РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ СУСПЕНЗИИ, СИСТЕМА И СПОСОБ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
SLURRY DISTRIBUTOR, SYSTEM AND METHOD FOR USING SAME

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] В настоящей патентной заявке заявлено преимущество непредварительной патентной заявки 13/659,516, поданной 24 октября 2012, поименованной "Распределитель суспензии, система и способ их использования" и частично продолженной патентной заявки 13/844,133, поданной 15 марта 2013, поименованной "Распределитель суспензии, система и способ их использования".
[0002] Все вышеуказанные заявки по ссылке полностью включены в настоящую заявку.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0003] Настоящее изобретение относится к непрерывным процессам изготовления плит (например, стеновых плит) и, в частности, к устройству, системе и способу для распределения водной гипсовой суспензии.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0004] Известно изготовление гипсовой плиты путем однородного рассеивания кальцинированного гипса (обычно называемого "штукатуркой") в воде для формирования водной кальцинированной гипсовой суспензии. Водную кальцинированную гипсовую суспензию обычно изготавливают непрерывным способом путем введения гипса, воды и других добавок в смеситель, который содержит средство для перемешивания содержания для формирования однородной гипсовой суспензии. Суспензию непрерывно направляют к выпускному отверстию смесителя и через него в выпускной трубопровод, соединенный с выпускным отверстием смесителя. Водная пена может быть объединена с водной кальцинированной гипсовой суспензией в смесителе и/или в выпускном трубопроводе. Поток суспензии проходит через выпускной трубопровод, из которого ее непрерывно выпускают на продвигающееся полотно из материала покрытия, поддержанное формовочным столом. Обеспечивают возможность распространения суспензии поверх продвигающегося полотна. Второе полотно из материала покрытия применяют для покрытия суспензии и формирования многослойной структуры непрерывной заготовки для стеновой плиты, которую подвергают формированию, такому как в традиционной станции для обработки давлением, для получения необходимой толщины. Кальцинированный гипс реагирует с водой в заготовке стеновой строительной плиты и схватывается при продвижении заготовки стеновой плиты вдоль производственной линии. Заготовку разрезают на части в месте производственной линии, в которой заготовка достаточно затвердела, поворачивают на 180°, высушивают (например, в сушильной печи) для удаления лишней воды и обрабатывают до получения конечной продуктовой стеновой плиты с необходимыми размерами.
[0005] Известные устройства и способы для решения некоторых из указанных проблем, связанных с изготовлением гипсовой стеновой плиты, описаны в принадлежащих одному и тому же правообладателю патентах США №№ 5,683,635; 5,643,510; 6,494,609; 6,874,930; 7,007,914 и 7,296,919, которые включены в настоящую заявку по ссылке.
[0006] Весовая пропорция воды относительно штукатурки в смеси, составленной для формирования данного количества готового изделия, известна в уровне техники как "водно-гипсовое отношение" (WSR). Уменьшение указанного водно-гипсового отношения без изменения состава соответственно приводит к увеличению вязкости раствора и таким образом к уменьшению способности суспензии распространяться на формовочном столе. Уменьшение использования воды (т.е., уменьшение водно-гипсового отношения) в процессе изготовления гипсовой плиты может обеспечить множество преимуществ, включая возможность снижения энергопотребления в процессе. Однако, однородное распространение имеющих повышенную вязкость гипсовых суспензий на формовочном столе остается большой проблемой.
[0007] Кроме того, в некоторых ситуациях, в которых суспензия представляет собой многофазную среду, содержащую воздух, разделение воздушно-жидкостной суспензии может быть осуществлено в трубопроводе для выпуска суспензии из смесителя. При уменьшении водно-гипсового отношения объем воздуха увеличивается для сохранения той же объемной массы, которая имелась в сухом состоянии. Объем воздушной фазы, отделенной от жидкой фазы суспензии, увеличен, в результате чего наблюдается тенденция к увеличению массы или изменению плотности.
[0008] Следует отметить, что настоящее описание уровня техники предпринято для помощи читателю и не должно рассматриваться как указание, что любая из обозначенных проблем самостоятельно признана в уровне техники. Не смотря на то, что описанные принципы в некоторых аспектах и вариантах реализации могут облегчить проблемы, присущие другим системам, следует отметить, что объем защиты настоящего изобретения определен пунктами приложенной формулы, а не способностью любой описанной отличительной особенности решить любую конкретную проблему, отмеченную в настоящей заявке.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0009] В одном аспекте настоящее изобретение направлено на варианты реализации распределительной системы для суспензии для использования при подготовке гипсового продукта. Согласно одному варианту реализации распределитель суспензии может содержать подающий трубопровод и распределительный трубопровод, сообщающийся по текучей среде с подающим трубопроводом. Подающий трубопровод может содержать первое впускное подающее отверстие, сообщающееся по текучей среде с распределительным трубопроводом, и второе впускное подающее отверстие, расположенное на расстоянии от первого впускного подающего отверстия и сообщающееся по текучей среде с распределительным трубопроводом. Распределительный трубопровод в целом может проходить вдоль продольной оси и содержать входную часть и выпускное распределительное отверстие, сообщающееся по текучей среде с входной частью. Входная часть сообщается по текучей среде с первым и вторым впускными подающими отверстиями подающего трубопровода. Выпускное распределительное отверстие проходит на заданное расстояние вдоль поперечной оси, которая по существу перпендикулярна продольной оси.
[0010] Согласно другим вариантам реализации распределитель суспензии содержит подающий трубопровод и распределительный трубопровод. Подающий трубопровод содержит первую входную часть с первым впускным подающим отверстием и вторую входную часть с вторым впускным подающим отверстием, расположенным на расстоянии от первого впускного подающего отверстия. Распределительный трубопровод в целом проходит вдоль продольной оси и содержит входную часть и выпускное распределительное отверстие, сообщающееся по текучей среде с входной частью. Входная часть сообщается по текучей среде с первым и вторым впускными подающими отверстиями подающего трубопровода. Выпускное распределительное отверстие проходит на заданное расстояние вдоль поперечной оси. Поперечная ось по существу перпендикулярна продольной оси. Каждое из первого и второго впускных подающих отверстий имеет отверстие с площадью поперечного сечения. Входная часть распределительного трубопровода имеет отверстие с площадью поперечного сечения, которая больше, чем сумма площадей поперечного сечения отверстий первого и второго впускных подающих отверстий.
[0011] Согласно другим вариантам реализации распределитель суспензии содержит подающий трубопровод, распределительный трубопровод и по меньшей мере один поддерживающий сегмент. Подающий трубопровод содержит первую входную часть в первое впускное подающее отверстие и вторую входную часть с вторым впускным подающим отверстием, расположенным на расстоянии от первого впускного подающего отверстия. Распределительный трубопровод в целом проходит вдоль продольной оси и содержит входную часть и выпускное распределительное отверстие, сообщающееся по текучей среде с входной частью. Входная часть сообщается по текучей среде с первым и вторым впускными подающими отверстиями подающего трубопровода. Каждый поддерживающий сегмент выполнен с возможностью перемещения в диапазоне перемещения таким образом, что поддерживающий сегмент находится в диапазоне положений, в котором поддерживающий сегмент находится в увеличивающемся сжимающем взаимодействии с частью по меньшей мере одного из подающего трубопровода и распределительного трубопровода.
[0012] В другом аспекте настоящего изобретения распределитель суспензии может сообщаться по текучей среде со смесителем гипсовой суспензии, выполненным с возможностью перемешивания воды и кальцинированного гипса для формирования водной кальцинированной гипсовой суспензии. Согласно одному варианту реализации предложен смешивающий и распределяющий гипсовую суспензию узел, который содержит смеситель гипсовой суспензии, выполненный с возможностью перемешивания воды и кальцинированного гипса для формирования водной кальцинированной гипсовой суспензии. Распределитель суспензии сообщается по текучей среде со смесителем гипсовой суспензии и выполнен с возможностью приема первого потока и второго потока водной кальцинированной гипсовой суспензии из смесителя гипсовой суспензии и распределения первого и второго потоков водной кальцинированной гипсовой суспензии на продвигающееся полотно.
[0013] Распределитель суспензии содержит первое впускное подающее отверстие, выполненное с возможностью приема первого потока водной кальцинированной гипсовой суспензии из смесителя гипсовой суспензии, второе впускное подающее отверстие, выполненное с возможностью приема второго потока водной кальцинированной гипсовой суспензии из смесителя гипсовой суспензии, и выпускное распределительное отверстие, сообщающееся по текучей среде с первым и вторым впускными подающими отверстиями и выполненное таким образом, что первый и второй потоки водной кальцинированной гипсовой суспензии выпускаются из распределителя суспензии в выпускное распределительное отверстие.
[0014] Согласно другому варианту реализации распределитель суспензии содержит подающий трубопровод и распределительный трубопровод. Подающий трубопровод содержит входную часть с впускным подающим отверстием и выпускным подающим отверстием, сообщающимся по текучей среде с впускным подающим отверстием. Входная часть проходит вдоль оси первого питающего потока. Подающий трубопровод содержит профилированный трубопровод, содержащий бульбообразную часть, сообщающуюся по текучей среде с выпускным подающим отверстием входной части. Подающий трубопровод содержит переходную часть, сообщающуюся по текучей среде с бульбообразной частью. Переходная часть проходит вдоль оси второго питающего потока, которая не параллельна оси первого питающего потока.
[0015] Распределительный трубопровод в целом проходит вдоль продольной оси и содержит входную часть и выпускное распределительное отверстие, сообщающееся по текучей среде с входной частью. Входная часть сообщается по текучей среде с впускным подающим отверстием подающего трубопровода. Выпускное распределительное отверстие проходит на заданное расстояние вдоль поперечной оси, которая по существу перпендикулярна продольной оси.
[0016] Бульбообразная часть имеет расширительную область с площадью сечения потока, которая больше, чем площадь сечения потока в смежной области выше по ходу потока от расширительной области относительно направления потока суспензии, протекающей от впускного подающего отверстия к выпускному распределительному отверстию распределительного трубопровода. Профилированный трубопровод имеет выпуклую внутреннюю поверхность, расположенную напротив выпускного подающего отверстия входной части.
[0017] Согласно еще одному другому варианту реализации  распределитель суспензии содержит раздвоенный подающий трубопровод и распределительный трубопровод. Раздвоенный подающий трубопровод содержит первую и вторую подающие части, каждая из которых содержит входную часть с впускным подающим отверстием и выпускным подающим отверстием, сообщающимся по текучей среде с впускным подающим отверстием, профилированный трубопровод, содержащий бульбообразную часть, сообщающуюся по текучей среде с выпускным подающим отверстием входной части, и переходную часть, сообщающуюся по текучей среде с бульбообразной частью. Входная часть в целом проходит вдоль вертикальной оси. Переходная часть проходит вдоль продольной оси, которая перпендикулярна вертикальной оси.
[0018] Распределительный трубопровод проходит в целом вдоль продольной оси и содержит входную часть и выпускное распределительное отверстие, сообщающееся по текучей среде с входной частью. Входная часть сообщается по текучей среде с первым и вторым впускными подающими отверстиями подающего трубопровода. Выпускное распределительное отверстие проходит на заданное расстояние вдоль поперечной оси, которая по существу перпендикулярна продольной оси.
[0019] Каждая из первой и второй бульбообразных частей имеет расширительную область с площадью сечения потока, которая больше, чем площадь сечения потока в смежной области выше по ходу потока от расширительной области относительно направления потока суспензии, протекающей из соответствующих первого и второго впускных подающих отверстий в направлении к выпускному распределительному отверстию распределительного трубопровода. Каждый из первого и второго профилированных трубопроводов имеет выпуклую внутреннюю поверхность, расположенную напротив соответствующих первой и второй выпускных подающих отверстий первой и второй входных частей.
[0020] Согласно другому варианту реализации распределитель суспензии содержит распределительный трубопровод и вытирающий суспензию механизм. Распределительный трубопровод в целом проходит вдоль продольной оси, выпускное распределительное отверстие сообщается по текучей среде с входной частью, и нижняя поверхность проходит между входной частью и выпускным распределительным отверстием. Выпускное распределительное отверстие проходит на заданное расстояние вдоль поперечной оси, которая по существу перпендикулярна продольной оси. Вытирающий суспензию механизм содержит выполненное с возможностью перемещения очищающее лезвие, находящееся в контакте с нижней поверхностью распределительного трубопровода. Очищающее лезвие выполнено с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль пути очистки между первым положением и вторым положением. Путь очистки проходит рядом с выпускным распределительным отверстием.
[0021] Согласно другому варианту реализации распределитель суспензии содержит распределительный трубопровод и профилирующий механизм. Распределительный трубопровод в целом проходит вдоль продольной оси и содержит входную часть и выпускное распределительное отверстие, сообщающееся по текучей среде с входной частью. Выпускное распределительное отверстие проходит на заданное расстояние вдоль поперечной оси, которая по существу перпендикулярна продольной оси. Выпускное распределительное отверстие содержит выпускное отверстие, имеющее ширину, измеренную вдоль поперечной оси, и высоту, измеренную вдоль вертикальной оси, которая взаимно перпендикулярна продольной оси и поперечной оси.
[0022] Профилирующий механизм содержит профилирующий элемент в контакте с распределительным трубопроводом. Профилирующий элемент выполнен с возможностью перемещения в диапазоне перемещения таким образом, что профилирующий элемент находится в диапазоне положений, в которых профилирующий элемент находится в увеличенном сжимающем взаимодействии с частью распределительного трубопровода рядом с выпускным распределительным отверстием для изменения формы и/или размера выпускного отверстия.
[0023] В другом аспекте настоящего изобретения распределитель суспензии может быть использован в смешивающем и распределяющем вяжущую суспензию узле. Например, распределитель суспензии может быть использован для распределения водной кальцинированной гипсовой суспензии на продвигающееся полотно. Согласно другим вариантам реализации смешивающий и распределяющий гипсовую суспензию узел содержит смеситель и распределитель суспензии, сообщающийся по текучей среде со смесителем. Смеситель выполнен с возможностью смешивания водного и кальцинированного гипса для формирования водной кальцинированной гипсовой суспензии. Распределитель суспензии содержит подающий трубопровод и распределительный трубопровод.
[0024] Подающий трубопровод содержит первую входную часть с первым впускным подающим отверстием и вторую входную часть с вторым впускным подающим отверстием, расположенным на расстоянии от первого впускного подающего отверстия. Первое впускное подающее отверстие выполнено с возможностью приема первого потока водной кальцинированной гипсовой суспензии от смесителя гипсовой суспензии. Второе впускное подающее отверстие выполнено с возможностью приема второго потока водной кальцинированной гипсовой суспензии от смесителя гипсовой суспензии.
[0025] Распределительный трубопровод в целом проходит вдоль продольной оси и содержит входную часть и выпускное распределительное отверстие, сообщающееся по текучей среде с входной частью. Входная часть сообщается по текучей среде с первым и вторым впускными подающими отверстиями подающего трубопровода. Выпускное распределительное отверстие проходит на заданное расстояние вдоль поперечной оси. Поперечная ось по существу перпендикулярна продольной оси. Выпускное распределительное отверстие сообщается по текучей среде с первым и вторым впускными подающими отверстиями и выполнено таким образом, что первый и второй потоки водного кальцинированной гипсовой суспензии выходят из распределителя суспензии сквозь выпускное распределительное отверстие.
[0026] Каждое из первого и второго впускных подающих отверстий имеет отверстие с некоторой площадью поперечного сечения. Входная часть распределительного трубопровода имеет отверстие с площадью поперечного сечения, которая больше, чем сумма площадей поперечных сечений отверстий первого и второго впускных подающих отверстий.
[0027] Смешивающий и распределяющий вяжущую суспензию узел содержит смеситель, выполненный с возможностью смешивания воды и вяжущего материала для формирования водной вяжущей суспензии, и распределитель суспензии, сообщающийся по текучей среде со смесителем. Распределитель суспензии может быть любым из различных распределителей суспензии согласно настоящему изобретению.
[0028] В еще одном другом аспекте настоящего изобретения распределительная система для суспензии может быть использована в способе подготовки вяжущего продукта. Например, распределитель суспензии может быть использован для распределения водной кальцинированной гипсовой суспензии на продвигающееся полотно.
[0029] Согласно некоторым вариантам реализации способ распределения водной кальцинированной гипсовой суспензии на продвигающееся полотно может быть выполнен, используя распределителя суспензии, выполненного в соответствии с к принципам настоящего изобретения. Первый поток водной кальцинированной гипсовой суспензии и второй поток водной кальцинированной гипсовой суспензии соответственно проходят сквозь первое впускное подающее отверстие и второе впускное подающее отверстие распределителя суспензии. Первый и второй потоки водной кальцинированной гипсовой суспензии объединяются в распределителе суспензии. Первый и второй потоки водной кальцинированной гипсовой суспензии выпускаются из выпускного распределительного отверстия распределителя суспензии на продвигающееся полотно.
[0030] Согласно другим вариантам реализации способ подготовки гипсового продукта может быть реализован путем использования распределителя суспензии согласно настоящему изобретению. Первый поток водной кальцинированной гипсовой суспензии проходит с первой средней скоростью подачи сквозь первое впускное подающее отверстие распределителя суспензии. Второй поток водной кальцинированной гипсовой суспензии проходит с второй средней скоростью подачи сквозь второе впускное подающее отверстие распределителя суспензии. Второе впускное подающее отверстие расположено на расстоянии от первого впускного подающего отверстия. Первый и второй потоки водной кальцинированной гипсовой суспензии объединяются в распределителе суспензии. Объединенные первый и второй потоки водной кальцинированной гипсовой суспензии выпускаются со средней разгрузочной скоростью из выпускного распределительного отверстия распределителя суспензии на полотно из материала покрытия, продвигающееся вдоль машинного направления. Средняя разгрузочная скорость меньше, чем первая средняя скорость подачи и вторая средняя скорость подачи.
[0031] Согласно другому варианту реализации способ подготовки вяжущего продукта может быть реализован путем использования распределителя суспензии согласно настоящему изобретению. Поток водной вяжущей суспензии выпускается из смесителя. Поток водной вяжущей суспензии проходит со средней скоростью подачи сквозь впускное подающее отверстие распределителя суспензии вдоль оси первого питающего потока. Поток водной вяжущей суспензии проходит в бульбообразную часть распределителя суспензии. Бульбообразная часть имеет расширительную область с площадью сечения потока, которая больше, чем площадь сечения потока в смежной области выше по ходу потока от расширительной области относительно направления потока суспензии, вытекающей из впускного подающего отверстия. Бульбообразная часть выполнена с возможностью уменьшения средней скорости потока водной вяжущей суспензии, перемещающейся от впускного подающего отверстия сквозь бульбообразную часть. Профилированный трубопровод имеет выпуклую внутреннюю поверхность, расположенную напротив оси первого питающего потока таким образом, что водная вяжущая суспензия перемещается в радиальном потоке в плоскости, по существу перпендикулярной оси первого питающего потока, причем поток водной вяжущей суспензии проходит в переходную часть, проходящую вдоль оси второго питающего потока, которая не параллельна оси первого питающего потока. Водная вяжущая суспензия протекает в распределительный трубопровод. Распределительный трубопровод содержит выпускное распределительное отверстие, проходящее на заданное расстояние вдоль поперечной оси, которая по существу перпендикулярна продольной оси.
[0032] Согласно другому варианту реализации способ подготовки вяжущего продукта включает выпуск водной вяжущей суспензии из смесителя. Поток водной вяжущей суспензии проходит сквозь входную часть распределительного трубопровода распределителя суспензии. Водная вяжущая суспензия выпускается из выпускного распределительного отверстия распределителя суспензии на полотно из материала покрытия, продвигающееся вдоль машинного направления. Очищающее лезвие совершает возвратно-поступательное перемещение по пути очистки вдоль нижней поверхности распределительного трубопровода между первым положением и вторым положением для удаления с нее водной вяжущей суспензии. Путь очистки проходит рядом с выпускным распределительным отверстием.
[0033] Согласно другому варианту реализации способ подготовки вяжущего продукта включает выпуск водной вяжущей суспензии из смесителя. Водная вяжущая суспензия протекает сквозь входную часть распределительного трубопровода распределителя суспензии. Водная вяжущая суспензии вытекает из выпускного отверстия выпускного распределительного отверстия распределителя суспензии на полотно из материала покрытия, продвигающееся вдоль машинного направления. Выпускное распределительное отверстие проходит на заданное расстояние вдоль поперечной оси, которая по существу перпендикулярна продольной оси. Выпускное отверстие имеет ширину, измеренную вдоль поперечной оси, и высоту, измеренную вдоль вертикальной оси, которая взаимно перпендикулярна продольной оси и поперечной оси. Часть распределительного трубопровода рядом с выпускным распределительным отверстием подвергается сжимающему воздействию для изменения формы и/или размера выпускного отверстия.
[0034] В настоящей заявке также описаны варианты реализации литейной формы для использования в способе изготовления распределителя суспензии согласно настоящему изобретению. В настоящей заявке также описаны варианты реализации держателей распределителя суспензии согласно настоящему изобретению.
[0035] Дополнительные и альтернативные аспекты и отличительные особенности описанных принципов будут очевидными из следующего подробного описания и сопроводительных чертежей. Следует иметь в виду, что системы для распределения суспензии, описанные в настоящей заявке, могут быть выполнены и использованы в других и различных вариантах реализации и могут быть модифицированы в различных отношениях. Соответственно, следует подразумевать, что в приведенном выше общем описании и следующем ниже подробном описании представлены примеры, которые служат только для объяснения и не ограничивают объем пунктов приложенной формулы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0036] Патент или файл с заявкой содержит по меньшей мере один цветной чертеж. Копии настоящего патента или публикации патентной заявки с цветным чертежом (чертежами) могут быть предоставлены Офисом по запросу и после уплаты необходимой пошлины.
[0037] На фиг. 1 показан перспективный вид варианта реализации распределителя суспензии в соответствии с принципами настоящего изобретения.
[0038] На фиг. 2 показан перспективный вид распределителя суспензии, показанного на фиг. 1, и перспективный вид варианта реализации держателя распределителя суспензии, построенного в соответствии с принципами настоящего изобретения.
[0039] На фиг. 3 показан вид спереди распределителя суспензии, показанного на фиг. 1, и держателя распределителя суспензии, показанного на фиг. 2.
[0040] На фиг. 4 показан перспективный вид варианта реализации распределителя суспензии, построенного в соответствии с принципами настоящего изобретения, который образует внутреннюю геометрию, подобную геометрии распределителя суспензии, показанного на фиг. 1, но который выполнен из жесткого материала и имеет разъемную конструкцию.
[0041] На фиг. 5 показан другой перспективный вид распределителя суспензии, показанного на фиг. 4, но с профилирующей системой, удаленной для наглядности.
[0042] На фиг. 6 показан перспективный вид другого варианта реализации распределителя суспензии, построенного в соответствии с принципами настоящего изобретения, который содержит первое впускное подающее отверстие и второе впускное подающее отверстие, расположенные под углом подачи примерно 60° относительно продольной оси или машинного направления распределителя суспензии.
[0043] На фиг. 7 показан вид сверху верхней части распределителя суспензии, показанного на фиг. 6.
[0044] На фиг. 8 показан вид сзади распределителя суспензии, показанного на фиг. 6.
[0045] На фиг. 9 показан вид сверху верхней части первой части распределителя суспензии, показанного на фиг. 6, который имеет разъемную конструкцию.
[0046] На фиг. 10 показан перспективный вид спереди части распределителя суспензии, показанной на фиг. 9.
[0047] На фиг. 11 показано покомпонентное изображение распределителя суспензии, показанного на фиг. 6, и поддерживающей системы для распределителя суспензии, построенного в соответствии с принципами настоящего изобретения.
[0048] На фиг. 12 показан перспективный вид распределителя суспензии и поддерживающей системы, показанных на фиг. 11.
[0049] На фиг. 13 показано покомпонентное изображение распределителя суспензии, показанного на фиг. 6, и другой вариант реализации поддерживающей системы, построенной в соответствии с принципами настоящего изобретения.
[0050] На фиг. 14 показан перспективный вид распределителя суспензии и поддерживающей системы, показанных на фиг. 13.
[0051] На фиг. 15 показан перспективный вид варианта реализации распределителя суспензии, построенного в соответствии с принципами настоящего изобретения, который образует внутреннюю геометрию, подобную геометрии распределителя суспензии, показанного на фиг. 6, но который выполнен из гибкого материала и имеет составную конструкцию.
[0052] На фиг. 16 показан вид сверху верхней части распределителя суспензии, показанного на фиг. 15.
[0053] На фиг. 17 показан увеличенный перспективный вид внутренней геометрии, заданной распределителем суспензии, показанным на фиг. 15, показывающий последовательные сечения потока части его подающего трубопровода.
[0054] На фиг. 18 показан увеличенный перспективный вид внутренней геометрии распределителя суспензии, показанного на фиг. 15, показывающий другие последовательные сечения потока подающего трубопровода.
[0055] На фиг. 19 показан увеличенный перспективный вид внутренней геометрии распределителя суспензии, показанного на фиг. 15, показывающий еще одну последовательность сечений потока подающего трубопровода, который выравнивается относительно половины входной части в направлении к распределительному трубопроводу распределителя суспензии, показанного на фиг. 15.
[0056] На фиг. 20 показан перспективный вид распределителя суспензии, показанного на фиг. 15, и другой вариант реализации поддерживающей системы, сконструированной в соответствии с принципами настоящего изобретения.
[0057] На фиг. 21 показан перспективный вид, подобный показанному на фиг. 20, но с опорной рамой, удаленной для наглядности показа удерживающих пластин, размещенных в различных местах на распределителе суспензии, показанном на фиг. 15.
[0058] На фиг. 22 показан перспективный вид спереди другого варианта реализации распределителя суспензии и другого варианта реализации поддерживающей системы, выполненной в соответствии с принципами настоящего изобретения.
[0059] На фиг. 23 показан перспективный вид сзади распределителя суспензии и поддерживающей системы, показанных на фиг. 22.
[0060] На фиг. 24 показан вид сверху распределителя суспензии и поддерживающей системы, показанных на фиг. 22.
[0061] На фиг. 25 показан вид сбоку распределителя суспензии и поддерживающей системы, показанных на фиг. 22.
[0062] На фиг. 26 показан вид спереди распределителя суспензии и поддерживающей системы, показанной на фиг. 22.
[0063] На фиг. 27 показан вид сзади распределителя суспензии и поддерживающей системы, показанной на фиг. 22.
[0064] На фиг. 28 показан увеличенный подробный вид дальней части распределителя суспензии, иллюстрирующий вариант реализации вытирающего суспензию механизма согласно настоящему изобретению.
[0065] На фиг. 29 показан перспективный вид профилирующего механизма согласно настоящему изобретению, используемого в распределителе суспензии, показанном на фиг. 22.
[0066] На фиг. 30 показан вид спереди профилирующего механизма, показанного на фиг. 29.
[0067] На фиг. 30A показан вид, показанный на фиг. 30, показывающий профилирующий элемент профилирующего механизма в сжатом положении.
[0068] На фиг. 30B показан вид, показанный на фиг. 30, показывающий профилирующий элемент профилирующего механизма в повернутом положении.
[0069] На фиг. 30C показано увеличенное подробное покомпонентное изображение профилирующего элемента, показывающее способ соединения между регулирующим перемещение штоком и профилирующим сегментом.
[0070] На фиг. 31 показан вид сбоку профилирующего механизма, показанного на фиг. 29.
[0071] На фиг. 32 показан вид сверху профилирующего механизма, показанного на фиг. 29.
[0072] На фиг. 33 показан вид снизу профилирующего механизма, показанного на фиг. 29.
[0073] На фиг. 34 показан вид сверху распределителя суспензии и поддерживающей системы, показанных на фиг. 22, с опорной рамой, удаленной в иллюстративных целях.
