JP2023537209A - 混合装置 - Google Patents

Abstract

プラスターボード（例えば、石膏ボード）などの軽量建築用パネルは、建物の内部仕切りを形成するために一般的に使用される。プラスターボードのシートは、典型的には手で運ばれ、位置決めされる。したがって、プラスターボードの重量を低減することが望ましい。プラスターボードを製造するために使用されるスタッコスラリー中に水性泡を含有させることが知られている。しかしながら、従来の公知のミキサーは、泡を破壊することが分かっている。本発明は、泡を混合チャンバ１１０に導入するための入口１３０を含むスタッコスラリー混合装置１００であって、入口１３０は、混合チャンバ１１０の壁内の入口開口部１３２と、そこから延在する入口導管１３４とを含み、入口導管１３４の長手方向軸１３６と混合部材１２０によって画定される混合経路１２４の接線１４０との間の相対角度が９０度未満である、スタッコスラリー混合装置を提供する。【選択図】図３

Description

本発明は、スラリー混合装置に関し、特に、より望ましいスタッコスラリーを提供するスタッコスラリー混合装置に関する。

プラスターボード（例えば、石膏ボード）などの軽量建築用パネルは、建物の内部仕切りを形成するために一般的に使用される。仕切りを形成するために、最初に木材、金属、または別の好適な材料で骨組みを構築し、プラスターボードのシートをねじまたは他の固定具でフレームに取り付けて、連続的な仕切り表面を形成するのが典型的である。レンガ壁などの固体壁に前記パネルを取り付けて、より望ましい仕上げ表面を形成することも知られている。前記パネルは、典型的には、壁および天井を構築するために使用される。プラスターボードは、典型的には、スタッコスラリーから形成される。スタッコおよび他の添加剤は、典型的には、水と混合されてスラリーを形成し、次いで、高温で乾燥されてプラスターボードを形成する。

プラスターボードのシートは、典型的には手で運ばれ、位置決めされる。したがって、プラスターボードの重量を低減することが望ましい。さらに、ボードが軽量であるほど、支持骨組みはそれほど頑丈でなくて済むので、組み付け性が向上し、コストが削減される。プラスターボードシートを形成するために使用されるスラリー中に水性泡を含有させることが知られている。泡は気泡を含み、プラスターボードシートが形成されると、気泡は完成したプラスターボードシートに微小空隙を形成し、結果としてプラスターボードシートの重量を減少させる。

従来の公知の混合装置の混合作用は、気泡を破壊することが分かっている。さらに、プラスターボードの製造に使用される多くの公知の原材料は疎水性であり、これらの原材料は接触時に気泡を破壊する可能性がある。これらの問題を克服するために、より多量の泡を形成することが知られている。しかしながら、このことにより、スラリー中の発泡剤または界面活性剤の割合が不必要に高くなる。

気泡の破壊を低減するために、より少ないスラリーを混合することも知られている。しかしながら、このことにより、不均質なスタッコスラリーが形成され、ひいては、連続性を有さないプラスターボードが形成されることが分かっている。

本発明の目的および態様は、従来の公知の混合装置に関する少なくともこれらの問題を軽減することを目指すものである。

本発明の第１の態様によれば、
原材料を受け入れて混合するための容器と、
容器内で移動し、容器内に収容されている原材料を混合するように構成された混合部材であって、混合部材の移動が非直線混合経路を画定する、混合部材と
を備えるスタッコスラリー混合装置であって、
容器は、
少なくとも水性泡を含む原材料を容器に導入するための第１の入口であって、容器の壁内の入口開口部と、そこから延在する入口導管とを備え、入口導管の長手方向軸と混合経路の接線との間の相対角度が９０度未満である、第１の入口と、
容器内への別の原材料の導入のための容器の壁内の第２の入口開口部を備える第２の入口と、
混合スラリーのための出口と
を備え、
第１の入口および出口は、使用中に、容器内の水性泡の平均滞留時間が容器内のスタッコスラリーの他の成分の平均滞留時間と同様であるように位置決めされる、スタッコスラリー混合装置が提供される。

このようにして、第１の入口を介して装置に流入する材料が十分に均質化されたスタッコスラリー内に確実に分散されるのを助けるスタッコスラリー混合装置が提供される。水性泡が第１の入口を介して供給されるので、泡内の気泡の破壊が低減され得、その結果、最終プラスターボード製品において所望の通気レベルを達成するのに必要な発泡剤または界面活性剤の量が低減され得る。したがって、発泡効率を最大化することができる。さらに、発泡剤または界面活性剤のレベルが最小限に抑えられる。

入口導管は、混合部材の回転方向から離れる方向に入口開口部から延在し得る。このようにして、入口導管に沿って移動する泡は、第１の入口に隣接した容器内で混合されているスタッコスラリーの移動方向に少なくとも部分的に一致する移動方向を有し得る。入口開口部は、容器の壁内の開口部であり得る。入口導管は、パイプ、チューブ、および／または水性泡を搬送するのに好適な任意の他の構造を含み得る。入口導管は線状であり得る。入口導管は直線状であり得る。あるいは、入口導管は湾曲し得る。入口導管は、入口開口部に直接隣接する直線部分と、直線部分から延在する湾曲部分とを備え得る。このようにして、混合装置の全体積および／または総設置面積を低減しつつ、入口開口部に隣接する直線入口導管部分を依然として設けることができる。

