(57)【要約】  スラリー分配装置は、供給導管と、供給導管と流体連通している分配導管とを含む可能性がある。供給導管は、互いに離間した関係で配置されている第１および第２の供給入口を含む可能性がある。分配導管は、縦軸にほぼ沿って延在し、差込口部分と、差込口部分と流体連通している分配出口と含む可能性がある。差込口部分は、供給導管の第１および第２の供給入口と流体連通している。分配出口は、横軸に沿って所定の距離だけ延在する。第１および第２の供給入口は、それぞれがある断面積をもつ開口を有している。分配導管の差込口部分は、第１および第２の供給入口の開口の断面積の合計よりも大きい断面積をもつ開口を有している。スラリー分配装置は、石膏スラリーミキサーと流体連通状態に置かれる可能性がある。【選択図】図１
2014530780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の供給入口付きの第１の差込口セグメント、および前記第１の供給入口と離間した関係で配置されている第２の供給入口付きの第２の差込口セグメントを含む供給導管と、
縦軸にほぼ沿って延在し、差込口部分と前記差込口部分と流体連通している分配出口とを含み、前記差込口部分が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、
前記分配出口が前記縦軸と実質的に垂直である横軸に沿って所定の距離だけ延在している分配導管と
を備え、
前記第１および第２の供給入口はそれぞれある断面積をもつ開口を有し、前記分配導管の前記差込口部分は、前記第１および第２の供給入口の前記開口の前記断面積の合計よりも大きい断面積をもつ開口を有している、スラリー分配装置。
【請求項２】
前記分配導管の前記分配出口は、前記第１および第２の供給入口の前記開口の前記断面積の合計よりも大きい断面積をもつ開口を有している、請求項１に記載のスラリー分配装置。
【請求項３】
前記分配導管の前記差込口部分の前記開口の前記断面積は、前記分配出口の前記開口の前記断面積よりも大きくなる、請求項２に記載のスラリー分配装置。
【請求項４】
前記供給導管は、前記第１および第２の供給入口とそれぞれ流体連通している第１および第２の供給出口を含み、前記第１および第２の供給出口は、前記分配導管の前記差込口部分と流体連通し、前記第１および第２の供給出力は、それぞれが前記第１および第２の供給入口の前記開口の前記断面積それぞれよりも大きい断面積をもつ開口を有し、前記第１および第２の供給出口それぞれの前記開口は、それぞれ前記第１の供給入口および前記第２の供給入口の前記開口の水圧直径よりも小さい水圧直径を有している、請求項１〜３のいずれか一項に記載のスラリー分配装置。
【請求項５】
前記第１および第２の供給入口と前記第１および第２の差込口セグメントとは、前記縦軸に関して約１３５℃までの範囲に含まれるそれぞれの供給角で配置されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のスラリー分配装置。
【請求項６】
前記供給導管は、第１および第２の案内表面を含む二股コネクタセグメントを含み、前記第１および第２の案内表面は、それぞれ前記第１の入口および前記第１の差込口セグメントを介して、第１の供給流れ方向に移動している第１のスラリーの流れの向きを、約１３５℃までの範囲に含まれる方向角の変化によって出口流れ方向に変えるように適合し、前記第２の入口および前記第２の差込口セグメントを介して第２の供給流れ方向に移動している第２のスラリーの流れの向きを約１３５℃までの範囲に含まれる方向角の変化によって前記出口流れ方向に変えるように適合している、請求項１〜５のいずれか一項に記載のスラリー分配装置。
【請求項７】
前記供給導管は、案内チャネルであって、前記案内チャネル中を通るスラリーの流れを促進するために前記供給導管の隣接部分よりも大きい断面積を有するように構成され、壁表面に隣接して配置されている案内チャネルを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のスラリー分配装置。
【請求項８】
前記分配出口は、前記横軸に沿った幅と、前記縦軸および前記横軸と相互に垂直である垂直軸に沿った高さとを有している出口開口を含み、前記出口開口の幅対高さ比が約４以上である、請求項１〜７のいずれか一項に記載のスラリー分配装置。
【請求項９】
前記供給導管と前記分配導管とのうちの少なくとも一方が拡張エリアを含み、前記拡張エリアは、前記供給導管から前記分配導管へ向かう方向で前記拡張エリアの上流にある隣接エリアの断面流れ面積よりも大きい断面流れ面積を有している、請求項１〜８のいずれか一項に記載のスラリー分配装置。
【請求項１０】
前記横軸に沿って前記分配出口の形状および／またはサイズを変えるように適合しているプロファイリングシステムをさらに備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載のスラリー分配装置。
【請求項１１】
水溶性焼き石膏スラリーを形成するために水と焼き石膏とを攪拌するように適合しているミキサーと、
前記ミキサーと流体連通している請求項１〜１０のいずれか一項に記載のスラリー分配装置とを備え、
前記第１の供給入口は、前記石膏スラリーミキサーから第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れを受容するように適合し、前記第２の供給入口は、前記石膏スラリーミキサーから第２の水溶性焼き石膏スラリーを受容するように適合し、
前記分配出口は、前記第１および第２の供給入口の両方と流体連通し、前記第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れが前記分配出口を通って前記スラリー分配装置から排出するように適合している、石膏スラリー混合・分配組立体。
【請求項１２】
前記石膏スラリーミキサーと前記スラリー分配装置との間に、これらと流体連通して配置され、主送出トランク（８１５）と第１および第２の送出分岐（８１７、８１８）とを含む送出導管（８１４）と、
前記主送出トランクと前記第１の送出分岐との間、および、前記主送出トランクと前記第２の送出分岐との間に配置され、前記主送出トランクと前記第１および第２の送出分岐とを接合する流れスプリッタ（８１９）と
をさらに備え、
前記第１の送出分岐は、前記スラリー分配装置の前記第１の供給入口と流体連通し、前記第２の送出分岐は、前記スラリー分配装置の前記第２の供給入口と流体連通している、請求項１１に記載の石膏スラリー混合・分配組立体。
【請求項１３】
第１の供給入口付きの第１の差込口セグメント、および前記第１の供給入口と離間した関係で配置されている第２の供給入口付きの第２の差込口セグメントを含む供給導管と、
縦軸にほぼ沿って延在し、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ている差込口部分、ならびに前記差込口部分と流体連通している分配出口を含む分配導管と、
各支持体セグメントは、前記支持体セグメントが前記供給導管と前記分配導管とのうちの少なくとも一方の一部分とより一層の圧縮係合をしている位置の範囲に入るような行程の範囲の端から端まで移動可能である、少なくとも１つの支持体セグメントと
を備えるスラリー分配装置。
【請求項１４】
前記供給導管および前記分配導管のうちの少なくとも一方の外部表面の少なくとも一部分に実質的に一致するように構成されている支持表面を画定する支持体部材と、可動支持体組立体であって、複数の支持体セグメントを含み、各支持体セグメントは、前記支持体セグメントが前記供給導管と前記分配導管とのうちの少なくとも一方の一部分とより一層の圧縮係合をしている位置の範囲に入るような行程の範囲の端から端まで移動可能である、可動支持体組立体とを含む支持体システム
をさらに備える、請求項１３に記載のスラリー分配装置。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの支持体セグメントは、独立に別の支持体セグメントと相対移動可能である、請求項１３または請求項１４に記載のスラリー分配装置。
【請求項１６】
前記可動支持体組立体は、前記支持体セグメントを可動的に支持する支持体フレームを含む、請求項１４または請求項１５に記載のスラリー分配装置。
【請求項１７】
前記可動支持体組立体は、各支持体セグメントと関連するクランプ機構部を含み、各クランプ機構部は、前記支持体フレームと相対的な選択された位置において前記関連する支持体セグメントを選択的に保持するように適合している、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載のスラリー分配装置。
【請求項１８】
各支持体セグメントは、前記供給導管および前記分配導管のうちの少なくとも一方の表面部分に実質的に一致するように構成されている接触表面を含む、請求項１３〜１７のいずれか一項に記載のスラリー分配装置。
【請求項１９】
第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れを平均第１供給速度でスラリー分配装置の第１の供給入口の中に通すステップと、
第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れを平均第２供給速度で前記第１の供給入口と離間した関係にある前記スラリー分配装置の第２の供給入口の中に通すステップと、
前記スラリー分配装置内で前記第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れを混ぜ合わせるステップと、
前記スラリー分配装置の分配出口から、前記平均第１供給速度および前記平均第２供給速度未満である平均排出速度で前記混ぜ合わされた第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れを縦目方向に沿って移動中のカバーシート材料のウェブの上に排出するステップと
を備える、石膏製品を調製する方法。
【請求項２０】
前記第１の供給入口を通過する前記第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れは、前記分配出口から排出する前記混ぜ合わされた第１および第２の流れの剪断速度よりも低い剪断速度を有し、前記第２の供給入口を通過する前記第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れは、前記分配出口から排出する前記混ぜ合わされた第１および第２の流れの剪断速度よりも低い剪断速度を有している、請求項１９に記載の石膏製品を調製する方法。
【請求項２１】
前記第１の供給入口を通過する前記第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れは、前記分配出口から排出する前記混ぜ合わされた第１および第２の流れのレイノルズ数よりも大きいレイノルズ数を有し、前記第２の供給入口を通過する前記第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れは、前記分配出口から排出する前記混ぜ合わされた第１および第２の流れのレイノルズ数よりも大きいレイノルズ数を有している、請求項１９または請求項２０に記載の石膏製品を調製する方法。
【請求項２２】
前記第１の供給入口を通過する前記第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れは、前記分配出口から排出する前記混ぜ合わされた第１および第２の流れのレイノルズ数よりも大きいレイノルズ数を有し、前記第２の供給入口を通過する前記第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れは、前記分配出口から排出する前記混ぜ合わされた第１および第２の流れのレイノルズ数よりも大きいレイノルズ数を有している、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の石膏製品を調製する方法。
【請求項２３】
前記第１の供給入口を通過する前記第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れは、前記分配出口から排出する前記混ぜ合わされた第１および第２の流れの剪断応力よりも低い剪断応力を有し、前記第２の供給入口を通過する前記第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れは、前記分配出口から排出する前記混ぜ合わされた第１および第２の流れの剪断応力よりも低い剪断応力を有している、請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の石膏製品を調製する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本特許出願は、２０１１年１０月２４日付けで出願された、「Ｓｌｕｒｒｙ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒ，  Ｓｙｓｔｅｍ，  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｕｓｉｎｇ，ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｍａｋｉｎｇ  Ｓａｍｅ」と題する米国仮特許出願第６１／５５０，８２７号と、  ２０１１年１０月２４日付けで出願された、「Ｆｌｏｗ  Ｓｐｌｉｔｔｅｒ  ｆｏｒ  Ｓｌｕｒｒｙ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題する米国仮特許出願第６１／５５０，８５７号と、  ２０１１年１０月２４日付けで出願された、「Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ  ｆｏｒ  Ｓｑｕｅｅｚｉｎｇ  Ｓｌｕｒｒｙ  Ｓｐｌｉｔｔｅｒ」と題する米国仮特許出願第６１／５５０，８７３号との優先権の利益を主張し、これらの米国仮特許出願は、この参照により本明細書にそのまま組み込まれる。
【０００２】
本開示は、連続ボード（たとえば、ウォールボード）製造プロセスに関し、より詳しくは、水溶性焼き石膏スラリーの分配用の装置、システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
水溶性焼き石膏スラリーを形成するために（広く「化粧漆喰」と呼ばれる）焼き石膏を水中に均一に分散させることにより石膏ボードを生産することがよく知られている。水溶性焼き石膏スラリーは、典型的に、均一な石膏スラリーを形成するために内容物を攪拌する手段を収容するミキサーに化粧漆喰および水とその他の添加剤とを挿入することにより連続的に生産される。スラリーは、ミキサーの排出出口に向かって、また、この排出出口を通って、ミキサーの排出出口に連結された排出導管の中へ連続的に導かれる。水溶性泡は、ミキサー内でおよび／または排出導管内で水溶性焼き石膏スラリーと混ぜ合わされる可能性がある。スラリーの流れは、排出導管を通過し、この排出導管から、成形台によって支持された移動中のカバーシート材料のウェブに連続的に堆積される。スラリーは、前進中のウェブの上に広がることを許される。第２のカバーシート材料のウェブが、スラリーを被覆し、連続ウォールボード予備成形物のサンドウィッチ構造体を形成するために塗布され、このサンドウィッチ構造体は、望ましい厚さを達成するために、たとえば、従来の成形ステーションなどの場所で成形される。焼き石膏は、ウォールボード予備成形物が製造ラインを流れているときに、ウォールボード予備成形物の中の水と反応し凝結する。ウォールボード予備成形品は、ウォールボード予備成形品が十分に凝結したラインに沿ったポイントでセグメントに切られ、セグメントは、ひっくり返され、余分な水分を追い出すために（たとえば、炉内で）乾燥され、望ましい寸法をもつ最終ウォールボード製品を提供するために加工される。
【０００４】
石膏ウォールボードの生産と関係がある運用問題のいくつかを扱う従来の設備および方法は、同一出願人による米国特許第５，６８３，６３５号明細書、第５，６４３，５１０号明細書、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号明細書に開示され、これらの特許出願は、参照により本明細書にそのまま組み込まれる。
【０００５】
所定量の最終製品を形成するために混ぜ合わされる化粧漆喰に対する水の重量比は、当技術分野で「水−化粧漆喰比」（ＷＳＲ）と呼ばれることがよくある。配合変更なしのＷＳＲの低下は、その結果、スラリー粘度を増大させ、それによって、スラリーが成形台の上に広がる可能性を低減させる。石膏ボード製造プロセスにおける水使用量の削減（たとえば、ＷＳＲの低下）は、プロセスにおけるエネルギー需要を低下させる機会を含めて、多くの利点をもたらす可能性がある。しかし、成形台上で粘性のある石膏スラリーを均一に徐々に広げることは、依然として重大な難題である。
【０００６】
さらに、スラリーが空気を含む多相スラリーである一部の状況では、空気−液体スラリー分離は、ミキサーからのスラリー排出導管において現れる可能性がある。ＷＳＲが減少するにつれて、空気体積は、同じ乾燥密度を維持するように増加する。液体スラリー相から分離された気相の程度が増加するにつれて、それによって、結果として、より大きい質量または密度の変動の傾向をもたらす。
【０００７】
この背景技術の記載は、読者を助けるために発明者によって作成され、指摘された問題のどれもが当技術分野でそれ自体で分かるという指摘として理解されるべきではないことが分かるであろう。記載された原理は、いくつかの態様および実施形態では、他のシステムに固有の問題を軽減するが、保護される発明の範囲は、請求項によって規定されるものであり、本明細書において言及された特定の問題を解決する、いずれかの開示された特徴の能力によって規定されるものではないことが分かるであろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一態様では、本開示は、石膏製品を調製するのに用いられるスラリー分配システムの実施形態を対象にする。一実施形態では、スラリー分配装置は、供給導管と、供給導管と流体連通している分配導管とを含む可能性がある。供給導管は、分配導管と流体連通している第１の供給入口と、第１の供給入口と離間した関係で配置され、分配導管と流体連通している第２の供給入口とを含む可能性がある。分配導管は、縦軸にほぼ沿って延在し、差込口部分と、差込口部分と流体連通している分配出口と含む可能性がある。差込口部分は、供給導管の第１および第２の供給入口と流体連通している。分配出口は、縦軸と実質的に垂直である横軸に沿って所定の距離だけ延在する。
【０００９】
他の実施形態では、スラリー分配装置は、供給導管と分配導管とを含む。供給導管は、第１の供給入口付きの第１の差込口セグメントと、第１の供給入口と離間した関係で配置されている第２の供給入口付きの第２の差込口セグメントとを含む。分配導管は、縦軸にほぼ沿って延在し、差込口部分と、差込口部分と流体連通している分配出口とを含む。差込口部分は、供給導管の第１および第２の供給入口と流体連通している。分配出口は、横軸に沿って所定の距離だけ延在する。横軸は、縦軸と実質的に垂直である。第１および第２の供給入口は、それぞれがある断面積をもつ開口を有している。分配導管の差込口部分は、第１および第２の供給入口の開口の断面積の合計よりも大きい断面積をもつ開口を有している。
【００１０】
他の実施形態では、スラリー分配装置は、供給導管と、分配導管と、少なくとも１つの支持体セグメントとを含む。供給導管は、第１の供給入口付きの第１の差込口セグメントと、第１の供給入口と離間した関係で配置されている第２の供給入口付きの第２の差込口セグメントとを含む。分配導管は、縦軸にほぼ沿って延在し、差込口部分と、差込口部分と流体連通している分配出口とを含む。差込口部分は、供給導管の第１および第２の供給入口と流体連通している。各支持体セグメントは、支持体セグメントが供給導管と分配導管とのうちの少なくとも一方の一部分とより一層の圧縮係合をしている位置の範囲に入るような行程の範囲の端から端まで移動可能である。
