(57)【要約】  多脚排出ブーツは、入口導管と、接合部分によって分離された第１および第２の出口導管とを含むことができる。入口導管は、エントリセグメントと、トランジションセグメントと、エントリセグメントとトランジションセグメントと間に配置されたヒール部分を含む。入口導管は、入口端部と接合端部とを含むことができる。接合部分は、第１および第２の接合開口部間の入口導管の接合端部に配置される。接合部分は、主流排出軸に対して実質的に垂直で実質的に平面の壁領域を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エントリセグメントと、トランジションセグメントと、前記エントリセグメントと前記トランジションセグメントとの間に配置されたヒール部分とを含む入口導管であって、
前記エントリセグメントは入口開口部を規定する入口端部を有し、前記エントリセグメントは前記入口端部と前記ヒール部分との間を延伸する主流エントリ軸に沿って配置され、
前記トランジションセグメントは接合端部を有し、前記トランジションセグメントは前記ヒール部分と前記接合端部との間を延伸する主流排出軸に沿って配置され、前記接合端部は第１の接合開口部および第２の接合開口部を規定し、前記第１の接合開口部は前記第２の接合開口部に対して間隔を置いた関係で配置され、
前記ヒール部分は、前記主流エントリ軸に沿って前記入口開口部から、前記ヒール部分を通じて、前記主流排出軸に沿って前記トランジションセグメントまで移動するスラリの流れを方向づけるように構成された表面を有する、前記入口導管と、
前記入口導管の前記第１の接合開口部と流体連通する第１の出口導管であって、第１の排出開口部を規定する排出端部を含む前記第１の出口導管と、
前記入口導管の前記第２の接合開口部に流体連通する第２の出口導管であって、第２の排出開口部を規定する排出端部を含む前記第２の出口導管と、
前記入口導管の前記接合端部に配置された接合部分であって、前記接合部分は前記第１の接合開口部と前記第２の接合開口部との間に配置され、
前記接合部分は実質的に平面の壁領域を含み、前記壁領域は前記主流排出軸に対して実質的に垂直である、前記接合部分と
を備える多脚排出ブーツ。
【請求項２】
エントリセグメントと、トランジションセグメントと、前記エントリセグメントと前記トランジションセグメントとの間に配置されたヒール部分とを含む入口導管であって、
前記エントリセグメントは入口開口部を規定する入口端部を有し、前記エントリセグメントは前記入口端部と前記ヒール部分との間を延伸する主流エントリ軸に沿って配置され、
前記トランジションセグメントは接合端部を有し、前記トランジションセグメントは前記ヒール部分と前記接合端部との間を延伸する主流排出軸に沿って配置され、前記接合端部は第１の接合開口部および第２の接合開口部を規定し、前記第１の接合開口部は前記第２の接合開口部に対して間隔を置いた関係で配置され、
前記ヒール部分は、前記主流エントリ軸に沿って前記入口開口部から、前記ヒール部分を通じて、前記主流排出軸に沿って前記トランジションセグメントまで移動するスラリの流れを方向づけるように構成された表面を有し、
前記入口開口部と前記第１の接合開口部および第２の接合開口部との間を延伸する入口通路を規定する前記入口導管と、
前記入口導管の前記第１の接合開口部と流体連通する第１の出口導管であって、第１の排出開口部を規定する排出端部を含む前記第１の出口導管と、
前記入口導管の前記第２の接合開口部に流体連通する第２の出口導管であって、第２の排出開口部を規定する排出端部を含む前記第２の出口導管と、
前記入口導管の前記接合端部に配置された接合部分であって、前記第１の接合開口部と前記第２の接合開口部との間に配置された前記接合部分と
を備え
前記入口導管は、前記接合部分に隣接する前記入口通路内の流入規制部を規定する輪郭部を含む多脚排出ブーツ。
【請求項３】
前記エントリセグメントは、前記トランジションセグメントに対する送り角度で配置され、前記送り角度は約４５度から約１７０度までの範囲内である請求項１または２に記載の多脚排出ブーツ。
【請求項４】
前記スラリの主流は、約１０度から約１３５度までの範囲内での方向角の変更によって前記主流エントリ軸から前記主流排出軸に転送される請求項１〜３のいずれか一項に記載の多脚排出ブーツ。
【請求項５】
前記入口導管の前記入口開口部は、断面積を有し、前記第１の出口導管の前記第１の排出開口部は、前記入口導管の前記入口開口部の前記断面積より小さいまたは略等しい断面積を有し、前記第２の出口導管の前記第２の排出開口部は、前記入口導管の前記入口開口部の断面積より小さいまたは略等しい断面積を有する請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の多脚排出ブーツ。
【請求項６】
前記第１の出口導管の前記第１の排出開口部の前記断面積は、前記第２の出口導管の前記第２の排出開口部の前記断面積と実質的に同じである請求項５に記載の多脚排出ブーツ。
【請求項７】
前記第１の出口導管の前記第１の排出開口部の前記断面積は、前記入口導管の前記入口開口部の前記断面積の約８５％未満であり、前記第２の出口導管の前記第２の排出開口部の前記断面積は、前記入口導管の前記入口開口部の前記断面積の約８５％未満である請求項５または６に記載の多脚排出ブーツ。
【請求項８】
輪郭部は、上部凸状領域と、対向する下部凸状領域とを含み、前記上部凸状領域および前記下部凸状領域は、前記上部凸状領域と前記下部凸状領域との間で流入規制部を規定するために入口通路内で互いに向かって突出する請求項１〜７のいずれか一項に記載の多脚排出ブーツ。
【請求項９】
輪郭部は、第１の案内経路および第２の案内経路を規定し、流入規制部は、前記主流排出軸に対して実質的に垂直な左右軸に沿った前記第１の案内経路と前記第２の案内経路との間に横方向から配置され、前記第１の案内経路および前記第２の案内経路の各々は、前記流入規制部の断面積より大きな断面積を有する請求項１〜８のいずれか一項に記載の多脚排出ブーツ。
【請求項１０】
第１の案内経路および第２の案内経路は、前記第１の接合開口部および前記第２の接合開口部とそれぞれ実質的に整列する請求項１〜９のいずれか一項に記載の多脚排出ブーツ。
【請求項１１】
流入規制部は、高さ軸に沿った最大高さを有し、前記高さ軸は、前記主流排出軸と左右軸との双方に対して垂直であり、第１の案内経路および第２の案内経路の各々は、前記流入規制部の前記最大高さより大きい前記高さ軸に沿った最大高さを有する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の多脚排出ブーツ。
【請求項１２】
互いに間隔を置いた関係で配置された第１の圧縮部材と第２の圧縮部材とを含む圧縮装置であって、前記接合部分は、前記第１の圧縮部材と前記第２の圧縮部材との間に配置され、前記第１の圧縮部材および前記第２の圧縮部材のうちの少なくとも１つは、圧縮軸に沿って他の圧縮部材に対する移動範囲を超えて移動可能であり、前記圧縮軸は、平常位置と圧縮位置との間で前記主流排出軸に対して実質的に垂直である、前記圧縮装置をさらに備え、
前記入口導管と、前記接合部分に隣接する前記第１の出口導管および前記第２の出口導管とのうちの少なくとも１つの一部分は、前記平常位置に比べて圧縮される請求項１〜１１のいずれか一項に記載の多脚排出ブーツ。
【請求項１３】
前記圧縮部材の各々は、実質的に平面である圧縮面を備え、前記圧縮面は、互いに且つ前記主流排出軸に対して実質的に平行関係にある請求項１２に記載の多脚排出ブーツ。
【請求項１４】
前記圧縮装置は、前記第２の圧縮部材に対して前記第１の圧縮部材を選択的に移動させるように構成されたアクチュエータを含む請求項１２または１３に記載の多脚排出ブーツ。
【請求項１５】
前記圧縮装置は、前記接合部分を周期的に圧縮するためにアクチュエータが所定の頻度にしたがって周期的に作動されるように、アクチュエータを制御するように構成されたコントローラを含む請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の多脚排出ブーツ。
【請求項１６】