本発明のいくつかの実施形態では、水性泡は、第１の入口に隣接した容器内で混合されているスタッコスラリーの速度に一致する速度で第１の入口を介して供給され、その結果、泡に対する剪断力が低減され得る。さらに、泡は、容器内で混合されている十分に均質化されたスタッコスラリー内にほぼ瞬時に分散され得、そのことにより、必要な混合時間が短縮され得る。したがって、本発明は、より望ましいスタッコスラリーを提供することができる。

混合経路は、完全に単一平面内に位置し得る。したがって、混合部材は、単一の軸を中心とした回転などの単一の移動方向のみを有し得る。入口導管の長手方向軸は、混合経路が位置する平面に対して平行に、かつその平面から離間して位置し得る。このようにして、第１の入口を介して導入される泡などの原材料は、混合部材に向かって直接方向付けられなくてもよい。このような配置は、泡がスタッコスラリーに含有される前に混合部材によって衝撃を受けて破壊されるのを防止し得る。

混合部材は、第１の入口と出口との間に位置決めされ得る。このことにより、第１の入口を介して導入された泡などの原材料は、出口を介して容器から取り出される前に、混合部材を通過するおよび／または越える必要があり得る。このようにして、スタッコスラリーを均質化することができる。あるいは、第１の入口は、混合部材と出口との間に位置決めされ得る。このことにより、第１の出口を介して容器内に導入される水性泡は、混合部材と直接接触しない。

混合部材は、第２の入口と出口との間に位置決めされ得る。このことにより、第２の入口を介して導入された別の原材料は、出口を通して容器から取り出される前に、混合部材を通過する、または越える必要があり得る。したがって、スタッコスラリーを均質化することができる。あるいは、第２の入口は、混合部材と出口との間に位置決めされ得る。

好ましくは、入口開口部は、容器の側壁に位置する。容器の１つまたは複数の側壁は、混合中に混合部材が移動する平面に実質的に垂直である容器の範囲である。容器が円筒形であり、混合部材が回転ディスクである実施形態では、側壁は、回転ディスクが回転する平面に対して実質的に垂直である。したがって、そのような実施形態では、側壁は回転ディスクの回転軸に実質的に平行である。さらに、使用中に、容器の１つまたは複数の側壁は、地面に対して実質的に垂直であることが多い。

好ましくは、第２の入口開口部は、容器の上壁に位置する。容器の上壁は、使用中に、混合部材が混合中に移動する平面に実質的に平行である容器の境界である。上壁はまた、使用中に、容器の最も高い境界と見なされ得る。

好ましくは、第２の入口は、第１の入口から離間し得る。この文脈において、離間するという用語は、第１の入口および第２の入口が、それらが供給する原材料が相互作用する前に原材料がスラリー中に実質的に含有されるように、互いから十分に離れていることを意味すると解釈すべきである。好ましくは、第１の入口および第２の入口は、容器内で互いに垂直方向に離間している。好ましくは、第１の入口および第２の入口は、容器内で互いに水平方向に離間している。好ましくは、第１の入口および第２の入口は、容器の周囲で互いに離間している。より好ましくは、第１の入口および第２の入口は、二次元以上において（例えば、限定的ではないが、垂直方向に、および容器の周囲で）互いに離間している。

このようにして、第１の入口を介して導入される水性泡は、混合の初期段階において、第２の入口を介して導入される別の原材料から分離された状態に保たれ得る。このような特徴は、疎水性添加剤が第２の入口を介して容器に導入される場合に、混合の初期段階において水性泡を疎水性添加剤から分離することが泡効率を高めると考えられるので、特に有利であり得る。

本発明は、耐湿性プラスターボードの製造時に使用されるスタッコスラリーを混合するときに有益であることを立証し得る。耐湿性プラスターボードの製造のためのスラリーは、水性泡を不安定にする効果を有する疎水化添加剤を含む。この不安定化効果は、疎水化添加剤がシロキサンオイル（例えば、ポリメチル水素シロキサン）を含むか、またはシロキサンオイル系のものである場合に特に明らかである。

本発明はまた、高い割合の再生プラスター材料を含むスタッコスラリーを混合する場合に、これらの再生材料がかなりの割合の疎水性材料を含み得るので、有益であることを立証し得る。本発明において提供されるような適切な管理をしなければ、この疎水性材料は、混合中に水性泡を著しく不安定にし、潜在的に製造ロス（混合中の泡量の減少）をもたらす可能性がある。さらに、材料を再生利用する傾向が継続して強まっていることを考えると、将来のプラスターボードにおける再生材料の割合は将来増加する可能性があり、この問題の重要性が増加する。スラリーに導入される疎水性石膏粒子は、再生利用された耐湿性製品ならびに回収されたソーイングダストおよびトリミングダストに由来し得る。