【００１１】
本開示の別の態様では、スラリー分配装置は、水溶性焼きスラリーを形成するために水と焼き石膏とを攪拌するのに適合している石膏スラリーミキサーと流体連通状態に置かれる可能性がある。一実施形態では、本開示は、水溶性焼き石膏スラリーを形成するために水と焼き石膏とを攪拌するのに適合している石膏スラリーミキサーを含む石膏スラリー混合・分配組立体について記載する。スラリー分配装置は、石膏スラリーミキサーと流体連通し、石膏スラリーミキサーから第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れを受容し、第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れを前進中のウェブに分配するのに適合している。
【００１２】
スラリー分配装置は、石膏スラリーミキサーから第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れを受容するのに適合している第１の供給入口と、石膏スラリーミキサーから第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れを受容するのに適合している第２の供給入口と、第１および第２の供給入口の両方と流体連通し、第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れが分配出口を通ってスラリー分配装置から排出するのに適合している分配出口とを含む。
【００１３】
他の実施形態では、石膏スラリー混合・分配組立体は、ミキサー、およびミキサーと流体連通しているスラリー分配装置を含む。ミキサーは、水溶性焼き石膏スラリーを形成するために水と焼き石膏とを攪拌するのに適合している。スラリー分配装置は、供給導管および分配導管を含む。
【００１４】
供給導管は、第１の供給入口付きの第１の差込口セグメントと、第１の供給入口と離間した関係で配置されている第２の供給入口付きの第２の差込口セグメントとを含む。第１の供給入口は、石膏スラリーミキサーから第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れを受容するのに適合している。第２の供給入口は、石膏スラリーミキサーから第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れを受容するように適合している。
【００１５】
分配導管は、縦軸にほぼ沿って延在し、差込口部分と、差込口部分と流体連通している分配出口とを含む。差込口部分は、供給導管の第１および第２の供給入口と流体連通している。分配出口は、縦軸に沿って所定の距離だけ延在する。横軸は、縦軸と実質的に垂直である。分配出口は、第１および第２の供給入口の両方と流体連通し、第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れが分配出口を通ってスラリー分配装置から排出するように適合している。
【００１６】
第１および第２の供給入口は、それぞれがある断面積をもつ開口を有している。分配導管の差込口部分は、第１および第２の供給入口の開口の断面積の合計よりも大きい断面積をもつ開口を有している。
【００１７】
本開示のさらに別の態様では、スラリー分配システムは、石膏製品を調製する方法で使用される可能性がある。たとえば、スラリー分配装置は、水溶性焼き石膏スラリーを前進中のウェブの上に分配するために使用される可能性がある。
【００１８】
いくつかの実施形態では、水溶性焼き石膏スラリーを移動中のウェブの上に分配する方法は、本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置を使用して実行される可能性がある。第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れおよび第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れは、それぞれスラリー分配装置の第１の供給入口および第２の供給入口を通過させられる。第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れは、スラリー分配装置内で混ぜ合わされる。第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れは、スラリー分配装置の分配出口から移動中のウェブに排出される。
【００１９】
他の実施形態では、石膏製品を調製する方法は、本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置を使用して実行される可能性がある。第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れは、スラリー分配装置の第１の供給入口を平均第１供給速度で通過させられる。第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れは、スラリー分配装置の第２の供給入口を平均第２供給速度で通過させられる。第２の供給入口は、第１の供給入口と離間した関係にある。第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れは、スラリー分配装置内で混ぜ合わされる。混ぜ合わされた第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れは、スラリー分配装置の分配出口から、縦目方向に沿って移動中のカバーシート材料のウェブの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供給速度および平均第２供給速度未満である。
【００２０】
本開示の原理に係るスラリー分配装置を製造する方法で用いられる金型の実施形態もやはり本明細書に開示されている。本開示の原理に係るスラリー分配装置のための支持体の実施形態もやはり本明細書に開示されている。
【００２１】
開示された原理のさらなる態様および特徴と、代替的な態様および特徴とは、以下の詳細な説明と添付図面とから分かるであろう。当然のことながら、本明細書に開示されたスラリー分配システムは、他の異なる実施形態で実施でき、かつ、使用でき、また、様々な観点から変更できる。その結果、以上の全般的な説明および以下の詳細な説明は共に、単なる例示かつ説明目的であり、請求項の範囲を限定するものではないことが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置の実施形態の斜視図である。
【図２】図１のスラリー分配装置の斜視図、および本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置支持体の実施形態の斜視図である。
【図３】図１のスラリー分配装置、および図２のスラリー分配装置支持体の正面図である。
【図４】図１のスラリー分配装置に類似する内部幾何形状を画定する本開示の原理に従って構築されているが、剛性材料から構築され、２部品構成を有しているスラリー分配装置の実施形態の斜視図である。
【図５】例示目的のためプロファイリングシステムが取り除かれた図４のスラリー分配装置の別の斜視図である。
【図６】スラリー分配装置の縦軸または縦目方向に関して約６０度の供給角で配置されている第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構築されたスラリー分配装置の別の実施形態の等角投影図である。
【図７】図６のスラリー分配装置の平面図である。
【図８】図６のスラリー分配装置の背面図である。
【図９】２部品構成を有している図８のスラリー分配装置の第１の部品の平面図である。
【図１０】図９のスラリー分配装置の正面斜視図である。
【図１１】図６のスラリー分配装置および本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置の支持体システムの分解図である。
【図１２】図１１のスラリー分配装置および支持体システムの斜視図である。
【図１３】図６のスラリー分配装置および本開示の原理に従って構築された支持体システムの別の実施形態の分解図である。
【図１４】図１３のスラリー分配装置および支持体システムの斜視図である。
【図１５】図６のスラリー分配装置に類似する内部幾何形状を画定する本開示の原理に従って構築されているが、可撓性材料から構築され、一体構成を有しているスラリー分配装置の実施形態の斜視図である。
【図１６】図１５のスラリー分配装置の平面図である。
【図１７】供給導管の一部分の漸進的な断面流面積を例示する、図１５のスラリー分配装置によって画定された内部幾何形状の拡大斜視図である。
【図１８】供給導管の別の漸進的な断面流面積を例示する、図１５のスラリー分配装置の内部幾何形状の拡大斜視図である。
【図１９】図１５のスラリー分配装置の分配導管への差込口部分の半分と揃えられた供給導管のさらに別の漸進的な断面流面積を例示する、図１５のスラリー分配装置の内部幾何形状の拡大斜視図である。
【図２０】図１５のスラリー分配装置および本開示の原理に従って構築された支持体システムの別の実施形態の斜視図である。
【図２１】図２０と同様であるが、図１５のスラリー分配装置と分配関係にある複数の保持プレートを見せるために例示目的のため支持体フレームが取り除かれた斜視図である。
【図２２】本開示の原理に従って構築された図１と同様のスラリー分配装置を製造する組合せ金型の実施形態の斜視図である。
【図２３】図２２の金型の平面図である。
【図２４】本開示の原理に従って構築された図１５と同様のスラリー分配装置を製造する組合せ金型の実施形態の分解図である。
【図２５】本開示の原理に従って構築された２部品スラリー分配装置の部品を製造する金型の別の実施形態の斜視図である。
【図２６】図２５の金型の平面図である。
【図２７】本開示の原理に係るスラリー分配装置を含む石膏スラリー混合・分配組立体の実施形態の概略平面図である。
【図２８】本開示の原理に係るスラリー分配装置を含む石膏スラリー混合・分配組立体の別の実施形態の概略平面図である。
【図２９】本開示の原理に係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正面図である。
【図３０】スラリー分配装置を含む石膏スラリー混合・分配組立体で用いるのに適する本開示の原理に従って構築された流れスプリッタの実施形態の斜視図である。
【図３１】図３０の流れスプリッタの側断面図である。
【図３２】本開示の原理に従って構築された圧搾装置の実施形態が搭載されている図３０の流れスプリッタの側断面図である。
【図３３】図１５のスラリー分配装置に類似するスラリー分配装置の半分の部分の平面図である。
【図３４】図３３のスラリー分配装置の半分の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す実施例１の表Ｉからのデータのプロットである。
【図３５】図３３のスラリー分配装置の半分の部分の中を進むモデル化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す実施例２および実施例３のそれぞれの表ＩＩおよび表ＩＩＩからのデータのプロットである。
【図３６】図３３のスラリー分配装置の半分の部分の中を進むモデル化スラリーにおける供給入口からの無次元距離対無次元剪断速度を示す実施例２および実施例３のそれぞれの表ＩＩおよび表ＩＩＩからのデータのプロットである。
【図３７】図３３のスラリー分配装置の半分の部分の中を進むモデル化スラリーの流れの供給入口からの無次元距離対無次元粘度を示す実施例２および実施例３のそれぞれの表ＩＩおよび表ＩＩＩからのデータのプロットである。
【図３８】図３３のスラリー分配装置の半分の部分の中を進むモデル化スラリーにおける供給入口からの無次元距離対無次元剪断応力を示す実施例２および実施例３のそれぞれの表ＩＩおよび表ＩＩＩからのデータのプロットである。
【図３９】図３３のスラリー分配装置の半分の部分の中を進むモデル化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す実施例２および実施例３のそれぞれの表ＩＩおよび表ＩＩＩからのデータのプロットである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本開示は、たとえば、石膏ウォールボードなどのセメント質製品を含む製品の製造で使用される可能性があ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構築されたスラリー分配装置の実施形態は、たとえば、水溶性泡石膏スラリーにおいて見られるような、空気および液相を包含しているスラリーなどの多相スラリーを効率的に分配するための製造プロセスで使用できる。
【００２４】
本開示の原理に従って構築された分配システムの実施形態は、連続ボード（たとえば、ウォールボード）製造プロセスの間にスラリー（たとえば、水溶性焼き石膏スラリー）をコンベヤ上で移動する前進中のウェブ（たとえば、紙またはマット）に分配するために使用できる。一態様では、本開示の原理に従って構築されたスラリー分配システムは、水溶性焼き石膏スラリーを形成するために、焼き石膏および水を攪拌するのに適合したミキサーに取り付けられた排出導管として、または、排出導管の一部として従来の石膏ドライウォール製造プロセスで使用できる。
【００２５】
本開示の原理に従って構築さ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（横目方向に沿った）より広い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から使用されるＷＳＲおよび比較的低いＷＳＲを含む様々なＷＳＲを有し、かつ、比較的高い粘度を有している石膏スラリーと共に用いるため適している。さらに、本開示の石膏スラリー分配システムは、たとえば、非常に高い泡量を有する泡石膏スラリーを含む水溶性泡石膏スラリー中で、空気−液相分離を制御するのに役立つように使用できる。前進中のウェブ上への水溶性焼き石膏スラリーの拡散は本明細書に図示し、記載した分配システムを使用してスラリーの経路を選択し、分配することにより、制御できる。
【００２６】
本開示の原理に係る石膏製品を調製する方法の実施形態は、本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置を使用して、水溶性焼き石膏スラリーを前進中のウェブに分配するステップを含む可能性がある。水溶性焼き石膏スラリーを移動中のウェブの上に分配する方法の様々な実施形態は、本明細書に記載する。
【００２７】
次に図を参照すると、図１〜図３において、本開示の原理に係るスラリー分配装置１２０の実施形態を示し、図４および図５において、本開示の原理に係るスラリー分配装置２２０の別の実施形態を示す。図１〜図３に示すスラリー分配装置１２０は、弾性可撓性材料から構築し、他方では、図３および図４に示すスラリー分配装置２２０は、比較的剛性材料から製作する。しかし、図１〜図５における両方のスラリー分配装置１２０、２２０の内部流れ幾何形状は、同じであり、図１〜図３のスラリー分配装置１２０を考慮するとき、図５も参照すべきである。
【００２８】
図１を参照すると、スラリー分配装置１２０は、第１および第２の供給入口１２４、１２５を有している供給導管１２２と、分配出口１３０を含み、供給導管１２８と流体連通している分配導管１２８とを含む。分配導管１２８の分配出口１３０のサイズを局所的に変えるのに適合したプロファイリングシステム１３２（図３を参照のこと）をさらに設けることができる。
【００２９】
図１を参照すると、供給導管１２２は、縦軸または縦目方向５０と実質的に垂直である横軸または横目方向６０にほぼ沿って延在する。第１の供給入口１２４は、第２の供給入口１２５と離間した関係にある。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しているそれぞれの開口１３４、１３５を画定する。第１および第２の供給入口１２４、１２５の例示する開口１３４、１３５は両方共に、この例で示すように円形断面形状を有している。他の実施形態では、供給入口１２４、１２５の断面形状は、意図した応用および考慮しているプロセス条件に依存して他の形を取ることが可能である。
【００３０】
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が縦目軸５０に実質的に９０℃の角度で配置されるように、横目軸６０に沿って互いに対向関係にある。他の実施形態では、第１および第２の供給入口１２４、１２５は、縦目方向に関して異なる方法で方向を合わせることができる。たとえば、いくつかの実施形態では、第１および第２の供給入口１２４、１２５は、縦目方向５０に関して０℃と約１３５℃との間の角度をなすことが可能である。
【００３１】
供給導管１２２は、第１および第２の差込口セグメント１３６、１３７と、第１の差込口セグメント１３６と第２の差込口セグメント１３７との間に配置されている二股コネクタセグメント１３９とを含む。第１および第２の差込口セグメント１３６、１３７は、ほぼ円筒形であり、縦軸５０および横軸６０によって定義された平面５７と実質的に平行であるように横軸６０に沿って延在する。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の差込口セグメント１３６、１３７の遠方端部に配置され、これらと流体連通している。
【００３２】
他の実施形態では、第１および第２の供給入口１２４、１２５と、第１および第２の差込口セグメント１３６、１３７とは、横軸６０、縦目方向５０、および／または、縦軸５０および横軸６０によって定義される平面５７に関して異なる方法で方向を合わせることができる。たとえば、いくつかの実施形態では、第１および第２の供給入口１２４、１２５と第１および第２の差込口セグメント１３６、１３７とは、それぞれが、縦目方向５０に関して約１３５℃の範囲に含まれ、他の実施形態では、約３０℃から約１３５℃の範囲に含まれ、さらに他の実施形態では、約４５℃から約１３５℃の範囲に含まれ、そして、さらに他の実施形態では、約４０℃から約１１０℃の範囲に含まれる角度である縦軸または縦目方向５０に関して供給角θで縦軸５０および横軸６０によって定義される平面５７に実質的に配置できる。
【００３３】
二股コネクタセグメント１３９は、第１および第２の供給入口１２４、１２５と、また、第１および第２の差込口セグメント１３６、１３７と流体連通している。二股コネクタセグメント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と流体連通している。コネクタセグメント１３９の第１および第２の成形ダクト１４１、１４３は、第１および第２の供給入口１２４、１２５からそれぞれ水溶性焼き石膏スラリーの第１の供給方向１９０に第１の流れを受容し、第２の流れ方向１９１に第２の流れを受容し、第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１９０、１９１を分配導管１２８に導くように適合している。
【００３４】
図５に示されるように、コネクタセグメント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と流体連通している第１および第２の供給出口１４０、１４５を画定する。各供給出口１４０、１４５は、分配導管１２８と流体連通している。例示した第１および第２の供給出口１４０、１４５の１つずつは、ほぼ矩形状の内側部分１４７と実質的に円形状の側方部分１４９とを含む開口１４２を画定する。円形状の側方部分１４５を分配導管１２８の側壁１５１、１５３に隣接配置する。