前記圧縮装置は、所定のストロークによって前記第１の圧縮部材および前記第２の圧縮部材を互いに向けて移動させるためにアクチュエータを作動させるように、前記アクチュエータを制御するように構成されたコントローラを含む請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の多脚排出ブーツ。
【請求項１７】
水性焼石膏スラリを形成するために水と焼石膏とを撹拌するように構成されたミキサと、
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の多脚排出ブーツであって、前記ミキサと流体連通する前記多脚排出ブーツと
を備える石膏スラリの混合および分配アセンブリ。
【請求項１８】
前記多脚排出ブーツは、前記ミキサと流体連通する排出導管の終端部分を備える請求項１７に記載の石膏スラリの混合および分配アセンブリ。
【請求項１９】
ミキサから水性スラリの主流を排出するステップと、
約１０度から約１３５度までの範囲内の方向角の変更によって主流エントリ軸から主流排出軸に対して請求項１〜１８のいずれか一項に記載の多脚排出ブーツの入口導管内に前記スラリの主流を転送するステップと、
前記水性スラリの主流を、前記多脚排出ブーツの第１の出口導管および第２の出口導管を分離する接合部分の上流の前記入口導管内の流入規制部を通過して移動させるステップと、
前記多脚排出ブーツ内において、前記水性スラリの第１の排出流と前記水性スラリの第２の排出流とに前記主流排出軸に沿って移動する前記水性スラリの主流を分岐するステップと、
前記第１の出口導管および前記第２の出口導管から前記第１の排出流および前記第２の排出流を排出するステップと
を備えるセメント質の製品を調合する方法。
【請求項２０】
前記多脚排出ブーツの前記接合部分を圧縮するステップ
をさらに備える請求項１９に記載のセメント質の製品を調合する方法。
【請求項２１】
前記接合部分を圧縮するステップは、所定の頻度にしたがって周期的に生じる請求項２０に記載のセメント質の製品を調合する方法。
【請求項２２】
前記接合部分を圧縮するステップは、所定のストロークによって第１の圧縮部材および第２の圧縮部材を互いに向けて移動させるステップを含む請求項２０または２１に記載のセメント質の製品を調合する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
この特許出願は、「石膏スラリの多脚排出ブーツの設計」と題して２０１１年１０月２４日に出願された米国仮特許出願第６１／５５０，８８５号、および「スラリスプリッタの圧搾ための自動装置」と題して２０１１年１０月２４日に出願された第６１／５５０，８７３号に対する優先権の有効性を主張し、その各々は、その全体がこの参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本開示は、連続型ボード（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｂｏａｒｄ）の製造工程に関し、特にセメント質の物品の製造に関連する、スラリの分配のための装置、システム、および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
多くの種類のセメント質の物品において、多くの場合、固化石膏（硫酸カルシウム二水塩）が主成分である。例えば、固化石膏は、伝統的なプラスター（例えばプラスター表面の内部建物壁）の利用によって、および建物の内壁および天井の典型的な石壁構造において使用される石膏塗りボードにおいて、作成される最終製品の主成分である。さらに、特許文献１に記載されるように、固化石膏は、石膏／セルロース繊維の複合ボードおよび製品の主成分である。固化石膏も、また、石膏ボードのエッジ間の接合部を補充し平滑化する製品に含まれる（例えば、特許文献２を参照）。また、精密に機械加工される模型製作および金型製作のための有用な材料などの多くの特殊材料によって、大量の固化石膏を含む製品を製造する。典型的には、このような石膏を含有するセメント質の製品は、セメント質のスラリを形成するのに適切なように、焼石膏（硫酸カルシウムαもしくはβ半水化物および／または無水石膏）、水、および他の成分の混合物の調合することにより作られる。セメント質の物品の製造において、例えば特許文献３に記載されるように、セメント質のスラリおよび所望される添加剤は、多くの場合、連続ミキサ内で混合される。
【０００４】
例えば、典型的な製造工程において、石膏ボードは、水性焼石膏スラリを形成するために、焼石膏（概して「スタッコ」と呼ばれる）を水中に一様に分散させることにより製造される。水性焼石膏スラリは、典型的には、一様の石膏スラリを形成するために内容物を撹拌するための手段を含むミキサの中にスタッコおよび水および他の添加剤を入れることにより、連続的な方式で製造される。スラリは、ミキサの排出口に向かって、およびその排出口を通じて、およびミキサの排出口に接続された排出導管の中に連続的に導かれる。ミキサ内および／または排出導管内の水性焼石膏スラリに、水性泡を組み合わせることができる。スラリの流れは、形成テーブルによって支持されたカバーシート材料の移動ウェブ上に連続的に堆積される排出導管を通過する。
【０００５】
前進するウェブ上にスラリを広げる。カバーシート材料の第２のウェブは、スラリを被覆し、且つ連続型ウォールボードのプレフォームのサンドイッチ構造を形成するために加えられる。連続型ウォールボードのプレフォームは、所望の厚さを得るために、従来の形成ステーションなどにおいて形成処理される。
【０００６】
焼石膏は、ウォールボードのプレフォーム内の水と反応し、コンベアが製造ラインの下方にウォールボードのプレフォームを移動するようにセットされる。プレフォームが十分にセットされたラインに沿った点において、ウォールボードのプレフォームを寸断して、セグメント化する。セグメントは、過剰な水を落とすために裏返されて、（例えばキルン内で）乾かされ、所望の寸法の最終的なウォールボード製品を提供するために加工される。
【０００７】
石膏ウォールボードの製造に関連する操作上のいくつかの問題を解決するための従来の装置および方法を、本願と同一出願人による特許文献４〜９に開示しており、それらの文献は参照によって本明細書に援用される。
【０００８】
所定量の完成品を形成するために組み合わせられるスタッコに対する水の重量比率を、多くの場合、当該技術分野において「水−スタッコ比」（ｗａｔｅｒ−ｓｔｕｃｃｏ  ｒａｔｉｏ（ＷＳＲ））と呼ぶ。配合の変更を伴わずにＷＳＲを低減させると、それ相応にスラリ粘性を増加させ、それによって、スラリが形成テーブル上で拡散する機能を低下させる。石膏ボード製造工程において水の使用を低減する（すなわち、ＷＳＲを低下させる）ことは、工程におけるエネルギー需要を低減する機会を含む多くの有利性をもたらすかもしれない。しかしながら、ミキサに取り付けた排出導管を通じて粘着性の石膏スラリを漸増的に搬送して、このようなスラリを形成テーブル上に一様に広げることは、極めて難問のままである。
【０００９】
この背景が、読者を支援するために発明者によって記述されており、示した問題のうちのいずれかが当該技術分野においてそれら自身理解されたという表れとは見なせないことは、認識されるだろう。記載の原理は、いくつかの態様および実施形態において、他のシステムにおける本来的な問題を軽減することができるが、保護される新しいアイデアの範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定されるのであって、本明細書に明記されるあらゆる特殊な問題を解決するための開示される特徴の能力によるものではないことは、認識されるだろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５，３２０，６７７号明細書
【特許文献２】米国特許第３，２９７，６０１号明細書
【特許文献３】米国特許第３，３５９，１４６号明細書
【特許文献４】米国特許第５，６８３，６３５号明細書
【特許文献５】米国特許第５，６４３，５１０号明細書
【特許文献６】米国特許第６，４９４，６０９号明細書
【特許文献７】米国特許第６，８７４，９３０号明細書
【特許文献８】米国特許第７，００７，９１４号明細書