再生材料を用いて耐湿性プラスターボードを製造する場合、本発明のように正確に管理されない限り、上記の効果が組み合わさって発生し、水性泡に対して非常に強い不安定化効果をもたらす可能性がある。

第１の入口は、容器の周囲に隣接して設けられ、第２の入口は、容器の中心に隣接して設けられ得る。このようにして、入口の各々が互いに隣接して位置決めされる配置よりも長い間、第１の入口を介して導入される泡などの原材料は、第２の入口を介して導入される疎水性添加剤などの原材料から遠ざけられ得る。

好ましくは、第１の入口および出口は、互いに離間している。この文脈において、離間しているという用語は、第１の入口および出口が互いから十分に離れており、水性泡がスタッコスラリー全体にわたって混合されてスタッコスラリーが概ね均質になることを意味すると解釈すべきである。好ましくは、第１の入口および出口は、容器内で垂直方向に互いに離間している。好ましくは、第１の入口および出口は、容器内で水平方向に互いに離間している。好ましくは、第１の入口および出口は、容器の周囲で互いに離間している。より好ましくは、第１の入口および出口は、二次元以上において（例えば、限定的ではないが、垂直方向に、および容器の周囲で）互いに離間している。

好ましくは、第１の入口および出口は、使用中に、水性泡が第１の入口から出口まで実質的に螺旋状の経路に沿って進むように位置決めされる。

入口開口部は、楕円形または長円形であり得る。あるいは、入口開口部は、湾曲スロットまたはＣ字形スロットなどのスロット形状であり得る。このようにして、入口開口部で受ける背圧は、円形などの他の形状と比較して低減され得る。

接線は、入口開口部に隣接する点における混合経路の接線であり得る。

入口導管は、入口導管の長手方向軸と混合経路の接線との間の相対角度が８９～０度になるように、入口開口部から延在し得る。あるいは、入口導管は、入口導管の長手方向軸と混合経路の接線との間の相対角度が７０～０度になるように、入口開口部から延在し得る。あるいは、入口導管は、入口導管の長手方向軸と混合経路の接線との間の相対角度が４５～０度になるように、入口開口部から延在し得る。あるいは、入口導管は、入口導管の長手方向軸と混合経路の接線との間の相対角度が３０～０度になるように、入口開口部から延在し得る。あるいは、入口導管は、入口導管の長手方向軸と混合経路の接線との間の相対角度が２０～０度になるように、入口開口部から延在し得る。

入口導管は、入口導管の長手方向軸と混合経路の接線との間の相対角度が８９度未満なるように、入口開口部から延在し得る。あるいは、入口導管は、入口導管の長手方向軸と混合経路の接線との間の相対角度が７０度未満なるように、入口開口部から延在し得る。あるいは、入口導管は、入口導管の長手方向軸と混合経路の接線との間の相対角度が４５度未満なるように、入口開口部から延在し得る。あるいは、入口導管は、入口導管の長手方向軸と混合経路の接線との間の相対角度が３０度未満なるように、入口開口部から延在し得る。あるいは、入口導管は、入口導管の長手方向軸と混合経路の接線との間の相対角度が２０度未満なるように、入口開口部から延在し得る。

入口導管は、入口導管の長手方向軸が混合経路の接線に平行になるように、入口開口部から延在し得る。このようにして、第１の入口を介して導入される泡の移動方向および／または速度は、第１の入口に隣接した容器内で混合されているスタッコスラリーの移動方向および／または速度とより厳密に一致し、その結果、泡に対する剪断力が低減され得る。

容器は、第３の入口をさらに備え得る。好ましくは、第３の入口は、容器の壁内の第３の入口開口部と、そこから延在する第３の入口導管とを含み、第３の入口導管の長手方向軸と混合経路の接線との間の相対角度は９０度未満である。第１の入口に関して上述したいずれの特徴も、第３の入口にも適用され得る。好ましくは、第３の入口は、第１の入口から離間し得る。さらに、複数の入口によって、泡を複数の位置で導入することができ、その結果、スラリーの均質性が向上し得る。加えて、複数の入口によって、各入口で受ける背圧を低減することが可能になる。したがって、各入口において生じる個々の剪断レベルが低減され得る。好ましくは、混合部材は、第３の入口と出口との間に位置決めされる。あるいは、第３の入口は、混合部材と出口との間に位置決めされる。

出口は、出口開口部を備える。出口は、出口導管をさらに備え得る。好ましくは、出口導管は、出口開口部から離れるにつれて、混合部材の回転方向から逸れる。このようにして、出口導管の経路は、出口開口部に隣接した容器内で混合されているスタッコスラリーの移動方向と位置合わせされ得る。したがって、スラリーは、スラリーが容器から取り出されるときにスラリー中の気泡が破壊される程度まで圧縮されず、および／または別の形の影響を受けない可能性がある。出口開口部は、容器の壁内の開口部であり得る。出口導管は、パイプ、チューブ、および／またはスラリーを搬送するのに好適な任意の他の構造を含み得る。出口導管は線状であり得る。出口導管は直線状であり得る。あるいは、出口導管は湾曲し得る。出口導管は、出口開口部に直接隣接する直線部分と、直線部分から延在する湾曲部分とを備え得る。このようにして、混合装置の全体積を低減すると同時に、出口開口部に隣接する直線出口導管部分を依然として設けることができる。