【００３５】
実施形態では、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の断面積よりも大きい断面積を有する可能性がある。たとえば、いくつかの実施形態では、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の断面積と比べて、大なりから約３００％大なりまでの範囲、他の実施形態では、大なりから約２００％大なりまでの範囲、また、さらに他の実施形態では、大なりから約１５０％大なりまでの範囲に含まれる可能性がある。
【００３６】
実施形態では、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の水圧直径よりも小さい水圧直径（４×断面積／周囲長）を有する可能性がある。たとえば、いくつかの実施形態では、第１および第２の供給出力１４０、１４５の開口１４２の水圧直径は、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の水圧直径の約８０％以下、他の実施形態では、約７０％以下、さらに他の実施形態では、約５０％以下である可能性がある。
【００３７】
再び図１を参照すると、コネクタセグメント１３９は、縦軸５０および横軸６０によって定義された平面５７と実質的に平行である。他の実施形態では、コネクタセグメント１３９は、横軸６０、縦目方向５０、および／または、縦軸５０および横軸６０によって定義された平面５７に関して異なる方法で方向を合わせることができる。
【００３８】
第１の供給入口１２４、第１の差込口セグメント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の差込口セグメント１３７、および第２の成形ダクト１４３の鏡像である。その結果、一方の供給入口の説明がもう一方の供給入口に適用可能であり、一方の差込口セグメントの説明がもう一方の差込口セグメントに適用可能であり、一方の成形ダクトの説明がもう一方の成形ダクトに適用可能であり、同様に対応する方法であることが理解されるであろう。
【００３９】
第１の成形ダクト１４１は、第１の供給入口１２４および第１の差込口セグメント１３６に流体連絡している。第１の成形ダクト１４１は、分配導管１２８に同様に流体連絡し、それによって、スラリーの第１の流れ１９０が第１の供給入口１２４に入り、第１の差込口セグメント１３６、第１の成形ダクト１４１、および分配導管１２８の中を移動し、分配出口１３０を通ってスラリー分配装置１２０から排出されることを可能にするように第１の供給入口１２４と分配出口１３０とを流体連絡するのに役立つ。
【００４０】
第１の成形ダクト１４１は、前方外側曲線壁１５７と、横または横目方向６０と実質的に平行である第１の供給流れ方向１９０から、縦軸または縦目方向５０と実質的に平行であり、かつ、第１の供給流れ方向１９０と実質的に垂直である出口流れ方向１９２に、スラリーの第１の流れの向きを変えるために適合した曲線案内表面１６５を画定する反対側の後方内側曲線壁１５８とを有している。第１の成形ダクト１４１は、第１の供給流れ方向１９０に移動する第１のスラリーの流れを受容し、第１のスラリーの流れが実質的に出口流れ方向１９２に移動する分配導管１２８の中に運搬されるように、図９に示されるような方向角αの変化によってスラリー流れ方向の向きを変えるように適合している。
【００４１】
使用中に、第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れは、第１の供給方向１９０に第１の供給入口１２４を通過し、第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れは、第２の供給方向１９１に第２の供給入口１２５を通過する。第１および第２の供給方向１９０、１９１は、いくつかの実施形態では、縦軸５０に沿って相互に対称的である可能性がある。第１の供給流れ方向１９０に移動している第１のスラリーの流れは、約１３５℃までの範囲に含まれる方向角αの変化を通じてスラリー分配装置１２０の中で出口流れ方向１９２まで向きを変えられる。第２の供給流れ方向１９１に移動している第２のスラリーの流れは、約１３５℃までの範囲に含まれる方向角αの変化を通じてスラリー分配装置１２０の中で出口流れ方向１９２まで向きを変えられる。混ぜ合わされた第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１９０、１９１は、ほぼ出口流れ方向１９２に移動しているスラリー分配装置１２０から排出する。出口流れ方向１９２は、縦軸または縦目方向５０と実質的に平行である可能性がある。
【００４２】
たとえば、例示した実施形態では、第１のスラリーの流れは、横目方向６０に沿った第１の供給流れ方向１９０から垂直軸５５周りの約９０度の方向角αの変化を通じて縦目方向５０に沿った出口流れ方向１９２まで向きを変える。いくつかの実施形態では、スラリーの流れは、第１の供給流れ方向１９０から、約１３５℃までの範囲に含まれ、他の実施形態では、約３０℃から約１３５℃までの範囲に含まれ、さらに別の実施形態では、約４５℃から約１３５℃までの範囲に含まれ、さらに他の実施形態では、約４０℃から約１１０℃までの範囲に含まれる垂直軸５５周りの方向角αの変化を通じて、出口流れ方向１９２まで向きを変えることが可能である。
【００４３】
いくつかの実施形態では、後方曲線案内表面１６５の形状は、ほぼ放物面であることが可能であり、例示した実施形態では、形式Ａｘ２＋Ｂの放物線によって定義できる。代替的な実施形態では、後方曲線案内表面１６５を定義するために高次曲線を使用することがあり、または、代替的に、後方内側壁１５８は、ほぼ曲線状の壁を集団で画定するために端部で向きを定められている真っ直ぐな、もしくは、直線の線分から製作されたほぼ曲線形状を有することが可能である。その上、外側壁の特定の形状因子を定義するために使用するパラメータは、スラリー分配装置を使用するプロセスの特定の動作パラメータに依存する可能性がある。
【００４４】
供給導管１２２と分配導管１２８とのうちの少なくとも一方は、供給導管１２２から分配導管１２８へ向かう方向に拡大エリアから上流の隣接エリアの断面流れ面積よりも大きい断面流れ面積を有する拡大エリアを含む可能性がある。第１の差込口セグメント１３６および／または第１の成形ダクト１４１は、この中を移動しているスラリーの第１の流れを分配するのに役立つように流れの方向に沿って変化する断面積を有する可能性がある。成形ダクト１４１は、スラリーの第１の流れが第１の成形ダクト１４１を通過するときに減速されるように、第１の供給入口１２４から分配導管１２８へ向かって第１の流れ方向１９５に増加する断面流れ面積を有する可能性がある。いくつかの実施形態では、第１の成形ダクト１４１は、第１の流れ方向１９５に沿った所定の点で最大断面流れ面積を有し、第１の流れ方向１９５にさらに沿った点で最大断面流れ面積から減少する可能性がある。
【００４５】
いくつかの実施形態では、第１の成形ダクト１４１の最大断面流れ面積は、第１の供給入口１２４の開口１３４の断面積の約２００％以下である。さらに別の実施形態では、成形ダクト１４１の最大断面流れ面積は、第１の供給入口１２４の開口１３４の断面積の約１５０％以下である。さらに他の実施形態では、成形ダクト１４１の最大断面流れ面積は、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では、成形ダクト１４１の最大断面流れ面積は、第１の供給入口１２４の開口１３４の断面積の約１１０％以下である。いくつかの実施形態では、断面流れ面積は、流動様式の大きい変動を回避するのに役立てるために流れ面積が所与の長さに亘って所定の量より多く変動しないように制御される。
【００４６】
いくつかの実施形態では、第１の差込口セグメント１３６および／または第１の成形ダクト１４１は、第１のスラリーの流れを供給導管１２２の外側および／または内側壁１５７、１５８に向かって分配するのに役立つように適合した１つ以上の案内チャネル１６７、１６８を含む可能性がある。案内チャネル１６７、１６８は、スラリー分配装置１２０の境界壁層の周りでスラリーの流れを増加させるように適合している。
【００４７】
図１および図５を参照すると、案内チャネル１６７、１６８は、それぞれ、流れをスラリー分配装置１２０の壁領域に配置されている隣接案内チャネル１６７、１６８に進める絞りを画定する供給導管１２２の隣接部分１７１よりも大きい断面積を有するように構成できる。例示した実施形態では、供給導管１２２は、分配導管１２８の外側壁１５７および側壁１５１に隣接する外側案内チャネル１６７と、第１の成形ダクト１４１の内側壁１５８に隣接する内側案内チャネル１６８とを含む。外側および内側案内チャネル１６７、１６８の断面積は、第１の流れ方向１９５に進むと徐々に小さくなる可能性がある。外側案内チャネル１６７は、実質的に分配導管１２８の側壁１５１に沿って分配出口１３０まで延在する可能性がある。第１の流れ方向１９５と垂直な方向に第１の成形ダクト１４１を通る所定の断面位置で、外側案内チャネル１６７は、第１のスラリーの流れを第１の供給方向１９０の初期の動きのラインから外側壁１５７の方へ逸らすのに役立つように内側案内チャネル１６８よりも大きい断面積を有している。
【００４８】
壁領域に隣接した案内チャネルを設けることは、スラリー流をこれらの領域に向ける、または、導くのに役立つ可能性があり、これらの領域は、従来のシステムにおいてスラリー流の少ない「デッドスポット」が見られる領域である可能性がある。案内チャネルの設置を通じてスラリー分配装置１２０の壁領域でスラリー流を促進することにより、スラリー分配装置の内部のスラリー蓄積を阻止し、スラリー分配装置１２０の内部の清浄度を高めることができる。スラリー蓄積が、移動中のカバーシート材料のウェブを引き裂く可能性がある塊に解消する頻度も同様に減少させることができる。
【００４９】
他の実施形態では、外側および内側案内チャネル１６７、１６８の相対サイズは、流れ安定性を改善し、空気−液体スラリー層分離を低減するためにスラリー流を調節するのに役立つように変化する可能性がある。たとえば、比較的粘性の高いスラリーを使用する応用では、第１の流れ方向１９５と垂直な方向に第１の成形ダクト１４１を通る所定の断面位置で、外側案内チャネル１６７は、スラリーの第１の流れを内側壁１５８の方へ押し進めるのに役立つように内側案内チャネル１６８よりも小さい断面積を有する可能性がある。
【００５０】
第１および第２の成形ダクト１４１、１４２の内側曲線壁１５８は、分配導管１２８の差込口部分１５２に隣接する頂点１７５を画定するように接触する。頂点１７５は、コネクタセグメント１３９を効果的に二股に分ける。各供給出口１４０、１４５は、分配導管１２８の差込口部分１５２と流体連通している。
【００５１】
縦軸５０に沿った頂点１７５の位置は、他の実施形態では変化する可能性がある。たとえば、第１および第２の成形ダクト１４１、１４２の内側曲線壁１５８は、他の実施形態では、頂点１７５が、例示したスラリー分配装置１２０に示されているよりも縦軸５０に沿って分配出口１３０から遠くに離れるように、曲がりが少ない可能性がある。他の実施形態では、頂点１７５は、例示したスラリー分配装置１２０に示されているよりも縦軸５０に沿って分配出口１３０に近接することができる。
【００５２】
分配導管１２８は、縦軸５０および横軸６０によって定義された平面５７と実質的に平行であり、安定性および均一性を高めるため、第１および第２の成形ダクト１４１、１４２から混ぜ合わされた第１および第２の水溶性焼き石灰スラリーの流れをほぼ２次元の流れパターンに押し進めるように適合している。分配出口１３０は、縦軸６０に沿って所定の距離だけ延在する幅と、垂直軸５５に沿って延在する高さとを有し、この垂直軸は、縦軸５０および横軸６０と互いに垂直である。分配出口１３０の高さは、これの幅と比べて小さい。分配導管１２８は、分配導管１２８が、移動中のウェブと実質的に平行であるように、成形台の上で移動中のカバーシートのウェブと相対的に向きを合わせることができる。
【００５３】
分配導管１２８は、縦軸５０にほぼ沿って延在し、差込口部分１５２と、分配出口１３０とを含む。差込口部分１５２は、供給導管１２２の第１および第２の供給入口１２４、１２５と流体連通している。図５を参照すると、差込口部分１５２は、供給導管１２２の第１および第２の供給入口１２４、１２５から第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れを両方共に受容するように適合している。分配導管１２８の差込口部分１５２は、供給導管１２２の第１および第２の供給出口１４０、１４５と流体連通している分配入口１５４を含む。例示した分配入口１５４は、第１および第２の供給出口１４０、１４５の開口１４２に実質的に対応する開口１５６を画定する。第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れは、混ぜ合わされた流れが、ウォールボード製造ライン内の成形台の上を移動しているカバーシート材料のウェブの動きのラインと実質的に揃えることができるほぼ出口流れ方向１９２に移動するように、分配導管１２８の中で混ざり合う。
【００５４】
分配出口１３０は、差込口部分１５２と流体連通しており、それ故に、供給導管１２２の第１および第２の供給入口１２４、１２５と第１および第２の供給出口１４０、１４５と流体連通している。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、縦目方向５０に沿って前進しているカバーシート材料のウェブの上に出口流れ方向１９２に沿ってこの分配出口からスラリーの混ぜ合わされた第１および第２の流れを排出するように適合している。
【００５５】
図１を参照すると、例示した分配出口１３０は、半円形状の狭い端部１８３、１８５を含むほぼ矩形状の開口１８１を画定する。分配出口１３０の開口１８１の半円形状の端部１８３、１８５は、分配導管１２８の側壁１５１、１５３に隣接配置された外側案内チャネル１６７の終端部である可能性がある。
【００５６】
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の面積の合計よりも大きく、かつ、第１および第２の供給出口１４０、１４５の開口１４２の合計（すなわち、分配入口１５４の開口１５６）の面積よりも小さい。その結果、分配導管１２８の差込口部分１５２の開口１５６の断面積は、分配出口１３０の開口１８１の断面積よりも大きい。
【００５７】
たとえば、いくつかの実施形態では、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の断面積の合計と比べて、大なりから約４００％大なりまでの範囲、他の実施形態では、大なりから約２００％大なりまでの範囲、さらに他の実施形態では、大なりから約１５０％大なりまでの範囲に含まれる可能性がある。他の実施形態では、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の断面積の合計の比率は、製造ラインの速度、分配装置１２０により分配されているスラリーの粘度、分配装置１２０を用いて製造されているボード製品の幅などを含む１つ以上の因子に基づいて変化する可能性がある。いくつかの実施形態では、分配導管１２８の差込口部分１５２の開口１５６の断面積は、分配出口１３０の開口１８１の断面積と比べて、大なりから約２００％大なりまでの範囲、他の実施形態では、大なりから約１５０％大なりまでの範囲、さらに他の実施形態では、大なりから約１２５％大なりまでの範囲に含まれる可能性がある。
【００５８】
分配出口１３０は、実質的に横軸６０に沿って延在する。分配出口１３０の開口１８１は、横軸６０に沿って約２４インチの幅Ｗ１と、垂直軸５５に沿って約１インチの高さＨ１とを有している（図３も参照のこと）。他の実施形態では、分配出口１３０の開口１８１のサイズおよび形状は、変化する可能性がある。
【００５９】
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の横方向中央の中間点１８７から実質的に同じ距離Ｄ１、Ｄ２に配置されるように、第１の供給入口１２４と第２の供給入口１２５との間で横軸６０に沿って中間に配置する（図３も参照のこと）。分配出口１３０は、これの形状が、たとえば、プロファイリングシステム３２などによって、横軸６０に沿って可変であるように適合するために、弾性可撓性材料から製造することができる。
【００６０】
分配出口１３０の開口１８１の幅Ｗ１および／または高さＨ１は、他の実施形態では、種々の動作条件に対して変化する可能性があると考えられる。概して、本明細書に開示されたようなスラリー分配装置に対する様々な実施形態の全体寸法は、製造されている製品の型式（たとえば、製造される製品の厚さおよび／または幅）、使用されている製造ラインの速度、分配装置を通るスラリーの堆積速度、スラリーの粘度などに依存して拡大または縮小できる。たとえば、ウォールボード製造プロセスで用いられる分配出口１３０の縦軸６０に沿った幅Ｗ１は、従来、５４インチを超えない公称幅で設けられているが、いくつかの実施形態では、約８から約５４インチの範囲、他の実施形態では、約１８インチから約３０インチの範囲に含まれる可能性がある。他の実施形態では、本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置を使用する製造システム上で生産されているパネルの最大公称幅に対する分配出口１３０の横軸６０に沿った幅Ｗ１の比率は、約１／７から約１までの範囲、他の実施形態では、約１／３から約１までの範囲、さらに他の実施形態では、約１／３から約２／３までの範囲、さらに他の実施形態では、約１／２から約１までの範囲に含まれる可能性がある。
【００６１】
分配出口の高さは、いくつかの実施形態では、約３／１６インチから約２インチまでの範囲、他の実施形態では、約３／１６インチと約１インチとの間に含まれる可能性がある。矩形状の分配出口を含むいくつかの実施形態では、出口開口の矩形状の高さに対する矩形状の幅の比率は、約４以上であり、他の実施形態では、約８以上であり、いくつかの実施形態では、約４から約２８８までであり、他の実施形態では、約９から約２８８までであり、他の実施形態では、約１８から約２８８までであり、さらに他の実施形態では、約１８から約１６０までである可能性がある。
【００６２】
分配導管１２８は、差込口部分１５２と流体連通している合流部分１８２を含む。合流部分１８２の高さは、第１および第２の成形ダクト１４１、１４３の最大断面流れ面積での高さよりも低く、分配出口１３０の開口１８１の高さよりも低い。いくつかの実施形態では、合流部分１８２の高さは、分配出口１３０の開口１８１の約半分の高さである可能性がある。
【００６３】
合流部分１８２および分配出口１３０の高さは、分配導管１２８から分配されている混ぜ合わされた第１および第２の水溶性焼き石膏の流れの平均速度を制御するのに役立つように協働することができる。分配出口１３０の高さおよび／または幅は、スラリー分配装置１２０から排出する混ぜ合わされた第１および第２のスラリーの流れの平均速度を調節するために変えることができる。
【００６４】
いくつかの実施形態では、出口流れ方向１９２は、前進中のカバーシート材料のウェブを運ぶシステムの縦目方向５０および横向きの横目方向６０によって定義された平面５７と実質的に平行である。他の実施形態では、第１および第２の供給方向１９０、１９１と出口流れ方向１９２とは、前進中のカバーシート材料のウェブを運ぶシステムの縦目方向５０および横向きの横目方向６０によって定義された平面５７と全て実質的に平行である。いくつかの実施形態では、スラリー分配装置は、スラリーの流れがスラリー分配装置１２０内で、横目方向６０の周りに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、第１および第２の供給方向１９０、１９１から出口流れ方向１９２へ向きを変えるように、成形台に関して適合させ、並べることができる。