【特許文献９】米国特許第７，２９６，９１９号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
１つの態様において、本開示は、セメント質の製品の調合で用いられる多脚排出ブーツ（ｍｕｌｔｉ−ｌｅｇ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  ｂｏｏｔ）の実施形態を対象にする。実施形態において、多脚排出ブーツは、スラリミキサと流体連通して配置され、水性セメント質のスラリの流れをスラリミキサから受け入れることができる。実施形態において、多脚排出ブーツは入口導管と、接合部分で分離された第１および第２の出口導管を含むことができる。
【００１２】
１つの実施形態において、多脚排出ブーツは、入口導管と、接合部分で分離された第１および第２の出口導管を含む。入口導管は、エントリセグメントと、トランジションセグメントと、エントリセグメントとトランジションセグメントと間に配置されたヒール部分を含む。
【００１３】
エントリセグメントは、入口開口部を規定する入口端部を有する。エントリセグメントは、入口端部とヒール部分との間を延伸する主流エントリ軸に沿って配置される。トランジションセグメントは、接合端部を有する。トランジションセグメントは、ヒール部分と接合端部との間を延伸する主流排出軸に沿って配置される。接合端部は、第１および第２の接合開口部を規定する。第１の接合開口部は、第２の接合開口部に対して間隔を置いた関係で配置される。ヒール部分は、主流エントリ軸に沿って入口開口部から、ヒール部分を通じて、主流排出軸に沿ってトランジションセグメントまで移動するスラリの流れを方向づけるように構成された表面を有する。
【００１４】
第１の出口導管は、入口導管の第１の接合開口部と流体連通する。第１の出口導管は、第１の排出開口部を規定する排出端部を含む。第２の出口導管は、入口導管の第２の接合開口部と流体連通する。第２の出口導管は、第２の排出開口部を規定する排出端部を含む。
【００１５】
接合部分は、入口導管の接合端部に配置される。接合部分は、第１の接合開口部と第２の接合開口部との間に配置される。接合部分は、実質的に平面の壁領域を含む。壁領域は、主流排出軸に対して実質的に垂直である。
【００１６】
別の実施形態において、多脚排出ブーツは、入口導管と、接合部分によって分離された第１および第２の出口導管とを含む。入口導管は、エントリセグメントと、トランジションセグメントと、エントリセグメントとトランジションセグメントと間に配置されたヒール部分を含む。
【００１７】
エントリセグメントは、入口開口部を規定する入口端部を有する。エントリセグメントは、入口端部とヒール部分との間を延伸する主流エントリ軸に沿って配置される。トランジションセグメントは、接合端部を有する。トランジションセグメントは、ヒール部分と接合端部との間を延伸する主流排出軸に沿って配置される。接合端部は、第１および第２の接合開口部を規定する。第１の接合開口部は、第２の接合開口部に対して間隔を置いた関係で配置される。ヒール部分は、主流エントリ軸に沿って入口開口部から、ヒール部分を通じて、主流排出軸に沿ってトランジションセグメントまで移動するスラリの流れを方向づけるように構成された表面を有する。入口導管は、入口開口部と、第１および第２の接合開口部との間を延伸する入口通路を規定する。
【００１８】
第１の出口導管は、入口導管の第１の接合開口部と流体連通する。第１の出口導管は、第１の排出開口部を規定する排出端部を含む。第２の出口導管は、入口導管の第２の接合開口部と流体連通する。第２の出口導管は、第２の排出開口部を規定する排出端部を含む。
【００１９】
接合部分は、入口導管の接合端部に配置される。接合部分は、第１の接合開口部と第２の接合開口部との間に配置される。入口導管は、接合部分隣接する入口通路内の流入規制部（ｆｌｏｗ  ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ）を規定する輪郭部を含む。
【００２０】
本開示の別の態様において、スラリの混合および分配アセンブリの（ｓｌｕｒｒｙ  ｍｉｘｉｎｇ  ａｎｄ  ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）実施形態が記載される。１つの実施形態において、スラリの混合および分配アセンブリは、ミキサと多脚排出ブーツとを含む。
【００２１】
ミキサは、水性セメント質のスラリを形成する水とセメント系材料とを撹拌するように構成される。多脚排出ブーツは、ミキサと流体連通する。
【００２２】
多脚排出ブーツは、入口導管と、接合部分によって分離された第１および第２の出口導管とを含む。入口導管は、エントリセグメントと、トランジションセグメントと、エントリセグメントとトランジションセグメントと間に配置されたヒール部分を含む。
【００２３】
エントリセグメントは、入口開口部を規定する入口端部を有する。エントリセグメントは、入口端部とヒール部分との間を延伸する主流エントリ軸に沿って配置される。トランジションセグメントは、接合端部を有する。トランジションセグメントは、ヒール部分と接合端部との間を延伸する主流排出軸に沿って配置される。接合端部は、第１および第２の接合開口部を規定する。第１の接合開口部は、第２の接合開口部に対して間隔を置いた関係で配置される。ヒール部分は、主流エントリ軸に沿って入口開口部から、ヒール部分を通じて、主流排出軸に沿ってトランジションセグメントまで移動するスラリの流れを方向づけるように構成された表面を有する。
【００２４】
第１の出口導管は、入口導管の第１の接合開口部と流体連通する。第１の出口導管は、第１の排出開口部を規定する排出端部を含む。第２の出口導管は、入口導管の第２の接合開口部と流体連通する。第２の出口導管は、第２の排出開口部を規定する排出端部を含む。
【００２５】
接合部分は、入口導管の接合端部に配置される。接合部分は、第１の接合開口部と第２の接合開口部との間に配置される。接合部分は、実質的に平面の壁領域を含む。壁領域は、主流排出軸に対して実質的に垂直である。
【００２６】
別の実施形態において、セメント質のスラリの混合および分配アセンブリは、ミキサと多脚排出ブーツとを含む。ミキサは、水性セメント質のスラリを形成する水とセメント系材料とを撹拌するように構成される。多脚排出ブーツは、ミキサと流体連通する。
【００２７】
多脚排出ブーツは、入口導管と、接合部分によって分離された第１および第２の出口導管とを含む。入口導管は、エントリセグメントと、トランジションセグメントと、エントリセグメントとトランジションセグメントと間に配置されたヒール部分を含む。
【００２８】
エントリセグメントは、入口開口部を規定する入口端部を有する。エントリセグメントは、入口端部とヒール部分との間を延伸する主流エントリ軸に沿って配置される。トランジションセグメントは、接合端部を有する。トランジションセグメントは、ヒール部分と接合端部との間を延伸する主流排出軸に沿って配置される。接合端部は、第１および第２の接合開口部を規定する。第１の接合開口部は、第２の接合開口部に対して間隔を置いた関係で配置される。ヒール部分は、主流エントリ軸に沿って入口開口部から、ヒール部分を通じて、主流排出軸に沿ってトランジションセグメントまで移動するスラリの流れを方向づけるように構成された表面を有する。入口導管は、入口開口部と、第１および第２の接合開口部との間を延伸する入口通路を規定する。
【００２９】
第１の出口導管は、入口導管の第１の接合開口部と流体連通する。第１の出口導管は、第１の排出開口部を規定する排出端部を含む。第２の出口導管は、入口導管の第２の接合開口部と流体連通する。第２の出口導管は、第２の排出開口部を規定する排出端部を含む。
【００３０】
接合部分は、入口導管の接合端部に配置される。接合部分は、第１の接合開口部と第２の接合開口部との間に配置される。入口導管は、接合部分隣接する入口通路内の流量制限を規定する輪郭部を含む。
【００３１】