出口導管は、出口導管の長手方向軸と混合経路の別の接線との間の相対角度が８９～０度になるように、出口開口部から延在し得る。別の接線は、出口開口部に隣接する点における混合経路の接線であり得る。あるいは、出口導管は、出口導管の長手方向軸と混合経路の別の接線との間の相対角度が７０～０度になるように、出口開口部から延在し得る。あるいは、出口導管は、出口導管の長手方向軸と混合経路の別の接線との間の相対角度が４５～０度になるように、出口開口部から延在し得る。あるいは、出口導管は、出口導管の長手方向軸と混合経路の別の接線との間の相対角度が３０～０度になるように、出口開口部から延在し得る。あるいは、出口導管は、出口導管の長手方向軸と混合経路の別の接線との間の相対角度が２０～０度になるように、出口開口部から延在し得る。

出口導管は、出口導管の長手方向軸と混合経路の別の接線との間の相対角度が９０度未満になるように、出口開口部から延在し得る。別の接線は、出口開口部に隣接する点における混合経路の接線であり得る。あるいは、出口導管は、出口導管の長手方向軸と混合経路の別の接線との間の相対角度が７０度未満になるように、出口開口部から延在し得る。あるいは、出口導管は、出口導管の長手方向軸と混合経路の別の接線との間の相対角度が４５度未満になるように、出口開口部から延在し得る。あるいは、出口導管は、出口導管の長手方向軸と混合経路の別の接線との間の相対角度が３０度未満になるように、出口開口部から延在し得る。あるいは、出口導管は、出口導管の長手方向軸と混合経路の別の接線との間の相対角度が２０度未満になるように、出口開口部から延在し得る。

あるいは、出口導管は、混合経路の方向および／または配向と無関係に、出口開口部から延在し得る。例えば、出口開口部は容器の最下点に設けられてもよく、出口導管はそこから下方に延在してよい。

出口導管は、別の入口を備え得る。したがって、泡は、別の入口を介して出口導管に直接導入され得る。泡が出口に直接導入され得ることも想定される。出口導管は、弁および／またはカバーを備え得る。弁および／またはカバーは、出口を選択的に閉鎖するように構成され得る。

スラリー混合装置が複数の出口を備える場合、出口のうちの１つのみ、全ての出口、または選択された出口が、本明細書で前述した特徴のいずれか１つまたは複数を単独で、または組み合わせて備え得る。

出口によって、混合されたスタッコスラリーを容器から取り出すことができる。出口は、混合されたスタッコスラリーを容器から、スタッコスラリーからプラスターボードを製造するように構成された別の機器に搬送し得る。好ましくは、スラリー混合装置は複数の出口を備え得る。複数の出口を設けることにより、容器から流出する混合スタッコスラリーの速度が低下し得る。したがって、混合スタッコスラリーおよびその中に含まれる泡が受ける剪断レベルは低下し得る。したがって、混合中に破壊される泡の気泡の量が減少し得る。

混合部材および１つまたは複数の出口に対する入口の位置の任意の組み合わせが想定されることを理解されたい。例えば、第１の入口および第２の入口は混合部材の第１の側に位置し、第３の入口および１つまたは複数の出口は混合部材の第２の側に位置し得る。特に、混合部材は、容器を上部および下部に分離し得、第１の入口および第２の入口は上部に設けられ、第３の入口および１つまたは複数の出口は下部に設けられ得る。

混合経路は、混合されているスタッコスラリーが容器を周回移動する経路であり得る。スタッコスラリーは、混合中に、回転スラリー渦を形成し得る。混合経路は、回転スラリー渦が容器内で移動する経路であり得る。混合経路は、混合部材の単一要素の移動によって画定され得る。例えば、混合部材の移動中にその端部または縁部を追跡することにより、混合経路が形成され得る。混合経路は、丸形、円形、湾曲形、楕円形、長円形、または任意の他の非直線形状であり得る。

好ましくは、第１の入口および出口は、使用中に、容器内の水性泡の平均滞留時間が容器内のスタッコスラリーの他の成分の平均滞留時間の３０％以内になるように位置決めされる。さらに好ましくは、使用中に、容器内の水性泡の平均滞留時間は、容器内のスタッコスラリーの他の成分の平均滞留時間の２０％以内である。さらにより好ましくは、使用中に、容器内の水性泡の平均滞留時間は、容器内のスタッコスラリーの他の成分の平均滞留時間の１０％以内である。最も好ましくは、使用中に、容器内の水性泡の平均滞留時間は、容器内のスタッコスラリーの他の成分の平均滞留時間の５％以内である。