【００６５】
いくつかの実施形態では、スラリー分配装置は、第１および第２のスラリーの流れがスラリー分配装置内で、約４５度以下の角度に亘って横目方向６０の周りに回転することにより第１および第２のスラリーの流れの向きを変えることによって、第１および第２の供給方向１９０、１９１から出口流れ方向１９２へ向きを変えるように、成形台に関して適合させ、並べることができる。このような回転は、いくつかの実施形態では、第１および第２の供給入口１２４、１２５と、第１および第２のスラリーの流れの第１および第２の供給方向１９０、１９１とが、垂直軸５５と縦目軸５０および横目軸６０によって形成された平面５７とに関して垂直オフセット角ωで配置されるように、スラリー分配装置を適合させることにより達成することができる。実施形態では、第１および第２の供給入口１２４、１２５と第１および第２のスラリーの流れの第１および第２の供給方向１９０、１９１とは、スラリーの流れが、縦目軸５０の周りで向きを変え、スラリー分配装置１２０内で垂直軸５５に沿って第１および第２の供給方向１９０、１９１から出口流れ方向１９２まで移動するように、０度から約６０度までの範囲に含まれる垂直オフセット角ωで配置することができる。実施形態では、それぞれの差込口部分１３６、１３７と成形ダクト１４１、１４３とのうちの少なくとも１つは、垂直軸５５に沿って縦目軸５０の周りでスラリーの向きを変えることを実現しやすくするように適合させることができる。実施形態では、第１および第２のスラリーの流れは、出口流れ方向１９２が縦目方向５０とほぼ揃えられるように、第１および第２の供給方向１９０、１９１から、垂直オフセット角ωと実質的に垂直である軸、および／または、約４５度から約１５０度までの範囲に含まれる１つ以上の他の回転軸の周りの方向角αの変化を通じて、出口流れ方向１９２まで向きを変えることができる。
【００６６】
使用中に、第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れは、合流する第１および第２の供給方向１９０、１９１に第１および第２の供給入口１２４、１２５を通過する。第１および第２の成形ダクト１４１、１４３は、第１および第２のスラリーの流れが両方共に横軸６０と実質的に平行である状態から両方共に縦目方向５０と実質的に平行である状態まで方向角αの変化に亘って移動するように、第１の供給方向１９０および第２の供給方向１９１から第１および第２のスラリーの流れの向きを変える。分配導管１２８は、カバーシート材料のウェブが、石膏ボードを製造する方法において移動する方向である縦目方向５０と実質的に一致する縦軸５０に沿って延在するように、位置を合わせることが可能である。水溶性焼き石膏スラリーの第１および第２の流れは、混ぜ合わされた第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れが縦軸５０にほぼ沿った出口流れ方向１９２および縦目方向の方向に分配出口１３０を通過するように、スラリー分配装置１２０内で混ざり合う。
【００６７】
図２を参照すると、スラリー分配装置支持体１００は、スラリー分配装置１２０を支持するのに役立つように設けることができ、このスラリー分配装置１２０は、例示した実施形態では、たとえば、ＰＶＣまたはウレタンなどの可撓性材料から製作する。スラリー分配装置支持体１００は、可撓性スラリー分配装置１２０を支持するのに役立つように適切な剛性材料で製作することができる。スラリー分配装置支持体１００は、２部品構成を含むことができる。２つの部品１０１、１０３は、支持体１００の内部１０７への素早いアクセスを可能にするためにこれらの部品の後方端部にある蝶番１０５の周りで互いに関して旋回運動可能にすることができる。支持体１００の内部１０７は、支持体１００に関してスラリー分配装置１２０に起こる可能性がある移動の量を制限するのに役立てるために、および／または、スラリーが中を流れることになるスラリー分配装置１２０の内部幾何形状を画定するのに役立てるために内部１０７がスラリー分配装置１２０の外部に実質的に一致するように構成できる。
【００６８】
図３を参照すると、いくつかの実施形態では、スラリー分配装置支持体１００は、支持体を提供し、支持体１００に搭載したプロファイリングシステム１３２に応答して変形させることができる適切な弾性可撓性材料で製作することができる。プロファイリングシステム１３２は、スラリー分配装置１２０の分配出口１３０に隣接して支持体１００に搭載することができる。そのようにして設置したプロファイリングシステム１３２は、緊密に一致する支持体１００のサイズおよび／または形状をさらに変え、次に、この支持体１００が分配出口１３０のサイズおよび／または形状に影響を与えることにより、分配導管１２８の分配出口１３０のサイズおよび／または形状を変えるように作用する可能性がある。
【００６９】
図３を参照すると、プロファイリングシステム１３２は、分配装置１３０の開口１８１のサイズおよび／または形状を選択的に変更するように適合する可能性がある。いくつかの実施形態では、プロファイリングシステムは、分配出口１３０の開口１８１の高さＨ１を選択的に調節するために使用できる。
【００７０】
例示したプロファイリングシステム１３２は、プレート９０と、プレートを分配導管１２８に締め付ける複数の取り付けボルト９２と、プレートにねじ締めされている一連の調節ボルト９４、９５とを含む。取り付けボルト９２は、プレート９０をスラリー分配装置１２０の分配出口１３０に隣接して支持体１００に締め付けるために使用される。プレート９０は、実質的に横軸６０に沿って延在する。例示した実施形態では、プレート９０は、山形鋼の形をしている。他の実施形態では、プレート９０は、種々の形状を有する可能性があり、種々の材料を備える可能性がある。さらに他の実施形態では、プロファイリングシステムは、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えるように適合した他のコンポーネントを含む可能性がある。
【００７１】
例示したプロファイリングシステム１３２は、分配出口１３０の開口１８１のサイズおよび／または形状を横軸６０に沿って局所的に変えるように適合している。調節ボルト９４、９５は、分配出口１３０の端から端まで横軸６０に沿って互いに規則的な離間した関係にある。調節ボルト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えるように独立して調節可能である。
【００７２】
プロファイリングシステム１３２は、スラリー分配装置１２０から分配されている水溶性焼き石膏スラリーの混ぜ合わされた第１および第２の流れの流れパターンを変更するように分配出口１３０を局所的に変えるために使用できる。たとえば、中央線調節ボルト９５は、横目方向６０での拡散をしやすくするために、かつ、横目方向６０におけるスラリー流れ均一性を改善するために、分配出口１３０の横方向中央の中間点１８７を押さえ付けて、縦軸５０から離れた縁部流れ角を増加させるように下方に締め付けることができる。
【００７３】
プロファイリングシステム１３２は、横軸６０に沿って分配出口１３０のサイズを変え、新しい形状で分配出口１３０を維持するために使用できる。プレート９０は、プレート９０が、分配出口１３０を新しい形状に押し進める調節ボルト９４、９５によって行われた調節に応答して調節ボルト９４、９５によって加えられた反力に抵抗することができるように、適切に頑丈である材料から製作することができる。プロファイリングシステム１３２は、分配導管１２８からのスラリーの出口パターンがより均一であるように、（たとえば、種々のスラリー密度および／または種々の供給入口速度の結果として）分配出口１３０から排出されているスラリーの流れプロファイルの変動を平らにするのに役立てるために使用できる。
【００７４】
他の実施形態では、調節ボルトの本数は、隣接する調節ボルト間の間隔が変化するように変えることができる。分配出口１３０の幅Ｗ１が異なるような他の実施形態では、調節ボルトの本数は、所望の隣接するボルト間隔を達成するために同様に変えることができる。さらに他の実施形態では、隣接するボルト間の間隔は、たとえば、分配出口１３０の側方縁部１８３、１８５でより大きく局所的に変化する制御を行うために、横軸６０に沿って変わる可能性がある。
【００７５】
本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置は、任意の適切な材料を備える可能性がある。いくつかの実施形態では、スラリー分配装置は、出口のサイズおよび形状が、たとえば、プロファイルシステムを使用して修正することができる適切な材料を含む可能性がある適切な実質的に剛性の材料を備える可能性がある。たとえば、超高分子量（ＵＨＭＷ）プラスチックなどの適切な剛性のあるプラスチックまたは金属を使用することができる。他の実施形態では、本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置は、たとえば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）またはウレタンなどの適切な可撓性プラスチック材料などの可撓性材料から製作することができる。いくつかの実施形態では、本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置は、単一の供給入口と、差込口セグメントと、分配導管と流体連通している成形ダクトとを含む可能性がある。
【００７６】
本開示の原理に従って構築された石膏スラリー分配装置は、成形台の上を移動しているカバーシート材料のウェブへの高粘性／低ＷＳＲ石膏スラリーの拡散をしやすくするために、水溶液焼き石膏スラリーの幅広い横目分配を行うのに役立つように使用できる。石膏スラリー分配システムは、その上、空気−スラリー層分離を制御するのに役立つように使用できる。
【００７７】
本開示の別の態様によれば、石膏スラリー混合・分配組立体は、本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置を含む可能性がある。スラリー分配装置は、水溶性焼き石膏スラリーを形成するために、水と焼き石膏とを攪拌するのに適合した石膏スラリーミキサーと流体連通させて設置できる。一実施形態では、スラリー分配装置は、石膏スラリーミキサーから水溶性焼き石膏スラリーの第１の流れおよび第２の流れを受容し、第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れを前進中のウェブに分配するように適合している。
【００７８】
スラリー分配装置は、当技術分野で知られているような従来の石膏スラリーミキサー（たとえば、ピンミキサー）の排出導管の一部を備える、または排出導管として機能する可能性がある。スラリー分配装置は、従来の排出導管のコンポーネントと共に使用できる。たとえば、スラリー分配装置は、当技術分野で知られているようなゲート・キャニスター・ブート（ｇａｔｅ−ｃａｎｉｓｔｅｒ−ｂｏｏｔ）配置構成、または、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排出導管配置構成のコンポーネントと共に使用できる。
【００７９】
本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置は、既存のウォールボード製造システムに後付けとして構成できる点で有利である。スラリー分配装置は、好ましくは、従来の排出導管で使用される従来の単一または多分岐ブートを置き換えるように使用できる。この石膏スラリー分配装置は、遠位の噴出口またはブートの置き換えとして、米国特許第６，８７４，９３０号明細書または第７，００７，９１４号明細書に示されている配置構成のような既存のスラリー排出導管配置構成に後付けすることができる。しかし、いくつかの実施形態では、スラリー分配装置を、代替的に、１つ以上のブート出口（群）に取り付けることがある。
【００８０】
図４および図５を参照すると、スラリー分配装置２２０は、実質的に剛性のある材料から構築される点を除いて、図１〜図３のスラリー分配装置１２０に類似する。図４および図５のスラリー分配装置２２０の内部幾何形状２０７は、図１〜図３のスラリー分配装置１２０の幾何形状に類似し、同様の構造体を指示するために同様の符号を使用する。スラリー分配装置２０７の内部幾何形状２０７は、流れ経路であって、石膏スラリーが層流の仕方で中を進み、空気−液体スラリー相分離が低減するが、または、実質的に存在せず、また、実質的に渦流経路が起こることのない流れ経路を画定するように適合している。
【００８１】
いくつかの実施形態では、スラリー分配装置２２０は、出口１３０のサイズおよび形状が、たとえば、プロファイルシステムを使用して修正されることを可能にすることができる適切な材料を含む可能性がある適切で実質的に剛性のある材料を備える可能性がある。たとえば、ＵＨＭＷプラスチックなどの適切に剛性のあるプラスチックまたは金属を使用できる。
【００８２】
図４を参照すると、スラリー分配装置２２０は、２部品構成を有している。スラリー分配装置２２０の上側部品２２１は、プロファイリングシステム１３２をその中に受容するのに適合している凹部２２７を含む。２つの部品２２１、２２３は、スラリー分配装置２２０の内部２０７への素早いアクセスを可能にするためにこれらの部品の後方端部にある蝶番２０５の周りで互いに関して旋回運動可能にすることができる。上側部品２２１とこれの嵌合する下側部品２２３との連結をしやすくするための取り付け穴２２９を設ける。
【００８３】
図６〜図８を参照すると、本開示の原理に従って構築された、剛性材料から構築されたスラリー分配装置３２０の別の実施形態が示される。図６〜図８のスラリー分配装置３２０は、図６〜図８のスラリー分配装置３２０の第１および第２の供給入口３２４、３２５と第１および第２の差込口セグメント３３６、３３７とが縦軸または縦目方向５０に関して約６０℃の供給角θで配置されている点を除いて、図４および図５のスラリー分配装置２２０に類似する（図７を参照のこと）。
【００８４】
スラリー分配装置３２０は、上側部品３２１とこれの嵌合する下側部品３２３とを含む２部品構成を有している。スラリー分配装置３２０の２つの部品３２１、３２３は、適切な技術を使用して、たとえば、各部品３２１、３２３に設けた対応する個数の取り付け穴３２９を通る留め具を使用することにより、一体に締め付けることができる。スラリー分配装置３２０の上側部品３２１は、プロファイリングシステム１３２をその中に受容するのに適合した凹部３２７を含む。図６〜図８のスラリー分配装置３２０は、その他の観点で図４および図５のスラリー分配装置２２０に類似する。
【００８５】
図９および図１０を参照すると、図６のスラリー分配装置３２０の下側部品３２３が示される。下側部品３２３は、図６のスラリー分配装置３２０の内部幾何形状３０７の第１の部分３３１を画定する。上側部品３２３は、上側および下側部品３２１、３２３が図６に示されるように一体に嵌合するとき、これらが図６のスラリー分配装置３２０の完全な内部幾何形状３０７を画定するように、内部幾何形状３０７の対称的な第２の部分を画定する。
【００８６】
図９を参照すると、第１および第２の成形ダクト３４１、３４３は、第１および第２の供給流れ方向３９０、３９１に移動している第１および第２のスラリーの流れを受容し、第１および第２のスラリーの流れが、縦目方向または縦軸５０と揃う出口流れ方向３９２に実質的に移動している分配導管３２８の中に運ばれるように方向角αの変化によってスラリー流れ方向の向きを変えるように適合している。
【００８７】
図１１および図１２は、図６のスラリー分配装置３２０と共に用いるスラリー分配装置支持体３００の別の実施形態を表す。スラリー分配装置支持体３００は、たとえば、金属などの適切に剛性のある材料から構築された上端および下端支持体プレート３０１、３０２を含む可能性がある。支持体プレート３０１、３０２は、適切な手段を通じて分配装置に締め付けることができる。使用中に、支持体プレート３０１、３０２は、移動しているカバーシートを支持し、運搬するコンベヤ組立体を含む設備ラインの端から端までの所定の位置でスラリー分配装置３２０を支持するのに役立つ可能性がある。支持体プレート３０１、３０２は、コンベヤ組立体のどちらかの側に設置された適切な垂直材に搭載できる。
【００８８】
図１３および図１４は、図６のスラリー分配装置３２０と共に用いる、上端および下端支持体プレート３１１、３１２をさらに含むスラリー分配装置支持体３１０のさらに別の実施形態を表す。上端支持体プレート３１１の中の切り抜き部３１３、３１４、３１８は、支持体３１０をそうではない場合より軽量化し、たとえば、取り付け留め具を収容する部分などのスラリー分配装置３２０の部分にアクセスする可能性がある。図１３および図１４のスラリー分配装置支持体３１０は、その他の観点で図１１および図１２のスラリー分配装置支持体３００に類似する可能性がある。
【００８９】
図１５〜図１９は、実質的に可撓性のある材料から構築される点を除いて、図６〜図８のスラリー分配装置３２０に類似するスラリー分配装置４２０の別の実施形態を例示する。図１５〜図１９のスラリー分配装置４２０は、縦軸または縦目方向５０に関して約６０℃の供給角θで配置されている第１および第２の供給入口３２４、３２５と、第１および第２の差込口セグメント３３６、３３７とをさらに含む（図７を参照のこと）。図１５〜図１９のスラリー分配装置４２０の内部幾何形状３０７は、図６〜図８のスラリー分配装置３２０の内部幾何形状に類似し、類似する符号を類似する構造体を指示するために使用する。
【００９０】
図１７〜図１９は、図１５および図１６のスラリー分配装置４２０の第２の差込口セグメント３３７および第２の成形ダクト３４３の内部幾何形状を徐々漸進的に描く。外側および内側案内チャネル３６７、３６８の断面積４１１、４１２、４１３、４１４は、分配出口３３０に向かって第２の流れ方向３９７に移動しながら徐々に小さくなる可能性がある。外側案内チャネル３６７は、実質的に第２の成形ダクト３４３の外側壁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まで延在する可能性がある。内側案内チャネル３６８は、第２の成形ダクト３４３の内側壁３５８に隣接し、二分されたコネクタセグメント３３９の頂点３７５で終端する。図１５〜図１９のスラリー分配装置４２０は、その他の観点で図１のスラリー分配装置１２０および図６のスラリー分配装置３２０に類似する。
【００９１】
図２０および図２１を参照すると、スラリー分配装置４２０の例示した実施形態は、たとえば、ＰＶＣまたはウレタンなどの可撓性材料から製作する。スラリー分配装置支持体４００は、スラリー分配装置４２０を支持するのに役立てるために設けることができる。スラリー分配装置支持体４００は、例示した実施形態では、支持表面４０４を画定する適切な支持媒体４０２で満たされている下端支持体トレー４０１の形をしている支持体部材を含む可能性がある。支持表面４０４は、スラリー分配装置４２０と支持体トレー４０１との間の相対移動量を制限するのに役立てるために供給導管３２２および分配導管３２８の少なくとも一方の外部の少なくとも一部分に実質的に一致するように構成されている。いくつかの実施形態では、支持表面４０４は、スラリーがその中を流れるスラリー分配装置４２０の内部幾何形状を維持するのに役立つ可能性もある。
【００９２】
スラリー分配装置支持体４００は、下端支持体トレー４０１に離間した関係で配置されている可動支持体組立体４０５をさらに含む可能性がある。可動支持体組立体４０５は、所望の構成でスラリー分配装置の内部幾何形状３０７を維持するのに役立つように、スラリー分配装置４２０の上に位置を合わせ、スラリー分配装置４２０と支持関係で設置するのに適合することが可能である。
【００９３】
