JP6990232B2 - 繊維強化セメント質パネル製造用ヘッドボックスおよび形成ステーション - Google Patents
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- B28B19/0092—Machines or methods for applying the material to surfaces to form a permanent layer thereon to webs, sheets or the like, e.g. of paper, cardboard
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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- C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0067—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability making use of vibrations
-
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Description
この出願は、同時係属中の、
2016年8月5日に出願された、「METHODS OF MAKING FIBER REINFORCED CONCRETE PANELS USING A CONTINUOUS PROCESS」と題する米国特許出願第第62/371,554号、
2016年8月5日に出願された、「METHOD FOR PRODUCING FIBER REINFORCED CEMENTITIOUS SLURRY USING A MULTI-STAGE CONTINUOUS MIXER」と題する米国特許出願第第62/371,590号、
2016年8月5日に出願された、「CONTINUOUS MIXER AND METHOD OF MIXING REINFORCED FIBERS WITH CEMENTITIOUS MATERIALS」と題する米国特許出願第第62/371,578号
に関連し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
横方向の後壁、側壁、凹状の横方向の前側壁、開口上部、および形成ウェブ上にスラリーを向けるための開口底部を有する、移動ウェブの進行方向に対して横方向に取り付けられたヘッドボックスと、
後壁に解放可能に取り付けられた可動ダム、ダムの底壁に取り付けられたシールと、
側壁から延伸するヘッドボックスの高さ調整および支持システムと、を備える。
堅固に取り付けられたヘッドボックスの内側表面に強化繊維を含有するセメント質スラリーを堆積させることと、
ヘッドボックスからスラリーを連続層として進行ウェブ上に堆積させることと、
進行ウェブ上で強化繊維を含有する前記堆積されたセメント質スラリーを振動させることと、を含み、
ヘッドボックスから堆積された繊維-スラリー混合物は、高さ4インチおよび直径2インチのパイプを使用したスランプ試験に従って測定した場合、4~11インチのスランプを有する、連続方法。得られる繊維-スラリー混合物はまた、また20RPM速度で作動するスピンドルHA4を備えたブルックフィールド粘度計、モデルDV-II+Proを使用して、測定した場合、45000センチポアズ未満、好ましくは30000センチポアズ未満、より好ましくは15000センチポアズ未満、最も好ましくは10000センチポアズ未満の粘度を有する。典型的には、得られる繊維-スラリー混合物は、少なくとも1500センチポアズの粘度を有する。
構造的サブフロアパネル
構造屋根外装パネル
構造用外装パネル
構造基礎壁パネル
永久型枠パネル
屋根カバーボード
耐衝撃パネル
外装サイディングパネルおよびトリム
外観ファサードと建築用パネル
建築天井パネル
屋根瓦
タイルバックボード
合成石、レンガ、タイル
カウンタートップ
家具
プレハブ壁アセンブリ、床および床天井アセンブリ、および屋根アセンブリ
合プレート、配向性ストランドボード、および様々な用途における低、中、および高密度ファイバボードの代替製品
アクセスフロアパネル
その他の用途
特に指定のない限り、本明細書中の百分率は全て、存在する場合、重量パーセントである。
ヘッドボックスは、セメント質パネル製造ラインの移動表面上の層として繊維-スラリー混合物を、0.125~2インチ厚、好ましくは0.25~1インチ厚、典型的には0.40~0.75インチ厚の層として、繊維強化セメントパネルを製造するためのパネル製造ラインの移動表面上に均一に堆積させることになる。繊維-スラリー混合物は、45000センチポアズ未満、より好ましくは30000センチポアズ未満、最も好ましくは15000センチポアズ未満の粘度を有する。得られる繊維-スラリー混合物はまた、4~11インチの、高さ4インチ、直径2インチのパイプを使用したスランプ試験によるスランプも有する。繊維-スラリー混合物は典型的には、スラリー混合物組成物に頼る押し出し製造法には非常に高い粘度を示さない。
上述のように繊維が埋め込まれた凝結可能スラリーの層を配設すると、フレーム12は、ベルト14上を走行する凝結スラリー-繊維混合物46の上側表面を成形するために設けられた形成デバイスを有してもよい。
図2~図6は、本発明の形成ヘッドボックスの設計を示す。このヘッドボックス設計は本発明の一実施形態を表す。本開示の範囲から逸脱することなく、本発明の目的を満たすために、形成ヘッドボックスアセンブリのいくつかの変更された設計も考えられる。これらの変更は、湾曲移行部のサイズおよび形状、貯蔵部のサイズ、湾曲移行部および直線状リップを製造するために使用されるプレートの厚さ、湾曲移行部を超えて延伸する直線状リップの長さ、貯蔵部内でスラリーが撹拌されることを維持する機構、貯蔵部内に材料が蓄積するのを防止するための機械的および振動的手段、貯蔵部の後端部におけるスラリー漏れを制御する方法などを含む。