本開示の別の態様において、セメント質の製品を調合する方法の実施形態が記載される。セメント質の製品を調合する方法の１つの実施形態において、水性セメント質のスラリの主流は、ミキサから放出される。水性セメント質のスラリの主流は、約１０度から約１３５度の範囲内の方向角の変更によって、主流エントリ軸から主流排出軸まで、多脚排出ブーツの入口導管内を転送される。水性セメント質のスラリの主流は、多脚排出ブーツの第１および第２の出口導管を分離する接合部分の上流の入口導管内の流入規制部を通過するように移動される。主流排出軸に沿って移動する水性セメント質のスラリの主流は、多脚排出ブーツ内において水性スラリの第１の排出流と水性スラリの第２の排出流とに分岐される。第１および第２の排出流は、第１および第２の出口導管から排出される。
【００３２】
開示する原理のさらなる態様および別の態様ならびに特徴は、以下の詳細な説明および添付の図面から認識されることになる。認識されるように、本明細書に開示する多脚排出ブーツは、他の実施形態および異なる実施形態で実行され、用いられることが可能であり、様々な点を改良することが可能である。したがって、前述の概説および以下の詳細な説明の双方は、例示的且つ説明的であって、添付の特許請求の範囲を限定するものでないことを理解するべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本開示の原理による構築され、セメント質のスラリの混合および分配アセンブリに使用するのに適した多脚排出ブーツの１つの実施形態の斜視図である。
【図２】図２は、図１の多脚排出ブーツの一部分を拡大した断片的な斜視図である。
【図３】図３は、図１の多脚排出ブーツの出口端部の正面図である。
【図４】図４は、図１の多脚排出ブーツの平面図である。
【図５】図５は、図１の多脚排出ブーツの側面の正面図である。
【図６】図６は、図４の線ＶＩ−ＶＩに沿った図１の多脚排出ブーツの断面図である。
【図７】図７は、図４の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った図１の多脚排出ブーツの断面図である。
【図８】図８は、本開示の原理にしたがって構築された、圧縮装置の１つの実施形態の内部に配置された図１の多脚排出ブーツの側面の正面図である。
【図９】図９は、図１の多脚排出ブーツの入口端部および図８の圧縮装置の正面図である。
【図１０】図１０は、図３の多脚排出ブーツの出口端部および図８の圧縮装置の正面図である。
【図１１】図１１は、本開示の原理にしたがって構築された多脚排出ブーツを含むセメント質のスラリの混合および分配アセンブリの１つの実施形態の基本構想図である。
【図１２】図１２は、本開示の原理にしたがって構築された多脚ブーツの実施形態を含む石膏ウォールボードの製造ラインのウェットエンドの１つの実施形態の概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本開示は、例えば石膏ウォールボードなどのセメント質の製品を含む製品の製造に用いることができるセメント質のスラリの混合および分配アセンブリの様々な実施形態を提供する。本開示の原理にしたがって構築されたセメント質のスラリの混合および分配アセンブリの実施形態は、気相および液相を含む水性発泡石膏スラリなどのスラリの単流を効果的に分岐する（例えば、少なくとも２つの独立したスラリの流れが多脚排出ブーツから出るようにミキサから多脚排出ブーツに入る）ためにミキサに対して取り付けた排出導管内に多脚排出ブーツを含む製造工程に用いることができる。
【００３５】
本開示の原理にしたがって構築されたセメント質のスラリの混合および分配アセンブリの実施形態は、連続型ボード（例えばウォールボード）の製造工程の間にコンベヤ上で移動する、前進するウェブ（例えば、紙またはマット）上にセメント質のスラリ（例えば、水性焼石膏スラリ）を混合し分配するために用いることができる。１つの態様において、本開示の原理にしたがって構築された多脚排出ブーツは、水性焼石膏スラリを形成するために焼石膏と水を撹拌するように構成されたミキサに取り付けられた排出導管として、もしくはその排出導管一部として、従来の石膏石壁の製造工程に用いることができる。
【００３６】
本開示の原理によるセメント質のスラリの混合および分配アセンブリは、例えばボードなど、あらゆる種類のセメント質の製品を形成するために用いることができる。いくつかの実施形態において、例えば、膏石壁、ポルトランドセメントボード、または吸音パネルなど、セメント質のボードを形成することができる。
【００３７】
セメント質のスラリは、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号に記載の吸音パネルを含む吸音パネル、またはポルトランドセメントボードを製造するために概して用いられるあらゆるセメント質のスラリなど、従来のあらゆるセメント質のスラリになり得る。よって、セメント質のスラリは、セメント質のボード製品を製造するために概して用いられる、あらゆる添加剤を必要に応じてさらに備えることができる。このような添加剤は、起泡剤、充填剤、硬化促進剤、糖、促進剤（リン酸エステル、ホスホン酸塩、ホウ酸塩など）、抑制剤、結合剤（例えば、デンプンやラテックス）、着色剤、殺菌剤、殺虫剤、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）などの疎水性溶剤といった化学添加物だけでなく、ミネラルウール、連続型またはチョップトグラスファイバー（繊維ガラスともいう）、パーライト、クレー、バーミキュライト、炭酸カルシウム、ポリエステル、および紙繊維を含む構造的な添加剤を含む。これらの添加剤および他の添加剤のうちのいくつかの使用例は、例えば、米国特許第６，３４２，２８４号明細書、第６，６３２，５５０号明細書、第６，８００，１３１号明細書、第５，６４３，５１０号明細書、第５，７１４，００１号明細書、および第６，７７４，１４６号明細書、ならびに米国特許出願公開第２００４／０２３１９１６号明細書、第２００２／００４５０７４号明細書、第２００５／００１９６１８号明細書、第２００６／００３５１１２号明細書、および第２００７／００２２９１３号明細書に記載される。
【００３８】
セメント系材料の非限定的な例は、ポルトランドセメント、シュウ酸水素セメント、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、水溶性カルシウム無水石膏、硫酸カルシウムα半水化物、硫酸カルシウムβ半水化物、天然、合成、または化学的に改良された硫酸カルシウム半水化物、硫酸カルシウム二水塩（「石膏」、「固化石膏」または「水和石膏」）およびそれらの混合物を含む。１つの態様において、セメント系材料は、硫酸カルシウムα半水化物、硫酸カルシウムβ半水化物、および／または無水石膏などの形式で焼石膏を望ましく備える。実施形態において、焼石膏は、いくつかの実施形態においては繊維であってもよいし、他の実施形態においては非繊維であってもよい。焼石膏は、少なくとも約５０％のβ硫酸カルシウム半水化物を含むことができる。他の実施形態において、焼石膏は、少なくとも約８６％のβ硫酸カルシウム半水化物を含むことができる。焼石膏に対する水の重量比は、任意の好適な比になり得るが、当業者が認識することになるように、製造の間にわずかな過剰な水を落とさなければならず、それによって、エネルギーを蓄えるので、より低い比率の方がより効率的になり得る。いくつかの実施形態において、セメント質のスラリは、製品によって左右されるボードの製造向けには２：３など、それぞれの重量比で約１：６から１：１までの範囲内で、水と焼石膏とを組み合わせることによって調合することができる
【００３９】
ここで図に転じて、図１〜７を参照すると、本開示の原理にしたがって構築された多脚排出ブーツ２００の実施形態を示す。例えば、本開示の原理にしたがって構築された多脚排出ブーツの実施形態は、既存のウォールボードの生産装置内の改修構成部品として有利に構成することができる。例えば、スラリの分離流をスラリミキサ１０２から送り出すために、図１１および１２に示されるように、スラリミキサ１０２と流体連通する多脚排出ブーツ２００を配置することができる。実施形態において、多脚排出ブーツは、ミキサと流体連通する排出導管の終端部分を備える。
【００４０】