[0074] На фиг. 35 показан увеличенный подробный вид со стороны бульбообразной части распределителя суспензии, показанного на фиг. 22.
[0075] На фиг. 36 показан перспективный вид пары жестких поддерживающих вставок, размещенных на нижнем поддерживающем элементе поддерживающей системы, показанной на фиг. 22.
[0076] На фиг. 37 показан вид сбоку жесткой поддерживающей вставки, показанной на фиг. 36.
[0077] На фиг. 38 показан вид спереди жесткой поддерживающей вставки, показанной на фиг. 36.
[0078] На фиг. 39 показан вид сзади жесткой поддерживающей вставки, показанной на фиг. 36.
[0079] На фиг. 40 показан вид спереди распределителя суспензии, показанного на фиг. 22.
[0080] На фиг. 41 показан вид сзади распределителя суспензии, показанного на фиг. 22.
[0081] На фиг. 42 показан перспективный вид снизу распределителя суспензии, показанного на фиг. 22.
[0082] На фиг. 43 показан вид снизу распределителя суспензии, показанного на фиг. 22.
[0083] На фиг. 44 показан вид сверху половинной части распределителя суспензии, показанного на фиг. 22.
[0084] На фиг. 45 показан разрез по линии 45-45, показанной на фиг. 44.
[0085] На фиг. 46 показан разрез по линии 46-46 , показанной на фиг. 44.
[0086] На фиг. 47 показан разрез по линии 47-47, показанной на фиг. 44.
[0087] На фиг. 48 показан разрез по линии 48-48, показанной на фиг. 44.
[0088] На фиг. 49 показан разрез по линии 49-49, показанной на фиг. 44.
[0089] На фиг. 50 показан разрез по линии 50-50, показанной на фиг. 44.
[0090] На фиг. 51 показан разрез по линии 51-51, показанной на фиг. 44.
[0091] На фиг. 52 показан разрез по линии 52-52, показанной на фиг. 44.
[0092] На фиг. 53 показан разрез по линии 53-53, показанной на фиг. 44.
[0093] На фиг. 54 показан перспективный вид варианта реализации составной литейной формы для изготовления распределителя суспензии, показанного на фиг. 1, выполненного согласно настоящему изобретению.
[0094] На фиг. 55 показан вид сверху литейной формы, показанной на фиг. 54.
[0095] На фиг. 56 показано покомпонентное изображение варианта реализации составной литейной формы для изготовления распределителя суспензии, показанного на фиг. 15, выполненного согласно настоящему изобретению.
[0096] На фиг. 57 показан перспективный вид другого варианта реализации литейной формы для изготовления части разъемного распределителя суспензии, выполненного согласно настоящему изобретению.
[0097] На фиг. 58 показан вид сверху литейной формы, показанной на фиг. 57.
[0098] На фиг. 59 показана схема одного варианта реализации смешивающего и распределяющего гипсовую суспензию узла, содержащего распределитель суспензии согласно настоящему изобретению.
[0099] На фиг. 60 показана схема другого варианта реализации смешивающего и распределяющего гипсовую суспензию узла, содержащего распределитель суспензии согласно настоящему изобретению.
[00100] На фиг. 61 показана схема варианта реализации загрузочной части производственной линии для изготовления гипсовой стеновой плиты в соответствии с принципами настоящего изобретения.
[00101] На фиг. 62 показан перспективный вид варианта реализации делителя потока, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения, подходящего для использования в смешивающем и распределяющем гипсовую суспензию узле, содержащем распределитель суспензии.
[00102] На фиг. 63 в разрезе показан вид сбоку делителя потока, показанного на фиг. 62.
[00103] На фиг. 64 показан вид сбоку делителя потока, показанного на фиг. 62, с прикрепленным к нему сжимающим устройством согласно настоящему изобретению.
[00104] На фиг. 65 показан вид сверху половинной части распределителя суспензии, подобного распределителю суспензии, показанному на фиг. 15.
[00105] На фиг. 66 показан график на основе данных из Таблицы I Примера 1, показывающий безразмерную площадь и безразмерный гидравлический радиус половинной части распределителя суспензии, показанной на фиг. 65, в зависимости от безразмерного расстояния от впускного подающего отверстия.
[00106] На фиг. 67 показан график на основе данных из Таблиц II и III Примеров 2 и 3 соответственно, показывающий безразмерную скорость потока моделируемой суспензии, перемещающейся сквозь половинную часть распределителя суспензии, показанную на фиг. 65, в зависимости от безразмерного расстояния от впускного подающего отверстия.
[00107] На фиг. 68 показан график на основе данных из Таблиц II и III Примеров 2 и 3 соответственно, показывающий безразмерную скорость сдвига в моделируемой суспензии, перемещающейся сквозь половинную часть распределителя суспензии, показанную на фиг. 65, в зависимости от безразмерного расстояния от впускного подающего отверстия.
[00108] На фиг. 69 показан график на основе данных из Таблиц II и III Примеров 2 и 3 соответственно, показывающий безразмерную вязкость моделируемой суспензии, перемещающейся сквозь половинную часть распределителя суспензии, показанную на фиг. 65, в зависимости от безразмерного расстояния от впускного подающего отверстия.
[00109] На фиг. 70 показан график на основе данных из Таблиц II и III Примеров 2 и 3 соответственно, показывающий безразмерное сдвиговое напряжение в моделируемой суспензии, перемещающейся сквозь половинную часть распределителя суспензии, показанную на фиг. 65, в зависимости от безразмерного расстояния от впускного подающего отверстия.
[00110] На фиг. 71 показан график на основе данных из Таблиц II и III Примеров 2 и 3 соответственно, показывающий безразмерное число Рейнольдса моделируемой суспензии, перемещающейся сквозь половинную часть распределителя суспензии, показанную на фиг. 65, в зависимости от безразмерного расстояния от впускного подающего отверстия.
[00111] На фиг. 72 показан вид сверху распределителя суспензии, подобного распределителю суспензии, показанному на фиг. 22.
[00112] На фиг. 73 показан перспективный вид сверху выходного потока, смоделированного способом гидродинамического моделирования (CFD), для половинной части распределителя суспензии, показанного на фиг. 72.
[00113] На фиг. 74 показан вид, подобный показанному на фиг. 73, показывающий различные области, описанные в Примерах 4-6.
[00114] На фиг. 75 показан вид области А, обозначенной на фиг. 74.
[00115] На фиг. 76 показан вид сверху области А, показывающий радиальные места, используемые для анализа способом гидродинамического моделирования.
[00116] На фиг. 77 показан график на основе данных из Таблицы IV Примера 4, показывающий безразмерную среднюю скорость перемещающейся сквозь область А половинной части распределителя суспензии, показанного на фиг. 73, в зависимости от радиального места в указанной области А.
[00117] На фиг. 78 показан увеличенный подробный вид, взятый из фиг. 72, показывающий область B распределителя суспензии, в которой поток суспензии, перемещающейся сквозь нее, имеет завихренность.
[00118] На фиг. 79 показан график на основе данных из Таблицы VI Примера 6, показывающий безразмерную скорость потока моделируемой суспензии, перемещающейся сквозь половинную часть распределителя суспензии, показанного на фиг. 73, в зависимости от безразмерного расстояния от впускного подающего отверстия.
[00119] На фиг. 80 показан график на основе данных из Таблицы VI Примера 6, показывающий безразмерную степень сдвига в моделируемой суспензии, перемещающейся сквозь половинную часть распределителя суспензии, показанного на фиг. 73, в зависимости от безразмерного расстояния от впускного подающего отверстия.
[00120] На фиг. 81 показан график на основе данных из Таблицы VI Примера 6, показывающий безразмерную вязкость моделируемой суспензии, перемещающейся сквозь половинную часть распределителя суспензии, показанного на фиг. 73, в зависимости от безразмерного расстояния от впускного подающего отверстия.
[00121] На фиг. 82 показан график на основе данных из Таблицы VI Примера 6, показывающий безразмерное число Рейнольдса моделируемой суспензии, перемещающейся сквозь половинную часть распределителя суспензии, показанного на фиг. 73, в зависимости от безразмерного расстояния от впускного подающего отверстия.
[00122] На фиг. 83 показан график на основе данных из Таблицы VII Примера 7, показывающий угол распространения моделируемой суспензии, выпущенной из половинной части распределителя суспензии, показанного на фиг. 73, в зависимости от безразмерного расстояния вдоль ширины выпускного отверстия от центральной поперечной срединной линии.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРНЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ
[00123] В настоящем изобретении предложены различные варианты реализации распределительной системы для распространения суспензии, которая может быть использована для изготовления продуктов, включая цементные продукты, такие как, например, гипсовая стеновая плита. Варианты реализации распределителя суспензии, созданного в соответствии с принципами настоящего изобретения, могут быть использованы в производственном процессе для эффективного распределения многофазной суспензии, такой как суспензия, содержащая воздух и жидкие фазы, такие, например, как содержащиеся в водной вспененной гипсовой суспензии.
[00124] Варианты реализации распределительной системы, выполненные согласно настоящему изобретению, могут быть использованы для распределения суспензии (например, водной кальцинированной гипсовой суспензии) поверх продвигающегося полотна (например, из бумаги или пленки), перемещающегося на транспортере во время непрерывного процесса изготовления плиты (например, стеновой плиты). В одном аспекте распределительная система для распространения суспензии согласно настоящему изобретению может быть использована в традиционном процессе изготовления гипсокартона (сухой штукатурки) в качестве разгрузочного трубопровода или его части, соединенного со смесителем, выполненным с возможностью смешивания кальцинированного гипса и воды для формирования водной кальцинированной гипсовой суспензии.
[00125] Варианты реализации распределительной системы для распространения суспензии согласно настоящему изобретению направлены на выполнение расширенного распространения (вдоль направления, перпендикулярного машинному) однородной гипсовой суспензии. Распределительная система для распространения суспензии согласно настоящему изобретению выполнена подходящей для использования с гипсовой суспензией, имеющей диапазон водно-гипсовых отношений, включая водно-гипсовые отношения, традиционно используемые для изготовления гипсовой стеновой плиты, а также для суспензий, имеющих относительно низкое водно-гипсовое отношение и, таким образом, относительно более высокую вязкость. Кроме того, распределительная система для распространения гипсовой суспензии согласно настоящему изобретению может быть использована для облегчения управления разделением фаз в воздушно-жидкостной суспензии, такой как вспененная водная гипсовая суспензия, включая вспененную гипсовую суспензию, имеющую очень высокий объем пены. Распространением водной кальцинированной гипсовой суспензии поверх продвигающегося полотна можно управлять путем направления и распределения суспензии с использованием распределительной системы, показанной и описанной в настоящей заявке.
[00126] Смешивающий и распределяющий вяжущую суспензию узел согласно настоящему изобретению может быть использован для формирования цементного продукта любого типа, такого, например, как плита. Согласно некоторым вариантам реализации может быть сформирована цементная плита, такая как, например, гипсовая сухая штукатурка, портландцементная плита или акустическая панель.
[00127] Вяжущая суспензия может быть любой известной вяжущей суспензией, например любой вяжущей суспензией, обычно используемой для изготовления гипсовой стеновой плиты, акустических панелей, включая, например, акустические панели, описанные в публикации патентной заявки США № 2004/0231916, или портландцементной плиты. Также, вяжущая суспензия дополнительно может содержать любые добавки, используемые для изготовления плит из вяжущих продуктов. Такие добавки могут быть структурными добавками, включая минеральную вату, непрерывные или рубленные стеклянные волокна (также называемые стекловолокном), перлит, глину, вермикулит, углекислый кальций, полиэфир и бумажное волокно, а также химические добавки, такие как вспенивающие реагенты, заполнители, ускорители, сахар, усиливающие реагенты, такие как фосфаты, фосфонаты, бораты и т.п., ингибиторы, связующие вещества (например, крахмал и латекс), красители, фунгициды, биоциды, гидрофобный реагент, такой как материал на силиконовой основе (например, силан, силоксан или матрица на основе кремнийорганической смолы) и т.п. Примеры использования некоторых из указанных и других добавок описаны, например в патентах США №№ 6,342,284; 6,632,550; 6,800,131; 5,643,510; 5,714,001; 6,774,146; и публикациях патентных заявок США №№ 2004/0231916; 2002/0045074; 2005/0019618; 2006/0035112; и 2007/0022913.
[00128] Неограничивающие примеры вяжущих материалов включают портландцемент, магнезиальный цемент, шлакоцемент, цемент с добавкой золы-уноса, алюминиево-кальциевый цемент, растворимый в воде ангидрит сульфата кальция, α-гемигидрат сульфата кальция, β-гемигидрат сульфата кальция, природный, синтетический или химически модифицированный гемигидрат сульфата кальция, дигидрат сульфата кальция ("гипс", "схватившийся гипс" или "гидратированный гипс") и их смеси. В одном аспекте настоящего изобретения вяжущий материал в случае необходимости содержит кальцинированный гипс, такой как в форме альфа-гемигидрата сульфата кальция, бета-гемигидрата сульфата кальция и/или ангидрита сульфата кальция. Согласно некоторым вариантам реализации кальцинированный гипс может быть волокнистым и согласно некоторым вариантам реализации неволокнистым. Кальцинированный гипс может содержать по меньшей мере примерно 50% бета-гемигидрата сульфата кальция. Согласно другим вариантам реализации кальцинированный гипс может содержать по меньшей мере примерно 86% бета-гемигидрата сульфата кальция. Весовое соотношение воды с кальцинированным гипсом может быть любым подходящим соотношением, однако, специалисту понятно, что пониженные отношения могут быть более эффективными, поскольку во время изготовления должно быть удалено минимальное количество избыточной воды для экономии таким образом энергии. Согласно некоторым вариантам реализации вяжущая суспензия может быть подготовлена путем объединения воды и кальцинированного гипса с соотношением в диапазоне отношений от примерно 1:6 по весу соответственно до примерно 1:1, таким, как, например, 2:3, для изготовления плиты в зависимости от продуктов.
[00129] Варианты реализации способа подготовки вяжущего продукта, такого как гипсовый продукт, согласно настоящему изобретению могут включать распределение водной кальцинированной гипсовой суспензии на продвигающееся полотно с использованием распределителя суспензии, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения. Ниже описаны различные варианты реализации способа распределения водной кальцинированной гипсовой суспензии на продвигающееся полотно.
[00130] На фиг. 1-3 показан вариант реализации распределителя 120 суспензии согласно настоящему изобретению, и на фиг. 4 и 5 показан другой вариант реализации распределителя 220 суспензии согласно настоящему изобретению. Распределитель 120 суспензии, показанный на фиг. 1-3, выполнен из упругого гибкого материала, в то время как распределитель 220 показанный на фиг. 3 и 4, выполнен из относительно жесткого материала. Однако, внутренняя геометрия потока обоих распределителей 120, 220, показанных на фиг. 1-5, является одинаковой, и при рассмотрении распределителя 120, показанного на фиг. 1-3, ссылки также сделаны на фиг. 5.
[00131] Как показано на фиг. 1, распределитель 120 суспензии содержит подающий трубопровод 122, который имеет первое и второе впускные подающие отверстия 124, 125, и распределительный трубопровод 128, который имеет выпускное распределительное отверстие 130 и сообщается по текучей среде с подающим трубопроводом 128. Профилирующая система 132 (показанная на фиг. 3) выполнена с возможностью локального изменения размера выпускного распределительного отверстия 130 распределительного трубопровода 128.
[00132] Как показано на фиг. 1, подающий трубопровод 122 проходит в целом вдоль поперечной оси или направления 60, перпендикулярного машинному, которое по существу является перпендикулярным продольной оси или машинному направлению 50. Первое впускное подающее отверстие 124 расположено на расстоянии от второго впускного подающего отверстия 125. Первое впускное подающее отверстие 124 и второе впускное подающее отверстие 125 образуют соответствующие отверстия 134, 135, которые имеют по существу одинаковую площадь. Показанные на чертеже отверстия 134, 135 первого и второго впускных подающих отверстий 124, 125 оба имеют круглую форму поперечного сечения, как показано на чертежах для данного примера. Согласно другим вариантам реализации сечение впускных подающих отверстий 124, 125 может иметь другие формы в зависимости от конкретных случаев применения и условий процесса.
[00133] Первое и второе впускные подающие отверстия 124, 125 расположены напротив друг друга вдоль оси 60, перпендикулярной машинному направлению, таким образом, что первое и второе впускные подающие отверстия 124, 125 расположены по существу под углом 90° к машинной оси 50. Согласно другим вариантам реализации первое и второе впускные подающие отверстия 124, 125 могут быть ориентированы различным способом относительно машинного направления. Например, согласно некоторым вариантам реализации первое и второе впускные подающие отверстия 124, 125 могут быть ориентированы под углом между 0° и примерно 135° относительно машинного направления 50.
[00134] Подающий трубопровод 122 содержит первую и вторую входные части 136, 137 и раздвоенную соединительную часть 139, расположенную между первой и второй входными частями 136, 137. Первая и вторая входные части 136, 137 выполнены в целом цилиндрическими и проходят вдоль поперечной оси 60 таким образом, что по существу являются параллельными плоскости 57, образованной продольной осью 50 и поперечной осью 60. Первое и второе впускные подающие отверстия 124, 125 расположены в дальних концах первой и второй входных частей 136, 137 соответственно и и сообщаются с ними по текучей среде.
[00135] Согласно другим вариантам реализации первое и второе впускные подающие отверстия 124, 125 и первая и вторая входные части 136, 137 могут быть ориентированы различным способом относительно поперечной оси 60, машинного направления 50 и/или плоскости 57, образованной продольной осью 50 и поперечной осью 60. Например, согласно некоторым вариантам реализации каждое из первого и второго впускных подающих отверстий 124, 125 и каждая из первой и второй входных частей 136, 137 могут быть расположены по существу в плоскости 57, образованной продольной осью 50 и поперечной осью 60, с углом θ подачи относительно продольной оси или машинного направления 50, причем указанный угол находится в диапазоне до примерно 135° относительно машинного направления 50, согласно другим вариантам реализации в диапазоне от примерно 30° до примерно 135°, согласно другим вариантам реализации в диапазоне от примерно 45° до примерно 135°, согласно другим вариантам реализации в диапазоне от примерно 40° до примерно 110°.
[00136] Раздвоенная соединительная часть 139 сообщается по текучей среде с первым и вторым впускными подающими отверстиями 124, 125 и первой и второй входными частями 136, 137. Раздвоенная соединительная часть 139 содержит первый и второй профилированные трубопроводы 141, 143. Первое и второе впускные подающие отверстия 124, 125 подающего трубопровода 22 сообщаются по текучей среде с первым и вторым профилированными трубопроводами 141, 143 соответственно. Первый и второй профилированные трубопроводы 141, 143 соединительной части 139 выполнены с возможностью приема первого потока, имеющего первое подающее направление 190, и второго потока, имеющего второе подающее направление 191, водной кальцинированной гипсовой суспензии, протекающей от первого и второго впускных подающих отверстий 124, 125 соответственно, и перенаправления первого и второго потоков 190, 191 водной кальцинированной гипсовой суспензии в распределительный трубопровод 128.
[00137] Как показано на фиг. 5, первый и второй профилированные трубопроводы 141, 143 соединительной части 139 образуют первое и второе выпускные подающие отверстия 140, 145 соответственно, сообщающиеся по текучей среде с первым и вторым впускными подающими отверстиями 124, 125. Каждое выпускное подающее отверстие 140, 145 сообщается по текучей среде с распределительным трубопроводом 128. Каждое из показанных на чертеже первого и второго выпускных подающих отверстий 140, 145 образует отверстие 142, имеющее в целом прямоугольную внутреннюю часть 147 и по существу круглую боковую часть 149. Круглые боковые части 149 расположены вплотную к боковым стенкам 151, 153 распределительного трубопровода 128.
[00138] Согласно некоторым вариантам реализации отверстия 142 первого и второго выпускных подающих отверстий 140, 145 могут иметь площадь поперечного сечения больше, чем площадь поперечного сечения отверстий 134, 135 первого впускного подающего отверстия 124 и второго впускного подающего отверстия 125 соответственно. Например, согласно некоторым вариантам реализации площадь поперечного сечения отверстий 142 первого и второго выпускных подающих отверстий 140, 145 может превышать площади поперечного сечения отверстий 134, 135 первого впускного подающего отверстия 124 и второго впускного подающего отверстия 125 соответственно на величину, находящуюся в диапазоне от 0% до примерно 300%, согласно другим вариантам реализации в диапазоне от 0% до примерно 200%, и согласно другим вариантам реализации от 0% до примерно 150%.
[00139] Согласно некоторым вариантам реализации отверстия 142 первого и второго выпускных подающих отверстий 140, 145 могут иметь гидравлический диаметр (4×площадь поперечного сечения / периметр), который меньше, чем гидравлический диаметр отверстий 134, 135 первого впускного подающего отверстия 124 и второго впускного подающего отверстия 125 соответственно. Например, согласно некоторым вариантам реализации гидравлический диаметр отверстий 142 первого и второго выпускных подающих отверстий 140, 145 может составлять примерно 80% или меньше от гидравлического диаметра отверстий 134, 135 первого впускного подающего отверстия 124 и второго впускного подающего отверстия 125 соответственно, согласно другим вариантам реализации примерно 70% или меньше и согласно другим вариантам реализации примерно 50% или меньше.
[00140] Как показано на фиг. 1, соединительная часть 139 по существу проходит параллельно плоскости 57, образованный продольной осью 50 и поперечной осью 60. Согласно другим вариантам реализации соединительная часть 139 может быть ориентирована различным способом относительно поперечной оси 60, машинного направления 50 и/или плоскости 57, образованной продольной осью 50 и поперечной осью 60.
[00141] Первое впускное подающее отверстие 124, первая входная часть 136 и первый профилированный трубопровод 141 являются зеркальным отображением второго впускного подающего отверстия 125, второй входной части 137 и второго профилированного трубопровода 143 соответственно. Таким образом, подразумевается, что описание одного впускного подающего отверстия может быть применено к другому впускному подающему отверстию, описание одной входной части может быть применено к другой входной части, и описание одного профилированного трубопровода может быть применено к другому профилированному трубопроводу также соответствующим способом.
[00142] Первый профилированный трубопровод 141 сообщается по текучей среде с первым впускным подающим отверстием 124 и первой входной частью 136. Первый профилированный трубопровод 141 также сообщается по текучей среде с распределительным трубопроводом 128 для облегчения таким способом сообщения по текучей среде первого впускного подающего отверстия 124 и выпускного распределительного отверстия 130 таким образом, что первый поток 190 суспензии протекает в первое впускное подающее отверстие 124, перемещается в первой входной части 136, вдоль первого профилированного трубопровода 141, протекает в распределительный трубопровод 128 и может быть выпущен из распределителя 120 суспензии сквозь выпускное распределительное отверстие 130.
[00143] Первый профилированный трубопровод 141 имеет переднюю наружную изогнутую стену 157 и противоположную ей заднюю внутреннюю изогнутую стену 158, образующую изогнутую направляющую поверхность 165, выполненную с возможностью перенаправления первого потока суспензии от первого подающего направления 190, которое является по существу параллельным поперечному направлению или перпендикулярным машинному направлению 60, к направлению 192 выходного потока, которое по существу является параллельным продольной оси или машинному направлению 50 и по существу перпендикулярным первому подающему направлению 190. Первый профилированный трубопровод 141 выполнен с возможностью приема первого потока суспензии, имеющего первое подающее направление 190, и перенаправления потока суспензии путем изменения направляющего угла α, как показано на фиг. 9, таким образом, что первый поток суспензии перенаправлен в распределительный трубопровод 128 и перемещается по существу в направлении 192 выходного потока.
[00144] При использовании первый поток водной кальцинированной гипсовой суспензии протекает сквозь первое впускное подающее отверстие 124 в первом подающем направлении 190, и второй поток водной кальцинированной гипсовой суспензии протекает сквозь второе впускное подающее отверстие 125 во втором подающем направлении 191. Согласно некоторым вариантам реализации первое и второе подающие направления 190, 191 могут быть симметричными по отношению друг к другу вдоль продольной оси 50. Первый поток суспензии, перемещающейся в первом подающем направлении 190, перенаправлен в распределителе 120 суспензии путем изменения направляющего угла α, находящегося в диапазоне до примерно 135°, к направлению 192 выходного потока. Второй поток суспензии, перемещающейся во втором подающем направлении 191, перенаправлен в распределителе 120 суспензии путем изменения направляющего угла α, находящегося в диапазоне до примерно 135°, к направлению 192 выходного потока. Объединенные первый и второй потоки 190, 191 водной кальцинированной гипсовой суспензии выпускаются из распределителя 120 суспензии в целом в направлении 192 выходного потока. Направление 192 выходного потока по существу может быть параллельным продольной оси или машинному направлению 50.
[00145] Например, в показанном на чертеже варианте реализации первый поток суспензии перенаправлен от первого подающего направления 190, ориентированного вдоль направления 60, перпендикулярного машинному направлению, путем изменения направляющего угла α, составляющего примерно 90°, с поворотом потока вокруг вертикальной оси 55 к направлению 192 выходного потока, ориентированного вдоль машинного направления 50. Согласно некоторым вариантам реализации поток суспензии может быть перенаправлен от первого подающего направления 190 путем изменения направляющего угла α, который поворачивает поток вокруг вертикальной оси 55 и находится в диапазоне до примерно 135° относительно направления 192 выходного потока, согласно другим вариантам реализации в диапазоне от примерно 30° до примерно 135°, согласно другим вариантам реализации в диапазоне от примерно 45° до примерно 135° и согласно другим вариантам реализации в диапазоне от примерно 40° до примерно 110°.
2
[00146] Согласно некоторым вариантам реализации форма задней изогнутой направляющей поверхности 165 может быть в целом параболической, которая в показанном на чертеже варианте реализации может быть образована параболой, описанной по формуле Ax+B. Согласно другим вариантам реализации для образования задней изогнутой направляющей поверхности 165 могут быть использованы кривые более высокого порядка, или согласно еще одному варианту реализации задняя внутренняя стена 158 может иметь в целом изогнутую форму, которая составлена из прямых или линейных частей, концы которых ориентированы таким образом, что все вместе образуют в целом изогнутую стенку. Кроме того, параметры, использованные для образования конкретных форм-факторов наружной стенки, могут зависеть от конкретных рабочих параметров процесса, в котором использован указанный распределитель суспензии.
[00147] По меньшей мере один трубопровод из подающего трубопровода 122 и распределительного трубопровода 128 может содержать расширительную область, имеющую площадь поперечного сечения потока, которая больше, чем площадь поперечного сечения потока смежной области, расположенной выше по ходу потока расширительной области в направлении от подающего трубопровода 122 к распределительному трубопроводу 128. Первая входная часть 136 и/или первый профилированный трубопровод 141 могут иметь поперечное сечение, которое изменяется вдоль направления потока для облегчения распространения первый потока суспензии, протекающей через него. Профилированный трубопровод 141 может иметь площадь поперечного сечения потока, которая увеличивается в первом направлении 195 потока от первого впускного подающего отверстия 124 к распределительному трубопроводу 128 таким образом, что происходит замедление первого потока суспензии при ее протекании в первом профилированном трубопроводе 141. Согласно некоторым вариантам реализации первый профилированный трубопровод 141 может иметь максимальную площадь поперечного сечения потока в заданном месте вдоль первого направления 195 потока, которая уменьшается от максимального значения в последующих местах вдоль первого направления 195 потока.