容器は混合チャンバであり得る。容器は、円筒形または任意の他の既知の形状であり得る。容器は、入口および出口を除いて、水密性であり得る。容器内で混合されているスラリーの特性（例えば、温度または密度）を監視するために、少なくとも１つのセンサが設けられ得る。混合装置の操作は自動化され得る。したがって、必要なセンサおよび制御機器が設けられ得る。入口開口部は、円筒形容器の湾曲壁に位置し得る。出口もまた、円筒形容器の湾曲壁に位置し得る。あるいは、出口は、円筒形容器の平面壁に位置し得る。複数の出口を含む実施形態では、出口は、円筒形容器の湾曲壁および平面壁の両方に設けられ得る。

混合部材は混合ディスクであり得る。混合ディスクは、ディスクの周囲または曲面上に、またはディスクの周囲または曲面に沿って配置された複数の歯を備え得る。複数の歯は、ディスクの周囲または曲面の全体が歯状になるように配置され得る。混合ディスクは、前記ディスクの少なくとも１つの実質的に平坦な表面上に配置された複数の歯を備え得る。複数の歯は、ディスクの少なくとも１つの平面の全体が歯状になるように配置され得る。

あるいは、混合部材は混合アームであり得る。混合部材は、容器内で回転するように構成され得る。混合部材は、容器内の原材料を撹拌し、かき混ぜ、混ぜ合わせ、または別様に含有させて均質なスラリーにすることができる。混合部材は、保守および／または交換のために容器から取り外し可能であり得る。混合部材は、細長い部材であり得る。混合部材は、混合部材の移動中に、スタッコスラリーが混合部材によって容器の第１の領域から容器の第２の領域に移動されるように螺旋状であり得る。

混合部材は、複数の混合ディスクおよび／またはアームを備え得る。各々の混合ディスクおよび／または混合アームは、少なくとも１つの他の混合ディスクおよび／または混合アームとは異なる方向に、または異なる速度で移動し得る。各々の混合ディスクおよび／または混合アームは、共通軸を中心として回転するように構成され得る。あるいは、各々の混合ディスクおよび／または混合アームは、少なくとも１つの他の混合ディスクおよび／または混合アームとは異なる軸を中心として回転するように構成され得る。

第１の入口は、弁および／またはカバーを備え得る。弁および／またはカバーは、第１の入口を選択的に閉鎖するように構成され得る。

好ましくは、第２の入口は第２の入口導管を含み、第２の入口導管は、第２の入口導管の長手方向軸と混合経路の接線との間の相対角度は９０度未満になるように延在する。第１の入口に関して上述したいずれの特徴も、第２の入口にも適用され得る。

装置は、容器の内面に付着した原材料を除去するように構成されたスクレーパをさらに備え得る。スクレーパは、少なくとも１つの回転部材を備え得る。スクレーパは、使用中に、容器の上壁の内面を擦り取るように構成され得る。スクレーパは、容器の内面への原材料の蓄積を少なくとも部分的に防止し得る。入口または（複数ある場合は）各々の入口は、スクレーパと混合部材との間に位置決めされ得る。

スラリーは、懸濁液または溶液であり得る。スタッコは、化学式ＣａＳＯ_４・１／２Ｈ_２Ｏの硫酸カルシウム半水和物であり得る。したがって、スラリーは水およびスタッコを含み得る。スラリーは、とりわけ、繊維、シリコーンオイルなどの疎水性添加剤、以前製造されたプラスターボードなどの再生材料、リン酸塩および酸などの１つまたは複数の添加剤をさらに含み得る。疎水性添加剤および再生材料などのいくつかの添加剤は、接触時に泡を破壊する可能性がある。したがって、前記添加剤を含むスタッコスラリーを製造する場合、発泡効率を最大化することが望ましい。

本発明の第２の態様では、本発明の第１の態様のスタッコスラリー混合装置を使用してスタッコスラリーを混合する方法であり、
少なくとも水性泡を含む原材料を、前記第１の入口を介して容器に導入するステップと、
別の原材料を、第２の入口を介して容器に導入するステップと、混合部材を移動させて容器内で原材料を混合し、出口を介して混合スラリーを容器から取り出すステップと
を含む混合方法であって、
容器内の水性泡の平均滞留時間が容器内のスタッコスラリーの他の成分の平均滞留時間と同様である、混合方法も記載されている。

このようにして、容器内のスタッコスラリー内に水性泡を混入させる方法が提供される。

好ましくは、容器内の水性泡の平均滞留時間は、容器内のスタッコスラリーの他の成分の平均滞留時間の３０％以内である。さらに好ましくは、使用中に、容器内の水性泡の平均滞留時間は、容器内のスタッコスラリーの他の成分の平均滞留時間の２０％以内である。さらにより好ましくは、使用中に、容器内の水性泡の平均滞留時間は、容器内のスタッコスラリーの他の成分の平均滞留時間の１０％以内である。最も好ましくは、使用中に、容器内の水性泡の平均滞留時間は、容器内のスタッコスラリーの他の成分の平均滞留時間の５％以内である。

好ましくは、水性泡は、第１の入口を介してスタッコスラリーに導入される唯一の原材料である。

好ましくは、第２の入口を介してスタッコスラリーに導入される別の原材料は、少なくとも１種の疎水性材料を含む。疎水性材料は、固体を含み得る。疎水性材料は、液体を含み得る。