多脚排出ブーツ２００は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ウレタン、または他の任意の好適な弾性的可撓性材料を含む可撓性材料などの任意の好適な材料から作ることができる。他の実施形態において、多脚排出ブーツ２００は、実質的に剛性の材料（例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、等）などの他の材料から作ることができる。
【００４１】
多脚排出ブーツ２００は、入口導管２０２と、接合部分２１０によって分離された第１および第２の出口導管２０４、２０６とを含む。入口導管２０２は、ミキサからスラリの主流を受け入れるように構成することができる。一組の出口導管２０４、２０６は、図示した実施形態において実質的に円筒状であり、その各々は、入口導管２０２と流体連通する。出口導管２０４、２０６は、多脚排出ブーツ２００からのスラリの２つの独立した出口流を分配するように構成することができる。
【００４２】
排出ブーツ２００の図示した実施形態は、２つの出口導管または「脚部」２０４、２０６を含むが、他の実施形態において、本開示の原理による排出ブーツに２つ以上の出口導管を有してもよいことを理解すべきである。２つ以上の脚部を含む実施形態において、本明細書に記載されるような接合部および／または輪郭部は、各組の隣接する脚部の間に備えることができる。
【００４３】
図１を参照すると、入口導管２０２は、エントリセグメント２２１と、トランジションセグメント２２３と、エントリセグメント２２１とトランジションセグメント２２３と間に配置されたヒール部分２２５とを含む。エントリセグメント２２１は、入口開口部２０７を規定する入口端部２０３を有する。エントリセグメント２２１は、入口端部２０３とヒール部分２２５との間を延伸する主流エントリ軸７５に沿って配置される（図５も参照）。入口端部２０３の入口開口部２０７は、スラリミキサと流体連通に配置され、且つスラリの主流をスラリミキサから受け入れるように構成することができる。
【００４４】
トランジションセグメント２２３は、接合端部２０５を有する。トランジションセグメント２２３は、ヒール部分２２５と接合端部２０５との間を延伸する主流排出軸８５に沿って配置される（図５も参照）。
【００４５】
図５を参照すると、エントリセグメント２２１は、トランジションセグメント２２３と第１および第２の出口導管２０４、２０６とに対して、送り角度θで配置される。送り角度θは、いくつかの実施形態においては約４５度から約１７０度まで、他の実施形態においては約６０度から１２０度まで、さらなる他の実施形態においては約７０度から約１１０度までの範囲内になり得る。図示するエントリセグメント２２１は、トランジションセグメント２２３と、第１および第２の出口導管２０４、２０６とに対して実質的に垂直である。
【００４６】
図６を参照すると、接合端部２０５は、第１および第２の接合開口部２０９、２１１を規定する。第１の接合開口部２０９は、第２の接合開口部２１１に対して間隔を置いた関係で配置される。第１および第２の接合開口部２０９、２１１は、水性セメント質のスラリの主流を、水性スラリの第１の排出流と水性スラリの第２の排出流とに分岐するように構成する。
【００４７】
図７を参照すると、ヒール部分２２５は、主流エントリ軸７５に沿って入口開口部２０７から、ヒール部分２２５を通じて、主流排出軸８５に沿ってトランジションセグメント２２３まで移動するスラリの流れを方向づけるように構成された表面２４１を有する。ヒール部分２２５は、方向角αの変更によって、スラリの主流を主流エントリ軸７５から主流排出軸８５に転送するように構成することができる。いくつかの実施形態において、方向角αの変更は、約１０度から約１３５度まで、他の実施形態においては約６０度から１２０度まで、さらなる他の実施形態においては約７０度から約１１０度までの範囲内になり得る。
【００４８】
図３を参照すると、第１の出口導管２０４は、入口導管２０２の第１の接合開口部２０９と流体連通する。第１の出口導管２０４は、第１の排出開口部２１７を規定する排出端部２１５を含む。第１の出口導管２０４は、入口導管２０２から水性スラリの第１の排出流を受け入れ、且つ第１の排出開口部２１７から第１の排出流を分配するように構成される。
【００４９】
第２の出口導管２０６は、入口導管２０２の第２の接合開口部２１１と流体連通する。第２の出口導管２０６は、第２の排出開口部２２７を規定する排出端部２２５を含む。第２の出口導管２０６は、入口導管２０２から水性スラリの第２の排出流を受け入れ、且つ第２の排出端部２２５から第２の排出流を分配するように構成される。
【００５０】
図１および図２を参照すると、接合部分２１０は、入口導管２０２の接合端部２０５に配置される。図６を参照すると、接合部分２１０は、第１の接合開口部２０９と第２の接合開口部２１１との間に配置される。接合部分２１０は、実質的に平面の壁領域２１９を含む（図７も参照）。図７を参照すると、壁領域２１９は、主流排出軸８５に対して実質的に垂直である。
【００５１】
図３および図４を参照すると、第１の出口導管２０４の第１の排出開口部２１７および第２の出口導管２０６の第２の排出開口部２２７の各々は、入口導管２０２の入口開口部２０７の断面積より小さいまたは略等しい断面積を有することができる。実施形態において、第１の出口導管２０４の第１の排出開口部２１７の断面積、および第２の出口導管２０６の第２の排出開口部２２７の断面積の各々は、入口導管２０２の入口開口部２０７の断面積の約８５％未満である。いくつかの実施形態において、第１の出口導管２０４の第１の排出開口部２１７の断面積は、第２の出口導管２０６の第２の排出開口部２２７の断面積と実質的に同じである。
【００５２】
図示した実施形態において、入口導管２０２の入口開口部２０７の内径θ１は、第１の出口導管２０４の第１の排出開口部２１７の内径θ２および第２の出口導管２０６の第２の排出開口部２２７の内径θ３より、それぞれ大きい。図示した実施形態において、第１の出口導管２０４の第１の排出開口部２１７の内径θ２および第２の出口導管２０６の第２の排出開口部２２７の内径θ３は、それぞれ、実質的に同じである。
【００５３】
入口開口部２０７および第１および第２の排出開口部２１７、２２７の内径θ１、θ２、θ３（および、したがって断面積）は、所望の平均流量速度に応じて変更することができる。より高い平均流量速度は、排出ブーツ２００内に存在するスラリの結晶化に起因する固化材料の蓄積の可能性を低減することができる。第１および第２の排出開口部２１７、２２７の内径θ２、θ３は、多脚排出ブーツ２００の全体にわたって比較的高い流量速度を維持するために、入口開口部２０７の内径θ１より小さくすることができる。第１および第２の排出開口部２１７、２２７の内径θ２、θ３が入口開口部２０７の内径θ１と実質的に等しい場合、入口および出口の双方を通じて流量が実質的に同じであれば、スラリの平均流量速度は、出口導管２０４、２０６を通じて約５０％低減されるだろう。しかしながら、出口導管２０４、２０６の内径が入口導管の内径より小さい場合、流量速度を、出口導管２０４、２０６に維持することができるし、または、排出導管２０４、２０６および入口導管２０２が実質的に等しい内径θ１、θ２、θ３を有するのであれば、少なくとも、それより少ない程度に流量速度を低減することができる。
【００５４】
多脚排出ブーツ２００は、また、中央輪郭部２０８を含む。図６および図７を参照すると、入口導管２０２は、入口開口部２０７と第１および第２の接合開口部２０９、２１１との間を延伸する入口通路２３１を規定する。入口導管２０２は、接合部分２１０に隣接する入口通路２３１内の流入規制部２３５を規定する輪郭部２０８を含む。
【００５５】
輪郭部２０８は、上部凸状領域２１２と、対向する下部凸状領域２１３とを含む。上部および下部凸状領域２１２、２１３は、凸状領域２１２、２１３の間で流入規制部２３５を規定するために、入口通路２３１内で互いに向かって突出する。
【００５６】
図６を参照すると、輪郭部２０８は、第１および第２の案内経路２１８、２２０を規定する。流入規制部２３５は、主流排出軸８５に対して実質的に垂直な主軸９５に沿って、第１および第２の案内経路２１８、２２０の間に横方向から配置される。第１および第２の案内経路２１８、２２０は、上部および下部凸状領域２１２、２１３に対して横方向から外側にそれぞれ配置される。第１および第２の案内経路２１８、２２０の各々は、流入規制部２３５の断面積より大きな断面積を有する。第１および第２の案内経路２１８、２２０は、第１および第２の接合開口部２０９、２１１とそれぞれ実質的に整列する。