[00148] Согласно некоторым вариантам реализации максимальная площадь поперечного сечения потока первого профилированного трубопровода 141 составляет примерно 200% от площади отверстия 134 первого впускного подающего отверстия 124 или меньше. Согласно другим вариантам реализации максимальная площадь поперечного сечения потока профилированного трубопровода 141 составляет примерно 150% от площади отверстия 134 первого впускного подающего отверстия 124 или меньше. Согласно другим вариантам реализации максимальная площадь поперечного сечения потока профилированного трубопровода 141 составляет примерно 125% от площади отверстия 134 первого впускного подающего отверстия 124 или меньше. Согласно другим вариантам реализации максимальная площадь поперечного сечения потока профилированного трубопровода 141 составляет примерно 110% от площади отверстия 134 первого впускного подающего отверстия 124 или меньше. Согласно некоторым вариантам реализации площадью поперечного сечения потока управляют таким образом, что площадь сечения потока не изменяется больше заданного значения на данном отрезке для облегчения препятствования большим изменениям в режиме потока.
[00149] Согласно некоторым вариантам реализации первая входная часть 136 и/или первый профилированный трубопровод 141 могут содержать один или большее количество направляющих каналов 167, 168, которые выполнены с возможностью способствования распределению первого потока суспензии в направлении к наружным и/или внутренним стенкам 157, 158 подающего трубопровода 122. Направляющие каналы 167, 168 выполнены с возможностью увеличения потока суспензии вблизи пограничных пристенных слоев распределителя 120 суспензии.
[00150] Как показано на фиг. 1 и 5, направляющие каналы 167, 168 могут быть сформированы с большей площадью поперечного сечения, чем площадь поперечного сечения смежной части 171 подающего трубопровода 122, которая создает препятствие, способствующее продвижению потока в направлении к смежному направляющему каналу 167, 168 соответственно, расположенному в пристенной области распределителя 120 суспензии. В показанном на чертеже варианте реализации подающий трубопровод 122 содержит наружный направляющий канал 167, расположенный вплотную к наружной стенке 157 и боковой стенке 151 распределительного трубопровода 128, и внутренний направляющий канал 168, расположенный вплотную к внутренней стенке 158 первого профилированного трубопровода 141. Площади поперечного сечения наружного и внутреннего направляющих каналов 167, 168 могут проявлять прогрессивное уменьшение в первом направлении 195 потока. Наружный направляющий канал 167 может проходить по существу вдоль боковой стенки 151 распределительного трубопровода 128 к выпускному распределительному отверстию 130. В данном месте поперечного сечения первого профилированного трубопровода 141 в направлении, перпендикулярном первому направлению 195 потока, наружный направляющий канал 167 имеет увеличенную площадь поперечного сечения, чем внутренний направляющий канал 168, для облегчения отклонения первого потока суспензии от его первоначальной линии перемещения в первом подающем направлении 190 к наружной стенке 157.
[00151] Использование направляющих каналов, смежных с пристенными областями, может облегчать управление потоком или направление потока суспензии в области, известные в традиционных системах как "тупики". Благодаря стимулированию потока суспензии в пристенных областях распределителя 120 суспензии посредством направляющих каналов происходит устранение отложений суспензии в распределителе суспензии, и может быть улучшена чистота внутренней части распределителя 120 суспензии. Также может быть уменьшена интенсивность роста отложений суспензии, которые отрываются кусками и могут прорвать продвигающееся полотно из материала покрытия.
[00152] Согласно другим вариантам реализации относительные размеры наружного и внутреннего направляющих каналов 167, 168 могут быть изменены для облегчения регулирования потока суспензии для улучшения устойчивости потока и уменьшения возникновения разделения фаз воздушно-жидкостной суспензии. Например, в случаях применения, в которых используют относительно высоковязкую суспензию, в данном месте поперечного сечения в первом профилированном трубопроводе 141 в направлении, перпендикулярном первому направлению 195 потока, наружный направляющий канал 167 может иметь уменьшенную площадь поперечного сечения, чем внутренний направляющий канал 168, для облегчения сближения первого потока суспензии с внутренней стенкой 158.
[00153] Внутренние изогнутые стенки 158 первого и второго профилированных трубопроводов 141, 142 встречаются для задания острого выступа 175 рядом с входной частью 152 распределительного трубопровода 128. Острый выступ 175 эффективно раздваивает соединительную часть 139. Каждое выпускное подающее отверстие 140, 145 сообщается по текучей среде с входной частью 152 распределительного трубопровода 128.
[00154] Согласно другим вариантам реализации место расположения острого выступа 175 вдоль продольной оси 50 может быть изменено. Например, внутренние изогнутые стенки 158 первого и второго профилированных трубопроводов 141, 142 могут быть менее изогнуты согласно другим вариантам реализации таким образом, что острый выступ 175 расположен дальше от выпускного распределительного отверстия 130 вдоль продольной оси 50, чем это показано на чертеже с распределителем 120 суспензии. Согласно другим вариантам реализации острый выступ 175 может быть расположен ближе к выпускному распределительному отверстию 130 вдоль продольной оси 50, чем это показано на чертеже с распределителем 120 суспензии.
[00155] Распределительный трубопровод 128 по существу параллелен плоскости 57, образованной продольной осью 50 и поперечной осью 60, и выполнен с возможностью придания объединенным первому и второму потокам водной кальцинированной гипсовой суспензии из первого и второго профилированных трубопроводов 141, 142 в целом плоской структуры для улучшения устойчивости и однородности. Выпускное распределительное отверстие 130 имеет ширину, проходящую заданное расстояние вдоль поперечной оси 60, и высоту, проходящую вдоль вертикальной оси 55, которые взаимно перпендикулярны продольной оси 50 и поперечной оси 60. Высота выпускного распределительного отверстия 130 меньшей его ширины. Распределительный трубопровод 128 может быть ориентирован относительно продвигающегося полотна из материала покрытия на формовочном столе таким образом, что распределительный трубопровод 128 по существу параллелен продвигающемуся полотну.
[00156] Распределительный трубопровод 128 в целом проходит вдоль продольной оси 50 и содержит входную часть 152 и выпускное распределительное отверстие 130. Входная часть 152 сообщается по текучей среде с первым и вторым впускными подающими отверстиями 124, 125 подающего трубопровода 122. Как показано на фиг. 5, входная часть 152 выполнена с возможностью приема первого и второго потоков водной кальцинированной гипсовой суспензии от первого и второго впускных подающих отверстий 124, 125 подающего трубопровода 122. Входная часть 152 распределительного трубопровода 128 содержит впускное распределительное отверстие 154, сообщающееся по текучей среде с первым и вторым выпускными подающими отверстиями 140, 145 подающего трубопровода 122. Показанное на чертеже впускное распределительное отверстие 154 задает отверстие 156, которое по существу соответствует отверстиям 142 первого и второго выпускных подающих отверстий 140, 145. Первый и второй потоки водной кальцинированной гипсовой суспензии объединены в распределительном трубопроводе 128 таким образом, что объединенные потоки проходят в целом в направлении 192 выходного потока, которое по существу может совпадать с линией перемещения полотна из материала покрытия, продвигающегося по формовочному столу производственной линии для изготовления стеновой плиты.
[00157] Выпускное распределительное отверстие 130 сообщается по текучей среде с входной частью 152 и, таким образом, с первым и вторым впускными подающими отверстиями 124, 125 и первым и вторым выпускными подающими отверстиями 140, 145 подающего трубопровода 122. Выпускное распределительное отверстие 130 сообщается по текучей среде с первым и вторым профилированными трубопроводами 141, 143 и выполнено с возможностью выпуска объединенных первого и второго потоков суспензии вдоль направления 192 выходного потока на полотно из материала покрытия, продвигающееся вдоль машинного направления 50.
[00158] Показанное на фиг. 1 выпускное распределительное отверстие 130 образует в целом прямоугольное отверстие 181 с полукруглыми узкими концами 183, 185. Полукруглые концы 183, 185 отверстия 181 выпускного распределительного отверстия 130 могут быть завершающим концом наружных направляющих каналов 167, расположенных вплотную к боковым стенам 151, 153 распределительного трубопровода 128.
[00159] Отверстие 181 выпускного распределительного отверстия 130 имеет площадь, которая больше, чем сумма площадей отверстий 134, 135 первого и второго впускных подающих отверстий 124, 125, и меньше, чем сумма площадей отверстий 142 первого и второго выпускных подающих отверстий 140, 145 (т.е., отверстия 156 впускного распределительного отверстия 154). Соответственно, площадь отверстия 156 входной части 152 распределительного трубопровода 128 больше, чем площадь отверстия 181 выпускного распределительного отверстия 130.
[00160] Например, согласно некоторым вариантам реализации площадь поперечного сечения отверстия 181 выпускного распределительного отверстия 130 может находиться в диапазоне от более чем до примерно на 400% больше, чем сумма площадей поперечного сечения отверстий 134, 135 первого и второго впускных подающих отверстий 124, 125, согласно другим вариантам реализации в диапазоне от более чем до примерно на 200% больше, и согласно другим вариантам реализации в диапазоне от более чем до примерно на 150% больше. Согласно другим вариантам реализации отношение суммы площадей отверстий 134, 135 первого и второго впускных подающих отверстий 124, 125 к площади отверстия 181 выпускного распределительного отверстия 130 может быть изменено на основании одного или большего количества факторов, включая скорость производственной линии, вязкость суспензии, распределяемой распределителем 120, ширину плиты, изготовляемой с использованием распределителя 120, и т.п. Согласно некоторым вариантам реализации площадь отверстия 156 входной части 152 распределительного трубопровода 128 может находиться в диапазоне от более чем до примерно на 200% больше, чем площадь поперечного сечения отверстия 181 выпускного распределительного отверстия 130, согласно другим вариантам реализации в диапазоне от более чем до примерно на 150% больше, и согласно другим вариантам реализации в диапазоне от более чем до примерно на 125% больше.
1
1
[00161] Выпускное распределительное отверстие 130 проходит по существу вдоль поперечной оси 60. Отверстие 181 выпускного распределительного отверстия 130 имеет ширину W примерно 24 дюйма (60,96 см) вдоль поперечной оси 60 и высоту H примерно 1 дюйм (2,54 см) вдоль вертикальной оси 55 (как показано на фиг. 3). Согласно другим вариантам реализации размер и форма отверстия 181 выпускного распределительного отверстия 130 могут быть изменены.
1
2
[00162] Выпускное распределительное отверстие 130 расположено промежуточно вдоль поперечной оси 60 между первым впускным подающим отверстием 124 и вторым впускным подающим отверстием 125 таким образом, что первое впускное подающее отверстие 124 и второе впускное подающее отверстие 125 расположены по существу на одинаковом расстоянии D, D от поперечной центральной срединной линии 187 выпускного распределительного отверстия 130 (как показано на фиг. 3). Выпускное распределительное отверстие 130 может быть изготовлено из упругого гибкого материала таким образом, что его форма может быть изменена вдоль поперечной оси 60, например, посредством профилирующей системы 32.
1
1
1
1
[00163] Предполагается, что ширина W и/или высота H отверстия 181 выпускного распределительного отверстия 130 согласно другим вариантам реализации может быть изменена для различных эксплуатационных режимов. В целом, согласно различным вариантам реализации габаритные размеры распределителей суспензии, описанных в настоящей заявке, могут быть увеличены или уменьшены в зависимости от типа изготовляемого продукта (например, толщины и/или ширины изготовляемого продукта), скорости используемой производственной линии, скорости нанесения суспензии посредством распределителя, вязкости суспензии и т.п. Например, ширина W выпускного распределительного отверстия 130, измеренная вдоль поперечной оси 60, для использования в процессе изготовления стеновой плиты, которая традиционно поставляется с номинальной шириной не больше чем 54 дюйма (137,16 см), согласно некоторым вариантам реализации может находиться в диапазоне от примерно 8 дюймов (20,32 см) до примерно 54 дюйма (137,16 см) и согласно другим вариантам реализации в диапазоне от примерно 18 дюймов (45,72 см) до примерно 30 дюймов (76,2 см). Согласно другим вариантам реализации отношение ширины W, измеренной вдоль поперечной оси 60, выпускного распределительного отверстия 130 к максимальной номинальной ширине панели, изготавливаемой на производственной системе с использованием распределителя суспензии, выполненного согласно принципам настоящего изобретения, может находиться в диапазоне от примерно 1/7 до примерно 1, согласно другим вариантам реализации от примерно 1/3 до примерно 1, согласно другим вариантам реализации от примерно 1/3 до примерно 2/3 и согласно другим вариантам реализации в диапазоне от примерно 1/2 до примерно 1.
[00164] Высота выпускного распределительного отверстия согласно некоторым вариантам реализации может находиться в диапазоне от примерно 3/16 дюйма (4,76 мм) до примерно 2 дюймов (50,8 мм) и согласно другим вариантам реализации между примерно 3/16 дюйма (4,76 мм) и примерно 1 дюймом (25,4 мм). Согласно некоторым вариантам реализации, в которых используется прямоугольное выпускное распределительное отверстие, отношение прямоугольной ширины к прямоугольной высоте выходного отверстия может составлять примерно 4 или больше, согласно другим вариантам реализации примерно 8 или больше, согласно некоторым вариантам реализации от примерно 4 до примерно 288, согласно другим вариантам реализации от примерно 9 до примерно 288, согласно другим вариантам реализации от примерно 18 до примерно 288 и согласно другим вариантам реализации от примерно 18 до примерно 160.
[00165] Распределительный трубопровод 128 содержит сходящуюся часть 182, сообщающуюся по текучей среде с входной частью 152. Высота сходящейся части 182 меньше, чем высота в области максимальной площади поперечного сечения потока первого и второго профилированных трубопроводов 141, 143, и меньше, чем высота отверстия 181 выпускного распределительного отверстия 130. Согласно некоторым вариантам реализации высота сходящейся части 182 может быть равна приблизительно половине высоты отверстия 181 выпускного распределительного отверстия 130.
[00166] Сходящаяся часть 182 и высота выпускного распределительного отверстия 130 могут быть взаимосвязаны для облегчения управления средней скоростью объединенных первого и второго потоков водной кальцинированной гипсовой суспензии, распространяемой из распределительного трубопровода 128. Высота и/или ширина выпускного распределительного отверстия 130 могут быть изменены для регулирования средней скорости объединенных первого и второго потоков суспензии, выпущенной из распределителя 120 суспензии.
[00167] Согласно некоторым вариантам реализации направление 192 выходного потока по существу параллельно плоскости 57, заданной машинным направлением 50, и перпендикулярно машинному направлению 60 системы, транспортирующей продвигающееся полотно из материала покрытия. Согласно другим вариантам реализации первое и второе подающие направления 190, 191 и направление 192 выходного потока по существу параллельны плоскости 57, образованной машинным направлением 50 и перпендикулярным машинному направлением 60 системы, транспортирующей продвигающееся полотно из материала покрытия. Согласно некоторым вариантам реализации распределитель суспензии может быть выполнен и расположен относительно формовочного стола таким образом, что поток суспензии перенаправлен в распределителе суспензии 120 от первого и второго подающих направлений 190, 191 к направлению 192 выходного потока без существенного перенаправления потока путем поворота вокруг перпендикулярного машинному направления 60.
[00168] Согласно некоторым вариантам реализации распределитель суспензии может быть выполнен и расположен относительно формовочного стола таким образом, что первый и второй потоки суспензии перенаправлены в распределителе суспензии с первого и второго подающих направлений 190, 191 на направление 192 выходного потока, путем перенаправления первого и второго потоков суспензии поворотом вокруг приблизительно перпендикулярного машинному направления 60 на угол приблизительно 45° или меньше. Такой поворот может быть достигнут согласно некоторым вариантам реализации приспосабливанием распределителя суспензии таким образом, что первое и второе впускные подающие отверстия 124, 125 и первое и второе подающие направления 190, 191 первого и второго потоков суспензии расположены под углом ω вертикального смещения между вертикальной осью 55 и плоскостью 57, сформированной машинной осью 50 и перпендикулярной машинному направлению осью 60. Согласно некоторым вариантам реализации первое и второе впускные подающие отверстия 124, 125 и первое и второе подающие направления 190, 191 первого и второго потоков суспензии могут быть расположены под углом ω вертикального смещения в диапазоне от нуля до приблизительно 60° таким образом, что поток суспензии перенаправлен вокруг машинной оси 50 и проходит вдоль вертикальной оси 55 в распределителе суспензии 120 от первого и второго подающих направлений 190, 191 к направлению 192 выходного потока. Согласно некоторым вариантам реализации по меньшей мере одно из соответствующей входной части 136, 137 и профилированного трубопровода 141, 143 могут быть выполнены для облегчения перенаправления суспензии вокруг машинной оси 50 вдоль вертикальной оси 55. Согласно некоторым вариантам реализации первый и второй потоки суспензии могут быть перенаправлены от первого и второго подающих направлений 190, 191 путем изменения угла α направления вокруг оси, по существу перпендикулярной углу ω вертикального смещения, и/или по меньшей мере одной из других осей вращения в диапазоне от приблизительно 45° до приблизительно 150° к направлению 192 выходного потока таким образом, что направление 192 выходного потока в целом выровнено с машинным направлением 50.
[00169] При использовании первый и второй потоки водной кальцинированной гипсовой суспензии проходят через первое и второе впускные подающие отверстия 124, 125 в сходящихся первом и втором подающих направлениях 190, 191. Первый и второй профилированные трубопроводы 141, 143 перенаправляют первый и второй потоки суспензии от первого подающего направления 190 и второго подающего направления 191 таким образом, что первый и второй потоки суспензии смешены на угол α направления от обоих направления, по существу параллельных поперечной оси 60, к обоим направлениям, по существу параллельным машинному направлению 50. Распределительный трубопровод 128 может быть расположен таким образом, что он проходит вдоль продольной оси 50, которая по существу совпадает с машинным направлением 50, вдоль которого полотно из материала покрытия продвигается согласно способу изготовления гипсовой плиты. Первый и второй потоки водной кальцинированной гипсовой суспензии объединены в распределителе суспензии 120 таким образом, что объединенные первый и второй потоки водной кальцинированной гипсовой суспензии проходят через выпускное распределительное отверстие 130 в направлении 192 выходного потока в целом вдоль продольной оси 50 и в машинном направлении.
[00170] Как показано на фиг. 2, держатель 100 распределителя суспензии может быть использован для поддержки распределителя 120  суспензии, который в показанном на чертеже варианте реализации изготовлен из упругого материала, такого как, например, ПХВ или уретан. Держатель 100 распределителя суспензии может быть изготовлен из подходящего жесткого материала для облегчения поддерживания упругого распределителя 120 суспензии. Держатель 100 распределителя суспензии может иметь разъемную конструкцию. Две части 101, 103 могут быть выполнены с возможностью шарнирного перемещения относительно друг друга вокруг шарнирной оси 105, расположенной в задней стороне держателя, для обеспечения свободного доступа к внутренней части 107 держателя 100. Внутренняя часть 107 держателя 100 может быть сформирована таким образом, что по существу соответствует внешним контурам распределителя 120 суспензии для ограничения перемещения распределителя 120 суспензии относительно держателя 100 и/или облегчения формирования внутренней геометрии распределителя 120 суспензии, в котором будет протекать суспензия.
[00171] Как показано на фиг. 3, согласно некоторым вариантам реализации держатель 100 распределителя суспензии может быть изготовлен из подходящего эластичного упругого материала, который выполняет поддерживающую функцию и может быть деформирован в ответ на действие профилирующей системы 132, прикрепленной к держателю 100. Профилирующая система 132 может быть прикреплена к держателю вплотную к выпускному распределительному отверстию 130 распределителя 120 суспензии. Профилирующая система 132, установленная таким образом, может вызывать локальное изменение размера и/или формы выпускного распределительного отверстия 130 распределительного трубопровода 128, а также изменение размера и/или формы в близком соответствии с держателем 100, что в свою очередь влияет на размер и/или форму выпускного распределительного отверстия 130.
1
[00172] Как показано на фиг. 3, профилирующая система 132 может быть выполнена с возможностью выборочного изменения размера и/или формы отверстия 181 выпускного распределительного отверстия 130. Согласно некоторым вариантам реализации указанная профилирующая система может быть использована для выборочного регулирования высоты H отверстия 181 выпускного распределительного отверстия 130.
[00173] Показанная на чертеже профилирующая система 132 содержит пластину 90, множество монтажных болтов 92, прикрепляющих пластину к распределительному трубопроводу 128, и ряд регулировочных болтов 94, 95, соединенных с ней посредством резьбы. Монтажные болты 92 используются для крепления пластины 90 к держателю 100 вплотную к выпускному распределительному отверстию 130 распределителя 120 суспензии. Пластина 90 проходит по существу вдоль поперечной оси 60. В показанном на чертеже варианте реализации пластина 90 выполнена в форме отрезка стального уголкового профиля. Согласно другим вариантам реализации пластина 90 может иметь различные формы и может содержать различные материалы. Согласно другим вариантам реализации профилирующая система может содержать другие компоненты, выполненные с возможностью выборочного изменения размера и/или формы отверстия 181 выпускного распределительного отверстия 130.
[00174] Показанная на чертеже профилирующая система 132 выполнена с возможностью локального изменения вдоль поперечной оси 60 размера и/или формы отверстия 181 выпускного распределительного отверстия 130. Регулировочные болты 94, 95 равномерно разнесены на некоторое расстояние друг от друга вдоль поперечной оси 60 поверх выпускного распределительного отверстия 130. Регулировочные болты 94, 95 выполнены с возможностью независимого регулирования для локального изменения размера и/или формы выпускного распределительного отверстия 130.
[00175] Профилирующая система 132 может быть использована для локального изменения выпускного распределительного отверстия 130 для изменения структуры объединенных первого и второго потоков водной кальцинированной гипсовой суспензии, распространяемых из распределителя 120 суспензии. Например, расположенный на срединной линии регулировочный болт 95 может быть ввинчен вниз для сокращения поперечной центральной срединной линии 187 выпускного распределительного отверстия 130 для увеличения отклонения краевого потока дальше от продольной оси 50 для облегчения распространения суспензии в направлении 60, перпендикулярном машинному направлению, и улучшения однородности потока суспензии в направлении 60, перпендикулярном машинному направлению.
[00176] Профилирующая система 132 может быть использована для изменения размера выпускного распределительного отверстия 130 вдоль поперечной оси 60 и сохранения новой формы выпускного распределительного отверстия 130. Пластина 90 может быть изготовлена из материала, который имеет соответствующую прочность таким образом, что пластина 90 может противостоять действию силы, приложенной регулировочными болтами 94, 95, в ответ на регулировку, выполненную посредством регулировочных болтов 94, 95 при придании выпускному распределительному отверстию 130 новой формы. Профилирующая система 132 может быть использована для облегчения сглаживания изменений в профиле потока суспензии (например, в результате различных удельных весов суспензии и/или различных скоростей впускной подачи), освобождаемой из выпускного распределительного отверстия 130 таким образом, что выходной рельеф суспензии, освобождаемой из распределительного трубопровода 128, более однороден.
1
[00177] Согласно другим вариантам реализации количество регулировочных болтов может быть различным таким образом, что расстояние между смежными регулировочными болтами изменяется. Согласно другим вариантам реализации, если ширина W выпускного распределительного отверстия 130 выполнена различной, количество регулировочных болтов также может быть различным для достижения необходимого расстояния между смежными болтами. Согласно другим вариантам реализации разделяющее расстояние между смежными болтами может быть изменяющимся вдоль поперечной оси 60, например, для обеспечения улучшенного локально изменяющегося управления потоком в боковых краях 183, 185 выпускного распределительного отверстия 130.
[00178] Распределитель суспензии, выполненный в соответствии с принципами настоящего изобретения, может содержать любой подходящий материал. Согласно некоторым вариантам реализации распределитель суспензии может содержать любой подходящий по существу жесткий материал, который может содержать подходящий материал, обеспечивающий возможность изменения размера и формы выходного отверстия, например, путем использования профилирующей системы. Например, могут быть использованы соответствующий жесткий пластик, такой как ультравысокомолекулярный пластик (СВМПЭ), или металл. Согласно другим вариантам реализации распределитель суспензии, выполненный в соответствии с принципами настоящего изобретения, может быть изготовлен из упругого материала, такого как подходящий упругий пластик, включая, например, полихлорвинил (ПХВ) или уретан. Согласно некоторым вариантам реализации распределитель суспензии, выполненный в соответствии с принципами настоящего изобретения, может содержать одиночное впускное подающее отверстие, входную часть и профилированный трубопровод, который сообщается по текучей среде с распределительным трубопроводом.
[00179] Распределитель гипсовой суспензии, выполненный согласно принципам настоящего изобретения может быть использован для облегчения расширенного поперечного машинному направлению распространения водной кальцинированной гипсовой суспензии для облегчения распространения высоковязкой гипсовой суспензии с низким водно-гипсовым отношением поверх полотна из материала покрытия, перемещающегося по формовочному столу. Распределительная система для гипсовой суспензии также может быть использована для облегчения блокирования разделения фаз воздушно-жидкостной суспензии.
[00180] Согласно другому аспекту настоящего изобретения смешивающий и распределяющий гипсовую суспензию узел может содержать распределитель суспензии, выполненный в соответствии с принципами настоящего изобретения. Распределитель суспензии может сообщаться по текучей среде со смесителем гипсовой суспензии, выполненным с возможностью смешивания воды и кальцинированного гипса для формирования водной кальцинированной гипсовой суспензии. Согласно одному варианту реализации распределитель суспензии выполнен с возможностью приема первого потока и второго потока водной кальцинированной гипсовой суспензии от смесителя гипсовой суспензии и распределения первого и второго потоков водной кальцинированной гипсовой суспензии поверх продвигающегося полотна.
[00181] Распределитель суспензии может содержать часть выпускного трубопровода или действовать в качестве выпускного трубопровода традиционного смесителя гипсовой суспензии (например, лопастного смесителя), известного в уровне техники. Распределитель суспензии может быть использован с компонентами, которые используются в традиционном выпускном трубопроводе. Например, распределитель суспензии может быть использован с компонентами, которые используются в традиционном выпускном трубопроводе, выполненным в форме известного разгрузочного бункерного устройства с затвором или устройства, описанного патентах США №№ 6,494,609; 6,874,930; 7,007,914 и 7,296,919.
[00182] Распределитель суспензии, выполненный в соответствии с принципами настоящего изобретения, предпочтительно следует рассматривать в качестве усовершенствования существующей системы для изготовления стеновых плит. Распределитель суспензии предпочтительно может быть использован для замены традиционного однопроводного или многопроводного распределительного устройства, используемого в известных разгрузочных трубопроводах. Этот распределитель гипсовой суспензии может быть модифицирован для известного трубопроводного устройства для выпуска суспензии, такого как, например, описанное в патентах США № 6,874,930 или № 7,007,914, в качестве замены для отдаленного распределительного желоба или распределительного устройства. Однако, согласно некоторым вариантам реализации распределитель суспензии согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения может быть соединен по меньшей мере с одним выходным отверстием или отверстиями распределительного устройства.
[00183] Как показано на фиг. 4 и 5, распределитель суспензии 220 подобен распределителю 120 суспензии, показанному на фиг. 1-3, за исключением того, что он выполнен по существу из жесткого материала. Внутренняя геометрия 207 распределителя 220 суспензии, показанного на фиг. 4 и 5, подобна геометрии распределителя 120 суспензии, показанного на фиг. 1-3, и для указания подобных элементов использованы подобные ссылочные номера. Внутренняя геометрия 207 распределителя 220 суспензии выполнена с возможностью формирования перемещающегося в нем потока гипсовой суспензии, который имеет форму ламинарного течения с минимальным или по существу нулевым разделением фаз воздушно-жидкостной суспензии и по существу без завихрений.
[00184] Согласно некоторым вариантам реализации распределитель 220 суспензии может содержать любой подходящий по существу жесткий материал, который может содержать подходящий материал, обеспечивающий возможность изменения размера и формы выходного отверстия 130, например, путем использования профилирующей системы. Например, могут быть использованы соответствующий жесткий пластик, такой как ультравысокомолекулярный пластик (СВМПЭ), или металл.