可動支持体組立体４０５は、支持体フレーム４０７と、支持体フレーム４０７によって可動的に支持されている複数の支持体セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９とを含む可能性がある。支持体フレーム４０７は、下端支持体トレー４０１と固定した関係で支持体フレーム４０７を保持するために、下端支持体トレー４０１または適切に並べられた直立部もしくは直立部群のうちの少なくとも１つに搭載することができる。
【００９４】
実施形態では、少なくとも１つの支持体セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９は、独立に別の支持体セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９と相対移動可能である。例示した実施形態では、各支持体セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９は、独立に所定の行程の範囲の端から端まで支持体フレーム４０７と相対移動可能である可能性がある。実施形態では、各支持体セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９は、各支持体セグメントが位置の範囲に入るような行程の範囲の端から端まで移動可能であり、この位置の範囲の端から端まで、それぞれの支持体セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９が供給導管３２２と分配導管３２８とのうちの少なくとも一方の一部分とより一層の圧縮係合をしている。
【００９５】
各支持体セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９の位置は、スラリー分配装置４２０の少なくとも一部分と圧縮係合をしている支持体セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９を設置するために調節できる。各支持体セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９は、たとえば、その中を流れる水溶性石膏スラリーに応答して、スラリー分配装置４２０の少なくとも一部分とより一層の圧縮係合を行い、それによって、スラリー分配装置４２０の内部を局所的に圧迫する状態、または、スラリー分配装置４２０の少なくとも一部分と低下した圧縮係合を行い、それによって、スラリー分配装置４２０の内部が外向きに延在する状態のいずれかで、各支持体セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９を設置するために独立に調節できる。
【００９６】
例示した実施形態では、支持体セグメント４１５、４１６、４１７はそれぞれ、垂直軸５５に沿った行程の範囲の端から端まで移動可能である。他の実施形態では、支持体セグメントのうちの少なくとも１つは、異なる作用線に沿って移動可能である。
【００９７】
可動支持体組立体４０５は、各支持体セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９と関連するクランプ機構部４０８を含む。各クランプ機構部４０８は、支持体フレーム４０７と相対的な、選択された位置において関連した支持体セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９を選択的に保持するのに適合する可能性がある。
【００９８】
例示した実施形態では、ロッド４０９は、各支持セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９に搭載され、支持体フレーム４０７の中の対応する開口を通って上向きに延在する。各クランプ機構部４０８を支持体フレーム４０７に搭載し、それぞれの支持体セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９から突起するロッド４０９のうちの１つに関連している。各クランプ機構部４０８は、支持体４０７と固定した関係で関連したロッド４０９を選択的に保持するのに適合する可能性がある。例示したクランプ機構部４０８は、それぞれのロッド４０９を取り囲み、クランプ機構部４０８と関連したロッド４０９との間で無限に可変な調節を許す従来のレバー作動型クランプである。
【００９９】
当業者であれば分かるように、他の実施形態では、適切なクランプ機構部４０８を使用する可能性がある。いくつかの実施形態では、それぞれ関連したロッド４０９は、コントローラを介して制御する（たとえば、水圧または電動のいずれかの）適切なアクチュエータを用いて動かすことができる。アクチュエータは、支持体フレーム４０７と相対的に固定した位置に関連した支持体セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９を保持することによりクランプ機構部として機能する可能性がある。
【０１００】
図２１を参照すると、支持体セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９は、それぞれが、スラリー分配装置４２０の供給導管３２２と分配導管３２８とのうちの少なくとも一方の所望の幾何形状の表面部分に実質的に一致するように構成されている接触表面５０１、５０２、５０３、５０４、５０５を含む可能性がある。例示した実施形態では、分配装置導管３２８の一部分の外部および内部形状に一致する接触表面５０１を含む分配装置導管支持体セグメント４１５を設け、この分配装置導管の端から端まで分配装置導管支持体セグメント４１５を配置する。第１および第２の成形ダクト３４１、３４３の一部分の外部および内部形状にそれぞれ一致する接触表面５０２、５０３をそれぞれ含む成形ダクト支持体セグメント４１６、４１７のペアを設け、これらの成形ダクトに亘って成形ダクト支持体セグメント４１６、４１７を配置する。第１および第２の差込口セグメント３３６、３３７の一部分の外部および内部形状にそれぞれ一致する接触表面５０４、５０５をそれぞれ含む差込口支持体セグメント４１８、４１９のペアを設け、これらの差込口セグメントの端から端まで成形ダクト支持体セグメント４１８、４１９を配置する。接触表面５０１、５０２、５０３、５０４、５０５は、スラリー分配装置４２０の内部幾何形状３０７を画定するのに役立てるためにスラリー分配装置４２０の接触部分を所定の位置で維持するのに役立つように、スラリー分配装置４２０の選択された部分と接触関係で設置するように適合している。
【０１０１】
使用中に、可動支持体組立体４０５は、スラリー分配装置４２０と所望の関係で独立に各支持体セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９を設置するように動作させることができる。支持体セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９は、中を流れるスラリーを促進するためにスラリー分配装置４２０の内部幾何形状３０７を維持するのに役立ち、また、内部幾何形状３０７によって画定される容積が使用中にスラリーで実質的に充填されることを保証するのに役立つ可能性がある。所定の支持体セグメント４１５、４１６、４１７、４１８、４１９の特有の接触表面の場所は、スラリー分配装置４２０の内部幾何形状を局所的に修正するように調節することができる。たとえば、分配装置導管支持体セグメント４１５は、分配装置導管支持体セグメント４１５が上にあるエリアにおいて分配導管３２８の高さを減少させるために下端支持体トレー４０１により接近して垂直軸５５に沿って動かすことができる。
【０１０２】
他の実施形態では、支持体セグメントの個数は、変化する可能性がある。さらに他の実施形態では、所定の支持体セグメントのサイズおよび／または形状は、変化する可能性がある。
【０１０３】
本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置を製造するための適切な技術はどれでも使用することができる。たとえば、ＰＶＣまたはウレタンなどの可撓性材料からスラリー分配装置を製作する実施形態では、組合せ金型を使用できる。いくつかの実施形態では、金型部品面積は、取り外し中に金型部品を引き抜く鋳造スラリー分配装置の面積の約１５０％以下であり、他の実施形態では、約１２５％以下であり、さらに他の実施形態では、約１１５％以下であり、さらに他の実施形態では、約１１０％以下である。
【０１０４】
図２２および図２３を参照すると、ＰＶＣまたはウレタンなどの可撓性材料から図１のスラリー分配装置１２０を製造するのに用いる適切な組合せ金型５５０の実施形態を示す。例示した組合せ金型５５０は、５個の金型セグメント５５１、５５２、５５３、５５４、５５５を含む。組合せ金型５５０の金型セグメント５５１、５５２、５５３、５５４、５５５は、たとえば、アルミニウムなどの適切な材料から製作することができる。
【０１０５】
例示した実施形態では、分配装置導管鋳型セグメント５５１は、分配装置導管１２８の内部流れ幾何形状を画定するように構成する。第１および第２の成形ダクト金型セグメント５５２、５５３は、第１および第２の成形ダクト１４１、１４３の内部流れ幾何形状を画定するように構成する。第１および第２の差込口金型セグメント５５４、５５５は、第１の差込口セグメント１３６および第１の供給入口１２４と、第２の差込口セグメント１３７および第２の供給入口１２５との内部流れ幾何形状をそれぞれ画定する。他の実施形態では、組合せ金型は、種々の個数の金型セグメントを含む可能性があり、および／または、金型セグメントは、種々の形状および／またはサイズを有する可能性がある。
【０１０６】
図２２を参照すると、連結ボルト５７１、５７２、５７３は、組合せ金型５５０の実質的に連続的な外部表面５８０が画定されるように、金型セグメント５５１、５５２、５５３、５５４、５５５を結合し、揃えるために２個以上の金型セグメントを介して挿入できる。いくつかの実施形態では、連結ボルト５７１、５７２、５７３の遠方部分５７５は、金型セグメント５５１、５５２、５５３、５５４、５５５のうちの少なくとも２つを相互連結するために金型セグメント５５１、５５２、５５３、５５４、５５５のうちの１つをねじ係合するように構成された雄ねじを含む。組合せ金型５５０の外部表面５８０は、接合部での奔流が低減するように、鋳造スラリー分配装置１２０の幾何形状を画定するように構成されている。連結ボルト５７１、５７２、５７３は、鋳造スラリー分配装置１２０の内部からの金型５５０の取り外し中に組合せ金型５５０を分解するために取り外すことが可能である。
【０１０７】
組み立てられた組合せ金型５５０は、金型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材料の溶液中に浸漬する。金型５５０は、その後、浸漬材料から取り出すことができる。ある量の溶液が組合せ金型５５０の外部表面５８０に付着する可能性があり、溶液が固形に変化すると鋳造スラリー分配装置１２０を構成することになる。実施形態では、組合せ金型５５０は、鋳造部品を形成するために適切な浸漬プロセスで使用できる。
【０１０８】
所望の内部流れ幾何形状を設けるように組み合わせるために設計した複数の別個のアルミニウム部品（例示した実施形態では、５個の部品）から金型５５０を製作することにより、溶液が固まり始めているが、しかし、未だ温かい間に、金型セグメント５５１、５５２、５５３、５５４、５５５を互いに係合解除し、溶液から引き上げることができる。十分に高い温度で、可撓性材料は、十分に柔軟であるので、鋳造スラリー分配装置１２０の小さい計算した面積を通して、これを引き裂くことなく、アルミニウム金型部品５５１、５５２、５５３、５５４、５５５のより大きい計算した面積を引き抜くことができる。いくつかの実施形態では、最も大きい金型部品面積は、特有の金型部品が取り外しプロセス中に横に横断する鋳造スラリー分配装置空洞面積の最も小さい面積の約１５０％にまで達し、他の実施形態では、約１２５％にまで達し、さらに他の実施形態では、約１１５％にまで達し、さらに他の実施形態では、約１１０％にまで達する。
【０１０９】
図２４を参照して、ＰＶＣまたはウレタンなどの可撓性材料から図６のスラリー分配装置３２０を製造するのに用いるため適切である組合せ金型６５０の実施形態を示す。例示した組合せ金型６５０は、５個の金型セグメント６５１、６５２、６５３、６５４、６５５を含む。組合せ金型５５０の金型セグメント６５１、６５２、６５３、６５４、６５５は、たとえば、アルミニウムなどの適切な材料から製作できる。金型セグメント６５１、６５２、６５３、６５４、６５５は、図２４において分解された状態で示す。
【０１１０】
連結ボルトは、組合せ金型６５０の実質的に連続した外部表面を画定するように金型セグメント６５１、６５２、６５３、６５４、６５５を一体的に着脱自在に連結するために使用できる。組合せ金型６５０の外部表面は、図６のスラリー分配装置２２０の内部流れ幾何形状を画定する。金型６５０は、図２２および図２３の金型５５０に構成で類似する可能性があり、というのは、図２４の金型６５０の各部品は、この各部品の面積が鋳造スラリー分配装置２２０の所定の量の最小面積の範囲に含まれるように構築され、金型部品は、取り外されるときに、この最小面積の中を横断しなければならないからである（たとえば、いくつかの実施形態では、特有の金型部品が取り外しプロセス中に横に横断する鋳造スラリー分配装置空洞面積の約１５０％にまで達し、他の実施形態では、約１２５％までに達し、さらに他の実施形態では、約１１５％までに達し、さらに他の実施形態では、約１１０％までに達する）。
【０１１１】
図２５および図２６を参照すると、図４の２部品スラリー分配装置２２０の部品２２１、２２３のうちの１つを製作するのに用いる金型７５０の実施形態を示す。図２５を参照すると、取り付け孔画定要素８５２は、他の部品との連結を実現しやすくするように製作した図３４の２部品スラリー分配装置２２０の部品に取り付け孔を画定するために組み込むことができる。
【０１１２】
図２５および図２６を参照すると、金型７５０は、金型７５０の下端表面７５６から突起する金型表面７５４を含む。境界壁７５６は、垂直軸に沿って延在し、金型の奥行きを画定する。金型表面７５４は、境界壁７５６の範囲内に配置されている。境界壁７５６は、金型表面７５４が浸漬するように、境界壁の範囲内に画定された空洞７５８の容積が溶融した鋳物材料で充填されることを可能にするように構成されている。金型表面７５４は、鋳造している２部品分配装置の特有の部品によって画定された内部流れ幾何形状の逆像になるように構成されている。
【０１１３】
使用中に、金型７５０の空洞７５８は、金型表面が浸漬し、空洞７５８が溶融した材料で充填されるように、溶融した材料で充填できる。溶融した材料は、冷やされ、金型７５０から取り外すことができる。別の金型は、図４のスラリー分配装置２２０の嵌合部品を形成するため使用できる。
【０１１４】
図２７を参照すると、石膏スラリー混合・分配組立体８１０の実施形態は、図６に示されたスラリー分配装置３２０に類似する、スラリー分配装置８２０と流体連通してい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、水溶性焼き石膏スラリーを形成するように水と焼き石膏とを攪拌するように適合している。水と焼き石膏とは共に、当技術分野で知られているように１つ以上の入口を介してミキサー８１２に供給することができる。適切なミキサー（たとえば、ピンミキサー）をスラリー分配装置と共に使用できる。
【０１１５】
スラリー分配装置８２０は、石膏スラリーミキサー８１２と流体連通している。スラリー分配装置８２０は、第１の方向８９０に移動している石膏スラリーミキサー８１２から第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れを受容するように適合した第１の供給入口８２４と、第２の供給方向８９１に移動している石膏スラリーミキサー８１２から第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れを受容するように適合した第２の供給入口８２５と、第１および第２の供給入口８２４、８２５の両方と流体連通するとともに、第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れが実質的に縦目方向５０に沿って分配出口８３０を介してスラリー分配装置８２０から排出するのに適合している分配出口８３０とを含む。
【０１１６】
スラリー分配装置８２０は、分配導管８２８と流体連通している供給導管８２２を含む。供給導管は、第１の供給入口８２４と、第１の供給入口８２４と離間した関係で配置されている第２の供給入口８２５とを含み、どちらも縦目方向５０に関して約６０℃の供給角θで配置されている。供給導管８２２は、第１および第２の供給流れ方向８９０、８９１に移動している第１および第２のスラリーの流れを受容するとともに、第１および第２のスラリーの流れが、縦目方向５０と実質的に揃っている出口流れ方向８９２に実質的に移動している分配導管８２８の中に運ばれるように、方向角α（図９を参照のこと）の変化によってスラリー流れ方向の向きを変えるように適合した構造体をこの中に含む。第１および第２の供給入口８２４、８２５は、それぞれがある断面積をもつ開口を有し、分配導管８２８の差込口部分８５２は、第１および第２の供給入口８２４、８２５の開口部の断面積の合計よりも大きい断面積をもつ開口を有している。
【０１１７】
分配導管８２８は、横軸６０に実質的に垂直である縦目方向５０または縦軸にほぼ沿って延在する。分配導管８２８は、差込口部分８５２および分配出口８３０を含む。差込口部分８５２は、差込口部分８５２が、供給導管８２２の第１および第２の供給入力８２４、８２５から第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れを両方共に受容するように供給導管８２２の第１および第２の供給入力８２４、８２５と流体連通している。分配導管８３０は、差込口部分８５２と流体連通している。分配導管８２８の分配出口８３０は、混ぜ合わされた第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れの横目方向への、または、横軸６０に沿った排出をしやすくするために、横軸６０に沿って所定の距離だけ延在する。スラリー分配装置８２０は、他の観点では、図６のスラリー分配装置３２０に類似する可能性がある。
【０１１８】
送出導管８１４は、石膏スラリーミキサー８１２とスラリー分配装置８２０との間に、これらと流体連通させて配置する。送出導管８１４は、主送出トランク８１５と、スラリー分配装置８２０の第１の供給入口８２４と流体連通している第１の送出分岐８１７と、スラリー分配装置８２０の第２の供給入口８２５と流体連通している第２の送出分岐８１８とを含む。主送出トランク８１５は、第１および第２の送出分岐８１７、８１８と共に流体連通している。他の実施形態では、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と独立に流体連通する可能性がある。
【０１１９】
送出導管８１４は、適切な材料から製作する可能性があり、種々の形状を有する可能性がある。いくつかの実施形態では、送出導管８１４は、可撓性導管を備える可能性がある。
【０１２０】
水溶性泡供給導管８２１は、石膏スラリーミキサー８１２と送出導管８１４とのうちの少なくとも一方と流体連通している可能性がある。供給元からの水溶性泡は、スラリー分配装置２２０に提供される泡状石膏スラリーを形成するために、ミキサー８１２の下流の適切な場所、および／または、ミキサー８１２それ自体の中にある泡供給導管８２１を介して構成要素材料に添加することができる。例示する実施形態では、泡供給導管８２１は、石膏スラリーミキサー８１２の下流に配置される。例示する実施形態では、水溶性泡供給導管８２１は、たとえば、米国特許第６，８７４，９３０号明細書に記載されているような、送出導管８１４と関連する注入リングまたはブロックに泡を供給するマニホールド型配置構成を有している。