【００５７】
流入規制部２３５は、この実施形態において主流エントリ軸７５と一致する高さ軸に沿った最大高さＨ１を有する。高さ軸７５は、主流排出軸８５および左右軸９５の双方に対して垂直である。第１および第２の案内経路２１８、２２０の各々は、流入規制部２３５の最大高さＨ１より大きい高さ軸７５に沿った最大高さＨ２、Ｈ３を有する。図示した実施形態において、第１および第２の案内経路２１８、２２０は、高さ軸７５に沿った実質的に同じ最大高さＨ２、Ｈ３を有する。
【００５８】
輪郭部２０８は、接合部２１０におけるスラリの蓄積の発生を低減するために多脚排出ブーツの外部の外側端部２１４、２１６に対する流れを促進するのを支援する、多脚排出ブーツ２００の最上部の上部凹み２１２と多脚排出ブーツ２００の底部の下部凹み２１３とを含む。図示するように、中央輪郭部２０８の形状は、そのそれぞれの外縁２１４、２１６に隣接して配置された大きな経路２１８、２２０に起因する。中央部２０８内の凹み２１２、２１３は、外縁２１４、２１６の断面積より小さな断面積と、外縁Ｈ２、Ｈ３に隣接して発見されるものより小さな高さＨ２、Ｈ３とを有する流入規制部２３５を規定する。結果として、接合部２１０に向かう主流排出軸８５に沿ってスラリが流れると、外縁２１４、２１６に配置された案内経路２１８、２２０において小さな流動抵抗に直面する。したがって、流れは、多脚排出ブーツの２００の外縁２１４、２１６において、大きな経路２１８、２２０に向かって、且つ中央部２０８および接合部２１０から離れるように導かれる。
【００５９】
接合部２１０は、２つの出口導管２０４と２０６との間に配置される。入口導管２０２の入口開口部２０７に入る際にスラリが流れる接合部２１０は、主流排出軸８５に沿って実質的に垂直な平面壁２１９から構成される。平面壁２１９は、セメント質のスラリ内のファイバーおよび他の添加剤が接合部２１０の周囲で巻き付きその部位とも呼ばれる工程）において積み重なることを妨げるように所定のサイズで作られる（「ステープルで留めるステップ（ｓｔａｐｌｉｎｇ）」。平面壁２１９は、スラリが接合部２１０に接着し、積み重なり、塊を形成するために最終的に折れてしまうのを防止することを支援するように構成することができる。多脚排出ブーツ２００およびブーツ脚２０４、２０６を通過する線路の速度および量に応じて、所望の結果を実現するために、接合部２１０および中央輪郭部２０８の構成を変更することができる。
【００６０】
接合部２１０は、接合部２１０の上流の領域にスラリが蓄積するのを防止することを支援するように構成することができる。しかしながら、この蓄積が生じると、スラリの流れを妨害する場合があり、ムラおよび／または遮断が生じて、スラリ流の分裂を引き起こす場合がある。スラリの貯留された蓄積は、（形成ステーションにて紙が裂けるなどの）工程の問題および中断を引き起こす場合があるスラリ流内に生じる硬い塊を引き起し、硬化して固化する場合があり、やがて結局は分離する場合がある。
【００６１】
図８〜１０を参照すると、調整可能で且つ通常の時間間隔で多脚排出ブーツ２００を圧縮するための圧縮装置または自動搾装置３００の実施形態は、スラリが多脚排出ブーツの内部で積み重なるのを防止することを支援するために備えられ得る。搾装置３００は、２つの出口流のストリームの中に入るセメント質のスラリの主流を分岐するにつれて、多脚排出ブーツ２００に関連する潜在的な清浄度の問題点を解決する。搾装置３００は、接合部２１０での固化スラリの蓄積を低減することを支援するために、多脚排出ブーツ２００の中央部２０８を圧搾する。
【００６２】
圧縮装置３００は、互いに間隔を置いた関係で配置された第１および第２の圧縮部材３０２、３０４を含む。多脚排出ブーツ２００の接合部分２１０は、第１および第２の圧縮部材３０２と３０４の間に配置される。第１および第２の圧縮部材３０２、３０４のうちの少なくとも１つは、平常位置と圧縮位置との間で、主流排出軸８５に対して実質的に垂直である圧縮軸７５に沿って他の圧縮部材３０４に対する移動範囲を超えて移動可能である（図９のファントム内に示した第２の圧縮部材３０４を参照）。圧縮位置において、入口導管２０２と、接合部分２１０に隣接する第１および第２の出口導管２０４、２０６とのうちの少なくとも１つの一部分は、平常位置に比べて圧縮される。実施形態において、圧縮部材３０２、３０４が平常位置に比べて圧縮位置内にある場合、接合部分２１０は圧縮される。
【００６３】
圧縮部材３０２、３０４の各々は、実質的に平面である圧縮面３０３、３０５を備える。圧縮面３０３、３０５は、互いに且つ主流排出軸７５に対して実質的に平行関係にある。
【００６４】
図９を参照すると、圧縮装置３００は、第２の圧縮部材３０４に対して第１の圧縮部材３０２を選択的に移動させるように構成した少なくとも１つのアクチュエータ３０６を含む。図示した実施形態において、多脚排出ブーツ２００よりも下に配置される第２の圧縮部材３０４は、移動可能であり、第１の圧縮部材３０２は、静止している。他の実施形態において、他の移動配置も可能である。
【００６５】
圧縮装置３００は、周期的に接合部分を圧縮するために所定の頻度にしたがって周期的にアクチュエータ３０６を作動させるように、各アクチュエータ３０６を制御するように構成したコントローラ３２０を含むことができる。コントローラ３２０は、所定のストロークＬ１によって第１および第２の圧縮部材３０２、３０４を互いに向けて移動させるためにアクチュエータ３０６を作動させるように、各アクチュエータ３０６を制御するように構成することができる（図１０を参照）。
【００６６】
図８〜図１０に示すように、多脚排出ブーツ２００の接合部２１０隣接して搾装置３００を配置する。第１および第２の圧縮部材は、上部プレート３０２および下部プレート３０４状である。上部プレート３０２は、多脚排出ブーツ２００の最上部上に配置され、下部プレート３０４は、多脚排出ブーツ２００よりも下に配置される。図９に最もよく示すように、図示する搾装置３００は、相互に移動可能なピストン３１０をもつ空気圧シリンダー３０８の形式の一組のアクチュエータ３０６を含む。各アクチュエータ３０６は、アクチュエータを作動させる際に、ピストン３１０が収納され、且つ下部プレート３０４が、主流排出軸７５に対して実質的に垂直である高さ軸７５に沿って規定されたストロークＬ１上の上部プレート３０２に移動するように、上部プレート３０２および下部プレート３０４に取り付けられる。一組の空気管３１２は、各アクチュエータ３０６の空気圧室３０８と加圧空気３２２の供給源とに接続される。コントローラ３２０は、例えば適切な電気作動弁のような加圧空気３２２の供給源を選択的に制御し、搾装置を圧縮するピストン３１０を収納するアクチュエータ３０６を選択的に作動させ、プレート３０２、３０４を平常位置に戻すためにピストンを延ばすように構成される。アクチュエータ３０６は、中央凹部２０８および接合部２１０において多脚排出ブーツ２００に圧縮力を加えるために、互いに対してプレート３０２、３０４を相互に移動させるために自動的または選択的に動作することができる。上部および下部プレートの３０２、３０４を互いに接近するように移動させると、積み重なるスラリを妨げる接合部２１０において多脚排出ブーツ２００を内側に屈曲させることができる圧縮力が加わる。
【００６７】
搾装置３００が多脚排出ブーツ２００を圧搾するとき、搾作用は、多脚排出ブーツに対して圧縮力を加え、多脚排出ブーツは、反応して内側に屈曲する。搾装置３００が多脚排出ブーツ２００を圧搾するとき、搾作用は、多脚排出ブーツに対して圧縮力を加え、多脚排出ブーツは、反応して内側に屈曲する。いくつかの実施形態において、搾装置３００は、アクチュエータ３０６と動作可能に配置されたプログラマブル制御装置の使用を通じて自動的にパルスを発するように設計される。搾装置３００は、可変のストロークおよび頻度で作動するように構成することができ、製造条件に応じて調節することができる。搾装置３００は、また、多脚排出ブーツの内部幾何学的配置を維持するのを支援し、不要な歪みを防止することを支援するために多脚排出ブーツ２００のための支持体を備えることができる。不要な歪みを防止すると、多脚排出ブーツ２００を通じてスラリが流れる際の適切な速度および流動率を維持するのを支援することができる。