好ましくは、第２の入口を介してスタッコスラリーに導入される別の原材料は、固体材料を含む。さらに好ましくは、第２の入口を介してスタッコスラリーに導入される別の原材料は、基本的に固体材料から成る。最も好ましくは、第２の入口を介してスタッコスラリーに導入される別の原材料は、固体材料から成る。固体材料は疎水性であり得ることが想定される。

次に、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しながら、単なる例として説明する。

第１のスタッコスラリーミキサーの概略平面断面図である。 図１に示すスタッコスラリーミキサーの概略側面断面図である。 第２のスタッコスラリーミキサーの概略平面断面図である。 図３に示すスタッコスラリーミキサーの概略側面断面図である。

図１は、第１のスタッコスラリーミキサー１００の概略平面断面図である。ミキサー１００は、円筒形混合チャンバ１１０を含む。混合アーム１２０は、混合チャンバ１１０内に配置され、回転中心点１２２を中心として回転するように構成される。混合アーム１２０は、図１に示す配向において時計回りに回転するように示されているが、混合アーム１２０の反時計回りの回転も想定される。回転点１２２を中心とした混合アーム１２０の回転は、円形混合経路１２４を画定する。図１に示す混合経路１２４は、混合アーム１２０の一端１２６の移動によって画定される。

ミキサー１００は、第１の入口１３０を含む。ミキサー１００はさらに第２の入口を含み、これについては以下の図２を参照しながらより詳細に説明する。第１の入口１３０は、円筒形混合チャンバ１１０の湾曲壁に入口開口部１３２を含む。第１の入口１３０はさらに、入口開口部１３２から延在する入口導管１３４を含む。入口導管１３４は、混合経路１２４の方向とは反対方向に混合チャンバ１１０から離れる方向に延在する。特に、図１に示す配向では、混合経路１２４は、第１の入口１３０に隣接する点において略上方向を有し、入口導管１３４は、混合チャンバ１１０から略下方向に延在する。

第１の入口１３０の入口導管１３４は、入口導管１３４の長手方向軸１３６が、円形混合経路１２４の第１の接線１４０に平行であり、接線１４０から離間するように、混合チャンバ１１０から離れる方向に延在する。第１の接線１４０は、入口開口部１３２に隣接する点における混合経路１２４の接線である。したがって、水性泡などの原材料は、それらが混合経路１２４を周回移動するときに、混合チャンバ１１０内に既に存在する他の原材料の移動方向に対して接線方向に、第１の入口１３０を介して混合チャンバ１１０内に導入され得る。

ミキサー１００はさらに、出口１５０を含む。出口１５０は、円筒形混合チャンバ１１０の湾曲壁に出口開口部１５２を含む。出口１５０はさらに、出口開口部１５２から延在する出口導管１５４を含む。出口導管１５４は、混合経路１２４の方向に向かう方向に混合チャンバ１１０から離れる方向に延在する。特に、図１に示す配向では、混合経路１２４は、出口１５０に隣接する点において略下方向を有し、出口導管１５４は、混合チャンバ１１０から略下方向に延在する。ここで、第１の入口１３０および出口１５０は、出口１５０から流出するスラリーが実質的に均質になるように、互いに離間している。

出口１５０の出口導管１５４は、入口導管１５４の長手方向軸１５６が、円形混合経路１２４の第２の接線１４２に平行であり、第２の接線１４２から離間するように、混合チャンバ１１０から離れる方向に延在する。第２の接線１４２は、出口開口部１５２に隣接する点における混合経路１２４の接線である。したがって、混合スラリーは、混合スラリーが混合チャンバ１１０内の混合経路１２４を周回移動するときに、混合スラリーの移動方向に対して接線方向に、出口１５０を介して混合チャンバ１１０から取り出され得る。

図２は、図１に示すスタッコスラリーミキサー１００の概略側面断面図である。図２に示すように、混合アーム１２０は、第１の入口１３０と出口１５０との間に位置決めされる。ミキサー１００はさらに第２の入口１６０を含み、第２の入口は、混合アーム１２０が第２の入口１６０と出口１５０との間に位置決めされるように、混合アーム１２０に対して第１の入口１３０と同じ側にあるように示されている。

入口開口部１３２は、混合チャンバ１１０の湾曲壁１１２において、混合チャンバ１１０の上面１１４の近くに位置決めされる。入口導管１３４は、入口導管１３４の長手方向軸１３６が、混合アーム１２０が位置する平面１２８に平行で、平面１２８から離間しており、かつ平面１２８より上に位置するように、円筒形混合チャンバ１１０から離れる方向に延在する。

出口開口部１５２は、混合チャンバ１１０の湾曲壁１１２において、混合チャンバ１１０の下面１１６の近くに位置決めされる。出口導管１５４は、出口導管１５４の長手方向軸１５６が、混合アーム１２０が位置する平面１２８に平行で、平面１２８から離間しており、かつ平面１２８より下に位置するように、円筒形混合チャンバ１１０から離れる方向に延在する。