スラリーミキサー2としては、種々の連続式または回分式ミキサーを用いることができる。例えば、参照により本明細書に組み込まれる、ICRIガイドライン第320.5R-2014号、技術指針、コンクリート補修装置の画像アトラス、国際コンクリート補修協会、2014年5月に記載されているモルタルミキサーをセメント質スラリー3を調製するために本発明において使用することができる。これらには、水平シャフトミキサー、タンブルモルタルミキサー、回転ドラム固定ミキサー、パン型ミキサー、回転槽回転パドルミキサー、遊星パドルミキサー、水平シャフトミキサー-ポンプ組み合わせ、および垂直シャフトミキサー-ポンプ組み合わせが含まれる。水平軸ミキサー-ポンプ組み合わせおよび垂直軸ミキサー-ポンプ組み合わせは連続ミキサーである。さらに、ジョージらに付与された米国特許第7,513,963B2号に開示されている連続スラリーミキサーもまた、本発明に使用することができる。参照により本明細書に組み込まれる国特許第7,347,896号(コラム6、36~56行)に開示されている連続スラリーミキサーもまた、スラリーを連続的に調製するために使用され得る。
本発明の繊維-スラリー連続ミキサーは、好ましくは連続水平ミキサーである。
繊維-スラリーミキサーの原料入口ポート(入口導管)のサイズ、位置、および配向は、繊維-スラリーミキサーへの原料の導入を容易にし、またミキサー内のスラリー混合物からのポートの閉塞の可能性を最小にするように構成される。
図11は、本発明の繊維-スラリー混合器を使用して作製された繊維強化スラリー-セメント質混合物のスランプパテ101の写真を示す。
図13は、本発明の方法によって製造された繊維-スラリー混合物を使用して製造された3/4インチ厚の繊維強化セメントのパネルの厚さプロファイルである。それは単一層が堆積されたとき達成された一貫した厚さを示す。繊維-スラリー混合物は、ポルトランドセメント、石膏、およびガラス繊維を含んでいた。
Claims (10)
- 進行方向を有する移動形成ウェブ上にスラリーを堆積させるためのスラリー供給装置であって、
前記移動形成ウェブの進行方向に対して横方向に取り付けられて、横方向の後壁、側壁、凹状の横方向の前壁、開口上部、および前記移動形成ウェブ上にスラリーを向けるための開口底部を有するヘッドボックスと、
前記後壁に取り外し可能に取り付けられた高さ方向に調整が可能な可動ダム、前記ダムの底壁に取り付けられたシールと、
対向する前記側壁から延伸するヘッドボックスマウントと、
前記ヘッドボックスから排出されたスラリーを振動させるために、前記ヘッドボックスの下方に配置され、前記ヘッドボックスを越えて延伸している振動ユニットと、を備え、
前記凹状の横方向の前壁は、上側の垂直な直線部分と、湾曲部分と、下側の前記湾曲部分からスラリー室に対して遠位に延びる部分とを有する形成プレートであり、
前記振動ユニットは、ばね懸架式脚部と、力を直接繊維セメントスラリーの堆積されたマットに向け、前記マットに向かう方向とは他の方向への振動を相殺する2つのモータと、を有する振動テーブルを含む単一質量システムである、スラリー供給装置。 - 前記ヘッドボックスにスラリーを提供するように構成および配列された往復スラリー搬送機構をさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記ヘッドボックスは、前記横方向の後壁の後ろ側に取り付けられたカウンタウェイトをさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記凹状の横方向の前壁が、1インチ~24インチの曲率半径を有し、30~90度の弧を形成する、請求項1に記載の装置。
- 前記往復スラリー搬送機構が、スラリーの供給源に接続され、前記ヘッドボックスの内側表面にごく接近した端部を有する導管を含み、前記導管の前記端部が、前記ヘッドボックスの端部間で前記導管の前記端部を横方向に往復運動する往復運動機構に係合されている、請求項2に記載の装置。
- 前記ヘッドボックスが、前記移動形成ウェブの前記進行方向に対して通常横方向に配設されている、請求項1に記載の装置
- 請求項1~6のいずれか一項に記載のヘッドボックスから移動形成ウェブ上に、強化繊維を含有するセメント質スラリーの均一層を堆積させるための連続プロセスであって、
堅固に取り付けられた前記ヘッドボックスの内側表面に、強化繊維を含有するセメント質スラリーを堆積させることと、
前記ヘッドボックスから前記スラリーを連続層として前記移動形成ウェブ上に堆積させることと、
前記移動形成ウェブ上で前記堆積された強化繊維を含有するセメント質スラリーを振動させることと、を含む、連続プロセス。 - 前記ヘッドボックスから堆積された繊維-スラリー混合物は、高さ4インチ、直径2インチのパイプを使用したスランプ試験により測定した場合、4~11インチのスランプを有し、前記ヘッドボックスから堆積された繊維-スラリー混合物はまた、20RPM速度で作動するスピンドルHA4を備えたブルックフィールド粘度計、モデルDV-II+Proを使用して測定した場合、45000センチポアズ未満の粘度を有する、請求項7に記載の連続プロセス。
- 前記移動形成ウェブが、毎分1~100フィートの速度で移動し、前記振動ユニットが、毎分1000~2000回の速度で振動テーブルにより振動して、前記モータが、+/-1/64インチ~+/-1/4インチの範囲のストロークを提供するように、前記振動テーブルに十分な力を加える、請求項7に記載の連続プロセス。
- 前記スラリーが、0.20~0.7:1の水対セメントの重量比を有し、前記スラリーが、前記ヘッドボックスに毎分0.10~25立方フィートの速度で堆積され、前記ヘッドボックスから排出され、パネル製造ラインの移動表面上に厚さ0.125~2インチの連続層として均一に堆積された前記セメント質スラリーおよび強化繊維が、繊維強化セメントパネルを製造するための、請求項7に記載の連続プロセス。
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