【００６８】
図１１および図１２を参照すると、スラリの混合および分配アセンブリ１００の実施形態は、本開示の原理にしたがって構築された多脚排出ブーツ２００と流体連通するスラリミキサ１０２を含むように図示される。スラリミキサ１０２は、水性セメント質のスラリを形成するために水とセメント系材料とを撹拌するように構成することができる。当該技術分野において既知のように、水およびセメント系材料の双方は、１つ以上の入口を介してミキサ１０２に供給することができる。任意の適切なミキサ（例えば、ピンミキサ）を、スラリの混合および分配アセンブリ１００とともに用いることができる。
【００６９】
図１１に示す多脚排出ブーツ２００は、スラリミキサ１０２から入ってくるスラリの主流を、実質的に一様の２つの排出流に分離するように構成される。多脚排出ブーツ２００は、ミキサ１０２からのスラリの主流を受け入れるように構成された入口導管２０２と、各々が入口導管２０２と流体連通し、多脚排出ブーツ２００からのスラリの２つの出口流を分配するように構成され一組の出口導管２０４、２０６とを有する。
【００７０】
排出導管１０４は、スラリミキサ１０２と流体連通する多脚排出ブーツ２００を備える。送出導管１０４は、任意の適切な材料から作ることができ、別の形状を有することができる。いくつかの実施形態において、送出導管１０４は、撓み管路を備えることができる。
【００７１】
水性泡供給導管１０８は、スラリミキサ１０２と送出導管１０４とのうちの少なくとも１つと流体連通することができる。供給源からの水性泡を、ミキサ１０２の下流の任意の適切な位置において泡供給導管１０８を通じて構成材料に対して加えることができるし、および／または、多脚排出ブーツ２００に対して提供される発泡セメント質のスラリを形成するためにミキサ１０２自体に加えることができる。図示した実施形態において、泡供給導管１０８は、スラリミキサ１１２の下流に配置される。図示した実施形態において、水性泡供給導管１０８は、例えば米国特許第６，８７４，９３０号明細書に記載されるような送出導管１０４に関連する噴射リングまたは噴射ブロックに泡を供給する連成形配置を有する。
【００７２】
他の実施形態において、ミキサ１０２と流体連通する１つ以上の二次的な泡供給導管を備えることができる。さらに他の実施形態において、水性泡供給導管は、スラリミキサ１０２単独と流体連通することができる。当業者によって認識されるように、アセンブリにおけるその相対的位置を含む、スラリの混合および分配アセンブリ１００内のセメント質のスラリの中に水性泡を導入するための手段を、その意図した目的に適合するボードを製造するためにセメント質のスラリ内の水性泡の均一分散を提供するために変更および／または最適化することができる。
【００７３】
任意の適切な起泡剤を用いることもできる。好ましくは、水性泡は、起泡剤と水との混合物のストリームが泡発生器に導かれる連続的な方式で製造され、結果として得られる水性泡のストリームは、発生器を放れて、セメント質のスラリに方向づけられ、スラリと混じり合う。例えば、好適な泡立て剤のいくつかの例は、米国特許第５，６８３，６３５号明細書および第５，６４３，５１０号明細書に記載される。
【００７４】
発泡セメント質のスラリが固化して乾燥すると、スラリ内に分散した泡は、ウォールボードの総合密度を低下させるためにその中で作用するエアーボイドを生成する。発泡体の量および／または発泡体における空気の量は、結果として生じる製品が所望の重量範囲内にあるように、乾燥したボード密度を調整するために変更することができる。
【００７５】
１つ以上の流れ変更部品１０６は、送出導管１０４と組み合わせることができ、スラリミキサ１０２から排出されたスラリの主流を制御するように構成することができる。流れ変更部品１０６を、水性セメント質のスラリの主流の動作特性を制御するために用いることができる。図１１および図１２に図示した実施形態において、流れ変更部品１０６は、排出導管１０４と組み合わされる。好適な流れ変更部品の例は、例えば米国特許第６，４９４，６０９号明細書、第６，８７４，９３０号明細書、第７，００７，９１４号明細書、および第７，２９６，９１９号明細書に記載されたものを含む、ボリュームレストリクタ、減圧弁、コンストリクターバルブ、およびキャ二スターなどを含む。
【００７６】
使用時に、スラリの主流は、ミキサ１０２から送出導管１０４の中に排出され、水性泡は、泡供給導管１０８を通じて主流の中に入れられ、流れ改善要素１０６は、スラリの主流の動作特性を制御する。スラリの主流は、多脚排出ブーツ２００の入口導管２０２の中に導かれる。ミキサ１０２からのスラリの主流は、それぞれ、入口導管２０２内に転送され、第１および第２の出口導管２０４、２０６を介して出口導管２０４、２０６から排出されるスラリの第１の排出流とスラリの第２の排出流とに多脚排出ブーツ２００内において分岐する。多脚排出ブーツ２００は、機械軸５０に沿って移動し、例えばカバーシート材料の前進するウェブ上に多脚排出ブーツ２００から排出することができる２つの実質的に一様の排出流の中に、ミキサ１０２から入ってくるスラリの主流を分離することができる。
【００７７】
多脚排出ブーツ２００は、スラリ流の速度を落とし、且つ、カバーシート材料の前進するウェブの幅にわたって、縦方向５０に対して実質的に垂直である幅方向軸６０にスラリを拡散するのを支援するように作用することができる。様々な実施形態において、多脚排出ブーツ２００は、意図的なスラリ空間およびボードラインのライン速度に応じた様々な構成およびサイズを有することができる。高速で動くボードラインは、これらの用途における幅方向軸６０に沿ったスラリの拡散に関する問題を克服するのを支援するために複数の脚部ブーツを用いることができる。
【００７８】
図１２を参照すると、石膏ウォールボードの製造ラインのウェットエンド１５０の例示的な実施形態を示す。図示するウェットエンド１５０は、多脚排出ブーツ２００を含むセメント質のスラリの混合および分配アセンブリ１００と、多脚排出ブーツ２００の上流に配置され、形成テーブル１５４上にカバーシート材料の第１の移動ウェブ１５６がその間に配置されるように支持された硬性エッジ／面スキムコートローラ１５２と、カバーシート材料の第２の移動ウェブ１６２がその間に配置されるように支持部品１６０上に配置された後部スキムコートローラ１５８と、プレフォームから所望の厚さを作るように構成された形成ステーション１６４とを含む。当該技術分野において既知のように、スキムコートローラ１５２、１５８、形成テーブル１５４、支持部品１６０、および形成ステーション１６４は、すべて、それらの意図した目的に適した従来の装置を備えることができる。当該技術分野において既知のように、ウェットエンド１５０は、他の従来の装置を装備することができる。
【００７９】
水および焼石膏を、水性焼石膏スラリを形成するためにミキサ１０２内で混合することができる。いくつかの実施形態において、約０．５から約１．３までの水と焼石膏との比率で、および他の実施形態においては約０．７５以下の水と焼石膏との比率で、水および焼石膏をミキサに連続的に加えることができる。
【００８０】
石膏ボード製品は、前進するウェブ１５６が完成したボードの「面」のカバーシートとして機能するように、典型的には「下向き」に形成される。面スキムコート／硬性エッジストリーム（ｆａｃｅ  ｓｋｉｍ  ｃｏａｔ／ｈａｒｄ  ｅｄｇｅ  ｓｔｒｅａｍ）１６６（水性焼石膏スラリの第１および第２の流れの少なくとも１つに比べて、より高密度の水性焼石膏スラリの層）は、第１のウェブ１５６にスキムコート層を加えるために、およびボードの硬性エッジを規定するために、縦方向１６８に対して、硬性エッジ／面スキムコートローラ１５２の上流の第１の移動ウェブ１５６に加えることができる。
【００８１】