【０１２１】
他の実施形態では、ミキサー８１２と流体連通している１つ以上の泡供給導管を設ける可能性がある。さらに他の実施形態では、水溶性泡供給導管（群）は、石膏スラリーミキサーだけと流体連通している可能性がある。当業者であれば分かるように、組立体内でのこれの相対的な場所を含めて、石膏スラリー混合・分配組立体８１０内で水溶性泡を石膏スラリーに導入する手段は、意図した目的に適合するボードを製造するために石膏スラリー中に水溶性泡の均一な分散を提供するために変えることおよび／または最適化することができる。
【０１２２】
適切な発泡剤を使用できる。好ましくは、水溶性泡は、発泡剤と水との混合物のストリームを泡発生器に向け、結果として得られる水溶性泡のストリームが発生器から出て、焼き石膏スラリーに向かい、混ざり合う連続的な方法で生成される。適切な発泡剤のいくつかの例は、たとえば、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ている。
【０１２３】
泡状石膏スラリーが固まり、乾燥するとき、スラリー中に分散する泡は、スラリーの中に気泡を生成し、この気泡がウォールボードの全体的な密度を低下させる役割を果たす。泡の量および／または泡の中の空気の量は、結果として得られるウォールボード製品が所望の重量範囲に含まれるように乾燥ボードの密度を調節するために変えることができる。
【０１２４】
１つ以上の流れ修正要素８２３は、送出導管８１４と関連し、石膏スラリーミキサー８１２からの水溶性焼き石膏スラリーの第１および第２の流れを制御するのに適合する可能性がある。流れ修正要素（群）８２３は、第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れの動作特性を制御するために使用できる。図２７の例示した実施形態では、流れ修正要素（群）８２３は、主送出トランク８１５と関連している。適切な流れ修正要素の例は、たとえば、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ているものを含んで、体積絞り機構、減圧弁、収縮弁、キャニスターなどを含む。
【０１２５】
主送出トランク８１５は、適切なＹ字型流れスプリッタ８１９を介して第１および第２の送出分岐８１７、８１８に接合される可能性がある。流れスプリッタ８１９は、主送出トランク８１５と第１の送出分岐８１７との間、および主送出トランク８１５と第２の送出分岐８１８との間に配置される。いくつかの実施形態では、流れスプリッタ８１９は、それらが実質的に等しくなるように石膏スラリーの第１および第２の流れを分割するのに役立つように適合する可能性がある。他の実施形態では、付加的なコンポーネントが第１および第２のスラリーの流れを調節するのに役立つように適合する可能性がある。
【０１２６】
使用中に、水溶性焼き石膏スラリーをミキサー８１２から排出する。ミキサー８１２からの水溶性焼き石膏スラリーを流れスプリッタ８１９において第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れと第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れとに分割する。第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れを実質的に釣り合わせるように、ミキサー８１２からの水溶性焼き石膏スラリーを分割することができる。
【０１２７】
図２８を参照すると、石膏スラリー混合・分配組立体９１０の別の実施形態を示す。石膏スラリー混合・分配組立体９１０は、スラリー分配装置９２０と流体連通してい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、水溶性焼き石膏スラリーを形成するために水と焼き石膏とを攪拌するのに適合している。スラリー分配装置９２０は、図６のスラリー分配装置３２０と構成および機能で類似する可能性がある。
【０１２８】
送出導管９１４は、石膏スラリーミキサー９１２とスラリー分配装置９２０との間に，これらと流体連通させて配置する。送出導管９１４は、主送出トランク９１５と、スラリー分配装置９２０の第１の供給入口９２４と流体連通している第１の送出分岐９１７と、スラリー分配装置９２０の第２の供給入口９２５と流体連通している第２の送出分岐９１８とを含む。
【０１２９】
主送出トランク９１５は、石膏スラリーミキサー９１２と、第１および第２の送出ブランチ９１７、９１８の両方との間に、これらと流体連通させて配置する。水溶性泡供給導管９２１は、石膏スラリーミキサー９１２と送出導管９１４とのうちの少なくとも一方と流体連通している可能性がある。例示した実施形態では、水溶性泡供給導管９２１は、送出導管９１４の主送出トランク９１５と関連している。
【０１３０】
第１の送出分岐９１７は、石膏スラリーミキサー９１２とスラリー分配装置９２０の第１の供給入口９２４との間に、これらと流体連通させて配置する。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と関連し、石膏スラリーミキサー９１２からの第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れを制御するように適合している。
【０１３１】
第２の送出分岐９１８は、石膏スラリーミキサー９１２とスラリー分配装置９２０の第２の供給入口９２５との間に、これらと流体連通させて配置する。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と関連し、石膏スラリーミキサー９１２からの第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れを制御するように適合している。
【０１３２】
第１および第２の流れ修正要素９２３、９２７は、第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れの動作特性を制御するように動作させることができる。第１および第２の流れ修正要素９２３、９２７は、独立に動作する可能性がある。いくつかの実施形態では、第１および第２の流れ修正要素９２３、９２７は、ある所定の時点で、第１のスラリーが第２のスラリーの流れよりも速い平均速度を有し、別の時点で、第１のスラリーが第２のスラリーの流れよりも遅い平均速度を有するように、比較的遅い平均速度と比較的速い平均速度との間で反対向きに交番する第１および第２のスラリーの流れを送出するように作動させることができる。
【０１３３】
当業者であれば分かるように、カバーシート材料のうちの一方もしくは両方は、多くの場合に、当技術分野でスキムコート、および／または、必要に応じてハードエッジと呼ばれる（コアを備える石膏スラリーと相対的に）石膏スラリーの非常に薄い、かなり濃厚な層を使って前処理することができる。このために、ミキサー９１２は、スラリー分配装置に送出された第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れよりかなり密度が高い濃厚な水溶性焼き石膏スラリーのストリーム（すなわち、「表スキムコート／ハードエッジ・ストリーム」）を堆積させるように適合した第１の補助導管９２９を含む。第１の補助導管９２９は、スキムコート層を移動中のカバーシート材料のウェブに塗布し、当技術分野で知られているように移動中のウェブの幅より狭いローラ９３１の幅によって移動中のウェブの周囲にハードエッジを画定するのに適合しているスキムコート・ローラ９３１の上流で、移動中のカバーシート材料のウェブに表スキムコート／ハードエッジ・ストリームを堆積させることができる。ハードエッジは、濃密な層をウェブに塗布するのに使用するローラの端部の周辺に濃密なスラリーの部分を導くことにより薄い濃密な層を形成する同じ濃密なスラリーから形成することもできる。
【０１３４】
ミキサー９１２は、スラリー分配装置に送出された第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れよりもかなり密度が高い濃密な水溶性焼き石膏スラリーのストリーム（すなわち、「裏スキムコート・ストリーム」）を堆積させるのに適合している第２の補助導管９３３をさらに含む可能性がある。第２の補助導管９３３は、当技術分野で知られているように第２の移動中のカバーシート材料のウェブにスキムコート層を塗布するのに適合しているスキムコート・ローラ９３７の上流で（第２のウェブの移動方向に）、バック・スキムコート・ストリームを第２の移動中のカバーシート材料のウェブの上に堆積させることができる（同様に図２９を参照のこと）。
【０１３５】
他の実施形態では、１つ以上の別個のエッジ・ストリームを移動中のカバーシート材料のウェブに送出するために別個の補助導管をミキサーに連結することができる。たとえば、スラリーの中の泡を機械的に壊すことにより、および／または適切な消泡剤の使用を通じて泡を化学的につぶすことにより、補助導管の中でスラリーをより濃密にするのを助けるために（補助ミキサーなどの）他の適切な設備を補助導管に設けることもできる。
【０１３６】
さらに他の実施形態では、第１および第２の送出分岐は、それぞれがこれらの中に、スラリー分配装置に送出された第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーに水溶性泡を独立に導入するようにそれぞれ適合している泡供給導管を含む可能性がある。さらに他の実施形態では、独立したスラリーのストリームを本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置の第１および第２の供給入口に提供するために、複数台のミキサーを設けることができる。他の実施形態も可能であることが分かるであろう。
【０１３７】
図２８の石膏スラリー混合・分配組立体９１０は、図２７の石膏スラリー混合・分配組立体８１０にその他の観点で類似する可能性がある。本開示の原理に従って構築された他のスラリー分配装置が、本明細書に記載されているように石膏スラリー混合・分配組立体の他の実施形態で使用できる可能性があることがさらに考えられる。
【０１３８】
図２９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を示す。ウェットエンド１０１１は、図６のスラリー分配装置３２０と構成および機能で類似するスラリー分配装置１０２０と流体連通している石膏スラリーミキサー１０１２を有している石膏スラリー混合・分配組立体１０１０と、スラリー分配装置１０２０の上流に配置されるとともに、第１の移動中のカバーシート材料のウェブ１０３９がこれらの間に配置されるように成形台１０３８の上に支持されているハードエッジ／表スキムコート・ローラ１０３１と、第２の移動中のカバーシート材料のウェブ１０４３がこれらの間に配置されるように支持体要素１０４１の上に配置された裏スキムコート・ローラ１０３７と、予備成形物を所望の厚さに成形するのに適合している成形ステーション１０４５とを含む。スキムコート・ローラ１０３１、１０３７と、成形台１０３８と、支持体要素１０４１と、成形ステーション１０４５とは、当技術分野で知られているような、全てがこれらの意図した目的のため適する従来の設備を備える可能性がある。ウェットエンド１０１１は、当技術分野で知られているような他の従来の設備を装備する可能性がある。
【０１３９】
本開示の別の態様では、本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置は、多種多様の製造プロセスで使用できる。たとえば、一実施形態では、スラリー分配システムは、石膏製品を調製する方法で使用できる。スラリー分配装置は、水溶性焼き石膏スラリーを第１の前進中のウェブ１０３９に分配するために使用できる。
【０１４０】
水および焼き石膏は、第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４７、１０４８を形成するためにミキサー１０１２の中で混ぜ合わせることができる。いくつかの実施形態では、水および焼き石膏は、約０．５から約１．３まで、他の実施形態では、約０．７５以下の水対焼き石膏比でミキサーに連続的に添加できる。
【０１４１】
石膏ボード製品は、前進中のウェブ１０３９が最終ボードの「表」カバーシートとしての機能を果たすように、典型的に「表を下にして」形成する。表スキムコート／ハードエッジ・ストリーム１０４９（第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーのうちの少なくとも一方と相対的に濃厚な水溶性焼き石膏スラリーの層）は、スキムコート層を第１のウェブ１０３９に塗布するとともに、ボードのハードエッジを画定するために、縦目方向１０９２と相対的に、ハードエッジ／表スキムコート・ローラ１０３１の上流で第１の移動中のウェブ１０３９に塗布することができる。
【０１４２】
水溶性焼き石膏スラリーの第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装置１０２０の第１の供給入口１０２４および第２の供給入口１０２５を通過する。第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４７、１０４８は、スラリー分配装置１０２０の中で混ぜ合わせる。第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４７、１０４８は、空気−液体スラリー相分離が最小限に抑えられるか、または、実質的に起こることなく、また、渦流経路が実質的に起こることなく、層流の方式でスラリー分配装置１０２０の中の流れ経路に沿って移動する。
【０１４３】
第１の移動中のウェブ１０３９は、縦軸５０に沿って移動する。第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４７は、第１の供給入口１０２４を通過し、第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４８は、第２の供給入口１０２５を通過する。分配導管１０２８は、第１のカバーシート材料のウェブ１０３９が移動する方向である縦目方向１０９２と実質的に一致する縦軸５０に沿って延在するように、位置を合わせる。好ましくは、（横軸／横目方向６０による）分配出口１０３０の中央の中間点は、第１の移動中のカバーシート１０３９の中央の中間点と実質的に一致する。第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４７、１０４８は、混ぜ合わされた第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０５１が、ほぼ縦目方向１０９２に沿って分配方向１０９３に、分配出口１０３０を通過するように、スラリー分配装置１０２０内で混ざり合う。
【０１４４】
いくつかの実施形態では、分配導管１０２８は、成形台に沿って移動する第１のウェブ１０３９の縦軸５０および横軸６０によって定義する平面に実質的に平行であるように、位置を合わせる。他の実施形態では、分配導管の差込口部分は、第１のウェブ１０３９と相対的に分配出口１０３０より垂直方向に下または上に配置することができる。
【０１４５】
混ぜ合わされた第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０５１をスラリー分配装置１０２０から第１の移動中のウェブ１０３９に排出する。表スキムコート／ハードエッジ・ストリーム１０４９は、縦目方向１０９２での第１の移動中のウェブ１０３９の移動の方向と相対的に、第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４７、１０４８をスラリー分配装置１０２０から第１の移動中のウェブ１０３９に排出する上流にある点で、ミキサー１０１２から堆積させることができる。混ぜ合わされた第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４７、１０４８は、第１の移動中のウェブ１０３９に堆積した表スキムコート／ハードエッジ・ストリーム１０４９の「洗い流し」（すなわち、堆積したスキムコート層の一部分が、スラリーがウェブ上に堆積する衝撃に応答して、移動中のウェブ３３９上のこれの位置から変位する状況）を妨げるのに役立てるために従来のブート設計と相対的に横目方向に沿って単位幅当たりの運動量を低下させて、スラリー分配装置から排出できる。
【０１４６】
スラリー分配装置１０２０の第１および第２の供給入口１０２４、１０２５をそれぞれ通過した第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４７、１０４８は、少なくとも１つの流れ修正要素１０２３を使って選択的に制御することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、第１の供給入力１０２４を通過する第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４７の平均速度が、第２の供給入口１０２５を通過する第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４８と実質的に同じであるように、第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４７、１０４８を選択的に制御する。
【０１４７】
実施形態では、第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４７は、平均第１供給速度で、スラリー分配装置１０２０の第１の供給入口１０２４を通過する。第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４８は、平均第２供給速度で、スラリー分配装置１０２０の第２の供給入口１０２５を通過する。第２の供給入口１０２５は、第１の供給入口１０２４と離間した関係にある。第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０５１をスラリー分配装置１０２０内で混ぜ合わせる。混ぜ合わされた第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０５１は、スラリー分配装置１０２０の分配出口１０３０から、縦目方向１０９２に沿って移動しているカバーシート材料のウェブ１０３９に平均排出速度で排出させる。平均排出速度は、平均第１供給速度および平均第２供給速度未満である。
【０１４８】
いくつかの実施形態では、平均排出速度は、平均第１供給速度および平均第２供給速度の約９０％未満である。いくつかの実施形態では、平均排出速度は、平均第１供給速度および平均第２供給速度の約８０％未満である。
【０１４９】
混ぜ合わされた第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０５１は、分配出口１０３０を介してスラリー分配装置１０２０から排出させる。分配出口１０３０の開口は、横軸６０に沿って延在するともに、分配出口１０３０の開口の幅に対する第１の移動中のカバーシート材料のウェブ１０３９の幅の比が約１：１から約６：１の範囲に含まれるような大きさである幅を有している。いくつかの実施形態では、縦目方向１０９２に沿って移動している移動中のカバーシート材料のウェブ１０３９の速度に対する、スラリー分配装置１０２０から排出する混じり合った第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０５１の平均速度の比は、いくつかの実施形態では、約２：１以下になり、他の実施形態では、約１：１から約２：１までになる可能性がある。
【０１５０】