[00185] Как показано на фиг. 4, распределитель 220 суспензии имеет разъемную конструкцию. Верхняя часть 221 распределителя 220 суспензии содержит выемку 227, выполненную с возможностью размещения в ней профилирующей системы 132. Указанные две части 221, 223 могут быть выполнены с возможностью шарнирно перемещения относительно друг друга вокруг шарнира 205, расположенного с их задней стороны, для облегчения свободного доступа к внутренней части 207 распределителя суспензии 220. Установочные отверстия 229 используются для облегчения соединения верхней части 221 с дополняющей ее нижней частью 223.
[00186] На фиг. 6-8 показан другой вариант реализации распределителя 320 суспензии, выполненный в соответствии с принципами настоящего изобретения. Распределитель 320 суспензии, показанный на фиг. 6-8, подобен распределителю 220 суспензии, показанному на фиг. 4 и 5, за исключением того, что первое и второе впускные подающие отверстия 324, 325 и первая и вторая входные части 336, 337 распределителя 320 суспензии, показанного на фиг. 6-8, расположены под углом Θ подачи относительно продольной оси или машинного направления 50, составляющим приблизительно 60° (как показано на фиг. 7).
[00187] Распределитель 320 суспензии имеет разъемную конструкцию, содержащую верхнюю часть 321 и дополняющую ее нижнюю часть 323. Эти две части 321, 323 распределителя 320 суспензии могут быть соединены вместе с любым подходящим способом, например, путем использования соединительных элементов, вставленных в соответствующее количество установочных отверстий 329, выполненных  в каждой части 321, 323. Верхняя часть 321 распределителя 320 суспензии содержат выемку 327, выполненную с возможностью приема в нее профилирующей системы 132. Распределитель 320 суспензии, показанный на фиг. 6-8, в других отношениях подобен распределителю 220 суспензии, показанному на фиг. 4 и 5.
[00188] На фиг. 9 и 10 показана нижняя часть 323 распределителя 320 суспензии, показанного на фиг. 6. Нижняя часть 323 определяет первую часть 331 внутренней геометрии 307 распределителя 320 суспензии, показанного на фиг. 6. Верхняя часть 323 определяет симметричную вторую часть внутренней геометрии 307 таким образом, что если верхняя и нижняя части 321, 323 соединены вместе, как показано на фиг. 6, они образуют полную внутреннюю геометрию 307 распределителя 320 суспензии, показанного на фиг. 6.
[00189] Как показано на фиг. 9, первый и второй профилированные трубопроводы 341, 343 выполнены с возможностью приема первого и второго потоков суспензии, протекающей в первом и втором подающих направлениях 390, 3791, и перенаправления потока суспензии путем изменения на угол α направления таким образом, что первый и второй потоки суспензии протекают в распределительный трубопровод 328 по существу в направлении выходного потока 392, который совпадает с машинным направлением или продольной осью 50.
[00190] На фиг. 11 и 12 показан другой вариант реализации держателя 300 распределителя суспензии для использования с распределителем 320 суспензии, показанным на фиг. 6. Держатель 300 распределителя суспензии может содержать верхнюю и нижнюю пластины 301, 302, выполненные из соответственно жесткого материала, например, такого как металл. Пластины 301, 302 держателя могут быть прикреплены к распределителю с использованием любого подходящего средства. При использовании, пластины 301, 302 могут облегчать поддерживание распределителя 320 суспензии на месте над поточной линией, содержащей узел транспортера, поддерживающего и транспортирующего перемещающийся лист панели. Пластины 301, 302 держателя могут быть прикреплены к соответствующим стойкам, размещенным с обеих сторон узла транспортера.
[00191] На фиг. 13 и 14 показан еще один вариант реализации держателя 310 распределителя суспензии для использования с распределителем 320 суспензии, показанным на фиг. 6, который также содержит верхнюю и нижнюю пластины 311, 312. Вырезы 313, 314, 318 в верхней пластине 311 держателя способствуют снижению веса держателя 310 при изготовлении и обеспечивают доступ к частям распределителя 320 суспензии, таким как, например, части для размещения монтажных крепежных элементов. Держатель 310 распределителя суспензии, показанный на фиг. 13 и 14, в остальном отношении может быть подобен держателю 300 распределителя суспензии, показанному на фиг. 11 и 12.
[00192] На фиг. 15-19 показан другой вариант реализации распределителя 420 суспензии, который подобен распределителю 320 суспензии, показанному на фиг. 6-8, за исключением того, что он выполнен по существу из гибкого материала. Распределитель 420 суспензии, показанный на фиг. 15-19, также содержит первое и второе впускные подающие отверстия 324, 325 и первую и вторую входные части 336, 337, которые расположены под углом θ подачи относительно продольной оси или машинного направления 50, составляющим примерно 60° (как показано на фиг. 7). Внутренняя геометрия 307 распределителя 420 суспензии, показанного на фиг. 15-19, подобна внутренней геометрии распределителя 320 суспензии, показанного на фиг. 6-8, и для указания подобных элементов используются подобные ссылочные номера.
[00193] На фиг. 17-19 последовательно показана внутренняя геометрия второй входной части 337 и второго профилированного трубопровода 343 распределителя 420 суспензии, показанного на фиг. 15 и 16. Площади 411, 412, 413, 414 поперечного сечения наружного и внутреннего направляющих каналов 367, 368 могут проявлять прогрессивное уменьшение во втором направлении 397 потока к выпускному распределительному отверстию 330. Наружный направляющий канал 367 может проходить по существу вдоль наружной стенки 357 второго профилированного трубопровода 343 и вдоль боковой стенки 353 распределительного трубопровода 328 к выпускному распределительному отверстию 330. Внутренний направляющий канал 368 проходит вплотную к внутренней стенке 358 второго профилированного трубопровода 343 и завершается в остром выступе 375 разделенной пополам соединительной части 339. Распределитель 420 суспензии, показанный на фиг. 15-19, в других отношениях подобен распределителю 120 суспензии, показанному на фиг. 1, и распределителю 320 суспензии, показанному на фиг. 6.
[00194] Показанный на фиг. 20 и 21 вариант реализации распределителя суспензии 420 изготовляется из гибкого материала, такого как, например, поливинилхлорид или уретан. Для облегчения поддерживания распределителя 420 суспензии может быть использован держатель 400. Держатель 400 распределителя суспензии может содержать поддерживающий элемент, который в показанном на чертеже варианте реализации выполнен в форме нижнего поддерживающего лотка 401, заполненного подходящей поддерживающей средой 402, которая образует несущую поверхность 404. Несущая поверхность 404 выполнена с возможностью фактического соответствия по меньшей мере части наружной поверхности по меньшей мере одного из подающего трубопровода 322 и распределительного трубопровода 328 для ограничения относительного перемещения между распределителем суспензии 420 и поддерживающим лотком 401. Согласно некоторым вариантам реализации несущая поверхность 404 также может способствовать поддерживанию внутренней геометрии распределителя 420 суспензии, по которому будет протекать суспензия.
[00195] Держатель 400 распределителя суспензии также может содержать разборный поддерживающий узел 405, расположенный на расстоянии от нижнего поддерживающего лотка 401. Разборный поддерживающий узел 405 может быть расположен над распределителем 420 суспензии и выполнен с возможностью удерживания распределителя суспензии 420 для способствования поддерживанию внутренней геометрии 307 указанного распределителя суспензии в необходимой конфигурации.
[00196] Разборный поддерживающий узел 405 может содержать опорную раму 407 и множество поддерживающих сегментов 415, 416, 417, 418, 419, которые с возможностью перемещения поддерживаются опорной рамой 407. Опорная рама 407 может быть прикреплена по меньшей мере к одному из нижнего поддерживающего лотка 401 или соответственно расположенной стойки или стоек для удерживания опорной рамы 407 неподвижно по отношению к нижнему поддерживающему лотку 401.
[00197] Согласно некоторым вариантам реализации по меньшей мере один поддерживающий сегмент 415, 416, 417, 418, 419 независимо выполнен с возможностью перемещения относительно другого поддерживающего сегмента 415, 416, 417, 418, 419. В показанном на чертеже варианте реализации каждый поддерживающий сегмент 415, 416, 417, 418, 419 может быть независимо подвижным относительно опорной рамы 407 в пределах заданного диапазона перемещения. Согласно некоторым вариантам реализации каждый поддерживающий сегмент 415, 416, 417, 418, 419 выполнен с возможностью перемещения в пределах заданного диапазона перемещения таким образом, что каждый поддерживающий сегмент находится в диапазоне положений, в которых соответствующий поддерживающий сегмент 415, 416, 417, 418, 419 находится в повышенном сжимающем взаимодействии с частью по меньшей мере одного из подающего трубопровода 322 и распределительного трубопровода 328.
[00198] Положение каждого поддерживающего сегмента 415, 416, 417, 418, 419 может быть отрегулировано для приведения поддерживающих сегментов 415, 416, 417, 418, 419 в сжимающее взаимодействие по меньшей мере с частью распределителя 420 суспензии. Каждый поддерживающий сегмент 415, 416, 417, 418, 419 может быть независимо отрегулирован для приведения каждого поддерживающего сегмента 415, 416, 417, 418, 419 в увеличенное сжимающее взаимодействие по меньшей мере с частью распределителя 420 суспензии для локального сжатия таким образом внутренней части распределителя 420 или в уменьшенное сжимающее взаимодействие по меньшей мере с частью распределителя 420 для обеспечения таким образом возможности расширения внутренней части распределителя 420 в наружном направлении, например, в ответ на давление водной гипсовой суспензии, протекающей в указанном распределителе.
[00199] В показанном на чертеже варианте реализации каждый из поддерживающих сегментов 415, 416, 417 выполнен с возможностью перемещения в диапазоне перемещения вдоль вертикальной оси 55. Согласно другим вариантам реализации по меньшей мере один из поддерживающих сегментов может быть выполнен с возможностью перемещения вдоль другой линии действия силы.
[00200] Разборный поддерживающий узел 405 содержит зажимающий механизм 408, связанный с каждым поддерживающим сегментом 415, 416, 417, 418, 419. Каждый зажимающий механизм 408 может быть выполнен с возможностью выборочного удерживания связанного с ним поддерживающего сегмента 415, 416, 417, 418, 419 в выбранном положении относительно опорной рамы 407.
[00201] В показанном на чертеже варианте реализации стержень 409 прикреплен к каждому поддерживающему сегменту 415, 416, 417, 418, 419 и проходит в верхнем направлении сквозь соответствующее отверстие в опорной раме 407. Каждый зажимающий механизм 408 прикреплен к опорной раме 407 и связан с одним из стержней 409, проходящим от соответствующего поддерживающего сегмента 415, 416, 417, 418, 419. Каждый зажимающий механизм 408 может быть выполнен с возможностью выборочного удерживания относящегося к нему стержня 409 в неподвижном положении относительно опорной рамы 407. Показанные на чертеже зажимающие механизмы 408 являются известными зажимами с рычажным активированием, которые окружают соответствующий стержень 409 и обеспечивают возможность бесступенчатого регулирования между зажимающим механизмом 408 и относящимся к нему стержнем 409.
[00202] Специалисту понятно, что согласно другим вариантам реализации может быть использован любой подходящий зажимающий механизм 408. Согласно некоторым вариантам реализации каждый стержень 409 может быть перемещен посредством относящегося к нему подходящего исполнительно-приводного механизма (например, гидравлического или электрического), которым управляют посредством контроллера. Исполнительно-приводной механизм может действовать в качестве зажимающего механизма путем зажимания относящегося к нему поддерживающего сегмента 415, 416, 417, 418, 419 в фиксированном положении относительно опорной рамы 407.
[00203] Как показано на фиг. 21, каждый из поддерживающих сегментов 415, 416, 417, 418, 419 может содержать контактную поверхность 501, 502, 503, 504, 505, выполненную с возможностью фактического соответствия поверхностной части с необходимой геометрической формой по меньшей мере одного из подающего трубопровода 322 и распределительного трубопровода 328 распределителя 420 суспензии. В показанном на чертеже варианте реализации использован поддерживающий сегмент 415 трубопровода распределителя, который содержит контактную поверхность 501, соответствующую наружной и внутренней форме части трубопровода 328 распределителя, поверх которого расположен поддерживающий сегмент 415. Также используются пара поддерживающих профилированный трубопровод сегментов 416, 417, которые соответственно содержат контактную поверхность 502, 503, соответствующую наружной и внутренней форме части первого и второго профилированных трубопроводов 341, 343 соответственно, поверх которых расположены поддерживающие профилированный трубопровод сегменты 416, 417. Также используются пара входных поддерживающих сегментов 418, 419, которые соответственно содержат контактную поверхность 504, 505, соответствующую наружной и внутренней форме первой и второй входных частей 336, 337 соответственно, поверх которых расположены поддерживающие профилированный трубопровод сегменты 418, 419. Контактные поверхности 501, 502, 503, 504, 505 выполнены с возможностью контакта с выбранной частью распределителя 420 суспензии для облегчения поддерживания части, с которой они входят в контакт, распределителя 420 в положении, способствующем формированию внутренней геометрии 307 распределителя 420 суспензии.
[00204] При использовании, разборным поддерживающим узлом 405 можно манипулировать для независимого введения каждого поддерживающего сегмента 415, 416, 417, 418, 419 в необходимые отношения с распределителем 420 суспензии. Поддерживающие сегменты 415, 416, 417, 418, 419 могут способствовать поддерживанию внутренней геометрии 307 распределителя 420 для продвижения потока суспензии через него и способствования обеспечению фактического заполнения суспензией объема, образованного внутренней геометрией 307, во время использования. Место расположения конкретной контактной поверхности данного поддерживающего сегмента 415, 416, 417, 418, 419 может быть отрегулировано для локального изменения внутренней геометрии распределителя 420. Например, сегмент 415, поддерживающий трубопровод распределителя, может быть перемещен вдоль вертикальной оси 55 ближе к нижнему поддерживающему лотку 401 для уменьшения высоты распределительного трубопровода 328 в области, поверх которой расположен поддерживающий сегмент 415.
[00205] Согласно другим вариантам реализации количество поддерживающих сегментов может быть различным. Согласно другим вариантам реализации различными могут быть размер и/или форма данного поддерживающего сегмента.
[00206] На фиг. 22-27 показан другой вариант реализации распределителя 1420 суспензии согласно настоящему изобретению. Распределитель 1420 суспензии изготовлен по существу из гибкого материала, такого как , например, поливинилхлорид или уретан. Распределитель 1420 суспензии, показанный на фиг. 22-27, также содержит первое и второе впускные подающие отверстия 1424, 1425 и первую и вторую входные части 1436, 1437, которые расположены под углом θ подачи, который по существу параллелен продольной оси или машинному направлению 50 (как показано на фиг. 24).
[00207] Распределитель 1420 суспензии содержит раздвоенный подающий трубопровод 1422, распределительный трубопровод 1428, вытирающий суспензию механизм 1417 и профилирующий механизм 1432. Держатель 1400 распределителя суспензии может быть использован для поддерживания распределителя 1420 суспензии.
[00208] Как показано на фиг. 22 и 23, держатель 1400 распределителя суспензии может содержать поддерживающий элемент, который в показанном на чертеже варианте реализации представлен в форме нижнего поддерживающего элемента 1401, образующего несущую поверхность 1402. Несущая поверхность 1402 по существу может быть выполнена с возможностью приспособления по меньшей мере к части наружной стороны по меньшей мере одного из подающего трубопровода 1422 и распределительного трубопровода 1428 для ограничения относительного перемещения между распределителем 1420 суспензии и нижним поддерживающим элементом 1401. Согласно некоторым вариантам реализации несущая поверхность 1402 также может способствовать поддерживанию внутренней геометрии распределителя 1420 суспензии, сквозь который, который будет протекать суспензия. Согласно некоторым вариантам реализации дополнительная анкерная конструкция может быть использована для прикрепления распределителя 1420 суспензии к нижнему поддерживающему элементу 1401.
[00209] Держатель 1400 распределителя суспензии также может содержать верхний поддерживающий элемент 1404, расположенный на расстоянии от нижнего поддерживающего элемента 1401. Верхний поддерживающий элемент 1404 может быть расположен над распределителем 1420 суспензии и приспособлен к размещению с возможностью поддержки распределителя 1420 суспензии для облегчения поддерживания необходимой внутренней геометрии 1407 распределителя 1420 суспензии.
[00210] Верхний поддерживающий элемент 1404 может содержать опорную раму 1407 и множество поддерживающих сегментов 1413, 1415, 1416, которые прочно поддерживаются опорной рамой 1407. Опорная рама 1407 может быть прикреплена по меньшей мере к одному из нижнего поддерживающего элемента 1401 или одной или большему количеству соответственно расположенных стоек для удерживания опорной рамы 1407 в неподвижном положении относительно нижнего поддерживающего лотка 1401. Каждый из поддерживающих сегментов 1413, 1415, 1416 может иметь контактную поверхность, выполненную с возможностью приспособления к поверхностной части необходимой геометрической формы по меньшей мере одного из подающего трубопровода 1422 и распределительного трубопровода 1428 распределителя 1420 суспензии. Согласно некоторым вариантам реализации опорная рама 1407 может быть выполнена с возможностью перемещаемого регулирования пространственного расположения между поддерживающими сегментами 1413, 1415, 1416 и распределителем 1420 суспензии. Например, согласно некоторым вариантам реализации опорная рама 1407 может перемещать поддерживающие сегменты 1413, 1415, 1416 в диапазоне перемещения вдоль вертикальной оси 55.
[00211] Как показано на фиг. 22, вытирающий суспензию механизм 1417 содержит пару исполнительно-приводных механизмов 1510, 1511, в рабочем положении соединенных с очищающим лезвием 1514 для выборочного возвратно-поступательного перемещения очищающего лезвия 1514. Исполнительно-приводные механизмы 1510, 1511 прикреплены к нижнему поддерживающему элементу 1401 рядом с дальним концом 1515 распределительного трубопровода 1428. Очищающее лезвие 1514 проходит поперек между исполнительно-приводными механизмами 1510, 1511.
2
3
2
3
[00212] Как показано на фиг. 26, выпускное распределительное отверстие 1430 содержит выпускное отверстие 1481, имеющее ширину W, измеренную вдоль поперечной оси 60. Очищающее лезвие 1514 проходит на расстояние заданной ширины W вдоль поперечной оси 60. Ширина W выпускного отверстия 1481 меньше, чем ширина W очищающего лезвия 1514 таким образом, что очищающее лезвие 1514 шире, чем выпускное отверстие 1481.
[00213] Согласно показанным на фиг. 28 вариантам реализации каждый исполнительно-приводной механизм 1510, 1511 содержит пневматический цилиндр двойного действия, имеющий выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения поршень 1520. Шток 1522 поршня 1520 соединен с очищающим лезвием 1514. Согласно некоторым вариантам реализации пара пневматических воздухопроводов может быть соответственно соединена с выталкивающим портом 1525 и втягивающим портом 1526. Источником сжатого газа 1530 можно управлять с использованием подходящего управляющего клапана 1532, которым управляет электронное управляющее устройство 1534 для выборочного возвратно-поступательного перемещения очищающего лезвия 1514 вдоль продольной оси 50. Согласно различным вариантам реализации воздухопровод может связывать выталкивающие порты 1525 обоих исполнительно-приводных механизмов 1510, 1511 вместе параллельно, и отдельный воздухопровод может связывать втягивающие порты 1526 обоих исполнительно-приводных механизмов 1510, 1511 вместе параллельно. Согласно другим вариантам реализации исполнительно-приводные механизмы могут быть любым способом выполнены с возможностью взаимного перемещения очищающего лезвия, включая, например, устройства, которыми манипулируют вручную.
[00214] Выполненное с возможностью перемещения очищающее лезвие 1514 находится в контакте с нижней поверхностью 1540 распределительного трубопровода 1428. Очищающее лезвие 1514 выполнено с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль пути очистки между первым положением и вторым положением (показаны пунктирными линиями). Путь очистки расположен рядом с дальним концом 1515 распределительного трубопровода 1428, который содержит выпускное распределительное отверстие 1430. Очищающее лезвие возвратно-поступательно перемещается продольно вдоль пути очистки. В показанном на чертеже варианте реализации первое положение очищающего лезвия 1514 находится продольно выше (по ходу перемещения) выпускного распределительного отверстия 1430, и второе положение находится продольно ниже (по ходу перемещения) выпускного распределительного отверстия 1430.
[00215] Электронное управляющее устройство 1534 выполнено с возможностью выборочного управления исполнительно-приводными механизмами для возвратно-поступательного перемещения очищающего лезвия 1514. Согласно некоторым вариантам реализации электронное управляющее устройство 1534 выполнено с возможностью перемещения очищающего лезвия 1514 в очищающем направлении 1550 из первого положения во второе положение в течение цикла очистки и перемещения очищающего лезвия в противоположном обратном направлении 1560 из второго положения в первое положение в течение цикла обратного хода. Согласно некоторым вариантам реализации электронное управляющее устройство 1534 выполнено с возможностью перемещения очищающего лезвия 1514 таким образом, что продолжительность цикла очистки по существу равна продолжительности цикла обратного хода.
[00216] Согласно некоторым вариантам реализации электронное управляющее устройство 1534 может быть выполнено с возможностью возвратно-поступательного перемещения очищающего лезвия 1514 между первым положением и вторым положением в цикле, имеющем период вытирания. Период вытирания содержит время вытирания, представляющее собой время перемещения в течение цикла очистки, время возвращения, представляющее собой время перемещения в течение цикла обратного хода, и накопительное время задержки, представляющее собой заданный промежуток времени, в течение которого очищающее лезвие 1514 остается в первом положении. Согласно некоторым вариантам реализации время вытирания по существу равно времени возвращения. Согласно некоторым вариантам реализации электронное управляющее устройство 1534 выполнено с возможностью изменения регулируемым способом накопительного времени задержки.
[00217] Как показано на фиг. 34, нижний поддерживающий элемент 1401, поддерживающий нижнюю поверхность распределительного трубопровода 1428, имеет периметр 1565. Выпускное распределительное отверстие 1430 смещено в продольном направлении от нижнего поддерживающего элемента 1401 таким образом, что дальняя часть 1515 выпускного отверстия распределительного трубопровода 1428 проходит от периметра 1565 нижнего поддерживающего элемента 1401. Как показано на фиг. 28, очищающее лезвие 1514 поддерживает дальнюю часть выпускного отверстия 1515 распределителя суспензии 1420, если находится в первом положении.
[00218] Как показано на фиг. 22, профилирующий механизм 1432 содержит профилирующий элемент 1610, находящийся в контакте с распределительным трубопроводом 1428, и узел 1620 держателя выполнен с обеспечением возможности предоставления профилирующему элементу 1610 по меньшей мере двух степеней свободы. Согласно некоторым вариантам реализации профилирующий элемент выполнен с возможностью перемещения по меньшей мере вдоль одной оси и способен вращаться вокруг по меньшей мере одной шарнирной оси. Согласно различным вариантам реализации профилирующий элемент выполнен с возможностью перемещения вдоль вертикальной оси 55 и способен вращаться вокруг шарнирной оси 1630, которая по существу параллельна продольной оси 50.
[00219] Как показано на фиг. 26, 30 и 30A, профилирующий элемент 1610 выполнен с возможностью перемещения в диапазоне перемещения таким образом, что профилирующий элемент 1610 находится в диапазоне положений, в котором профилирующий элемент 1610 находится увеличивающем сжимающем взаимодействии с частью распределительного трубопровода 1428 рядом с выпускным распределительным отверстием 1430 для изменения формы и/или размера выпускного отверстия 1430.
2
4
2
4
2
4
2
[00220] Как показано на фиг. 26, выпускное отверстие 1481 выпускного распределительного отверстия 1430 имеет ширину W вдоль поперечной оси 60. Контактирующий профилирующий сегмент профилирующего элемента 1410 имеет ширину W, проходящую на заданное расстояние вдоль поперечной оси. Согласно различным вариантам реализации ширина W выпускного отверстия 1481 больше, чем ширина W профилирующего элемента 1410. Согласно другим вариантам реализации ширина W выпускного отверстия 1481 меньше, ширина W профилирующего элемента 1410, или равна ей. Профилирующий элемент 1410 расположен таким образом, что пара боковых частей 1631, 1632 выпускного распределительного отверстия 1430 смещены в боковом направлении относительно профилирующего элемента 1410 таким образом, что профилирующий элемент не взаимодействует с боковыми частями 1631, 1632. Согласно некоторым вариантам реализации боковые части 1631, 1632 могут иметь объединенную ширину, составляющую примерно одну четверть ширины W выпускного отверстия 1481.
[00221] Как показано на фиг. 23, узел 1620 держателя содержит пару неподвижных стоек 1642, 1643, поперечный неподвижный поддерживающий элемент 1645 и поперечный шарнирный поддерживающий элемент 1647, который соединен шарнирным способом с поперечным неподвижным поддерживающим элементом 1645 с использованием любого подходящего шарнирного соединения. Неподвижные стойки 1642, 1643 могут быть прикреплены к нижнему поддерживающему элементу 1401. Поперечный неподвижный поддерживающий элемент 1645 может проходить в поперечном направлении между неподвижными стойками 1642, 1643.
[00222] Как показано на фиг. 29, 30, 30B и 31, шарнирный поддерживающий элемент 1647 выполнен с возможностью вращения вокруг шарнирной оси 1630 по дуге 1652 относительно неподвижного поддерживающего элемента 1645. Согласно некоторым вариантам реализации длина дуги 1652 обеспечивает наклон шарнирного конца 1653 шарнирного поддерживающего элемента 1647 вверх относительно поперечной оси 60 и вниз относительно поперечной оси 60. Шарнирный поддерживающий элемент 1647 поддерживает профилирующий элемент 1610.
2
[00223] Согласно некоторым вариантам реализации профилирующий элемент 1610 выполнен с возможностью перемещения вдоль вертикальной оси 55 и способен вращаться вокруг шарнирной оси 1630, которая по существу параллельна продольной оси 50. Профилирующий элемент 1610 выполнен с возможностью вращения вокруг шарнирной оси 1630 по дуге 1652 таким образом, что профилирующий элемент 1610 находится в диапазоне положений, в которых профилирующий элемент находится в изменяемом сжимающем взаимодействии с частью распределительного трубопровода 1428 вдоль поперечной оси 60 таким образом, что высота H выпускного отверстия 1481 изменяется вдоль поперечной оси 60.
[00224] Как показано на фиг. 29 и 33, профилирующий элемент 1610 содержит взаимодействующий сегмент 1660, в целом проходящий в продольном и поперечном направлениях, и регулирующий перемещение шток 1662, проходящий в целом вертикально от взаимодействующего сегмента 1660. Регулирующий перемещение шток 1662 профилирующего элемента 1610 прикреплен с возможностью перемещения к шарнирному поддерживающему элементу 1647 узла 1620 держателя таким образом, что профилирующий элемент 1610 может перемещаться вдоль вертикальной оси 55 в диапазоне вертикальных положений. Пара направляющих перемещающихся стержней 1663, 1665 соединены с взаимодействующим сегментом 1660 и проходят сквозь соответствующие втулки 1667, 1668, прикрепленные к шарнирному поддерживающему элементу 1647. Направляющие стержни 1663, 1665 выполнены с возможностью перемещения относительно втулок 1667, 1668 вдоль вертикальной оси 55.
[00225] Узел держателя 1620 может содержать зажимное приспособление, выполненное с возможностью выборочного взаимодействия с регулирующим перемещение штоком 1662 для фиксации профилирующего элемента 1610 в выбранном положении в диапазоне вертикальных положений. В показанном на чертеже варианте реализации резьбовое соединение между регулирующим перемещение штоком 1662 и шарнирным поддерживающим элементом 1647 действует в качестве зажимного приспособления. Контргайка 1664 предназначена для фиксации снабженного резьбой регулирующего перемещение штока 1662 на месте. Упругая гайка 1666 расположена рядом с дальним концом 1657 регулирующего штока 1662 для поддерживания достаточного зазора для колпачкового винта 1669 (показанного на фиг. 30C), прикрепленного к дальнему концу, выполненному с возможностью вращения. Как показано на фиг. 30C, в профилирующем элементе 1610 выполнено глухое отверстие 1658 для размещения колпачкового винта 1669 для обеспечения возможности вращения указанного колпачкового винта вокруг оси регулирующего штока 1662.