多脚排出ブーツ２００は、第１の前進ウェブ１５６の上に水性焼石膏スラリを分配するために用いることができる。水性焼石膏スラリの主流１２１は、ミキサ１０２から、多脚排出ブーツ２００を含む排出導管１０４の中に排出される。多脚排出ブーツ２００の入口導管２０２を入る水性焼石膏スラリの主流は、形成テーブル１５４上を縦方向１６８に移動するカバーシート材料１５６の前進ウェブに向かって入口導管２０２内の下方に導かれ、水性焼石膏スラリの主流が縦方向１６８に沿って実質的に移動するように入口導管２０２内に転送され、第１および第２の排出流１８０、１８２を規定する第１の出口導管２０４と第２の出口導管２０６との間で分離される。水性焼石膏スラリの第１および第２の排出流１８０、１８２は、多脚排出ブーツ２００から第１の移動ウェブ１５６上に排出できる。
【００８２】
実施形態において、水性焼石膏の第１の排出流１８０および水性焼石膏スラリの第２の排出流１８２の各々は、多脚排出ブーツ２００の入口導管２０２に入る水性焼石膏スラリの主流１２１の平均速度の少なくとも約５０％の平均速度を有する。実施形態において、水性焼石膏の第１の排出流１８０および水性焼石膏スラリの第２の排出流１８２（原文では「ｔｈｅ  ｓｅｃｏｎｄ  ｆｉｒｓｔ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  ｆｌｏｗ  １８２」）の各々は、多脚排出ブーツ２００に入る水性焼石膏スラリの主流１２１の平均速度の少なくとも約７０％の平均速度を有する。実施形態において、水性焼石膏スラリの第１および第２の排出流１８０、１８２は、実質的に同様の少なくとも１つの例えば平均速度などの流量特性を有することができる。
【００８３】
面スキムコート／硬性エッジストリーム１６６は、水性焼石膏スラリの第１および第２の流れ１８０、１８２が第１の移動ウェブ１５６上の多脚排出ブーツ２００から排出される、縦方向１６８の第１の移動ウェブ１５６の移動方向に対して、上流地点にてミキサ１０２から堆積することができる。水性焼石膏スラリの第１および第２の流れ１８０、１８２は、第１の移動ウェブ１５６上に堆積された面スキムコート／硬性エッジストリーム１６６の「流失」（すなわち、第１の移動ウェブ１５６上に堆積されるスラリのインパクトに呼応して移動ウェブ１５６上のその位置から堆積されたスキムコート層の一部分を失う状況）を防止することを支援するために低下した平均速度でスラリ分配器から排出することができる。
【００８４】
後方スキムコートストリーム（ｂａｃｋ  ｓｋｉｍ  ｃｏａｔ  ｓｔｒｅａｍ）１８４（水性焼石膏スラリの第１および第２の流れ１８０、１８２の少なくとも１つに比べて、より高密度の水性焼石膏スラリの層）を、第２の移動ウェブ１６２に加えることができる。後方スキムコートストリーム１８４は、後方スキムコートローラ１５８の第２の移動ウェブ１６２の移動方向に対して上流地点でミキサ１０２から堆積することができる。カバーシート材料の第２の移動ウェブ１６２は、所望の厚さにプレフォームを形成するために形成ステーション１６４に供給される、挟まれたウォールボードのプレフォームに対して、多脚排出ブーツ２００から前進する第１のウェブ１５６上に排出されたスラリ上に配置することができる。
【００８５】
本開示の別の態様において、本開示の原理にしたがって構築される多脚排出ブーツは、様々な製造工程に用いることができる。例えば、１つの実施形態において、多脚排出ブーツは、石膏製品を調合する方法に用いることができる。多脚排出ブーツは、多脚排出ブーツから排出される水性焼石膏スラリの少なくとも２つの排出流の中に、ミキサから排出される水性焼石膏スラリの主流を分岐するために用いることができる。
【００８６】
セメント質の製品を調合する方法の実施形態において、水性スラリの主流を、ミキサから排出することができる。スラリの主流は、約１０度から約１３５度までの範囲内の方向角の変更によって主流エントリ軸から主流排出軸に対して多脚排出ブーツの入口導管内に転送される。水性スラリの主流は、多脚排出ブーツの第１および第２の出口導管を分離する接合部分の上流の入口導管内の流入規制部を通過して移動する。主流排出軸に沿って移動する水性スラリの主流は、多脚排出ブーツ内の水性スラリの第１の排出流と水性スラリの第２の排出流とに分岐される。第１および第２の排出流は、第１および第２の出口導管から排出される。
【００８７】
実施形態において、第１および第２の案内経路は、流入規制部に隣接する関係で配置される。第１および第２の案内経路は、第１および第２の出口導管にそれぞれ通じる第１および第２の接合開口部にそれぞれ実質的に整列することができる。
【００８８】
実施形態において、水性スラリの第１の排出流およびスラリの第２の供給流の各々は、多脚排出ブーツの入口導管に入るスラリの主流の平均速度の少なくとも約５０％の平均速度を有する。実施形態において、水性スラリの第１および第２の排出流の各々は、多脚排出ブーツの入口導管に入る水性スラリの主流の平均速度の少なくとも約７５％の平均速度を有する。実施形態において、セメント質の製品を調合する方法は、縦方向に沿って移動するカバーシート材料のウェブ上のスラリ分配器から水性スラリの第１および第２の排出流を排出するステップを含むことができる。
【００８９】
実施形態において、セメント質の製品を調合する方法は、多脚排出ブーツの接合部分を圧縮するステップを含むことができる。多脚排出ブーツの第１の出口導管と第２の出口導管との間に、接合部分を配置することができる。実施形態において、所定の頻度にしたがって周期的に、接合部分を圧縮することができる。実施形態において、接合部分の圧縮は、所定のストロークによって第１および第２の圧縮部材を互いに向けて移動させるステップを含む。
【００９０】
本明細書に引用された参考文献は、すべて、あたかも各参考文献が参照によって援用され、本明細書に全体として示されるために別々に具体的に示されるものと同じ程度の参照によって本明細書に援用される。
【００９１】
本発明を説明する文脈において（特許請求の範囲の文脈では特に）「ａ（不定冠詞）」および「ａｎ（不定冠詞）」および「ｔｈｅ（定冠詞）」ならびに同様の指示対象は、本明細書で別段の指示がない限り、または文脈によって明らかに矛盾するのでない限り、単数と複数の双方を包むものと解釈すべきである。用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「包含する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」は、注釈しない限り、開放式の（オープンエンド）ターム（すなわち「〜を含むが、それに限定されない」を意味する）として構成される。本明細書中の数値範囲の記述は、本明細書中で特に指摘しない限り、単にその範囲内に該当する各値を個々に言及するための略記法としての役割を果たすことだけを意図しており、各値は、本明細書中で個々に列挙されるかのように、明細書に組み込まれる。本明細書中で説明されるすべての方法は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、あらゆる適切な順番で行うことができる。本明細書中で使用するあらゆる例または例示的な言い回し（例えば「など（ｓｕｃｈ  ａｓ）」）は、特に主張しない限り、単に本発明をよりよく説明することだけを意図し、本発明の範囲に対する制限を設けるものではない。明細書中の如何なる言い回しも、本発明の実施に不可欠である、請求項に記載されていない要素を示すものとは解釈されないものとする。
【００９２】
本発明の好適な実施形態は、本発明を実行するために発明者に対して既知の最良のモードを含んで、本明細書に記載される。当業者にとっては、上記説明を読んだ上で、これらの好ましい実施の形態の変形が明らかとなろう。本発明者は、熟練した当業者が適宜このような変形を適用することを期待しており、本明細書中で具体的に説明される以外の方法で発明が実施されることを意図する。したがって、本発明は、適用法で許されているように、本明細書に添付された請求項に記載の内容の修正および均等物をすべて含む。さらに、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、好ましい実施の形態で考えられるすべての変形における上記要素のいずれの組み合せも本発明に包含される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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