スラリー分配装置１０２０から排出する混ぜ合わされた第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０５１は、移動中のウェブ１０３９に拡散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一方は、調節することができ、これは、次に、拡散パターンを変える可能性がある。
【０１５１】
このようにして、スラリーは、供給導管１０２２の両方の供給入口１０２４、１０２５に供給され、その後、調節可能なギャップ付きの分配出口１０３０を通って出る。合流部分１０８２は、望ましくない脱出効果を低下させ、それによって、自由表面での流れ安定性を改善するためにスラリー速度を僅かに増加させる可能性がある。左右の流れ変動、および／または、何らかの局所的な変動は、プロファイリングシステムを使用して排出出口１０３０で横目（ＣＤ）プロファイリング制御を実行することにより低減させることができる。この分配システムは、スラリーの中で空気−液体スラリー分離を阻止するのを助けることができ、この結果、より均一かつ一貫した材料を成形台１０３８に送出させる。
【０１５２】
裏スキムコート・ストリーム１０５３（第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４７、１０４８の少なくとも一方と相対的により濃厚な水溶性焼き石膏スラリーの層）は、第２の移動中のウェブ１０４３に塗布できる。裏スキムコート・ストリーム１０５３は、第２の移動中のウェブ１０４３の移動の方向と相対的に、裏スキムコート・ローラ１０３７の上流にある点で、ミキサー１０１２から堆積させることができる。
【０１５３】
他の実施形態では、第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４７、１０４８の平均速度が変化する。いくつかの実施形態では、供給導管１０２２の供給入口１０２４、１０２５でのスラリー速度は、幾何形状自体の範囲内で蓄積の機会を低下させるのを助けるために、比較的高い平均速度と低い平均速度との間で周期的に振動する（ある時点で、一方の入口は、他の入口よりも高い速度を有し、その後、所定の時点で、逆になる）可能性がある。
【０１５４】
実施形態では、第１の供給入口１０２４を通過する第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４７は、分配出口１０３０から排出する混ぜ合わされた第１および第２の流れ１０５１の剪断速度より低い剪断速度を有し、第２の供給入口１０２５を通過する第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４８は、分配出口１０３０から排出する混ぜ合わされた第１および第２の流れ１０５１の剪断速度よりも低い剪断速度を有している。実施形態では、分配出口１０３０から排出する混ぜ合わされた第１および第２の流れ１０５１の剪断速度は、第１の供給入口１０２４を通過する第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４７および／または第２の供給入口１０２５を通過する第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４８の剪断速度の約１５０％よりも高くなり、さらに他の実施形態では、約１７５％よりも高くなり、さらに他の実施形態では、約２倍以上になる可能性がある。第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４７、１０４８と、混ぜ合わされた第１および第２の流れ１０５１との粘度は、剪断速度が上昇するとき、粘度が減少するように、所定の場所にある剪断速度に反比例する可能性があることを理解すべきである。
【０１５５】
いくつかの実施形態では、第１の供給入口１０２４を通過する第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４７は、分配出口１０３０から排出する混ぜ合わされた第１および第２の流れ１０５１の剪断応力よりも低い剪断応力を有し、第２の供給入口１０２５を通過する第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４８は、分配出口１０３０から排出する混ぜ合わされた第１および第２の流れ１０５１の剪断応力よりも低い剪断応力を有している。実施形態では、分配出口１０３０から排出する混ぜ合わされた第１および第２の流れ１０５１の剪断応力は、第１の供給入口１０２４を通過する第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４７および／または第２の供給入口１０２５を通過する第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４８の剪断速度の約１１０％よりも高くなる可能性がある。
【０１５６】
実施形態では、第１の供給入力１０２４を通過する第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４７は、分配出口１０３０から排出する混ぜ合わされた第１および第２の流れ１０５１のレイノルズ数よりも大きいレイノルズ数を有し、第２の供給入力１０２５を通過する第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４８は、分配出口１０３０から排出する混ぜ合わされた第１および第２の流れ１０５１のレイノルズ数よりも大きいレイノルズ数を有している。実施形態では、分配出口１０３０から排出する混ぜ合わされた第１および第２の流れ１０５１のレイノルズ数は、第１の供給入力１０２４を通過する第１の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４７、および／または第２の供給入力１０２５を通過する第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れ１０４８のレイノルズ数の約９０％未満であり、さらに他の実施形態では、約８０％未満であり、さらに他の実施形態では、約７０％未満である可能性がある。
【０１５７】
図３０を参照すると、本開示の原理に従って構築された石膏スラリー混合・分配組立体で用いるのに適するＹ字型流れスプリッタ１１００の実施形態を示す。流れスプリッタ１１００は、流れスプリッタ１１００がミキサーから単一の水溶性焼き石膏スラリーの流れを受容し、２つの分離した水溶性焼き石膏スラリーの流れをこの流れスプリッタからスラリー分配装置の第１および第２の供給入力へ排出するように、石膏スラリーミキサーおよびスラリー分配装置と流体連通させて設置できる。１つ以上の流れ修正要素は、ミキサーと流れスプリッタ１１００との間、および／または、スプリッタ１１００と関連したスラリー分配装置との間に通る送出分岐の一方もしくは両方との間に配置できる。
【０１５８】
流れスプリッタ１１００は、単一のスラリーの流れを受容するのに適合している主分岐１１０３に配置した実質的に円形状の入口１１０２と、２つのスラリーの流れがスプリッタ１１００から排出することを可能にする第１および第２の出口分岐１１０５、１１０７にそれぞれ配置した実質的に円形状の出口１１０４、１１０６のペアとを有している。入口１１０２および出口１１０４、１１０６の開口の断面積は、所望の流速に依存して変わる可能性がある。出口１１０４、１１０６の開口の断面積がそれぞれ入口１１０２の開口の断面積に実質的に等しい実施形態では、各出口１１０４、１１０６から排出するスラリーの流速は、入口１１０２に入る単一のスラリーの流れの速度の約５０％まで低下させることができ、入口１１０２と両方の出口１１０４、１１０６とを通る体積流量が実質的に同じである。
【０１５９】
いくつかの実施形態では、出口１１０４、１１０６の直径は、スプリッタ１１００の全体を通じ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することができる。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も小さい実施形態では、流速は、出口１１０４、１１０６で維持することができるか、または、出口１１０４、１１０６と入口１１０２とが全て実質的に等しい断面積を有する場合よりも少ない程度まで少なくとも低下させることができる。たとえば、いくつかの実施形態では、流れスプリッタ１１００は、約３インチである内径（ＩＤ１）を有する入口１１０２を有し、各出口１１０４、１１０６は、約２．５インチであるＩＤ２を有している（他の入口直径および出口直径が他の実施形態では使用できる）。これらの寸法を用いる実施形態では、線速度３５０ｆｐｍで、出口１１０４、１１０６の直径の小型化は、各出口の流速を入口１１０２での単一のスラリーの流れの流速の約２８％にまで低下させる。
【０１６０】
流れスプリッタ１１００は、第１および第２の出口分岐１１０５、１１０７の間に中央の輪郭部分１１１４と接合部１１２０とを含む可能性がある。中央の輪郭部分１１１４は、接合部１１２０でのスラリー蓄積の発生を低減するためにスプリッタの外側エッジ１１１０、１１１２への流れを促進するのに役立つ接合部１１２０の上流で流れスプリッタ１１００の中央の内部領域に絞り１１０８を作成する。中央の輪郭部分１１１４の形状は、結果として、流れスプリッタ１１００の外側エッジ１１１０、１１１２に隣接した案内チャネル１１１１、１１１３になる。中央の輪郭部分１１１４における絞り１１０８は、案内チャネル１１１１、１１１３の高さＨ３よりも低い高さＨ２を有している。案内チャネル１１１１、１１１３は、中央の絞り１１０８の断面積よりも大きい断面積を有している。その結果、流れるスラリーは、案内チャネル１１１１、１１１３を通る場合、中央の絞り１１０８の中を通る場合よりも低い流れ抵抗が生じ、流れをスプリッタ接合部１１２０の外側エッジへ導く。
【０１６１】
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、入口流れ方向１１２５と実質的に垂直である平面状の壁表面１１２３から製作する。
【０１６２】
図３２を参照すると、いくつかの実施形態では、スプリッタ１１００の内側に固形物が蓄積するのを防ぐために調節可能かつ規則的な時間間隔でスプリッタ１１００を圧搾する自動装置１１５０を設けることができる。いくつかの実施形態では、圧搾装置１１５０は、中央の輪郭部分１１１４の反対側の側面１１４２、１１４３に配置されているプレート１１５２、１１５４のペアを含む可能性がある。プレート１１５２、１１５４は、適切なアクチュエータ１１６０によって互いに相対移動可能である。アクチュエータ１１６０は、中央の輪郭部分１１１４および接合部１１２０でスプリッタ１１００に圧縮トルクを印加するためにプレート１１５２、１１５４を互いに一緒に相対移動させるように自動的または選択的に作動させることができる。
【０１６３】
圧搾装置１１５０が流れスプリッタを圧搾するとき、圧搾作用は、圧縮力を流れスプリッタ１１００に印加し、スプリッタが応答して内向きに撓む。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い分割流を乱すことがある、スプリッタ１１００の内側への固体物の蓄積を阻止するのに役立つ可能性がある。いくつかの実施形態では、アクチュエータと共に動作可能に配置されているプログラマブルコントローラの使用によって自動的に脈動するように圧搾装置１１５０を設計する。圧搾装置１１５０による圧縮力の印加の持続時間および／またはパルス間の間隔を調節できる。さらに、プレート１１５２、１１５４が圧縮方向に相互に動くストローク長さを調節できる。
【０１６４】
スラリー分配装置と、石膏スラリー混合・分配組立体と、これらを使用する方法との実施形態が本明細書において提供され、これらは、商業的環境において石膏ウォールボードを製造するのに役立つ多数の強化されたプロセス特徴を提供することができる。本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置は、ウェブが成形ステーションに向かって製造ラインのウェットエンドにあるミキサーの傍を進むときに、移動中のカバーシート材料のウェブ上での水溶性焼き石膏スラリーの拡散を促進する可能性がある。
【０１６５】
本開示の原理に従って構築された石膏スラリー混合・分配組立体は、ミキサーからの水溶性焼き石膏スラリーの流れを、所望の拡散パターンを提供するために本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置の中の下流で再び混ぜ合わせることができる２つの分離した水溶性焼き石膏スラリーの流れに分割する可能性がある。二重入口構成および分配出口の設計は、移動中のカバーシート材料のウェブに亘って横目方向でより粘性の高いスラリーのより広い拡散を許す可能性がある。スラリー分配装置は、２つの分離した水溶性焼き石膏スラリーの流れが、横目方向成分を含む供給入力方向に沿ってスラリー分配装置に入り、２つのスラリーの流れが実質的に縦目方向に移動するようにスラリー分配装置の内部で向きを変え、また、横軸または横目方向に沿った長時間に亘る質量流量変動を低下させるのを助けるために、スラリー分配装置の分配出口から排出する混じり合った水溶性焼き石膏スラリーの流れの横目方向の均一性を高めるような方法で分配装置の中で２つのスラリーの流れを再び混ぜ合わせるように適合させることが可能である。第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れを、横目方向成分を含む第１および第２の供給方向に導入することは、運動量および／またはエネルギーが低下した状態で、スラリー分配装置からの再び混ぜ合わされたスラリー流れの排出に役立つ可能性がある。
【０１６６】
スラリー分配装置の内部流れ空洞は、２つのスラリー流れがそれぞれ層流の状態でスラリー分配装置を進むように構成できる。スラリー分配装置の内部流れ空洞は、２つのスラリー流れがそれぞれ空気−液体スラリー相分離が最小限または実質的に存在しない状態でスラリー分配装置を進むように構成できる。スラリー分配装置の内部流れ空洞は、２つのスラリー流れがそれぞれ実質的に渦流経路を起こさずにスラリー分配装置を進むように構成できる。
【０１６７】
本開示の原理に従って構築された石膏スラリー混合・分配組立体は、１つまたは複数のステップにおいてスラリー分配装置の分配出口の上流でスラリー速度を低下させるための流れ幾何形状を含む可能性がある。たとえば、流れスプリッタは、スラリー分配装置に入るスラリー速度を低下させるためにミキサーとスラリー分配装置との間に設けることができる。別の例として、石膏スラリー混合・分配組立体の中の流れ幾何形状は、スラリー分配装置の分配出口から排出されたときに扱いやすいようにスラリーを低速化するためにスラリー分配装置の上流および内部に拡張エリアを含む可能性がある。
【０１６８】
分配装置出口の幾何形状は、スラリーがスラリー分配装置から移動中のカバーシート材料のウェブに排出されたときに、スラリーの排出速度および運動量を制御するのにさらに役立つ可能性がある。スラリー分配装置の流れ幾何形状は、安定性および均一性を改善するのに役立つように、分配出口から排出するスラリーを、横目方向により幅広い出口と比べて比較的高さが低い実質的に２次元流れパターンで維持するのに適合する可能性がある。
【０１６９】
比較的幅広い排出出口がもたらす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は、類似する動作条件下で従来のブートから排出されたスラリーの単位幅当たりの運動量よりも小さい。低下した単位幅当たりの運動量は、スラリーがスラリー分配装置からウェブに排出された場所から上流にあるカバーシート材料のウェブに塗布された濃厚な層のスキムコートの洗い流しを妨げるのに役立つ可能性がある。
【０１７０】
幅６インチおよび厚さ２インチである従来のブート出口が使用される状況では、大体積製品に対する出口の平均速度は、約７６１ｆｔ／ｍｉｎである可能性がある。本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置が幅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では、平均速度は、約５５０ｆｔ／ｍｉｎになる可能性がある。質量流量は、３，４３７ｌｂ／ｍｉｎで両方の装置に対して同じである。両方の事例に対するスラリーの運動量（質量流量×平均速度）は、従来のブートおよびスラリー分配装置に対してそれぞれ〜２，６１８，０００および１，８９１，０００ｌｂ・ｆｔ／ｍｉｎ２になるであろう。それぞれの計算運動量を従来のブート出口およびスラリー分配装置出口で割ると、従来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）／（ブートインチ幅）であり、本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置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）／（スラリー分配装置インチ幅）である。この場合、スラリー分配装置から排出するスラリーは、従来のブートと比べると、単位幅当たりの運動量が約２０％である。
【０１７１】
本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置は、たとえば、約０．４から約１．２まで、いくつかの実施形態では、０．７５より下、そして、他の実施形態では、約０．４から約０．８までの水対焼き石膏比などの比較的低いＷＳＲまたはより一層従来的なＷＳＲを含んで、広範囲の水−化粧漆喰比に亘る水溶性焼き石膏スラリーを使用しながら、所望の拡散パターンを達成する可能性がある。本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置の実施形態は、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装置を介して分配出口へ進むとき、制御された剪断効果を第１および第２の水溶性焼き石膏スラリーの流れに発生させるように適合した内部流れ幾何形状を含む可能性がある。スラリー分配装置内での制御された剪断の適用は、このような剪断に晒される結果として、スラリーの粘度を選択的に低下させる可能性がある。スラリー分配装置内の制御された剪断の効果の下で、より低い水−化粧漆喰比を有しているスラリーは、従来型のＷＳＲを有するスラリーに匹敵する横目方向の拡散パターンでスラリー分配装置から分配できる。
【０１７２】
スラリー分配装置の内部流れ幾何形状は、スラリー分配装置の内部幾何形状の境界壁領域に隣接する流れを増加させるために種々の水−化粧漆喰比をもつスラリーをさらに収容するのに適合する可能性がある。境界壁層の周りの流れの程度を増加させるように適合した流れ幾何形状特徴をスラリー分配装置に組み込むことにより、スラリー分配装置内でスラリーが再循環し、および／または、流れを停止し、この中で固まる傾向が低減する。従って、スラリー分配装置内での固まったスラリーの蓄積を結果として低減できる。
【０１７３】
本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置は、成形ステーションに向かって製造ラインを流れる基板上で横目方向におけるスラリーの拡散角および拡散幅を選択的に制御するために、分配出口から排出する混じり合ったスラリーの流れの横目速度成分を変更するための、分配出口に隣接して搭載されたプロファイルシステムを含む可能性がある。プロファイルシステムは、分配出口から排出されたスラリーがスラリー粘度およびＷＳＲに対する感度が低いにもかかわらず、所望の拡散パターンを達成するのに役立つ可能性がある。プロファイルシステムは、スラリーが横目方向においてより一層の均一な速度を有するようにスラリー流れを導くため、スラリー分配装置の分配出口から排出するスラリーの流体力学を変更するために使用できる。プロファイルシステムを使用することは、本開示の原理に従って構築された石膏スラリー混合・分配組立体が、種々の型式および体積のウォールボードを生成するための石膏ウォールボード製造環境において使用されるのにさらに役立つ可能性がある。