図１および図２に示すミキサー１００を用いてスラリーを混合するために、スタッコ、水、および任意の所望の添加剤などの原材料が第２の入口１６０を介して混合チャンバ１１０に導入され得る。次に、混合アーム１２０を回転させて、原材料をスタッコスラリーに混合することができる。スラリーが混合アーム１２０によって移動されると、泡が第１の入口１３０を介して導入され得る。第１の入口１３０を接線方向に配置することにより、泡が混合チャンバ１１０に入る際に受ける剪断応力を最小限に抑えることができる。泡は、スラリーの動きおよび混合アーム１２０の移動により、スラリー全体に均一に分散され得る。スラリーおよび泡が所望の程度まで混合されると、混合されたスラリーは、出口１５０を介して混合チャンバ１１０から取り出され得る。出口１５０を接線方向に配置することにより、泡が混合チャンバ１１０から出る際に受ける剪断応力を最小限に抑えることができる。

図３は、第２のスタッコスラリーミキサー２００の概略平面断面図である。ミキサー２００は、円筒形混合チャンバ２１０を含む。混合ディスク２２０は、混合チャンバ２１０内に配置され、回転中心点２２２を中心として回転するように構成される。混合ディスク２２０は、その外縁に沿っていくつかの歯２２６を含む。歯２２６は、図３では離間して示されているが、歯２２６は隣接していてもよい。したがって、図３に示すよりも多くの歯２２６が設けられてもよい。混合ディスク２２０は、図３に示す配向において時計回りに回転するように示されているが、混合ディスク２２０の反時計回りの回転も想定される。回転点２２２を中心とした混合ディスク２２０の回転は、円形混合経路２２４を画定する。図２に示す混合経路２２４は、混合ディスク２２０の歯２２６の一端の移動によって画定される。

ミキサー２００は、第１の入口２３０を含む。ミキサー２００はさらに第２の入口を含み、これについては以下の図４を参照しながらより詳細に説明する。第１の入口２３０は、円筒形混合チャンバ２１０の湾曲壁内の入口開口部２３２を含む。第１の入口２３０はさらに、入口開口部２３２から延在する入口導管２３４を含む。入口導管２３４は、混合経路２２４の方向とは反対方向に混合チャンバ２１０から離れる方向に延在する。特に、図３に示す配向では、混合経路２２４は、第１の入口２３０に隣接する点において略上方向を有し、入口導管２３４は、混合チャンバ２１０から略下方向に延在する。

第１の入口２３０の入口導管２３４は、入口導管２３４の長手方向軸２３６が、円形混合経路２２４の第１の接線２４０に平行であり、接線２４０から離間するように、混合チャンバ２１０から離れる方向に延在する。第１の接線２４０は、入口開口部２３２に隣接する点における混合経路２２４の接線である。したがって、水性泡などの原材料は、混合チャンバ２１０内に既に存在する他の原材料が混合経路２２４を周回移動するときに、それらの原材料の移動方向に対して接線方向に、第１の入口２３０を介して混合チャンバ２１０内に導入され得る。

ミキサー２００はさらに、図３に示されていない出口を含み、これについては以下の図４を参照しながらより詳細に説明する。

図４は、図３に示す第２のスタッコスラリーミキサー２００の概略側面断面図である。出口２５０は、混合チャンバ２１０の下面２１６に位置決めされた３つの出口開口部を含み、それぞれの出口導管が出口開口部から延在する。出口導管は、混合チャンバ２１０の下面２１６から離れる方向に、出口開口部から離れるように延在する。図４に示す配向では、出口導管は下方に延在する。

図４に示すように、混合ディスク２２０は、第１の入口２３０と出口２５０との間に位置決めされる。ミキサー２００はさらに第２の入口２６０を含み、第２の入口２６０は、混合ディスク２２０が第２の入口２６０と出口２５０との間に位置決めされるように、混合ディスク２２０に対して第１の入口２３０と同じ側にあるように示されている。

入口開口部２３２は、混合チャンバ２１０の湾曲壁２１２において、混合チャンバ２１０の上面２１４の近くに位置決めされる。入口導管２３４は、入口導管２３４の長手方向軸２３６が、混合ディスク２２０が位置する平面に平行で、その平面から離間しており、かつその平面より上に位置するように、円筒形混合チャンバ２１０から離れる方向に延在する。

図３および図４に示すミキサー２００を用いてスラリーを混合するために、スタッコ、水、および任意の所望の添加剤などの原材料が第２の入口２６０を介して混合チャンバ２１０に導入され得る。次に、混合ディスク２２０を回転させて、原材料をスタッコスラリーに混合することができる。スラリーが混合ディスク２２０によって移動されると、泡が第１の入口２３０を介して導入され得る。第１の入口２３０を接線方向に配置することにより、泡が混合チャンバ２１０に入る際に受ける剪断応力を最小限に抑えることができる。泡は、スラリーの動きおよび混合ディスク２２０の移動により、スラリー全体に均一に分散され得る。スラリーおよび泡が所望の程度まで混合されると、混合されたスラリーは、出口２５０を介して混合チャンバ２１０から取り出され得る。

Claims (21)