[00226] Как показано на фиг. 30B и 31, узел 1620 держателя может быть выполнен с возможностью вращательного поддерживания профилирующего элемента 1610 таким образом, что профилирующий элемент 1610 может вращаться вокруг шарнирной оси 1630 в диапазоне положений вдоль длины дуги 1652. Узел 1620 держателя содержит вращающийся регулировочный шток 1670, проходящий между неподвижным поддерживающим элементом 1645 и шарнирным поддерживающим элементом 1647 сквозь опорный кронштейн 1672, соединенный с неподвижным поддерживающим элементом 1645 (также показанным на фиг. 31). Вращающийся регулировочный шток 1670 прикреплен с возможностью перемещения к неподвижному поддерживающему элементу 1645 посредством резьбового соединения с опорным кронштейном 1672 таким образом, что перемещение вращающегося регулировочного штока 1670 относительно неподвижного поддерживающего элемента 1645 путем вращения его T-образной ручки вызывает поворот шарнирного поддерживающего элемента 1647 вокруг шарнирной оси 1630 относительно неподвижного поддерживающего элемента 1645. Опорный кронштейн 1672 может быть выполнен таким образом, что он может обеспечить некоторый изгиб во время операции наклона. Втулки 1673, 1674 могут быть использованы для повышения надежности.
[00227] Узел 1620 держателя может содержать зажимное приспособление, выполненное с возможностью выборочного взаимодействия с вращающимся регулировочным штоком 1670 для фиксации профилирующего элемента 1610 в выбранном положении из диапазона положений вдоль дуги 1652. В показанном на чертеже варианте реализации контргайка 1677 может быть использована для фиксации снабженного резьбой штока 1670 относительно цилиндрической гайки 1679.
[00228] Как показано на фиг. 34 и 40, раздвоенный подающий трубопровод 1422 распределителя 1420 суспензии содержит первую и вторую подающие части 1701, 1702. Каждая из первой и второй подающих частей 1701, 1702 содержит соответствующую входную часть 1436, 1437, имеющее впускное подающее отверстие 1424, 1425 и выпускное подающее отверстие 1710, 1711, сообщающиеся по текучей среде с впускным подающим отверстием 1424, 1425, профилированный трубопровод 1441, 1443, имеющий бульбообразную часть 1720, 1721 (как также показано на фиг. 41), сообщающуюся по текучей среде с выпускным подающим отверстием 1710, 1711 соответствующей входной части 1436, и переходную часть 1730, 1731, сообщающуюся по текучей среде с соответствующей бульбообразной частью 1720, 1721.
[00229] Как показано на фиг. 34, первое и второе впускные подающие отверстия 1424, 1425 и первая и вторая входные части 1436, 1437 могут быть расположены с соответствующим углом θ подачи, измеренным как степень вращения относительно вертикальной оси 55 в диапазоне до примерно 135° относительно продольной оси 50. Показанные на чертеже первое и второе впускные подающие отверстия 1424, 1425 и первая и вторая входные части 1436, 1437 расположены с соответствующим углом θ подачи, по существу выровненным с продольной осью 50.
[00230] Первая подающая часть 1701 по существу идентична второй подающей части 1702. Таким образом, следует понимать, что описание одной подающей части является одинаково применимым к другой подающей части. Согласно другим вариантам реализации может быть использована только одиночная подающая часть или согласно еще одним другим вариантам реализации могут быть использованы больше двух подающих частей.
[00231] Как показано на фиг. 35, входная часть 1436 в целом является цилиндрической и проходит вдоль оси 1735 первого подающего потока. Ось 1735 первого питающего потока показанной на чертеже входной части 1436 в целом проходит вдоль вертикальной оси 55.
[00232] Согласно другим вариантам реализации ось 1735 первого питающего потока может иметь различную ориентацию относительно плоскости 57, образованной продольной осью 50 и поперечной осью 60. Например, согласно другим вариантам реализации ось 1735 первого питающего потока может быть расположена с углом σ наклона подачи, измеренный как степень вращения относительно поперечной оси 60, который не перпендикулярен плоскости 57, образованной продольной осью 50 и поперечной осью 60. Согласно различным вариантам реализации угол σ наклона, измеренный от продольной оси 50 в направлении, противоположном машинному направлению 92, вверх к вертикальной оси 55, как показано на фиг. 35, может находиться в диапазоне от примерно 0° до примерно 135°, согласно другим вариантам реализации от примерно 15° до примерно 120°, согласно еще одним другим вариантам реализации от примерно 30° до примерно 105°, согласно другим вариантам реализации от примерно 45° до примерно 105° и согласно другим вариантам реализации от примерно 75° до примерно 105°. Согласно другим вариантам реализации ось 1735 первого питающего потока может быть расположена под углом подающего ролика, измеренным как степень вращения относительно продольной оси 50, которое не перпендикулярно плоскости 57, образованной продольной осью 50 и поперечной осью 60.
[00233] Как показано на фиг. 34, профилированный трубопровод 1441 содержит пару боковых стенок 1740, 1741 и бульбообразную часть 1720. Профилированный трубопровод 1441 сообщается по текучей среде с выпускным подающим отверстием 1711 входной части 1436. Как показано на фиг. 35, бульбообразная часть 1720 выполнена с возможностью уменьшения средней скорости потока суспензии, перемещающейся от входной части 1436 сквозь бульбообразную часть 1720 к переходной части 1730. Согласно некоторым вариантам реализации бульбообразная часть 1720 выполнена с возможностью уменьшения средней скорости потока суспензии, перемещающейся от входной части 1436 сквозь бульбообразную часть 1720 к переходной части 1730, по меньшей мере на 20%.
[00234] Как показано на фиг. 45-47, бульбообразная часть 1720 имеет расширительную область 1750 с площадью поперечного сечения потока, которая больше, чем площадь поперечного сечения потока соседней области выше по ходу потока расширительной области относительно направления 1752 потока от впускного подающего отверстия 1424 к выпускному распределительному отверстию 1430 распределительного трубопровода 1428. Согласно некоторым вариантам реализации бульбообразная часть 1720 имеет область 1752 с площадью поперечного сечения в плоскости, перпендикулярной оси 1735 первого потока, которая больше, чем площадь выпускного подающего отверстия 1711.
[00235] Профилированный трубопровод 1441 имеет выпуклую внутреннюю поверхность 1758 в направлении к выпускному подающему отверстию 1711 входной части 1436. Бульбообразная часть 1720 в целом имеет радиальный направляющий канал 1460, расположенный рядом с указанной выпуклой внутренней поверхностью. Направляющий канал 1460 выполнен с возможностью смещения радиального потока в плоскость, по существу перпендикулярную оси 1735 первого питающего потока. Как показано на фиг. 45, выпуклая внутренняя поверхность 1758 выполнена с возможностью формирования центрального сужения 1762 пути потока, которое также способствует увеличению средней скорости суспензии в радиальном направляющем канале 1760.
m
m
[00236] Профилированный трубопровод 1441 может быть выполнен таким образом, что поток суспензии, перемещающейся в области рядом с выпуклой внутренней поверхностью 1758 и рядом по меньшей мере с одной из боковых стенок 1740, 1741 в направлении к выпускному распределительному отверстию 1430, имеет завихренность с параметром (S) закрутки от примерно 0 до примерно 10, согласно другим вариантам реализации до примерно 3, и согласно другим вариантам реализации от примерно 0,5 до примерно 5. Согласно некоторым вариантам реализации поток суспензии, перемещающейся в области рядом с выпуклой внутренней поверхностью 1758 и рядом по меньшей мере с одной из боковых стенок 1740, 1741 к выпускному распределительному отверстию 1430 имеет угол (S) завихрения от примерно 0° до примерно 84° и согласно другим вариантам реализации от примерно 10° до примерно 80°.
[00237] Как показано на фиг. 34 и 35, переходная часть 1730 сообщается по текучей среде с бульбообразной частью 1720. Показанная на чертеже переходная часть 1730 проходит вдоль продольной оси 50. Переходная часть 1730 выполнена таким образом, что ее ширина, измеренная вдоль поперечной оси 60, увеличивается в направлении потока суспензии, вытекающей из бульбообразной части 1720 к выпускному отверстию 1430. Переходная часть 1730 проходит вдоль оси 1770 второго питающего потока, который не параллелен оси 1735 первого питающего потока.
[00238] Согласно некоторым вариантам реализации ось 1735 первого питающего потока по существу перпендикулярна продольной оси 50. Согласно некоторым вариантам реализации ось 1735 первого питающего потока по существу параллельна вертикальной оси 55, которая перпендикулярна продольной оси 50 и поперечной оси 60. Согласно некоторым вариантам реализации ось 1770 второго питающего потока расположена под соответствующим углом θ подачи в диапазоне до примерно 135° относительно продольной оси 50.
[00239] Согласно некоторым вариантам реализации подающий трубопровод 1422 содержит раздвоенный соединительный сегмент 1439, имеющий первую и вторую направляющие поверхности 1780, 1781. Согласно некоторым вариантам реализации первая и вторая направляющие поверхности 1780, 1781 соответственно могут быть выполнены с возможностью перенаправления первого и второго потоков суспензии, протекающей в подающий трубопровод через первое и второе впускные отверстия 1424, 1425, путем изменения направляющего угла в диапазоне до примерно 135° относительно направления выходного потока.
[00240] Как показано на фиг. 41-43, каждый из профилированных трубопроводов 1441, 1443 имеет вогнутую наружную поверхность 1790, 1791, по существу дополняющую его выпуклую внутреннюю поверхность 1758 и расположенную под ней. Каждая вогнутая наружная поверхность 1790, 1791 образует выемку 1794, 1795 соответственно.
[00241] Как показано на фиг. 27, 35 и 36, поддерживающая вставка 1801, 1802 расположена в пределах каждой выемки 1794, 1795 распределителя 1420 суспензии. Поддерживающие вставки 1801, 1802 расположены под соответствующими выпуклыми внутренними поверхностями профилированных трубопроводов 1441, 1443. Поддерживающие вставки 1801, 1802 могут быть изготовлены из любого подходящего материала, который облегчает поддерживание распределителя суспензии и сохранение заданной формы расположенной над вставкой внутренней выпуклой поверхности. В показанном на чертеже варианте реализации поддерживающие вставки 1801, 1802 по существу одинаковы. Согласно другим вариантам реализации могут быть использованы различные поддерживающие вставки, или согласно другим дополнительным вариантам реализации вставки не используются.
[00242] Как показано на фиг. 37-39, жесткая поддерживающая вставка 1801 имеет опорную поверхность 1810, по существу соответствующую форме выпуклой внутренней поверхности профилированного трубопровода. Согласно некоторым вариантам реализации профилированный трубопровод распределителя суспензии может быть изготовлен из достаточно гибкого материала таким образом, что выпуклая внутренняя поверхность имеет форму опорной поверхности 1810 поддерживающей вставки 1801. В таких случаях может быть опущена вогнутая наружная поверхность профилированного трубопровода.
[00243] Поддерживающая вставка 1801 содержит подающий конец 1820 и распределяющий конец 1822. Поддерживающая вставка 1801 проходит вдоль центральной оси 1825 держателя. Поддерживающая вставка 1801 по существу является осесимметричной относительно оси 1825 держателя. Поддерживающая вставка 1801 является асимметричной относительно центральной оси 1830, перпендикулярной оси 1825 держателя.
[00244] Как показано на фиг. 34, распределительный трубопровод 1428 проходит в целом вдоль продольной оси 50 и содержит входную часть 1452 и выпускное распределительное отверстие 1430, сообщающееся по текучей среде с входной частью 1452. Входная часть 1452 сообщается по текучей среде с первым и вторым впускными подающими отверстиями 1424, 1425 подающего трубопровода 1422. Ширина распределительного трубопровода 1428 увеличивается от входной части 1452 к выпускному распределительному отверстию 1430. Однако, согласно другим вариантам реализации ширина распределительного трубопровода 1428 уменьшается или остается неизменной от входной части 1452 к выпускному распределительному отверстию 1430.
5
4
5
2
5
2
[00245] Входная часть 1452 содержит впускное отверстие 1453, имеющее входную ширину W распределителя, измеренную вдоль поперечной оси 60, и входную высоту H, измеренную вдоль вертикальной оси 55, причем входная ширина W распределителя меньше, чем ширина W выпускного отверстия 1481 выпускного распределительного отверстия 1430. Согласно другим вариантам реализации входная ширина W распределителя больше, чем ширина W выпускного отверстия 1481 выпускного распределительного отверстия 1430 или равна ей. Согласно некоторым вариантам реализации отношение ширины выпускного отверстия 1481 к его высоте составляет примерно 4 или больше.
[00246] Согласно некоторым вариантам реализации по меньшей мере один трубопровод из подающего трубопровода 1422 и распределительного трубопровода 1428 содержит стабилизирующую поток область, выполненную с возможностью уменьшения средней скорости подачи суспензии, втекающей во впускные подающие отверстия 1424, 1425 и перемещающейся в выпускное распределительное отверстие 1430 таким образом, что поток суспензии вытекает из выпускного распределительного отверстия со средней разгрузочной скоростью, которая по меньшей мере на двадцать процентов меньше, чем средняя скорость подачи.
[00247] На фиг. 44-53 прогрессивно показана внутренняя геометрия 1407 половинной части 1504 распределителя 1420 суспензии, показанной на фиг. 22. Распределитель 1420 суспензии, показанный на фиг. 22, в других отношениях подобен распределителю 120 суспензии, показанному на фиг. 1, и распределителю 420 суспензии, показанному на фиг. 20.
[00248] Для изготовления распределителя суспензии, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения, может быть использован любой подходящий способ. Например, согласно вариантам реализации, в которых распределитель суспензии изготовлен из гибкого материала, такого как поливинилхлорид или уретан, может быть использована составная литейная форма. Согласно некоторым вариантам реализации площади частей литейной формы составляют примерно 150% или меньше от площади отлитого в форме распределителя суспензии, сквозь который часть литейной формы может быть извлечена во время удаления, согласно другим вариантам реализации примерно 125% или меньше, согласно другим вариантам реализации примерно 115% или меньше и согласно другим вариантам реализации примерно 110% или меньше.
[00249] На фиг. 54 и 55 показан вариант реализации составной литейной формы 550, подходящей для использования при изготовлении распределителя 120 суспензии, показанного на фиг. 1, из гибкого материала, такого как поливинилхлорид или уретан. Показанная на чертеже составная литейная форма 550 содержит пять сегментов 551, 552, 553, 554, 555. Сегменты 551, 552, 553, 554, 555 составной литейной формы 550 могут быть изготовлены из любого подходящего материала, например, такого как алюминий.
[00250] В показанном на чертеже варианте реализации сегмент 551 литейной формы трубопровода распределителя выполнен с возможностью формирования внутренней геометрии потока трубопровода 128 распределителя. Первый и второй профилированные сегменты 552, 553 литейной формы трубопровода выполнены с возможностью формирования внутренней геометрии потока в первом и втором профилированных трубопроводах 141, 143. Первый и второй входные сегменты 554, 555 литейной формы формируют внутреннюю геометрию потока первой входной части 136 и первого впускного подающего отверстия 124 и второй входной части 137 и второго впускного подающего отверстия 125 соответственно. Согласно другим вариантам реализации составная литейная форма может содержать различное количество сегментов литейной формы, и/или сегменты литейной формы могут иметь различные формы и/или размеры.
[00251] Как показано на фиг. 54, соединительные болты 571, 572, 573 могут быть вставлены сквозь два или большее количество сегментов литейной формы для сцепления и выравнивания сегментов 551, 552, 553, 554, 555 таким образом, что образуется по существу непрерывная наружная поверхность 580 составной литейной формы 550. Согласно некоторым вариантам реализации дальние части 575 соединительных болтов 571, 572, 573 имеют наружную резьбу, которая выполнена с возможностью резьбового взаимодействия с одним из сегментов 551, 552, 553, 554, 555 для соединения по меньшей мере двух сегментов 551, 552, 553, 554, 555. Наружная поверхность 580 составной литейной формы 550 выполнена с возможностью формирования внутренней геометрии отлитого в форме распределителя 120 суспензии таким образом, что зазоры в соединениях являются минимальными. Соединительные болты 571, 572, 573 могут быть удалены для демонтирования составной литейной формы 550 во время удаления литейной формы 550 из внутренней части отлитого в форме распределителя 120 суспензии.
[00252] Собранную составную литейную форму 550 погружают в раствор гибкого материала, такого как поливинилхлорид или уретан, таким образом, что литейная форма 550 полностью погружена в раствор. Затем литейная форма 550 может быть извлечена из раствора материала. Некоторое количество раствора может налипать на наружную поверхность 580 составной литейной формы 550, в результате чего образуется отлитый в форме распределитель 120 суспензии после затвердевания раствора. Согласно некоторым вариантам реализации составная литейная форма 550 может быть использована в любом подходящем погружном процессе для изготовления отлитой в форме части.
[00253] При изготовлении литейной формы 550 из множества отдельных алюминиевых частей, например, из пяти частей, как в показанном на чертеже варианте реализации, которые сконструированы с возможностью соответствия друг другу для формирования необходимой внутренней геометрии потока, сегменты 551, 552, 553, 554, 555 литейной формы могут быть выведены из зацепления друг с другом и извлечены из раствора после начала его схватывания, но пока он еще остается теплым. При достаточно высоких температурах гибкий материал является достаточно пластичным для извлечения имеющих увеличенную расчетную площадь сегментов 551, 552, 553, 554, 555 алюминиевой литейной формы через небольшие расчетные области отлитого в форме распределителя 120 суспензии без его разрыва. Согласно некоторым вариантам реализации наибольшая площадь части литейной формы составляет до примерно 150% от наименьшей площади полости отлитого в форме распределителя суспензии, сквозь которую конкретную часть литейной формы извлекают в поперечном направлении во время процесса удаления, согласно другим вариантам реализации до примерно 125%, согласно другим вариантам реализации до примерно 115% и согласно другим вариантам реализации до примерно 110%.
[00254] На фиг. 56 показан вариант реализации составной литейной формы 650, подходящий для использования при изготовлении распределителя 320 суспензии, показанного на фиг. 6, из гибкого материала, такого как поливинилхлорид или уретан. Показанная на чертеже составная литейная форма 650 содержит пять сегментов 651, 652, 653, 654, 655. Сегменты 651, 652, 653, 654, 655 составной литейной формы 550 могут быть изготовлены из любого подходящего материала, такого как, например, алюминий. На фиг. 56 сегменты 651, 652, 653, 654, 655 показаны в рассоединенном положении.
[00255] Соединительные болты могут быть использованы для соединения сегментов 651, 652, 653, 654, 655 литейной формы вместе разъединяемым способом для сборки литейной формы 650 таким образом, что указанные сегменты образуют по существу непрерывную наружную поверхность составной литейной формы 650. Наружная поверхность составной литейной формы 650 формирует внутреннюю геометрию потока в распределителе 220 суспензии, показанном на фиг. 6. Литейная форма 650 по своей конструкции может быть подобной литейной форме 550, показанной на фиг. 54 и 55, в том, что каждая часть литейной формы 650, показанной на фиг. 56, выполнена таким образом, что ее площадь находится в пределах предварительно заданной наименьшей площади отлитого в форме распределителя 220 суспензии, сквозь который необходимо переместить указанную часть литейной формы при ее извлечении (например, согласно некоторым вариантам реализации до примерно 150% от наименьшей площади полости отлитого в форме распределителя суспензии, сквозь которую конкретную часть литейной формы перемещают во время процесса ее извлечения, согласно другим вариантам реализации до примерно 125%, согласно другим вариантам реализации до примерно 115% и согласно другим вариантам реализации до примерно 110%).
[00256] На фиг. 57 и 58 показан вариант реализации литейной формы 750 для использования при изготовлении одной из частей 221, 223 разъемного распределителя 220 суспензии, показанного на фиг. 4. Как показано на фиг. 57, установочные задающие отверстие элементы 752 могут быть использованы для образования монтажных отверстий в части разъемного распределителя 220, показанного на фиг. 4, для облегчения ее соединения с другой частью.
[00257] Как показано на фиг. 57 и 58, литейная форма 750 содержит поверхность 754, проходящую от нижней поверхности 756 литейной формы 750. Граничная стенка 756 проходит вдоль вертикальной оси и придает глубину указанной литейной форме. Поверхность 754 литейной формы расположена в пределах граничной стенки 756. Граничная стенка 756 выполнена с обеспечением возможности заполнения объема полости 758, ограниченной указанной граничной стенкой, расплавленным формовочным материалом литейной формы таким образом, что поверхность 754 литейной формы является погруженной в него. Поверхность 754 литейной формы выполнена с возможностью обратного отображения внутренней геометрии потока, сформированной конкретной частью отливаемого разъемного распределителя.
[00258] При использовании, полость 758 литейной формы 750 может быть заполнена расплавленным материалом таким образом, что поверхность литейной формы погружена, и полость 758 заполнена расплавленным материалом. Затем расплавленный материал охлаждают и извлекают из литейной формы 750. Для формирования ответной части распределителя 220, показанного на фиг. 4, может быть использована другая литейная форма.
[00259] Как показано на фиг. 59, вариант реализации смешивающего и распределяющего гипсовую суспензию узла 810 содержит смеситель 912 гипсовой суспензии, сообщающийся по текучей среде с распределителем 820 суспензии, подобным распределителю 320 суспензии, показанному на фиг. 6. Смеситель 812 гипсовой суспензии выполнен с возможностью смешивания воды и кальцинированного гипса для формирования водной кальцинированной гипсовой суспензии. Вода и кальцинированный гипс могут быть поданы в смеситель 812 посредством одного или большего количества входных отверстий, как известно в уровне техники. С указанным распределителем суспензии может быть использован любой подходящий смеситель (например, лопастной смеситель).
[00260] Распределитель 820 суспензии сообщается по текучей среде со смесителем 812 гипсовой суспензии. Распределитель 820 суспензии содержит первое впускное подающее отверстие 824, выполненное с возможностью приема первого потока водной кальцинированной гипсовой суспензии от смесителя 812 гипсовой суспензии, перемещающейся в первом подающем направлении 890, второе впускное подающее отверстие 825, выполненное с возможностью приема второго потока водной кальцинированной гипсовой суспензии от смесителя 812 гипсовой суспензии, перемещающейся во втором подающем направлении 891, и выпускное распределительное отверстие 830, сообщающееся по текучей среде с первым и вторым впускными подающими отверстиями 824, 825 и выполненное таким образом, что первый и второй потоки водной кальцинированной гипсовой суспензии выпускаются из распределителя 820 суспензии через выпускное распределительное отверстие 830 по существу вдоль машинного направления 50.
[00261] Распределитель суспензии 820 содержит подающий трубопровод 822, сообщающийся по текучей среде с распределительным трубопроводом 828. Подающий трубопровод содержит первое впускное подающее отверстие 824 и второе впускное подающее отверстие 825, расположенное на расстоянии от первого впускного подающего отверстия 824, которые оба образуют угол θ подачи, составляющий примерно 60°, относительно машинного направления 50. Подающий трубопровод 822 содержит конструкцию, выполненную с возможностью приема первого и второго потоков суспензии, перемещающейся в первом и втором подающих направлениях 890, 891, и перенаправления потока суспензии путем изменения направляющего угла α (как показано на фиг. 9) таким образом, что первый и второй потоки суспензии перенаправлены в распределительный трубопровод 828 и перемещаются по существу в направлении 892 выходного потока, который по существу совпадает с машинным направлением 50. Каждое из первого и второго впускных подающих отверстий 824, 825 имеет некоторую площадь, и входная часть 852 распределительного трубопровода 828 представляет собой отверстие, имеющее некоторую площадь, которая больше, чем сумма площадей первого и второго впускных подающих отверстий 824, 825.
[00262] Распределительный трубопровод 828 в целом проходит вдоль продольной оси или машинного направления 50, которое по существу ориентировано перпендикулярно поперечной оси 60. Распределительный трубопровод 828 содержит входную часть 852 и выпускное распределительное отверстие 830. Входная часть 852 сообщается по текучей среде с первым и вторым впускными подающими отверстиями 824, 825 подающего трубопровода 822 таким образом, что входная часть 852 выполнена с возможностью приема от них первого и второго потоков водной кальцинированной гипсовой суспензии. Выпускное распределительное отверстие 830 сообщается по текучей среде с входной частью 852. Выпускное распределительное отверстие 830 распределительного трубопровода 828 проходит на заданное расстояние вдоль поперечной оси 60 для облегчения выпуска объединенных первого и второго потоков водной кальцинированной гипсовой суспензии в направлении, перпендикулярном машинному, или вдоль поперечной оси 60. Распределитель 820 суспензии может быть выполнен подобным в других отношениях распределителю 320 суспензии, показанному на фиг. 6.
[00263] Подающий трубопровод 814 расположен между смесителем 812 гипсовой суспензии и распределителем 820 суспензии и сообщается с ними по текучей среде. Подающий трубопровод 814 содержит основной подающий магистральный трубопровод 815, первое подающее ответвление 817, сообщающееся по текучей среде с первым впускным подающим отверстием 824 распределителя 820 суспензии, и второе подающее ответвление 818, сообщающееся по текучей среде с вторым впускным подающим отверстием 825 распределителя 820 суспензии. Основной подающий магистральный трубопровод 815 сообщается по текучей среде с первым и вторым подающими ответвлениями 817, 818. Согласно другим вариантам реализации первое и второе подающие ответвления 817, 818 могут независимо сообщаться по текучей среде  со смесителем 812 гипсовой суспензии.
[00264] Подающий трубопровод 814 может быть изготовлен из любого подходящего материала и может иметь различные формы. Согласно некоторым вариантам реализации подающий трубопровод 814 может содержать гибкий трубопровод.
[00265] Подающий трубопровод 821 для водной пены может сообщаться по текучей среде по меньшей мере с одним из смесителя 812 гипсовой суспензии и подающего трубопровода 814. Водная пена от источника пены может быть добавлена к составным материалам через подающий трубопровод 821 для пены в любом подходящем месте ниже по ходу потока смесителя 812 и/или непосредственно в смесителе 812 для формирования вспененной гипсовой суспензии для подачи в распределитель 220 суспензии. В показанном на чертеже варианте реализации подающий трубопровод 821 для пены расположен ниже по ходу потока смесителя 812 гипсовой суспензии. В показанном на чертеже варианте реализации подающий трубопровод 821 для водной пены содержит устройство типа коллектора для подачи пены в инжекционный контур или блок, сообщающийся по текучей среде с подающим трубопроводом 814, как описано, например, в патенте США № 6,874,930.
[00266] Согласно другим вариантам реализации может быть использован один или большее количество подающих трубопроводов для пены при условии, что они сообщаются по текучей среде со смесителем 812. Согласно другим вариантам реализации подающий трубопровод или трубопроводы для водной пены могут сообщаться по текучей среде только с одним смесителем гипсовой суспензии. Специалистам понятно, что средства для введения водной пены в гипсовую суспензию в смешивающем и распределяющем гипсовую суспензию узле 810, включая относительное место расположения этих средств в узле, могут быть различными и/или оптимизированными для обеспечения однородной дисперсии водной пены в гипсовой суспензии для изготовления плиты, которая пригодна для ее назначения.