【実施例】
【０１７４】
図３３を参照すると、これらの実施例では、本開示の原理に従って構築されたスラリー分配装置の幾何形状および流れ特性を評価した。スラリー分配装置の半分の部分１２０５の平面図を図３３に示す。スラリー分配装置の半分の部分１２０５は、供給導管３２０の半分の部分１２０７と、分配導管３２８の半分の部分１２０９とを含む。供給導管３２２の半分の部分１２０７は、第２の開口３３５と、第２の差込口セグメント３３７と、二股コネクタセグメント３３９の半分の部分１２１１とを画定する第２の供給入口３２５を含む。分配導管３２８の半分の部分１２０９は、分配導管３２８の差込口部分３５２の半分の部分１２１４と、分配出口３３０の半分の部分１２１７とを含む。
【０１７５】
図３３の半分の部分１２０５の鏡像であるスラリー分配装置の別の半分の部分は、図１５のスラリー分配装置４２０に実質的に類似するスラリー分配装置を形成するために分配出口３３０の横方向中央の中間点３８７で、図３３の半分の部分１２０５と一体的に接合し、揃えることができることを理解すべきである。その結果、後述する幾何形状および流れ特性は、スラリー分配装置の鏡像半分部分にも等しく適用可能である。
【０１７６】
実施例１
この実施例では、図３３を参照すると、スラリー分配装置の半分の部分１２０５の特有の幾何形状を第２の供給入口３２５での１番目の位置Ｌ１と分配出口３３０の半分の部分１２０７での１６番目の位置Ｌ１６との間の１６個の異なる位置Ｌ１−１６で評価した。各位置Ｌ１−１６は、対応する線によって示されるようにスラリー分配装置の半分の部分１２０５の断面スライスを表現する。各断面スライスの幾何中心に沿った流れ線１２１２は、隣接する位置Ｌ１−１６の間の距離を決定するために使用した。１１番目の位置Ｌ１１は、供給導管３２０の半分の部分１２０７の第２の供給出口３４５の開口３４２に対応する分配導管３２８の差込口部分３５２の半分の部分１２１４に対応する。その結果、１番目から１０番目の位置Ｌ１−１０は、供給導管３２０の半分の部分１２０７において利用し、１１番目から１６番目の位置は、分配導管３２８の半分の部分１２０９において利用する。
【０１７７】
各位置Ｌ１−１６に対して、以下の幾何値：第２の供給入口３２５と特有の位置Ｌ１−１６との間の流れ線１２１２に沿った距離；位置Ｌ１−１６での開口の断面積；位置Ｌ１−１６の周囲長；および位置Ｌ１−１６の水力直径を決定した。水力直径は、以下の式：
Ｄｈｙｄ＝４×Ａ／Ｐ      （式１）
を使用して計算し、式中、
Ｄｈｙｄは、水圧直径であり、
Ａは、特有の位置Ｌ１−１６の面積であり、
Ｐは、特有の位置Ｌ１−１６の周囲長である。
入口条件を使用して、表１に示されるように、内部流れ幾何形状を記述するために各位置Ｌ１−１６の無次元値を決定できる。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図３４のスラリー分配装置の半分の部分１２０５の無次元幾何形状を記述するために曲線当てはめ式を使用した。
【０１７８】
各位置Ｌ１−１６に対する無次元値の解析は、断面流れ面積が第２の供給入口３２５での１番目の位置Ｌ１から差込口部分３５２の半分の部分１２１４（同様に第２の供給出口３４５の開口３４２）での１１番目の位置Ｌ１１まで増加することを示す。例示的な実施形態では、差込口部分３５２の半分の部分１２１４での断面流れ面積は、第２の供給入口３２５での断面流れ面積よりも約１／３大きい。１番目の位置Ｌ１と１１番目の位置Ｌ１１との間で、第２の差込口セグメント３３７および第２の成形ダクト３３９の断面流れ面積は、位置Ｌ１−１１によって異なる。この領域では、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から遠くに離れて位置している位置Ｌ７が、第２の供給入口３２５により一層接近している隣接する位置Ｌ６よりも小さい断面流れ面積を有するように構成されている。
【０１７９】
１番目の位置Ｌ１と１１番目の位置Ｌ１１との間で、供給導管３２２の半分の部分１２０７に、第２の入口３３５から分配出口３３０の半分の部分１２１７に向かう方向で拡張エリアから上流にある隣接するエリア（たとえば、Ｌ３）の断面流れ面積よりも大きい断面流れ面積を有する拡張エリア（たとえば、Ｌ４−６）が存在する。第２の差込口セグメント３３７および第２の成形ダクト３４１は、これらの中を進む第２のスラリーの流れを分配するのに役立つように流れの方向１２１２に沿って変動する断面を有している。
【０１８０】
断面積は、分配導管３２８の差込口部分３５２の半分の部分１２１４での１１番目の位置Ｌ１１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７での１６番目の位置Ｌ１６まで減少する。例示的な実施形態では、差込口部分３５２の半分の部分１２１４の断面流れ面積は、分配出口３３０の半分の部分１２１７の断面流れ面積の約９５％である。
【０１８１】
第２の供給入口３２５における１番目の位置Ｌ１での断面流れ面積は、分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７における１６番目の位置Ｌ１６での断面流れ面積よりも小さい。例示的な実施形態では、分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７での断面流れ面積は、第２の供給入口３２５での断面流れ面積よりも約１／４大きい。
【０１８２】
水圧直径は、第２の供給入口３２５での１番目の位置Ｌ１から分配導管３２８の差込口部分３５２の半分の部分１２１４での１１番目の位置Ｌ１１まで減少する。例示的な実施形態では、分配導管３２８の差込口部分３５２の半分の部分１２１４での水圧直径は、第２の供給入口３２５での水圧直径の約１／２である。
【０１８３】
水圧直径は、分配導管３２８の差込口部分３５２の半分の部分１２１４での１１番目の位置Ｌ１１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７での１６番目の位置Ｌ１６まで減少する。例示的な実施形態では、分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７の水圧直径は、分配導管３２８の差込口部分３５２の半分の部分１２１４の水圧直径の約９５％である。
【０１８４】
第２の供給入口３２５における１番目の位置Ｌ１での水圧直径は、分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７における１６番目の位置Ｌ１６での水圧直径よりも大きい。例示的な実施形態では、分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７での水圧直径は、第２の供給入口３２５の水圧直径の約１／２未満である。
【表１】
2014530780.tif 000003
【０１８５】
実施例２
この実施例では、種々の流れ条件下でスラリー分配装置の中を通る石膏スラリーの流れをモデル化するために図３３のスラリー分配装置の半分の部分１２０５を使用した。全ての流れ条件に対して、水溶性石膏スラリーの密度（ρ）を１，０００ｋｇ／ｍ３に設定した。水溶性石膏スラリーは、剪断がこれに加えられたときに、粘度が減少する可能性があるような剪断減粘性材料である。石膏スラリーの粘度（μ）Ｐａ・ｓは、以下の式：
【数１】
2014530780.tif 000004
を有する、べき乗則流体モデルを使用して計算し、式中、
Ｋは、定数であり、
【数２】
2014530780.tif 000005
は、剪断速度であり、
ｎは、本事例では、０．１３３に等しい定数である。
【０１８６】
第１の流れ条件では、石膏スラリーは、べき乗則モデルにおいて５０という粘性Ｋ因子を有し、２．５ｍ／ｓで第２の供給入口３２５に入る。分配装置の中の流れ特性を決定するために有限体積法を用いる計算流体力学技術を使用した。各位置Ｌ１−１６で、以下の流れ特性：面積加重平均速度（Ｕ）、面積加重平均剪断速度
【数３】
2014530780.tif 000006
、べき乗則モデル（式２）を使用して計算した粘度、剪断応力、およびレイノルズ数（Ｒｅ）を決定した。
【０１８７】
剪断応力は、以下の式：
【数４】
2014530780.tif 000007
を使用して計算し、式中、
μは、べき乗則モデル（式２）を使用して計算した粘度であり、
【数５】
2014530780.tif 000008
は、剪断速度である。
【０１８８】
レイノルズ数は、以下の式：
Ｒｅ＝ρ×Ｕ×Ｄｈｙｄ／μ        （式４）
を使用して計算し、式中、
ρは、石膏スラリーの密度であり、
Ｕは、面積加重平均速度であり、
Ｄｈｙｄは、水圧直径であり、
μは、べき乗則モデル（式２）を使用して計算した粘度である。
【０１８９】
第２の流れ条件の事例では、第２の供給入口３２５への石膏スラリーの供給速度を３．５５ｍ／ｓまで増加させた。全ての他の条件は、この実施例の第１の流れ条件の場合と同じであった。入口速度が２．５ｍ／ｓである第１の流れ条件と入口速度が３．５５ｍ／ｓである第２の流れ条件との両方に対する各位置Ｌ１−１６での上記流れ特性の次元の値をモデル化した。入口条件を使用して、表ＩＩに示されるように、各位置Ｌ１−１６に対する流れ特性の無次元値を決定した。
【０１９０】
Ｋを５０に等しく設定した両方の流れ条件に対して、平均速度は、第２の供給入口３２５での１番目の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７で１６番目の位置Ｌ１６まで低下した。例示した実施形態では、平均速度が約１／５まで低下した。
【０１９１】
両方の流れ条件に対して、剪断速度は、第２の供給入口３２５での１番目の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７での１６番目の位置Ｌ１６まで増加した。例示した実施形態では、剪断速度は、図３６に示すように、第２の供給入口３２５での１番目の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７での１６番目の位置Ｌ１６までおよそ２倍になった。
【０１９２】
両方の流れ条件に対して、計算した粘度は、第２の供給入口３２５での１番目の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７での１６番目の位置Ｌ１６まで低下した。例示した実施形態では、計算した粘度は、図３７に示すように、第２の供給入口３２５での１番目の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７での１６番目の位置Ｌ１６までおよそ半分だけ低下した。
【０１９３】
図３８の両方の流れ条件に対して、剪断応力は、第２の供給入口３２５での１番目の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７での１６番目の位置Ｌ１６まで増加した。例示した実施形態では、剪断応力は、第２の供給入口３２５での１番目の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７での１６番目の位置Ｌ１６まで約１０％だけ増加した。
【０１９４】
両方の流れ条件に対して、図３９におけるレイノルズ数は、第２の供給入口３２５での１番目の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７での１６番目の位置Ｌ１６まで低下した。例示した実施形態では、レイノルズ数は、第２の供給入口３２５での１番目の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７での１６番目の位置Ｌ１６まで約１／３だけ低下した。両方の流れ条件に対して、分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７における１６番目の位置Ｌ１６でのレイノルズ数は、層流領域に入っている。
【表２】
2014530780.tif 000009
【０１９５】
実施例３
この実施例では、べき乗則モデル（式２）の中の係数Ｋの値に１００を設定した点を除いて、実施例２の場合の流れ条件に類似する流れ条件下でスラリー分配装置の中を通る石膏スラリーの流れをモデル化するために図３３のスラリー分配装置の半分の部分１２０５を使用した。流れ条件は、他の観点では、実施例２の場合の流れ条件に類似していた。
【０１９６】
この場合も、第２の供給入口３２５への石膏スラリーの供給速度２．５０ｍ／ｓおよび３．５５ｍ／ｓの両方に対して流れ特性を評価した。各位置Ｌ１−１６において、以下の流れ特性：面積加重平均速度（Ｕ）、面積加重平均剪断速度
【数６】
2014530780.tif 000010
、べき乗則モデル（式２）を使用して計算した粘度、剪断応力（式３）、およびレイノルズ数（Ｒｅ）（式４）を決定した。入口条件を使用して、表ＩＩＩに示されるように、各位置Ｌ１−１６に対する流れ特性の無次元値を決定した。
【０１９７】
Ｋを１００に等しく設定した両方の流れ条件に対して、平均速度は、第２の供給入口３２５での１番目の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７で１６番目の位置Ｌ１６まで低下した。例示した実施形態では、平均速度が約１／５まで低下した。無次元に基づく平均速度の結果は、実施例２および図３５の場合の結果と実質的に同じであった。
【０１９８】
両方の流れ条件に対して、剪断速度は、第２の供給入口３２５での１番目の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７での１６番目の位置Ｌ１６まで増加した。例示した実施形態では、剪断速度は、第２の供給入口３２５での１番目の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７での１６番目の位置Ｌ１６までおよそ２倍になった。無次元に基づく剪断速度の結果は、実施例２および図３６の場合の結果と実質的に同じであった。
【０１９９】
両方の流れ条件に対して、計算した粘度は、第２の供給入口３２５での１番目の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７での１６番目の位置Ｌ１６まで低下した。例示した実施形態では、計算した粘度は、第２の供給入口３２５での１番目の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７での１６番目の位置Ｌ１６までおよそ半分だけ低下した。無次元に基づく計算した粘度の結果は、実施例２および図３７の場合の結果と実質的に同じであった。
【０２００】
両方の流れ条件に対して、剪断応力は、第２の供給入口３２５での１番目の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７での１６番目の位置Ｌ１６まで増加した。例示した実施形態では、剪断応力は、第２の供給入口３２５での１番目の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７での１６番目の位置Ｌ１６まで約１０％だけ増加した。無次元に基づく剪断応力の結果は、実施例２および図３８の場合の結果と実質的に同じであった。
【０２０１】
両方の流れ条件に対して、レイノルズ数は、第２の供給入口３２５での１番目の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７での１６番目の位置Ｌ１６まで低下した。例示した実施形態では、レイノルズ数は、第２の供給入口３２５での１番目の位置Ｌ１から分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７での１６番目の位置Ｌ１６まで約１／３だけ低下した。両方の流れ条件に対して、分配導管３２８の分配出口３３０の半分の部分１２１７における１６番目の位置Ｌ１６でのレイノルズ数は、層流領域に入っている。無次元に基づくレイノルズ数の結果は、実施例２および図３９の場合の結果と実質的に同じであった。
【０２０２】
図３４〜図３８は、実施例２および実施例３の種々の流れ条件に対して計算した流れ特性のグラフである。分配出口の半分の部分への供給入力の間の距離の端から端まで流れ特性の変化を記述するために曲線当てはめ式を使用した。その結果、実施例は、流れ特性が、入口速度および／または粘度の変動の端から端まで一貫していることを示す。
【表３】
2014530780.tif 000011
【０２０３】
本明細書において引用した刊行物、特許出願、および特許を含む全ての参考文献は、各参考文献が参照によって組み込まれることが個別にかつ具体的に指示され、かつ、本明細書にそっくりそのまま記載されているのと同じ程度に、参照によってここに組み込まれる。
【０２０４】
発明を説明する文脈において（特に、以下の請求項の文脈において）、「不定冠詞（ａ）」および「不定冠詞（ａｎ）」、ならびに「定冠詞（ｔｈｅ）」という用語、類似する指示対象とは、本明細書において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をどちらも網羅するものと解釈すべきである。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「包含する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」とう用語は、オープンエンド用語（すなわち、「非限定的に含む」を意味する）と解釈されるべきである。本明細書における値の範囲の列挙は、本明細書において別段の指示がない限り、この範囲に含まれる１つずつの別個の値を個別に参照する簡略法としての役割を果たすことを単に意図し、それぞれ別個の値は、明細書において個別に列挙されているかのように本明細書に組み込まれる。本明細書に記載された全ての方法は、本明細書において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、任意の適切な順序で実行できる。本明細書において設けられたありとあらゆる例、または例示的な言い回し（たとえば、「〜などの（ｓｕｃｈ  ａｓ）」）の使用は、単に発明をより一層明確に説明することを意図し、特に主張されない限り、発明の範囲を限定するものではない。明細書中の言い回しはいずれも、請求項に記載されていない要素を発明の実施に不可欠なものとして指示すると解釈されるべきではない。
【０２０５】
本発明の好ましい実施形態は、発明を実施するため発明者が知っているベストモードを含んで、本明細書に記載されている。これらの好ましい実施形態の変形例は、上記の説明を読むと当業者に明らかになることがある。発明者は、当業者が必要に応じてこのような変形例を利用することを予想し、発明者は、発明が本明細書に具体的に記載されていないその他の方法で実施されることを意図している。その結果、本発明は、適用法により許される範囲で請求項に記載された主題の全ての変形物および均等物を含んでいる。その上、主題の全ての考え得る変形例における上記要素の任意の組み合わせは、本明細書において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本発明に包含される。
【図１】
2014530780.tif 000012
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図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】
2014530780.tif 000021
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【国際調査報告】
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