずれか一項に記載のセメント質製品を調製する方法。
  30. 前記水性セメント質スラリーの流れを、前記供給入口に進入して前記分配出口へ移動する前記水性セメント質スラリーの流れの平均供給速度を減少するように適合された流れ安定領域を通して送るステップと、
    前記水性セメント質スラリーの流れを、前記平均供給速度より少なくとも２０パーセント低い平均排出速度で前記分配出口から排出するステップと
    をさらに含む、請求項２６から２９のいずれか一項に記載のセメント質製品を調製する方法。
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