1. 原材料を受け入れて混合するための容器と、
   前記容器内で移動し、前記容器内に収容されている原材料を混合するように構成された混合部材であって、前記混合部材の移動が非直線混合経路を画定する、前記混合部材と
   を備えるスタッコスラリー混合装置であって、
   前記容器は、
   少なくとも水性泡を含む原材料を前記容器に導入するための第１の入口であって、前記容器の壁内の入口開口部と、そこから延在する入口導管とを備え、前記入口導管の長手方向軸と前記混合経路の接線との間の相対角度が９０度未満である、前記第１の入口と、
   前記容器内への別の原材料の導入のための容器の壁内の第２の入口開口部を備える第２の入口と、
   混合スラリーのための出口と
   を備え、
   前記第１の入口および前記出口は、使用中に、前記容器内の前記水性泡の平均滞留時間が前記容器内のスタッコスラリーの他の成分の平均滞留時間と同様であるように位置決めされる、スタッコスラリー混合装置。
2. 前記入口導管は、前記混合部材の回転方向から離れる方向に前記入口開口部から延在する、請求項１に記載のスタッコスラリー混合装置。
3. 前記混合経路は、完全に単一平面内に位置し、前記入口導管の前記長手方向軸は、前記混合経路が位置する平面に対して平行に、かつ前記平面から離間して位置する、請求項１または請求項２に記載のスタッコスラリー混合装置。
4. 前記混合部材は、前記第１の入口と前記出口との間に位置決めされる、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のスタッコスラリー混合装置。
5. 前記混合部材は、前記第２の入口と前記出口との間に位置決めされる、請求項１～請求項４のいずれか一項に記載のスタッコスラリー混合装置。
6. 前記入口開口部は、前記容器の側壁に位置する、請求項１～請求項５のいずれか一項に記載のスタッコスラリー混合装置。
7. 前記第２の入口開口部は、前記容器の上壁に位置する、請求項１～請求項６のいずれか一項に記載のスタッコスラリー混合装置。
8. 前記第２の入口は、前記第１の入口から離間している、請求項１～請求項７のいずれか一項に記載のスタッコスラリー混合装置。
9. 前記入口開口部は、楕円形または長円形である、請求項１～請求項８のいずれか一項に記載のスタッコスラリー混合装置。
10. 前記入口導管は、前記入口導管の前記長手方向軸と前記混合経路の前記接線との間の相対角度が４５度未満なるように、前記入口開口部から延在する、請求項１～請求項９のいずれか一項に記載のスタッコスラリー混合装置。
11. 前記入口導管は、前記入口導管の前記長手方向軸と前記混合経路の前記接線との間の相対角度が２０度未満なるように、前記入口開口部から延在する、請求項１～請求項１０のいずれか一項に記載のスタッコスラリー混合装置。
12. 前記入口導管は、前記入口導管の前記長手方向軸が前記混合経路の前記接線に平行になるように、前記入口開口部から延在する、請求項１～請求項１１のいずれか一項に記載のスタッコスラリー混合装置。
13. 前記容器は、第３の入口をさらに備える、請求項１～請求項１２のいずれか一項に記載のスタッコスラリー混合装置。
14. 前記出口は、出口開口部と、そこから延在する出口導管とを備え、前記出口導管は、前記出口開口部から離れるにつれて、前記混合部材の回転方向から逸れる、請求項１～請求項１３のいずれか一項に記載のスタッコスラリー混合装置。
15. 前記出口導管の長手方向軸と前記混合経路の別の接線との間の相対角度は、９０度未満である、請求項１４に記載のスタッコスラリー混合装置。
16. 前記混合経路は円形である、請求項１～請求項１５のいずれか一項に記載のスタッコスラリー混合装置。
17. 使用中に、前記容器内の前記水性泡の平均滞留時間は、前記容器内の前記スタッコスラリーの他の成分の平均滞留時間の３０％以内である、請求項１～請求項１６のいずれか一項に記載のスタッコスラリー混合装置。
18. 使用中に、前記容器内の前記水性泡の平均滞留時間は、前記容器内の前記スタッコスラリーの他の成分の平均滞留時間の２０％以内である、請求項１～請求項１７のいずれか一項に記載のスタッコスラリー混合装置。
19. 請求項１～請求項１８のいずれか一項に記載のスタッコスラリー混合装置を使用してスタッコスラリーを混合する混合方法であり、少なくとも水性泡を含む原材料を第１の入口を介して容器に導入するステップと、別の原材料を第２の入口を介して前記容器に導入するステップと、混合部材を移動させて前記容器内で前記原材料を混合するステップと、混合されたスラリーを、出口を介して前記容器から取り出すステップとを含む混合方法であって、前記容器内の前記水性泡の平均滞留時間は、前記容器内の前記スタッコスラリーの他の成分の平均滞留時間と同様である混合方法。
20. 前記水性泡は、前記第１の入口を介して前記スタッコスラリーに導入される唯一の原材料である、請求項１９に記載の混合方法。
21. 前記第２の入口を介して前記スタッコスラリーに導入される別の原材料は、少なくとも１種の疎水性材料を含む、請求項１９または請求項２０に記載の混合方法。

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