[00267] Может быть использован любой подходящий пенообразующий агент. Предпочтительно водная пена изготовлена непрерывным способом, согласно которому поток смеси пенообразующего агента и воды направлен к пеногенератору, и поток результирующей водной пены выпущен из пеногенератора, направлен к кальцинированной гипсовой суспензии и смешан с ней. Некоторые примеры подходящих пенообразующих агентов описаны, например, в патентах США № 5,683,635 и № 5,643,510.
[00268] После схватывания и высушивания вспененной гипсовой суспензии, пена, рассеянная в суспензии, образует в ней пустоты, которые уменьшают общую плотность стеновой плиты. Количество пены и/или количество воздуха в пене могут быть различными для регулирования плотности сухой плиты таким образом, что результирующий продукт стеновой плиты расположен в необходимом весовом диапазоне.
[00269] По меньшей мере один изменяющий поток элемент 823 может сообщаться по текучей среде с подающим трубопроводом 814 и может быть выполнен с возможностью управления первым и вторым потоками водной кальцинированной гипсовой суспензии из смесителя 812 гипсовой суспензии. Изменяющий поток элемент или элементы 823 могут быть использованы для управления рабочей характеристикой первого и второго потоков водной кальцинированной гипсовой суспензии. В показанном на фиг. 59 варианте реализации изменяющий поток элемент или элементы 823 связаны с основным подающим магистральным трубопроводом 815. Примеры подходящих изменяющих поток элементов включают ограничители объема, редукторы давления, дроссельные клапаны, контейнеры и т.п., описанные, например, в патентах США №№ 6,494,609; 6,874,930; 7,007,914 и/или 7,296,919.
[00270] Основной подающий магистральный трубопровод 815 может быть соединен с первым и вторым подающими ответвлениями 817, 818 посредством подходящего Y-образного разделителя 819 потока. Разделитель 819 расположен между основным подающим магистральным трубопроводом 815 и первым подающим ответвлением 817 и между основным подающим магистральным трубопроводом 815 и вторым подающим ответвлением 818. Согласно некоторым вариантам реализации разделитель 819 потока может быть выполнен с возможностью способствования разделению первого и второго потоков гипсовой суспензии таким образом, что указанные потоки по существу являются одинаковыми. Согласно другим вариантам реализации для облегчения регулирования первого и второго потоков суспензии могут быть добавлены дополнительные компоненты.
[00271] При использовании, водная кальцинированная гипсовая суспензия выпускается из смесителя 812. Водная кальцинированная гипсовая суспензия, выпущенная из смесителя 812, разделяется в разделителе 819 потока на первый поток водной кальцинированной гипсовой суспензии и второй поток водной кальцинированной гипсовой суспензии. Водная кальцинированная гипсовая суспензия, выпущенная из смесителя 812, может быть разделена таким образом, что первый и второй потоки водной кальцинированной гипсовой суспензии по существу являются сбалансированными.
[00272] На фиг. 60 показан другой вариант реализации смешивающего и распределяющего гипсовую суспензию узла 910. Смешивающий и распределяющий гипсовую суспензию узел 910 содержит смеситель 912 гипсовой суспензии, сообщающийся по текучей среде с распределителем 920 суспензии. Смеситель 912 гипсовой суспензии выполнен с возможностью перемешивания воды и кальцинированного гипса для формирования водной кальцинированной гипсовой суспензии. Конструкция распределителя 920 суспензии может быть подобна конструкции распределителя 320 суспензии, показанного на фиг. 6.
[00273] Подающий трубопровод 914 расположен между смесителем 912 гипсовой суспензии и распределителем 920 суспензии и сообщается с ними по текучей среде. Подающий трубопровод 914 содержит основной подающий магистральный трубопровод 915, первое подающее ответвление 917, сообщающееся по текучей среде с первым впускным подающим отверстием 924 распределителя суспензии 920, и второе подающее ответвление 918, сообщающееся по текучей среде с вторым впускным подающим отверстием 925 распределителя суспензии 920.
[00274] Основной подающий магистральный трубопровод 915 расположен между смесителем 912 гипсовой суспензии и первым и вторым подающими ответвлениями 917, 918 и сообщается с ними по текучей среде. Подающий трубопровод 921 для водной пены может сообщаться по текучей среде по меньшей мере с одним из смесителя 912 гипсовой суспензии и подающего трубопровода 914. В показанном на чертеже варианте реализации подающий трубопровод 921 для водной пены связан с основным подающим магистральным трубопроводом 915 подающего трубопровода 914.
[00275] Первое подающее ответвление 917 расположено между смесителем 912 гипсовой суспензии и первым впускным подающим отверстием 924 распределителя 920 суспензии и сообщается по текучей среде с ними. По меньшей мере один первый изменяющий поток элемент 923 сообщается по текучей среде с первым подающим ответвлением 917 и выполнен с возможностью управления первым потоком водной кальцинированной гипсовой суспензии из смесителя 912 гипсовой суспензии.
[00276] Второе подающее ответвление 918 расположено между смесителем 912 гипсовой суспензии и вторым впускным подающим отверстием 925 распределителя 920 суспензии и сообщается по текучей среде с ними. По меньшей мере один второй изменяющий поток элемент 927 сообщается по текучей среде со вторым подающим ответвлением 918 и выполнен с возможностью управления вторым потоком водной кальцинированной гипсовой суспензии из смесителя 912 гипсовой суспензии.
[00277] Первым и вторым изменяющими поток элементами 923, 927 можно манипулировать для управления рабочей характеристикой первого и второго потоков водной кальцинированной гипсовой суспензии. Первый и второй изменяющие поток элементы 923, 927 могут быть независимо действующими. Согласно некоторым вариантам реализации первый и второй изменяющие поток элементы 923, 927 могут быть активированы для подачи первого и второго потоков суспензии, скорость которых изменяется между относительно уменьшенной и относительно увеличенной средними скоростями противодействующим способом таким образом, что в данный момент времени первый поток суспензии имеет среднюю скорость, которая выше средней скорости второго потока суспензии, и в другой момент времени первый поток суспензии имеет среднюю скорость, которая ниже средней скорости второго потока суспензии.
[00278] Специалисту понятно, что одно или оба из полотен из материала покрытия могут быть предварительно обработаны с использованием очень тонкого слоя гипсовой суспензии, имеющего повышенную плотность (по сравнению с гипсовой суспензией, содержащейся в сердцевине), известного в уровне техники под названием грунтовки, которую при необходимости наносят поверх полотна и/или по меньшей мере одного уплотненного потока гипсовой суспензии по краям полотна для изготовления твердых краев. К тому же, смеситель 912 содержит первый вспомогательный трубопровод 929, который выполнен с возможностью вмещения потока плотной водной кальцинированной гипсовой суспензии, который является относительно более плотным, чем первый и второй потоки водной кальцинированной гипсовой суспензии, поданной в распределитель суспензии (т.е., "потоком с лицевой грунтовкой/твердым краем"). Первый вспомогательный трубопровод 929 может вмещать поток с лицевой грунтовкой/твердым краем поверх продвигающегося полотна из покрывающего материала выше по ходу потока ролика 931, наносящего грунтовку, который выполнен с возможностью нанесения слоя грунтовки на продвигающееся полотно из покрывающего материала и формирования твердых краев в периферийной области продвигающегося полотна за счет ширины ролика 931, которая меньше ширины продвигающегося полотна, как известно в уровне техники. Твердые края могут быть сформированы из той же самой плотной суспензии, которая формирует тонкий плотный слой, путем направления части плотной суспензии вокруг концов ролика, используемого для нанесения плотного слоя на полотно.
[00279] Смеситель 912 также может содержать второй вспомогательный трубопровод 933, выполненный с возможностью вмещения потока плотной водной кальцинированной гипсовой суспензии, которая является относительно более плотной (т.е., "поток с обратной грунтовкой") по сравнению с первым и вторым потоками водной кальцинированной гипсовой суспензии, доставленной в распределитель суспензии. Второй вспомогательный трубопровод 933 может вмещать поток с обратной грунтовкой на второе продвигающееся полотно из материала покрытия выше по ходу потока (в направлении перемещения второго полотна) ролика 937, наносящего грунтовку, который выполнен с возможностью нанесения слоя грунтовки на второе продвигающееся полотно из материала покрытия, как известно в уровне техники (и также показано на фиг. 61).
[00280] Согласно другим вариантам реализации отдельные вспомогательные трубопроводы могут быть соединены со смесителем для доставки по меньшей мере одного отдельного краевого потока к продвигающемуся полотну из материала покрытия. Другое подходящее оборудование (такое как вспомогательные смесители) может быть использовано во вспомогательных трубопроводах для облегчения изготовления в них более плотной суспензии, например, механическим разрушением пены в суспензии и/или химическим разрушением пены путем использования подходящего пеноуничтожающего реагента.
[00281] Согласно другим вариантам реализации каждое из первого и второго подающих ответвлений могут содержать подающий трубопровод для пены, который соответственно выполнен с возможностью независимого введения водной пены в первый и второй потоки водной кальцинированной гипсовой суспензии, доставленной в распределитель суспензии. Согласно другим вариантам реализации несколько смесителей могут быть использованы для подачи независимых потоков суспензии к первому и второму впускным подающим отверстиям распределителя суспензии, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения. Следует отметить, что другие варианты реализации также возможны.
[00282] Смешивающий и распределяющий гипсовую суспензию узел 910, показанный на фиг. 60, может быть выполнен подобным в других отношениях смешивающему и распределяющему гипсовую суспензию узлу 810, показанному на фиг. 59. Дополнительно предполагается, что другие распределители суспензии, выполненные в соответствии с принципами настоящего изобретения, могут быть использованы согласно другим вариантам реализации смешивающего и распределяющего гипсовую суспензию узла, описанного в настоящей заявке.
[00283] На фиг. 61 показан примерный вариант реализации загрузочной части 1011 производственной линии для изготовления гипсовой стеновой плиты. Загрузочная часть 1011 содержит смешивающий и распределяющий гипсовую суспензию узел 1010, который содержит смеситель1012 гипсовой суспензии, сообщающийся по текучей среде с распределителем 1020 суспензии, по конструкции и функциям подобный распределителю 320 суспензии, показанному на фиг. 6, ролик 1031 твердого края/лицевой грунтовки, расположенный выше по ходу потока распределителя 1020 суспензии и поддерживаемый над формовочным столом 1038 таким образом, что первое продвигающееся полотно 1039 из материала покрытия расположено между ними, ролик 1037 обратной грунтовки, расположенный над опорным элементом 1041 таким образом, что второе продвигающееся полотно 1043 из материала покрытия расположено между ними, и станцию 1045 для обработки давлением, выполненную с возможностью формирования заготовки с необходимой толщиной. Ролики 1031, 1037 для нанесения грунтовки, формовочный стол 1038, опорный элемент 1041 и станция 1045 для обработки давлением могут содержать известное оборудование, подходящее для данного назначения, как известно в уровне техники. Загрузочная часть 1011 может быть оборудована другим традиционным оборудованием, известным в уровне техники.
[00284] В другом аспекте настоящего изобретения распределитель суспензии, выполненный в соответствии с принципами настоящего изобретения, может быть использован в различных процессах изготовления. Например, согласно одному варианту реализации распределительная система для суспензии может быть использована в способе подготовки гипсового продукта. Распределитель суспензии может быть использован для распределения водной кальцинированной гипсовой суспензии на первое продвигающееся полотно 1039.
[00285] Вода и кальцинированный гипс могут быть смешаны в смесителе 1012 для формирования первого и второго потоков 1047, 1048 водной кальцинированной гипсовой суспензии. Согласно некоторым вариантам реализации может быть выполнено непрерывное добавление воды и кальцинированного гипса в смеситель с соотношением воды к кальцинированному гипсу в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 1,3, и согласно другим вариантам реализации приблизительно 0,75 или меньше.
[00286] Продукты гипсовой плиты обычно формируют "лицевой стороной вниз", так что продвигающееся полотно 1039 выполняет функцию "лицевой" поверхности плиты после ее монтажа. Поток 1049 с лицевой грунтовкой/твердым краем (слоем более плотной водной кальцинированной гипсовой суспензии относительно по меньшей мере одного из первого и второго потоков водной кальцинированной гипсовой суспензии) может быть применен к первому продвигающемуся полотну 1039 выше по ходу потока ролика 1031 твердого края/лицевой грунтовки относительно машинного направления 1092 для применения слоя грунтовки к первому полотну 1039 и формирования твердых краев плиты.
[00287] Первый поток 1047 и второй поток 1048 водной кальцинированной гипсовой суспензии соответственно проходят через первое впускное подающее отверстие 1024 и второе впускное подающее отверстие 1025 распределителя 1020 суспензии. Первый и второй потоки 1047, 1048 водной кальцинированной гипсовой суспензии объединены в распределителе 1020 суспензии. Первый и второй потоки 1047, 1048 водной кальцинированной гипсовой суспензии проходят вдоль пути потока через распределитель 1020 суспензии в форме ламинарного течения с минимальным или по существу нулевым разделением фаз воздушно-жидкостной суспензии и по существу без завихрений.
[00288] Первое продвигающееся полотно 1039 продвигают вдоль продольной оси 50. Первый поток 1047 водной кальцинированной гипсовой суспензии проходит через первое впускное подающее отверстие 1024, и второй поток 1048 водной кальцинированной гипсовой суспензии проходит через второе впускное подающее отверстие 1025. Распределительный трубопровод 1028 расположен таким образом, что он проходит вдоль продольной оси 50, которая по существу совпадает с машинным направлением 1092, вдоль которого продвигают первое полотно 1039 из материала покрытия. Предпочтительно центральная срединная линия выпускного распределительного отверстия 1030 (взятая вдоль поперечной оси/перпендикулярного машинному направления 60) по существу совпадает с центральной срединной линией первого продвигающегося полотна 1039 из материала покрытия. Первый и второй потоки 1047, 1048 водной кальцинированной гипсовой суспензии объединяют в распределителе 1020 суспензии таким образом, что объединенные первый и второй потоки 1051 водной кальцинированной гипсовой суспензии проходят через выпускное распределительное отверстие 1030 в распределительном направлении 1093 в целом вдоль машинного направления 1092.
[00289] Согласно некоторым вариантам реализации распределительный трубопровод 1028 расположен таким образом, что по существу проходит параллельно плоскости, заданной продольной осью 50 и поперечной осью 60 первого полотна 1039, продвигающегося вдоль формовочного стола. Согласно другим вариантам реализации входная часть распределительного трубопровода может быть расположена вертикально ниже или выше, чем выпускное распределительное отверстие 1030 относительно первого полотна 1039.
[00290] Объединенные первый и второй потоки 1051 водной кальцинированной гипсовой суспензии выпускают из распределителя 1020 суспензии на первое продвигающееся полотно 1039. Поток 1049 с лицевой грунтовкой/твердым краем может быть выпущен из смесителя 1012 в точке выше по ходу потока относительно направления перемещения первого продвигающегося полотна 1039 в машинном направлении 1092, в которой первый и второй потоки 1047, 1048 водной кальцинированной гипсовой суспензии выпущены из распределителя 1020 суспензии на первое продвигающееся полотно 1039. Объединенные первые и вторые потоки 1047, 1048 водной кальцинированной гипсовой суспензии могут быть выпущены из распределителя суспензии с уменьшенным импульсом на единицу ширины блока вдоль перпендикулярного машинному направления относительно традиционной конструкции распределительного устройства для облегчения препятствования "вымывания" потока 1049 с лицевой грунтовкой/твердым краем, нанесенного на первое продвигающееся полотно 1039 (т.е., в ситуации, в которой часть уложенного слоя грунтовки смещена со своей позиции на продвигающемся полотне 1039 в ответ на воздействие суспензии, нанесенной на него).
[00291] Первым и вторым потоками 1047, 1048 водной кальцинированной гипсовой суспензии соответственно, протекающими через первое и второе впускные подающие отверстия 1024, 1025 распределителя 1020 суспензии, можно выборочно управлять посредством по меньшей мере одного изменяющего поток элемента 1023. Например, согласно некоторым вариантам реализации первым и вторым потоками 1047, 1048 водной кальцинированной гипсовой суспензии выборочно управляют таким образом, что средняя скорость первого потока 1047 водной кальцинированной гипсовой суспензии, протекающего через первое впускное подающее отверстие 1024, и средняя скорость второго потока 1048 водной кальцинированной гипсовой суспензии, протекающего через второе впускное подающее отверстие 1025, являются одинаковыми.
[00292] Согласно некоторым вариантам реализации первый поток 1047 водной кальцинированной гипсовой суспензии протекает со средней первой скоростью подачи сквозь первое впускное подающее отверстие 1024 распределителя 1020 суспензии. Второй поток 1048 водной кальцинированной гипсовой суспензии протекает со средней второй скоростью подачи сквозь второе впускное подающее отверстие 1025 распределителя 1020 суспензии. Второе впускное подающее отверстие 1025 расположено на расстоянии от первого впускного подающего отверстия 1024. Первый и второй потоки 1051 водной кальцинированной гипсовой суспензии объединяются в распределителе 1020 суспензии. Объединенные первый и второй потоки 1051 водной кальцинированной гипсовой суспензии выпускаются со средней выпускной скоростью из выпускного распределительного отверстия 1030 распределителя 1020 суспензии на полотно 1039 из материала покрытия, продвигающееся в машинном направлении 1092. Средняя выпускная скорость меньше, чем средняя первая скорость подачи и средняя вторая скорость подачи.
[00293] Согласно некоторым вариантам реализации средняя выпускная скорость меньше, чем примерно 90% от средней первой скорости подачи и средней второй скорости подачи. Согласно некоторым вариантам реализации средняя выпускная скорость меньше, чем примерно 80% от средней первой скорости подачи и средней второй скорости подачи.
[00294] Объединенные первый и второй потоки 1051 водной кальцинированной гипсовой суспензии выпущены из распределителя 1020 суспензии через выпускное распределительное отверстие 1020. Выпускное распределительное отверстие 1020 имеет ширину, проходящую вдоль поперечной оси 60, и размер, при которых отношение ширины первого продвигающегося полотна 1039 из материала покрытия к ширине выпускного распределительного отверстия 1030 находится в диапазоне между включительно приблизительно 1:1 и приблизительно 6:1. Согласно некоторым вариантам реализации отношение средней скорости объединенных первого и второго потоков 1051 водной кальцинированной гипсовой суспензии, выпущенных из распределителя 1020 суспензии к скорости продвигающегося полотна 1039 из материала покрытия, продвигающегося в машинном направлении 1092, может составлять приблизительно 2:1 или меньше согласно некоторым вариантам реализации, и от приблизительно 1:1 до приблизительно 2:1 согласно другим вариантам реализации.
[00295] Объединенные первый и второй потоки 1051 водной кальцинированной гипсовой суспензии, выпущенные из распределителя 1020 суспензии, формируют рельеф распространения на продвигающемся полотне 1039. По меньшей мере одно из размера и формы выпускного распределительного отверстия 1030 может быть отрегулировано, благодаря чему в свою очередь может быть изменен рельеф распространения.
[00296] Таким образом, суспензию подают в оба впускных подающих отверстия 1024, 1025 подающего трубопровода 1022 и затем выпускают через выпускное распределительное отверстие 1030 с регулируемым зазором. Сходящаяся часть 1082 может обеспечивать небольшое увеличение скорости потока суспензии для уменьшения нежелательных выходных эффектов и таким образом дополнительного улучшения устойчивости потока на свободной поверхности. Изменение смежных потоков и/или любые местные изменения могут быть уменьшены путем выполнения управления поперечным профилем (CD) в выпускном отверстии 1030 с использованием указанной профилирующей системы. Эта распределительная система может облегчать препятствование разделению воздуха и жидкости в суспензии, что приводит к более однородному и постоянному материалу, доставленному к формовочному столу 1038.
[00297] Поток 1053 с обратной грунтовкой (слоем более плотной водной кальцинированной гипсовой суспензии относительно по меньшей мере одного из первого и второго потоков 1047, 1048 водной кальцинированной гипсовой суспензии) может быть применен к второму продвигающемуся полотну 1043. Поток 1053 с обратной грунтовкой может быть выпущен из смесителя 1012 в месте выше по ходу потока относительно направления перемещения второго продвигающегося полотна 1043 ролика 1037 обратной грунтовки.
[00298] Согласно другим вариантам реализации средние скорости первого и второго потоков 1047, 1048 водной кальцинированной гипсовой суспензии изменяются. Согласно некоторым вариантам реализации скорости суспензии во впускных подающих отверстиях 1024, 1025 подающего трубопровода 1022 могут периодически колебаться между относительно высокой и низкой средними скоростями (т.е., в один момент времени в одном входном отверстии наблюдается более высокая скорость, чем в другом входном отверстии, и затем в предварительно заданный момент времени наоборот) для уменьшения вероятности отложений в самой геометрии.
[00299] Согласно некоторым вариантам реализации первый поток 1047 водной кальцинированной гипсовой суспензии, протекающей через первое впускное подающее отверстие 1024, имеет скорость сдвига, которая ниже, чем скорость сдвига объединенных первого и второго потоков 1051, выпущенных из выпускного распределительного отверстия 1030, и второй поток 1048 водной кальцинированной гипсовой суспензии, протекающей через второе впускное подающее отверстие 1025, имеет скорость сдвига, которая ниже, чем скорость сдвига объединенных первого и второго потоков 1051, выпущенных из выпускного распределительного отверстия 1030. Согласно некоторым вариантам реализации скорость сдвига объединенных первого и второго потоков 1051, выпущенных из выпускного распределительного отверстия 1030, может превышать на величину, составляющую более чем примерно 150%, скорость сдвига первого потока 1047 водной кальцинированной гипсовой суспензии, протекающей через первое впускное подающее отверстие 1024, и/или второго потока 1048 водной кальцинированной гипсовой суспензии, протекающей через второе впускное подающее отверстие 1025, согласно другим вариантам реализации более чем примерно 175%, и согласно другим вариантам реализации примерно в два раза или больше. Разумеется, вязкости водной кальцинированной гипсовой суспензии первого и второго потоков 1047, 1048 и объединенных первого и второго потоков 1051 могут быть обратно пропорциональны скорости сдвига, присутствующей в данном месте, таким образом, что при увеличении скорости сдвига вязкость уменьшается.
[00300] Согласно некоторым вариантам реализации первый поток 1047 водной кальцинированной гипсовой суспензии, протекающей через первое впускное подающее отверстие 1024, имеет сдвиговое напряжение, которое ниже, чем сдвиговое напряжение объединенных первого и второго потоков 1051, выпущенных из выпускного распределительного отверстия 1030, и второй поток 1048 водной кальцинированной гипсовой суспензии, протекающей через второе впускное подающее отверстие 1025, имеет сдвиговое напряжение, которое ниже, чем сдвиговое напряжение объединенных первого и второго потоков 1051, выпущенных из выпускного распределительного отверстия 1030. Согласно некоторым вариантам реализации сдвиговое напряжение объединенных первого и второго потоков 1051, выпущенных из выпускного распределительного отверстия 1030, может быть больше чем примерно 110% от сдвигового напряжения первого потока 1047 водной кальцинированной гипсовой суспензии, протекающей через первое впускное подающее отверстие 1024, и/или второго потока 1048 водной кальцинированной гипсовой суспензии, протекающей через второе впускное подающее отверстие 1025.
[00301] Согласно некоторым вариантам реализации первый поток 1047 водной кальцинированной гипсовой суспензии, протекающей через первое впускное подающее отверстие 1024, имеет число Рейнольдса, которое выше, чем число Рейнольдса объединенных первого и второго потоков 1051, выпущенных из выпускного распределительного отверстия 1030, и второй поток 1048 водной кальцинированной гипсовой суспензии, протекающей через второе впускное подающее отверстие 1025, имеет число Рейнольдса, которое выше, чем число Рейнольдса объединенных первого и второго потоков 1051, выпущенных из выпускного распределительного отверстия 1030. Согласно некоторым вариантам реализации число Рейнольдса объединенных первого и второго потоков 1051, выпущенных из выпускного распределительного отверстия 1030, может быть меньше чем примерно 90% от числа Рейнольдса первого потока 1047 водной кальцинированной гипсовой суспензии, протекающей через первое впускное подающее отверстие 1024, и/или второго потока 1048 водной кальцинированной гипсовой суспензии, протекающей через второе впускное подающее отверстие 1025, согласно другим вариантам реализации меньше чем примерно 80% и согласно другим вариантам реализации меньше чем примерно 70%.
[00302] На фиг. 62 и 63 показан вариант реализации делителя 1100 потока согласно настоящему изобретению, имеющего Y-образную форму, подходящего для использования в смешивающем и распределяющем гипсовую суспензию узле, выполненном в соответствии с принципами настоящего изобретения. Делитель 1100 потока может сообщаться по текучей среде со смесителем гипсовой суспензии и распределителем суспензии таким образом, что делитель 1100 потока принимает одиночный поток водной кальцинированной гипсовой суспензии от смесителя и выпускает два отдельных потока водной кальцинированной гипсовой суспензии в направлении к первому и второму впускным подающим отверстиям распределителя суспензии. Один или большее количество изменяющих поток элементов могут быть расположены между смесителем и делителем 1100 потока и/или между одним или обоими из подающих ответвлений, проходящих между делителем 1100 и связанным с ним распределителем суспензии.
[00303] Делитель 1100 потока по существу имеет круглое входное отверстие 1102, расположенное в основном ответвлении 1103, выполненном с возможностью приема одиночного потока суспензии, и пару по существу круглых выходных отверстий 1104, 1106, расположенных соответственно в первом и втором выходных ответвлениях 1105, 1107, которые обеспечивают возможность выпуска двух потоков суспензии из делителя 1100. Площади поперечных сечений отверстий входного отверстия 1102 и выходных отверстий 1104, 1106 могут быть изменены в зависимости от необходимой скорости потока. Согласно вариантам реализации, в которых площади поперечных сечений отверстий выходных отверстий 1104, 1106 по существу равны площади поперечного сечения отверстия входного отверстия 1102, скорость потока суспензии, выпущенной из каждого выходного отверстия 1104, 1106, может быть уменьшена до приблизительно 50% от скорости одиночного потока суспензии, поданной во входное отверстие 1102, причем объемные скорости потоков через входное отверстие 1102 и оба выходных отверстия 1104, 1106 по существу одинаковы.
1
2
[00304] Согласно некоторым вариантам реализации диаметр выходных отверстий 1104, 1106 может быть выполнен меньше, чем диаметр входного отверстия 1102, для поддержания относительно высокой скорости потока по всему делителю 1100. Согласно вариантам реализации, в которых площади поперечного сечения выходных отверстий 1104, 1106 меньше, чем площадь поперечного сечения отверстия входного отверстия 1102, скорость потока может быть поддержана в выходных отверстиях 1104, 1106 или по меньшей мере уменьшена до минимальной степени, чем если бы выходные отверстия 1104, 1106 и входное отверстие 1102 имели по существу равные площади поперечного сечения. Например, согласно некоторым вариантам реализации делитель 1100 потока имеет входное отверстие 1102, которое имеет внутренний диаметр ID приблизительно 3 дюйма (7,62 см), и каждое выходное отверстие 1104, 1106 имеет внутренний диаметр ID приблизительно 2,5 дюйма (6,35 см) (согласно другим вариантам реализации могут быть использованы другие диаметры входного и выходного отверстий). Согласно варианту реализации с этими размерами при скорости транспортера 350 фут/мин (106,7 м/мин) уменьшение диаметра выходных отверстий 1104, 1106 приводит к снижению скорости потока в каждом выходном отверстии примерно до 28% от скорости одиночного потока суспензии во входном отверстии 1102.
2
3
[00305] Делитель 1100 потока может содержит центральную профилированную часть 1114 и соединительную часть 1120 между первым и вторым выходными ответвлениями 1105, 1107. Центральная профилированная часть 1114 образует сужение 1108 в центральной внутренней области делителя 1100 потока выше по ходу потока соединительной части 1120, которое облегчает смещение потока к наружным краям 1110, 1112 делителя для уменьшения наращивания отложений суспензии в соединительной части 1120. Форма центральной профилированной части 1114 приводит к смещению направляющих каналов 1111, 1113 ближе к наружным краям 1110, 1112 делителя 1100. Сужение 1108 в центральной профилированной части 1114 имеет уменьшенную высоту H чем высота H направляющих каналов 1111, 1113. Направляющие каналы 1111, 1113 имеют площадь поперечного сечения, которая больше, чем площадь поперечного сечения центрального сужения 1108. В результате, протекающая суспензия сталкивается с меньшим гидравлическим сопротивлением в направляющих каналах 1111, 1113, чем в центральном сужении 1108, и поток направлен к внешним краям соединительной части 1120 делителя.
[00306] Соединительная часть 1120 формирует отверстия для первого и второго выходных ответвлений 1105, 1107. Соединительная часть 1120 состоит из плоской поверхности 1123 стенки, которая по существу перпендикулярна направлению 1125 входного потока.
[00307] На фиг. 64 показано автоматическое устройство 1150 согласно некоторым вариантам реализации для сжатия делителя 1100 через регулируемые и регулярные временные интервалы для препятствования осаждению твердых частиц в делителе 1100. Согласно некоторым вариантам реализации сжимающее устройство 1150 может содержать пару пластин 1152, 1154, расположенных на противоположных сторонах 1142, 1143 центральной профилированной части 1114. Пластины 1152, 1154 выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга посредством подходящего исполнительно-приводного механизма 1160. Исполнительно-приводным механизмом 1160 можно управлять автоматически или выборочно для одновременного перемещения пластин 1152, 1154 относительно друг друга для приложения сжимающего усилия к делителю 1100 в области центральной профилированной части 1114 и соединительной части 1120.
[00308] При сжатии сжимающим устройством 1150 делителя потока сжимающее действие прикладывает сжимающее усилие к делителю 1100, что приводит к его ответному изгибу в направлении внутрь. Это сжимающее усилие может препятствовать осаждению твердых частиц в делителе 1100, которые могут нарушить по существу одинаково разветвленный поток для распространения суспензии через выходные отверстия 1104, 1106. Согласно некоторым вариантам реализации сжимающее устройство 1150 сконструировано с возможностью автоматической подачи импульса с помощью программируемого контроллера, в рабочем положении соединенного с исполнительно-приводными механизмами. Длительность времени применения сжимающего усилия сжимающим устройством 1150 и/или интервал между импульсами могут быть отрегулированы. Кроме того, также может быть отрегулирована длина хода пластин 1152, 1154, перемещающихся относительно друг друга в сжимающем направлении.
[00309] Способ подготовки вяжущего продукта согласно одному варианту реализации может быть реализован с использованием распределителя суспензии, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения. Поток водной вяжущей суспензии выпускают из смесителя. Обеспечивают протекание водной вяжущей суспензии со средней скоростью подачи сквозь впускное подающее отверстие распределителя суспензии вдоль оси первого питающего потока. Обеспечивают протекание водной вяжущей суспензии в бульбообразную часть распределителя суспензии. Указанная бульбообразная часть имеет расширительную область, в которой площадь поперечного сечения потока больше, чем площадь поперечного сечения потока в смежной области выше по ходу потока от расширительной области относительно направления потока суспензии, протекающей из впускного подающего отверстия. Бульбообразная часть выполнена с возможностью уменьшения средней скорости потока водной вяжущей суспензии, перемещающейся от впускного подающего отверстия сквозь бульбообразную часть. Профилированный трубопровод имеет выпуклую внутреннюю поверхность относительно оси первого питающего потока, выполненную таким образом, что водная вяжущая суспензия перемещается в радиальном потоке в плоскости, по существу перпендикулярной оси первого питающего потока. Водная вяжущая суспензия протекает в переходную часть, проходящую вдоль оси второго питающего потока, которая не параллельна оси первого питающего потока.
[00310] Водная вяжущая суспензия протекает в распределительный трубопровод. Распределительный трубопровод содержит выпускное распределительное отверстие, проходящее на заданное расстояние вдоль поперечной оси, которая по существу перпендикулярна продольной оси.
m
m
[00311] Согласно некоторым вариантам реализации поток суспензии, перемещающейся в области выпуклой внутренней поверхности и рядом по меньшей мере с одной из боковых стенок в направлении к выпускному распределительному отверстию, имеет завихренность с параметром (S) закрутки от примерно 0 до примерно 10 и согласно другим вариантам реализации от примерно 0,5 до примерно 5. Согласно некоторым вариантам реализации поток суспензии, перемещающейся в области выпуклой внутренней поверхности и рядом по меньшей мере с одной из боковых стенок в направлении к выпускному распределительному отверстию, имеет угол (S) завихрения от примерно 0° до примерно 84°.
[00312] Согласно некоторым вариантам реализации водная вяжущая суспензия протекает в области стабилизации потока, выполненной с возможностью уменьшения средней скорости подачи водной вяжущей суспензии, входящей во впускное подающее отверстие и перемещающейся в выпускное распределительное отверстие. Водная вяжущая суспензия вытекает из выпускного распределительного отверстия со средней разгрузочной скорости, которая по меньшей мере на 20% меньше чем средняя скорость подачи.
[00313] Согласно другому варианту реализации способ подготовки вяжущего продукта включает выпуск водной вяжущей суспензии из смесителя. Водная вяжущая суспензия протекает сквозь входную часть распределительного трубопровода распределителя суспензии. Водная вяжущая суспензия вытекает из выпускного распределительного отверстия распределителя суспензии на полотно, выполненное из материала покрытия, продвигающееся вдоль машинного направления. Очищающее лезвие возвратно-поступательно перемещается по пути очистки вдоль нижней поверхности распределительного трубопровода между первым положением и вторым положением для удаления с него водной вяжущей суспензии. Путь очистки проходит рядом с выпускным распределительным отверстием.
[00314] Согласно некоторым вариантам реализации распределительный трубопровод в целом проходит вдоль продольной оси между входной частью и выпускным распределительным отверстием. Очищающее лезвие возвратно-поступательно перемещается в продольном направлении вдоль пути очистки.
[00315] Согласно некоторым вариантам реализации очищающее лезвие перемещается в направлении очистки из первого положения во второе положение в течение цикла очистки, и очищающее лезвие перемещается в противоположном, возвратном направлении из второго положения в первое положение в течение цикла обратного хода. Очищающее лезвие совершает возвратно-поступательное перемещение таким образом, что время цикла очистки по существу равно времени цикла обратного хода.
[00316] Согласно некоторым вариантам реализации очищающее лезвие перемещается в направлении очистки из первого положения во второе положение в течение цикла очистки, и очищающее лезвие перемещается в противоположном, возвратном направлении из второго положения в первое положение в течение цикла обратного хода. Очищающее лезвие совершает возвратно-поступательное перемещение между первым положением и вторым положением в цикле, имеющем период вытирания. Период вытирания содержит время вытирания, включающее время выполнения цикла очистки, время возвращения, включающее время выполнения цикла обратного хода, и накопительное время задержки, включающее заданный промежуток времени, в течение которого очищающее лезвие остается в первом положении. Согласно некоторым вариантам реализации время вытирания по существу равно времени возвращения. Согласно некоторым вариантам реализации накопительное время задержки может регулироваться.
[00317] Согласно другому варианту реализации способ подготовки вяжущего продукта включает выпуск водной вяжущей суспензии из смесителя. Водная вяжущая суспензия протекает сквозь входную часть распределительного трубопровода распределителя суспензии. Водная вяжущая суспензия вытекает из выпускного отверстия выпускного распределительного отверстия распределителя суспензии на полотно, выполненное из материала покрытия, продвигающееся вдоль машинного направления. Выпускное распределительное отверстие проходит на заданное расстояние вдоль поперечной оси, которая по существу перпендикулярна продольной оси. Выпускное отверстие имеет ширину, измеренную вдоль поперечной оси, и высоту, измеренную вдоль вертикальной оси, взаимно перпендикулярной продольной оси и поперечной оси. Часть распределительного трубопровода рядом с выпускным распределительным отверстием подвергают сжимающему воздействию для изменения формы и/или размера выпускного отверстия. Согласно некоторым вариантам реализации распределительный трубопровод подвергают сжимающему воздействию с использованием профилирующего механизма таким образом, что водная вяжущая суспензия вытекает из выпускного отверстия с увеличенным углом распространения относительно машинного направления.
[00318] Согласно некоторым вариантам реализации распределительный трубопровод подвергают сжимающему воздействию с использованием профилирующего механизма, содержащего профилирующий элемент в контакте с распределительным трубопроводом. Профилирующий элемент выполнен с возможностью перемещения в диапазоне перемещения таким образом, что профилирующий элемент находится в диапазоне положений, в которых профилирующий элемент находится в состоянии увеличенного сжимающего взаимодействия с распределительным трубопроводом. Согласно различным вариантам реализации способ включает перемещение профилирующего элемента вдоль вертикальной оси для регулирования размера и/или формы выпускного отверстия. Согласно различным вариантам реализации способ включает перемещение профилирующего элемента таким образом, что профилирующий элемент перемещается вдоль по меньшей мере одной оси и/или вращается вокруг по меньшей мере одной оси для регулирования размера и/или формы выпускного отверстия.
[00319] В настоящей заявке описаны варианты реализации распределителя суспензии, смешивающего и распределяющего гипсовую суспензию узла и способов их использования, которые могут обеспечить множество улучшенных особенностей процесса, полезных при изготовлении гипсовой стеновой плиты в коммерческом производстве. Распределитель суспензии, выполненный в соответствии с принципами настоящего изобретения, может облегчить распространение водной кальцинированной гипсовой суспензии на продвигающееся полотно, выполненное из материала покрытия, при его продвижении мимо смесителя в загрузочной части производственной линии к станции для обработки давлением.
[00320] Смешивающий и распределяющий гипсовую суспензию узел, выполненный в соответствии с принципами настоящего изобретения, может разделять поток водной кальцинированной гипсовой суспензии из смесителя на два отдельных потока водной кальцинированной гипсовой суспензии, которые могут быть рекомбинированы ниже по ходу потока в распределителе суспензии, выполненном в соответствии с принципами настоящего изобретения, для обеспечения необходимого рельефа распространения. Конструкция двойной впускной конфигурации и выпускного распределительного отверстия могут обеспечить расширенное распространение более вязкой суспензии в перпендикулярном машинному направлении поверх продвигающегося полотна, выполненного из материала покрытия. Распределитель суспензии может быть выполнен таким образом, что два отдельных потока водной кальцинированной гипсовой суспензии входят в распределитель суспензии вдоль впускных подающих направлений, содержащих компонент перпендикулярного машинному направления, перенаправляются в распределителе суспензии таким образом, что указанные два потока суспензии проходят по существу в машинном направлении и рекомбинируются в распределителе некоторым способом для улучшения однородности в поперечном направлении объединенных потоков водной кальцинированной гипсовой суспензии, вытекающей  из выпускного распределительного отверстия распределителя суспензии, для уменьшения изменения массового расхода в течение длительного времени вдоль поперечной оси или перпендикулярного машинному направления. Представление первого и второго потоков водной кальцинированной гипсовой суспензии в первом и втором подающих направлениях, которые содержат компонент перпендикулярного машинному направления, может облегчить выпуск рекомбинированных потоков суспензии из распределителя суспензии с уменьшенными импульсом и/или энергией.
[00321] Внутренняя полость для потока в распределителе суспензии может быть сформирована таким образом, что каждый из двух потоков суспензии проходит сквозь распределитель суспензии в форме ламинарного течения. Внутренняя полость для потока в распределителе суспензии может быть сформирована таким образом, что каждый из двух потоков суспензии проходит сквозь распределитель суспензии с минимальным или по существу нулевым разделением фаз воздушно-жидкостной суспензии. Внутренняя полость для потока в распределителе суспензии может быть сформирована таким образом, что каждый из двух потоков суспензии проходит сквозь распределитель суспензии по существу без завихрений.
[00322] Смешивающий и распределяющий гипсовую суспензию узел, выполненный в соответствии с принципами настоящего изобретения, может формировать геометрию потока выше по ходу потока выпускного распределительного отверстия распределителя суспензии для уменьшения скорости суспензии в одном или нескольких этапах. Например, для уменьшения скорости суспензии, вводимой в распределитель суспензии, между смесителем и распределителем суспензии может быть вставлен делитель потока. В качестве другого примера, геометрия потока в смешивающем и распределяющем гипсовую суспензию узле может содержать расширительные области выше по ходу потока и в распределителе суспензии для замедления суспензии таким образом, что она становится управляемой при ее выпуске из выпускного распределительного отверстия распределителя суспензии.
[00323] Геометрия выпускного распределительного отверстия также может облегчать управление скоростью и импульсом суспензии при ее выпуске из распределителя суспензии на продвигающееся полотно из материала покрытия. Геометрия потока в распределителе суспензии может быть приспособлена таким образом, что суспензия, выпущенная из выпускного распределительного отверстия, сохраняет по существу плоскую структуру потока с относительно уменьшенной высотой по сравнению с расширенным в перпендикулярном машинному направлении выходным отверстием для улучшения устойчивости и однородности.
[00324] Относительно широкое выпускное отверстие создает импульс на единицу ширины суспензии, выпускаемой из выпускного распределительного отверстия, который ниже, чем импульс на единицу ширины суспензии, выпущенной из традиционного распределительного устройства при подобных эксплуатационных условиях. Уменьшенный импульс на единицу ширины может препятствовать вымыванию грунтовки плотного слоя, примененного к полотну из материала покрытия выше по ходу потока места, в котором суспензия выпускается из распределителя суспензии на полотно.
2
2
2
2
2
2
2
2
[00325] В случае, в котором ширина выходного отверстия используемого известного распределительного устройства составляет 6 дюймов (15,24 см), а толщина составляет 2 дюйма (5,08 см), средняя скорость в выходном отверстии для продукта большого объема составляет 761 фут/мин (232,105 м/мин). Согласно вариантам реализации, в которых распределитель суспензии, выполненный в соответствии с принципами настоящего изобретения, содержит выпускное распределительное отверстие, имеющее отверстие шириной 24 дюйма (60,96 см) и толщиной 0,75 дюйма (1,905 см), средняя скорость составляет 550 фут/мин (167,75 м/мин). Массовый расход потока одинаков для обоих устройств и составляет 3437 фунт/мин (1560,398 кг/мин). Импульс суспензии (массовый расход, умноженный на среднюю скорость) для обоих случаев составил бы примерно 2618000 фунт•фут/мин и 1891000 фунт•фут/мин (361284 кг•м/мин и 260958 кг•м/мин) для известного распределительного устройства и распределителя суспензии согласно настоящему изобретению соответственно. Делением соответствующего расчетного импульса на ширину выходного отверстия известного распределительного устройства и ширину выходного отверстия распределителя суспензии согласно настоящему изобретению может быть получен импульс на единицу ширины для суспензии, выпущенной из известного распределительного устройства, составляющий 402736 (фунт•фут/мин)/(дюйм поперечной ширины распределительного устройства) (23706 (кг•м/мин/см поперечной ширины распределителя суспензии)), и импульс на единицу ширины для суспензии, выпущенной из распределителя суспензии, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения, составляющий 78776 (фунт•фут/мин)/(дюйм поперечной ширины распределителя суспензии) (4280,807 (кг•м/мин/см поперечной ширины распределителя суспензии)). В этом случае, импульс на единицу ширины для суспензии, выпущенной из распределителя суспензии согласно настоящему изобретению, составляет приблизительно 20% от импульса на единицу ширины для сравниваемого известного распределительного устройства.
[00326] Распределитель суспензии, выполненный в соответствии с принципами настоящего изобретения, позволяет достичь необходимого рельефа распространения при использовании водной кальцинированной гипсовой суспензии в широком диапазоне отношений воды к гипсу, включая относительно низкое водно-гипсовое отношение или более традиционное водно-гипсовое отношение, такое как отношение воды к кальцинированному гипсу от приблизительно 0,4 до приблизительно 1,2, например, ниже 0,75 согласно некоторым вариантам реализации, и между приблизительно 0,4 и приблизительно 0,8 согласно другим вариантам реализации. Варианты реализации распределителя суспензии, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения, могут содержать внутреннюю геометрию потока, выполненную с возможностью генерирования управляемых сдвиговых эффектов, действующих на первый и второй потоки водной кальцинированной гипсовой суспензии при проходе первого и второго потоков из первого и второго впускных подающих отверстий в распределителе суспензии к выпускному распределительному отверстию. Применение управляемого сдвига в распределителе суспензии может способствовать выборочному уменьшению вязкости суспензии в результате такого сдвига. Под действием управляемого сдвига в распределителе суспензия, имеющая низкое водно-гипсовое отношение, может быть распространена из распределителя суспензии с рельефом распространения в перпендикулярном машинному направлении, сопоставимым с суспензиями, имеющими традиционное водно-гипсовое отношение.
[00327] Внутренняя геометрия потока в распределителе суспензии может быть выполнена с возможностью дополнительного размещения суспензии с различными водно-гипсовыми отношениями для обеспечения увеличения потока вплотную к граничным пристенным областям внутренней геометрии распределителя суспензии. Путем использования особенностей геометрии потока в распределителе суспензии, выполненного с возможностью увеличения степени обтекания вокруг пограничных пристенных слоев, тенденция суспензии к рециркулированию в распределителе суспензии и/или прекращению потока и осаждению уменьшена. Соответственно, в результате накапливание осадка суспензии в распределителе суспензии может быть уменьшено.
[00328] Распределитель суспензии, выполненный в соответствии с принципами настоящего изобретения, может содержать профилирующую систему, смонтированную вплотную к выпускному распределительному отверстию, для изменения перпендикулярной машинному направлению компоненты скорости объединенных потоков суспензии, выпущенных их выпускного распределительного отверстия, для выборочного управления углом распространения и шириной распространения суспензии в перпендикулярном машинному направлении на подложке, продвигающейся вдоль производственной линии к станции для обработки давлением. Профилирующая система может облегчать достижение необходимого рельефа распространения выпущенной из выпускного распределительного отверстия суспензии, которая проявляет уменьшенную чувствительность к вязкости и водно-гипсовому отношению раствора. Профилирующая система может быть использована для изменения динамики потока суспензии, выпущенной из выпускного распределительного отверстия распределителя суспензии, для направления потока суспензии таким образом, чтобы суспензия имела более равномерную скорость в перпендикулярном машинному направлении. Использование профилирующей системы также может облегчать использование смешивающего и распределяющего гипсовую суспензию узла, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения, при изготовлении гипсовой стеновой плиты различных типов и объемов.
ПРИМЕРЫ
[00329] На фиг. 65 показаны Примеры 1-3, в которых были оценены геометрия и реологические свойства распределителя суспензии, построенного в соответствии с принципами настоящего изобретения. На фиг. 65 показан вид сверху половинной части 1205 распределителя суспензии. Половинная часть 1205 распределителя суспензии содержит половинную часть 1207 подающего трубопровода 320 и половинную часть 1209 распределительного трубопровода 328. Половинная часть 1207 подающего трубопровода 322 содержит второе впускное подающее отверстие 325, задающее второе отверстие 335, вторую входную часть 337 и половинную часть 1211 раздвоенного соединительного сегмента 339. Половинная часть 1209 распределительного трубопровода 328 содержит половинную часть 1214 входной части 352 распределительного трубопровода 328 и половинную часть 1217 выпускного распределительного отверстия 330.
[00330] Разумеется, что другая половинная часть распределителя суспензии, которая является зеркальным отображением половинной части 1205, показанной на фиг. 65, может быть соединена в одно целое и выровнена с половинной частью 1205, показанной на фиг. 65, относительно поперечной центральной срединной линии 387 выпускного распределительного отверстия 330 для формирования распределителя суспензии, который по существу подобен распределителю 420 суспензии, показанному на фиг. 15. Соответственно, геометрия и реологические свойства, описанные ниже, также одинаково применимы к зеркально отображенной половинной части распределителя суспензии.
[00331] На фиг. 72 показан другой вариант реализации распределителя 2020 суспензии, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения, геометрия и реологические характеристики которого оценены в Примерах 4-6. Распределитель 2020 суспензии, показанный на фиг. 72, по существу являются тем же самым, что и распределитель 1420 суспензии, показанный на фиг. 34. Реологические характеристики распределителя 2020, показанного на фиг. 72, в котором использован профилирующий механизм, выполненный в соответствии с принципами настоящего изобретения, оценены в Примере 7. Профилирующий механизм, оцененный в Примере 7, по существу является тем же самым, что и профилирующий механизм 1432, показанный на фиг. 22.
[00332] Таким образом, согласно одному варианту реализации распределитель суспензии содержит подающий трубопровод, включающий входную часть с впускным подающим отверстием и выпускным подающим отверстием, сообщающимся по текучей среде с впускным подающим отверстием. Входная часть проходит вдоль оси первого питающего потока. Подающий трубопровод содержит профилированный трубопровод, имеющий бульбообразную часть, сообщающуюся по текучей среде с выпускным подающим отверстием входной части. Подающий трубопровод содержит переходную часть, сообщающуюся по текучей среде с бульбообразной частью. Переходная часть проходит вдоль оси второго питающего потока. Ось второго питающего потока не параллельна оси первого питающего потока. Распределительный трубопровод в целом проходит вдоль продольной оси и содержит входную часть и выпускное распределительное отверстие, сообщающееся по текучей среде с входной частью. Входная часть сообщается по текучей среде с впускным подающим отверстием подающего трубопровода. Выпускное распределительное отверстие проходит на заданное расстояние вдоль поперечной оси. Поперечная ось по существу перпендикулярна продольной оси. Бульбообразная часть имеет расширительную область с площадью поперечного сечения потока, которая больше, чем площадь поперечного сечения потока смежной области выше по ходу потока расширительной области относительно направления потока суспензии, протекающей от впускного подающего отверстия к выпускному распределительному отверстию распределительного трубопровода. Профилированный трубопровод имеет выпуклую внутреннюю поверхность, расположенную напротив выпускного подающего отверстия входной части.
[00333] Согласно другому варианту реализации ось первого питающего потока в распределителе суспензии по существу перпендикулярна продольной оси.
[00334] Согласно другому варианту реализации ось первого питающего потока в распределителе суспензии по существу параллельна вертикальной оси, которая перпендикулярна продольной оси и поперечной оси.
[00335] Согласно другому варианту реализации ось второго питающего потока распределителя суспензии ориентирована под соответствующим углом подачи в диапазоне до примерно 135° относительно продольной оси.
[00336] Согласно другому варианту реализации подающий трубопровод распределителя суспензии содержит вторую входную часть с вторым впускным подающим отверстием, расположенным на расстоянии от первого впускного подающего отверстия, второй профилированный трубопровод, имеющий бульбообразную часть, сообщающуюся по текучей среде с выпускным подающим отверстием второй входной части, и вторую переходную част, сообщающуюся по текучей среде с бульбообразной частью второго профилированного трубопровода. Входная часть распределительного трубопровода сообщается по текучей среде с первым и вторым впускными подающими отверстиями подающего трубопровода.
[00337] Согласно другому варианту реализации подающий трубопровод распределителя суспензии содержит раздвоенный соединительный сегмент имеющий первую и вторую направляющие поверхности. Первая и вторая направляющие поверхности соответственно выполнены с возможностью перенаправления первого потока суспензии, втекающей в подающий трубопровод через первое входное отверстие, путем изменения направляющего угла в диапазоне до примерно 135° к направлению выходного потока, и выполнены с возможностью перенаправления второго потока суспензии, втекающей в подающий трубопровод через второе входное отверстие, путем изменения направляющего угла в диапазоне до примерно 135° к направлению выходного потока.
[00338] Согласно другому варианту реализации бульбообразная часть распределителя суспензии имеет область с площадью поперечного сечения в плоскости, перпендикулярной первой оси потока, которая больше чем площадь поперечного сечения выпускного подающего отверстия.
[00339] Согласно другому варианту реализации бульбообразная часть распределителя суспензии образует в целом радиальный направляющий канал, расположенный рядом с выпуклой внутренней поверхностью. Направляющий канал выполнен с возможностью смещения радиального потока в плоскости, по существу перпендикулярной оси первого питающего потока.
[00340] Согласно другому варианту реализации бульбообразная часть распределителя суспензии выполнена с возможностью уменьшения средней скорости потока суспензии, перемещающейся от входной части сквозь бульбообразную часть к переходной части.
[00341] Согласно другому варианту реализации бульбообразная часть распределителя суспензии выполнена с возможностью уменьшения средней скорости потока суспензии, перемещающейся от входной части сквозь бульбообразную часть к переходной части, по меньшей мере на 20%.
[00342] Согласно другому варианту реализации распределитель суспензии содержит жесткую поддерживающую вставку, имеющую опорную поверхность, по существу соответствующую форме выпуклой внутренней поверхности профилированного трубопровода. Поддерживающая вставка расположена под выпуклой внутренней поверхностью.
[00343] Согласно другому варианту реализации профилированный трубопровод распределителя суспензии имеет вогнутую наружную поверхность, по существу дополняющую к форме выпуклой внутренней поверхности. Профилированный трубопровод расположен под вогнутой наружной поверхностью, образующей выемку. Поддерживающая вставка расположена в выемке.
[00344] Согласно другому варианту реализации поддерживающая вставка распределителя суспензии содержит подающий конец и распределяющий конец. Поддерживающая вставка проходит вдоль центральной оси держателя и по существу является осесимметричной относительно оси держателя.
[00345] Согласно другому варианту реализации поддерживающая вставка распределителя суспензии является асимметричной относительно центральной оси, перпендикулярной оси держателя.
m
[00346] Согласно другому варианту реализации профилированный трубопровод распределителя суспензии имеет пару боковых стенок. Профилированный трубопровод выполнен таким образом, что поток суспензии, перемещающейся в области выпуклой внутренней поверхности и рядом по меньшей мере с одной из боковых стенок в направлении к выпускному распределительному отверстию, имеет завихренность с параметром (S) закрутки от примерно 0 до примерно 10.
m
[00347] Согласно другому варианту реализации поток суспензии, перемещающейся в области выпуклой внутренней поверхности рядом по меньшей мере с одной из боковых стенок в направлении к выпускному распределительному отверстию, имеет завихренность с параметром (S) закрутки от примерно 0,5 до примерно 5.
m
[00348] Согласно другому варианту реализации поток суспензии, перемещающейся в области выпуклой внутренней поверхности рядом по меньшей мере с одной из боковых стенок в направлении к выпускному распределительному отверстию, имеет угол (S) завихрения от примерно 0° до примерно 84°.
[00349] Согласно другому варианту реализации выпускное распределительное отверстие распределителя суспензии содержит выпускное отверстие, имеющее ширину, измеренную вдоль поперечной оси, и высоту, измеренную вдоль вертикальной оси, взаимно перпендикулярной продольной оси и поперечной оси. Входная часть содержит впускное отверстие, имеющее входную ширину распределителя, измеренную вдоль поперечной оси, и входную высоту, измеренную вдоль вертикальной оси, причем входная ширина распределителя меньше, чем ширина выпускного распределительного отверстия.
[00350] Согласно другому варианту реализации отношение ширины к высоте выпускного отверстия распределителя суспензии составляет примерно 4 или больше.
[00351] Согласно другому варианту реализации по меньшей мере один трубопровод из подающего трубопровода и распределительного трубопровода распределителя суспензии имеет область стабилизации потока, выполненную с возможностью уменьшения средней скорости подачи суспензии, втекающей во впускное подающее отверстие и перемещающейся к выпускному распределительному отверстию таким образом, что поток суспензии, вытекающей из выпускного распределительного отверстия, имеет среднюю разгрузочную скорость, которая по меньшей мере на 20% меньше чем средняя скорость подачи.
[00352] Согласно другому варианту реализации распределитель суспензии содержит раздвоенный подающий трубопровод, включающий первую и вторую подающие части, каждая из которых имеет входную часть с впускным подающим отверстием и выпускным подающим отверстием, сообщающимся по текучей среде с впускным подающим отверстием. Входная часть в целом проходит вдоль вертикальной оси. Профилированный трубопровод, имеющий бульбообразную часть, сообщающуюся по текучей среде с выпускным подающим отверстием входной части. Переходная часть сообщается по текучей среде с бульбообразной частью, и переходная часть проходит вдоль продольной оси, которая перпендикулярна вертикальной оси. Распределительный трубопровод в целом проходит вдоль продольной оси и содержит входную часть и выпускное распределительное отверстие, сообщающееся по текучей среде с входной частью. Входная часть сообщается по текучей среде с первым и вторым впускными подающими отверстиями подающего трубопровода. Выпускное распределительное отверстие проходит на заданное расстояние вдоль поперечной оси. Поперечная ось по существу перпендикулярна продольной оси. Каждая из первой и второй бульбообразных частей имеет расширительную область с площадью сечения потока, которая больше, чем площадь сечения потока смежной области выше по ходу потока от расширительной области относительно направления потока суспензии, протекающей из соответствующих первого и второго впускных подающих отверстий к выпускному распределительному отверстию распределительного трубопровода. Каждый из первого и второго профилированных трубопроводов также имеет выпуклую внутреннюю поверхность, расположенную напротив соответствующей из первой и второй выпускных подающих отверстий первой и второй входных частей.
[00353] Согласно другому варианту реализации распределитель суспензии содержит первую и вторую жесткие поддерживающие вставку, каждый из которых имеет опорную поверхность, по существу соответствующую форме выпуклой внутренней поверхности первого и второго профилированных трубопроводов. Поддерживающие вставки соответственно расположены под выпуклыми внутренними поверхностями.
[00354] Согласно другому варианту реализации первое и второе впускные подающие отверстия и первая и вторая входные части расположены под соответствующим углом подачи в диапазоне до примерно 135° относительно продольной оси.
[00355] Согласно другому варианту реализации первое и второе впускные подающие отверстия и первая и вторая входные части расположены под соответствующим углом подачи, по существу выровненным с продольной осью.
[00356] Согласно другому варианту реализации смешивающий и распределяющий вяжущую суспензию узел содержит смеситель, выполненный с возможностью смешивания воды и вяжущего материала для формирования водной вяжущей суспензии. Распределитель суспензии сообщается по текучей среде со смесителем. Распределитель суспензии содержит подающий трубопровод, включающий входную часть с впускным подающим отверстием и выпускным подающим отверстием, сообщающимся по текучей среде с впускным подающим отверстием. Входная часть проходит вдоль оси первого питающего потока. Подающий трубопровод содержит профилированный трубопровод, имеющий бульбообразную часть, сообщающуюся по текучей среде с выпускным подающим отверстием входной части. Подающий трубопровод также содержит переходную часть, сообщающуюся по текучей среде с бульбообразной частью. Переходная часть проходит вдоль оси второго питающего потока. Ось второго питающего потока не параллельна оси первого питающего потока. Распределительный трубопровод в целом проходит вдоль продольной оси и содержит входную часть и выпускное распределительное отверстие, сообщающееся по текучей среде с входной частью. Входная часть сообщается по текучей среде с впускным подающим отверстием подающего трубопровода. Выпускное распределительное отверстие проходит на заданное расстояние вдоль поперечной оси, которая по существу перпендикулярна продольной оси. Бульбообразная часть имеет расширительную область, имеющую площадь поперечного сечения потока, которая больше чем площадь поперечного сечения потока смежной области выше по ходу потока от расширительной области относительно направления потока суспензии, протекающей от впускного подающего отверстия к выпускному распределительному отверстию распределительного трубопровода. Профилированный трубопровод имеет выпуклую внутреннюю поверхность, расположенную напротив выпускного подающего отверстия входной части.
[00357] Согласно другому варианту реализации способ подготовки вяжущего продукта включает этапы, согласно которым: (a) выпускают водную вяжущую суспензию из смесителя, (b) обеспечивают протекание водной вяжущей суспензии со средней скоростью подачи сквозь впускное подающее отверстие распределителя суспензии вдоль оси первого питающего потока, (c) обеспечивают протекание водной вяжущей суспензии в бульбообразную часть распределителя суспензии, причем указанная бульбообразная часть имеет расширительную область с площадью сечения потока, которая больше, чем площадь сечения потока в смежной области выше по ходу потока расширительной области относительно направления потока суспензии, протекающей от впускного подающего отверстия, при этом указанная бульбообразная часть выполнена с возможностью уменьшения средней скорости потока водной вяжущей суспензии, перемещающейся от впускного подающего отверстия сквозь бульбообразная часть, (d) обеспечивают протекание водной вяжущей суспензии в переходную часть, проходящую вдоль оси второго питающего потока, причем указанная ось второго питающего потока непараллельна оси первого питающего потока, и (e) обеспечивают протекание водной вяжущей суспензии в распределительный трубопровод, содержащий выпускное распределительное отверстие, проходящее на заданное расстояние вдоль поперечной оси, по существу перпендикулярной продольной оси. Профилированный трубопровод имеет выпуклую внутреннюю поверхность, расположенную напротив оси первого питающего потока таким образом, что водная вяжущая суспензия протекает в радиальном потоке в плоскости, по существу перпендикулярной оси первого питающего потока.
m
[00358] Согласно другому варианту реализации способ подготовки вяжущего продукта дополнительно включает протекание суспензии сквозь область с выпуклой внутренней поверхностью и рядом по меньшей мере с одной из боковых стенок в направлении к выпускному распределительному отверстию, поток которой имеет завихренность с параметром (S) закрутки от примерно 0 до примерно 10.
m
[00359] Согласно другому варианту реализации поток суспензии, протекающей сквозь область с выпуклой внутренней поверхностью и рядом по меньшей мере с одной из боковых стенок в направлении к выпускному распределительному отверстию, имеет завихренность с параметром (S) закрутки от примерно 0,5 до примерно 5.
m
[00360] Согласно другому варианту реализации поток суспензии, протекающей сквозь область с выпуклой внутренней поверхностью и рядом по меньшей мере с одной из боковых стенок в направлении к выпускному распределительному отверстию, имеет угол (S) завихрения от примерно 0° до примерно 84°.
[00361] Согласно другому варианту реализации способ подготовки вяжущего продукта дополнительно включает протекание водной вяжущей суспензии сквозь область стабилизации потока, выполненную с возможностью уменьшения средней скорости подачи водной вяжущей суспензии, втекающей во впускное подающее отверстие и вытекающей в выпускное распределительное отверстие, и выпуск водной вяжущей суспензии из выпускного распределительного отверстия со средней разгрузочной скоростью, которая по меньшей мере на 20% меньше, чем средняя скорость подачи.
ПРИМЕР 1
1-16
1
16
1-16
1-16
11
1-10
[00362] В данном Примере и на относящемся к нему фиг. 65 оценены конкретная геометрия половинной части 1205 распределителя суспензии в шестнадцати различных местах L между первым местом L во втором впускном подающем отверстии 325 и шестнадцатым местом L в половинной части 1207 выпускного распределительного отверстия 330. Каждое место L представляет поперечное сечение половинной части 1205 распределителя суспензии, как указано соответствующей линией. Для определения расстояния между смежными местами L использовалась линия 1212 потока, проходящая вдоль геометрического центра каждого поперечного сечения. Одиннадцатое место L соответствует половинной части 1214 входной части 352 распределительного трубопровода 328, которая соответствует отверстию 342 второго выпускного подающего отверстия 345 половинной части 1207 подающего трубопровода 320. Соответственно, с первого по десятое места L были заданы в половинной части 1207 подающего трубопровода 320, и с одиннадцатого по шестнадцатое места были заданы в половинной части 1209 распределительного трубопровода 328.
1-16
1-16
1-16
1-16
1-16
[00363] Для каждого места L были определены следующие геометрические значения: расстояние вдоль линия 1212 тока между вторым впускным подающим отверстием 325 и конкретным местом L; площадь отверстия в месте L; периметр места L и гидравлический диаметр места L. Гидравлический диаметр был вычислен с использованием следующей формулы:
hyd
D = 4×A/P                                           (Уравнение 1),
где:
hyd
D - гидравлический диаметр,
1-16
A - площадь конкретного места L и
1-16
P - периметр конкретного места L.
1-16
Для описания внутренней геометрии потока могут быть определены безразмерные значения для каждого места L с использованием входных условий, как показано в Таблице I. Для описания безразмерной геометрии половинной части 1205 распределителя суспензии, показанной на фиг. 66, использовались уравнения подобранных кривых, которые показывают безразмерное расстояние от входного отверстия в зависимости от безразмерной площади и гидравлического диаметра.
1-16
1
11
1
11
1-11
6
7
7
6
[00364] Анализ безразмерных значений для каждого места L показывает, что площадь поперечного сечения потока увеличивается начиная с первого места L во втором впускном подающем отверстии 325 и до одиннадцатого места L в половинной части 1214 входной части 352 (также в отверстии 342 второго выпускного подающего отверстия 345). В данном варианте реализации площадь сечения потока в половинной части 1214 входной части 352 примерно на 1/3 больше, чем площадь поперечного сечения потока во втором впускном подающем отверстии 325. Между первым местом L и одиннадцатым местом L площадь сечения потока второй входной части 337 и второго профилированного трубопровода 339 изменяется в направлении от места к месту L. В данной области по меньшей мере два смежных места L, L выполнены таким образом, что место L, расположенное дальше от второго впускного подающего отверстия 325, имеет площадь сечения потока, которая меньше, чем смежное место L, расположенное ближе к второму впускному подающему отверстию 325.
1
11
4-6
3
[00365] Между первым местом L и одиннадцатым местом L в половинной части 1207 подающего трубопровода 322 присутствует расширительная область (например, L), имеющая площадь сечения потока, которая больше, чем площадь сечения потока в смежной области (например, L) выше по ходу потока расширительной области в направлении от второго входного отверстия 335 к половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330. Вторая входная часть 337 и второй профилированный трубопровод 341 имеют поперечное сечение, которое изменяется вдоль направления потока 1212 для способствования распределению второго потока суспензии, протекающей через них.
11
16
[00366] Площадь поперечного сечения уменьшается, начиная с одиннадцатого места L, расположенного в половинной части 1214 входной части 352 распределительного трубопровода 328, и до шестнадцатого места L, расположенного в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328. В примере согласно данному варианту реализации площадь сечения потока половинной части 1214 входной части 352 составляет примерно 95% от площади сечения потока половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330.
1
16
[00367] Площадь сечения потока в первом месте L, расположенном во втором впускном подающем отверстии 325, меньше, чем площадь сечения потока в шестнадцатом месте L, расположенном в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328. В примере согласно данному варианту реализации площадь сечения потока в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328 примерно на 1/4 больше, чем площадь сечения потока во втором впускном подающем отверстии 325.
1
11
[00368] Гидравлический диаметр уменьшается, начиная с первого места L, расположенного во втором впускном подающем отверстии 325, и до одиннадцатого места L, расположенного в половинной части 1214 входной части 352 распределительного трубопровода 328. В примере согласно данному варианту реализации гидравлический диаметр в половинной части 1214 входной части 352 распределительного трубопровода 328 составляет примерно 1/2 гидравлического диаметра во втором впускном подающем отверстии 325.
11
16
[00369] Гидравлический диаметр уменьшается, начиная с одиннадцатого места L, расположенного в половинной части 1214 входной части 352 распределительного трубопровода 328, и до шестнадцатого места L, расположенного в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328. В примере согласно данному варианту реализации гидравлический диаметр половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328 составляет примерно 95% от гидравлического диаметра половинной части 1214 входной части 352 распределительного трубопровода 328.
1
16
[00370] Гидравлический диаметр в первом месте L, расположенном во втором входном отверстии 325, больше, чем гидравлический диаметр в шестнадцатом месте L, расположенном в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328. В примере согласно данному варианту реализации гидравлический диаметр в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328 меньше, чем примерно половина гидравлического диаметра второго впускного подающего отверстия 325.
ТАБЛИЦА I - ГЕОМЕТРИЯ
Место
Безразмерные значения
Расстояние от входного отверстия
Площадь
Периметр
Гидравлический диаметр
L1
0,00
1,00
1,00
1,00
L2
0,07
1,00
1,00
1,00
L3
0,14
0,91
0,98
0,93
L4
0,20
1,01
1,07
0,94
L5
0,27
1,18
1,24
0,95
L6
0,34
1,25
1,45
0,87
L7
0,41
1,16
1,68
0,69
L8
0,47
1,13
1,93
0,59
L9
0,54
1,23
2,20
0,56
L10
0,61
1,35
2,47
0,55
L11
0,68
1,33
2,73
0,49
L12
0,75
1,28
2,70
0,47
L13
0,81
1,27
2,68
0,48
L14
0,88
1,26
2,67
0,47
L15
0,95
1,26
2,67
0,47
L16
1,00
1,26
2,67
0,47
ПРИМЕР 2
3
[00371] В данном Примере половинная часть 1205 распределителя суспензии, показанного на фиг. 65, использована для моделирования потока гипсовой суспензии, протекающей через нее, при различных условиях потока. Для всех условий потока плотность (ρ) водной гипсовой суспензии была установлена в 1000 кг/м. Водная гипсовая суспензия представляет собой разжижающийся при сдвиге материал, так что при применении к ней сдвига ее вязкость уменьшается. Вязкость (μ) в Па•с гипсовой суспензии была вычислена с использованием модели текучей среды, подчиняющейся степенному закону, которая может быть описана следующим уравнением:
n-1
μ = K•                                                  (Уравнение 2),
где:
К - константа,
- скорость сдвига и
n - константа, в данном случае равная 0,133.
1-16
[00372] В первом состоянии потока гипсовая суспензия имеет коэффициент вязкости К=50 в модели степенного закона и протекает во второе впускное подающее отверстие 325 со скоростью 2,5 м/с. Для определения реологических характеристик распределителя был использован вычислительный способ гидродинамики с применением метода конечных объемов. В каждом месте L были определены следующие реологические характеристики: средневзвешенная по площади скорость (U); средневзвешенная по площади скорость сдвига (); вязкость, вычисленная с использованием модели степенного закона (Уравнение 2); сдвиговое напряжение; и число Рейнольдса (Re).
[00373] Сдвиговое напряжение было вычислено с использованием следующего уравнения:
Сдвиговое напряжение = μ ×                   (Уравнение 3),
где:
μ - вязкость, вычисленная с использованием модели степенного закона (Уравнение 2), и
- скорость сдвига.
[00374] Число Рейнольдса было вычислено с использованием следующего уравнения:
hyd
Re = ρ × U × D / μ                                 (Уравнение 4),
где:
ρ - плотность гипсовой суспензии,
U - средневзвешенная по площади скорость,
hyd
D - гидравлический диаметр и
μ - вычисленная с использованием модели степенного закона (Уравнение 2).
1-16
1-16
[00375] Во втором состоянии потока скорость подачи гипсовой суспензии во второе впускное подающее отверстие 325 была увеличена до 3,55 м/с. Все другие условия оставались теми же, что и в первом состоянии потока в данном Примере. Были смоделированы размерные значения для указанных реологических характеристик в каждом месте L для первого состояния потока, при котором скорость на входе составляет 2,5 м/с, и для второго состояния потока, при котором скорость на входе составляет 3,55 м/с. Безразмерные значения реологических характеристик для каждого места L были определены с использованием входных условий, как отражено в Таблице II.
1
16
[00376] Для обоих состояний потока, при которых К был задан равным 50, средняя скорость уменьшалась от первого места L во втором впускном подающем отверстии 325 до шестнадцатого места L в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328. В показанном на чертеже варианте реализации средняя скорость уменьшалась примерно до 1/5, как показано на фиг. 67.
1
16
1
16
[00377] Для обоих состояний потока скорость сдвига увеличивалась от первого места L во втором впускном подающем отверстии 325 до шестнадцатого места L в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328. В показанном на чертеже варианте реализации скорость сдвига приблизительно удваивалась на участке от первого места L во втором впускном подающем отверстии 325 до шестнадцатого места L в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328, как показано на фиг. 68.
1
16
1
16
[00378] Для обоих состояний потока расчетная вязкость уменьшалась от первого места L во втором впускном подающем отверстии 325 до шестнадцатого места L в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328. В показанном на чертеже варианте реализации расчетная вязкость уменьшалась от первого места L во втором впускном подающем отверстии 325 к шестнадцатому месту L в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328 примерно наполовину, как показано на фиг. 69.
1
16
1
16
[00379] Для обоих состояний потока, как показано на фиг. 70, сдвиговое напряжение увеличивалось от первого места L во втором впускном подающем отверстии 325 до шестнадцатого места L в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328. В показанном на чертеже варианте реализации сдвиговое напряжение увеличивалось примерно на 10% от первого места L во втором впускном подающем отверстии 325 до шестнадцатого места L в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328.
1
16
1
16
16
[00380] Для обоих состояний потока число Рейнольдса, как показано на фиг. 71, уменьшалось от первого места L во втором впускном подающем отверстии 325 до шестнадцатого места L в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328. В показанном на чертеже варианте реализации число Рейнольдса уменьшалось от первого места L во втором впускном подающем отверстии 325 до шестнадцатого места L в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328 примерно на 1/3. Для обоих состояний потока числа Рейнольдса в шестнадцатом месте L в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328 находится в ламинарной области.
ТАБЛИЦА II - БЕЗРАЗМЕРНЫЕ РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА (К = 50)
Место
Скорость на входе = 2,50 м/с
Скорость на входе = 3,55 м/с
Скорость
Скорость сдвига
Расчетная вязкость
Сдвиговое напряжение
Число Рейнольдса
Скорость
Скорость сдвига
Расчетная вязкость
Сдвиговое напряжение
Число Рейнольдса
L1
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
L2
1,00
1,18
0,87
1,02
1,15
1,00
1,20
0,85
1,03
1,17
L3
1,10
1,36
0,77
1,04
1,33
1,10
1,40
0,75
1,05
1,36
L4
1,00
1,30
0,80
1,04
1,18
0,99
1,32
0,79
1,04
1,19
L5
0,86
1,19
0,86
1,02
0,96
0,86
1,22
0,84
1,03
0,98
L6
0,83
1,23
0,83
1,03
0,86
0,83
1,28
0,81
1,03
0,89
L7
0,90
1,65
0,65
1,07
0,96
0,90
1,73
0,62
1,08
0,99
L8
0,90
1,73
0,62
1,08
0,85
0,90
1,80
0,60
1,08
0,88
L9
0,82
1,67
0,64
1,07
0,72
0,82
1,74
0,62
1,08
0,74
L10
0,77
1,63
0,65
1,07
0,64
0,77
1,73
0,62
1,08
0,68
L11
0,76
1,83
0,59
1,08
0,62
0,76
1,93
0,57
1,09
0,65
L12
0,78
1,84
0,59
1,08
0,63
0,78
1,92
0,57
1,09
0,65
L13
0,78
1,88
0,58
1,09
0,64
0,78
1,93
0,57
1,09
0,65
L14
0,78
1,88
0,58
1,09
0,64
0,78
1,95
0,56
1,09
0,66
L15
0,78
1,85
0,59
1,09
0,63
0,78
1,92
0,57
1,09
0,65
L16
0,79
1,89
0,58
1,09
0,65
0,79
1,98
0,55
1,09
0,67
ПРИМЕР 3
[00381] В данном Примере использовалась половинная часть 1205 распределителя суспензии, показанная на фиг. 65, для моделирования потока гипсовой суспензии, протекающей через нее, при состояниях потока, подобных состояниям потока, указанным в Примере 2, за исключением того, что значение коэффициента К в модели степенного закона (Уравнение 2) было задано равным 100. В других отношениях состояния потока были подобны состояниям потока в Примере 2.
1-16
1-16
[00382] Кроме того, реологические характеристики были оценены также и для скоростей подачи гипсовой суспензии во второе впускное подающее отверстие 325, составляющих 2,50 м/с и 3,55 м/с. В каждом месте L были определены следующие реологические характеристики: средневзвешенная по площади скорость (U); средневзвешенная по площади скорость сдвига (); вязкость, вычисленная с использованием модели степенного закона (Уравнение 2); сдвиговое напряжение (Уравнение 3) и число Рейнольдса (Re) (Уравнение 4). Безразмерные значения реологических характеристик для каждого места L были определены с использованием входных условий, как показано в Таблице III.
1
16
[00383] Для обоих состояний потока, при которых коэффициент К был задан равным 100, средняя скорость уменьшалась от первого места L во втором впускном подающем отверстии 325 до шестнадцатого места L в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328. В показанном на чертеже варианте реализации средняя скорость была уменьшена примерно на 1/5. Результаты для средней скорости на безразмерной основе были по существу теми же, что и в Примере 2 и на фиг. 67.
1
16
1
16
[00384] Для обоих состояний потока скорость сдвига увеличивалась от первого места L во втором впускном подающем отверстии 325 до шестнадцатого места L в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328. В показанном на чертеже варианте реализации скорость сдвига приблизительно удваивалась от первого места L во втором впускном подающем отверстии 325 до шестнадцатого места L в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328. Результаты для скорости сдвига на безразмерной основе были по существу теми же, что и в Примере 2 и на фиг. 68.
1
16
1
16
[00385] Для обоих состояний потока расчетная вязкость уменьшалась от первого места L во втором впускном подающем отверстии 325 до шестнадцатого места L в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328. В показанном на чертеже варианте реализации расчетная вязкость уменьшалась от первого места L во втором впускном подающем отверстии 325 до шестнадцатого места L в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328 примерно наполовину. Результаты для расчетной вязкости на безразмерной основе были по существу теми же, что и в Примере 2 и на фиг. 69.
1
16
1
16
[00386] Для обоих состояний потока сдвиговое напряжение увеличивалось от первого места L во втором впускном подающем отверстии 325 до шестнадцатого места L в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328. В показанном на чертеже варианте реализации сдвиговое напряжение увеличивалось примерно на 10% от первого места L во втором впускном подающем отверстии 325 до шестнадцатого места L в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328. Результаты для сдвигового напряжения на безразмерной основе были по существу теми же, что и в Примере 2 и на фиг. 70.
1
16
1
16
16
[00387] Для обоих состояний потока число Рейнольдса уменьшалось от первого места L во втором впускном подающем отверстии 325 до шестнадцатого места L в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328. В показанном на чертеже варианте реализации число Рейнольдса уменьшалось от первого места L во втором впускном подающем отверстии 325 до шестнадцатого места L в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328 примерно на 1/3. Для обоих состояний потока число Рейнольдса в шестнадцатом месте L в половинной части 1217 выпускного распределительного отверстия 330 распределительного трубопровода 328 находится в ламинарной области. Результаты для числа Рейнольдса на безразмерной основе были по существу теми же, что и в Примере 2 и на фиг. 71.
[00388] На фиг. 67-71 показаны графики реологических характеристик, вычисленных для различных состояний потока в Примерах 2 и 3. Для описания изменений в реологических характеристиках в зависимости от расстояния между впускным подающим отверстием и половинной частью выпускного распределительного отверстия использовались уравнения подобранных кривых. Соответственно, Примеры 2 и 3 показывают, что реологические характеристики являются постоянными и не зависят от изменений скорости на входе и/или вязкости.
ТАБЛИЦА III - БЕЗРАЗМЕРНЫЕ РЕОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (К = 100)
Место
Скорость на входе = 2,50 м/с
Скорость на входе = 3,55 м/с
Скорость
Скорость сдвига
Расчетная вязкость
Сдвиговое напряжение
Число Рейнольдса
Скорость
Скорость сдвига
Расчетная вязкость
Сдвиговое напряжение
Число Рейнольдса
L1
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
L2
1,00
1,16
0,88
1,02
1,13
1,00
1,21
0,85
1,03
1,18
L3
1,10
1,35
0,77
1,04
1,32
1,10
1,39
0,75
1,04
1,35
L4
1,00
1,28
0,80
1,03
1,17
1,00
1,35
0,77
1,04
1,22
L5
0,87
1,15
0,88
1,02
0,94
0,86
1,23
0,84
1,03
0,99
L6
0,83
1,18
0,87
1,02
0,83
0,83
1,27
0,81
1,03
0,88
L7
0,90
1,60
0,66
1,06
0,93
0,90
1,70
0,63
1,07
0,98
L8
0,90
1,70
0,63
1,07
0,84
0,90
1,77
0,61
1,08
0,87
L9
0,82
1,61
0,66
1,07
0,69
0,82
1,71
0,63
1,07
0,73
L10
0,77
1,57
0,68
1,06
0,62
0,77
1,67
0,64
1,07
0,66
L11
0,76
1,76
0,61
1,08
0,60
0,76
1,88
0,58
1,09
0,64
L12
0,78
1,79
0,60
1,08
0,61
0,78
1,90
0,57
1,09
0,64
L13
0,78
1,81
0,60
1,08
0,62
0,78
1,93
0,57
1,09
0,65
L14
0,78
1,84
0,59
1,08
0,63
0,78
1,94
0,56
1,09
0,66
L15
0,78
1,80
0,60
1,08
0,62
0,78
1,90
0,57
1,09
0,64
L16
0,79
1,87
0,58
1,09
0,64
0,79
1,96
0,56
1,09
0,67
ПРИМЕР 4
[00389] В этом Примере для моделирования потока гипсовой суспензии в одной из бульбообразных частей 2120 подающего трубопровода 2022 использовали распределитель 2020 суспензии, показанный на фиг. 72. Как показано на фиг. 72, каждая из первой и второй входных частей 2036, 2037 распределителя 2020 суспензии имеет диаметр D. Распределитель 2020 суспензии имеет длину, измеренную вдоль продольной оси, примерно 12×D. Распределитель 2020 суспензии является осесимметричным относительно центральной продольной оси 50, в целом проходящей в машинном направлении 2192. Распределитель 2020 суспензии может быть разделен на две половинные части 2004, 2005, которые по существу являются осесимметричными относительно центральной продольной оси.
[00390] Как показано на фиг. 73, половинную часть 2004 распределителя суспензии, показанного на фиг. 72, использовали для моделирования потока гипсовой суспензии, протекающей сквозь нее, при параметрах потока, подобных тем, которые присутствовали в Примере 2, за исключением использования различных безразмерных выражений скорости. Входной диаметр D(x*=x/D) был выбран в качестве масштаба длины для обезразмеривания вектора положения x(x*=x/D), и средняя скорость (U) на входе использовалась в качестве масштаба скорости для обезразмеривания вектора u(u*=u/U) скорости. В остальных отношениях параметры потока были подобны параметрам потока в Примере 2.
[00391] Как показано на фиг. 73-76, для определения реологических характеристик в половинной части распределителя использовали способ гидродинамического моделирования (CFD) с методом конечных объемов. В частности, были вычислены средние скорости в различных вертикальных местах области A. Была проанализирована область, проходящая на расстояние примерно 0,75D от центра входной части в области A. Для вычисления двенадцати различных средних скоростей суспензии, протекающей радиально вокруг бульбообразной части, были проанализированы двенадцать радиально разнесенных вертикальных сечений. Эти двенадцать мест по существу были радиально разнесены таким образом, что каждое смежное радиальное место отстояло от смежного примерно на 30°. Как показано на фиг. 75 и 76, радиальное место 1 соответствует направлению, противоположному машинному направлению 2192, и радиальное место 7 соответствует направлению, совпадающему с машинным направлением 2192. Радиальные места 4 и 10 соответствуют направлениям, по существу совпадающим с поперечной осью 60.
1
2
[00392] Способ гидродинамического моделирования использовался с двумя различными условиями скорости на входе, u=U и u=1,5U. Результаты анализа способом гидродинамического моделирования приведены в Таблице IV. Величина скорости выражена в форме безразмерного абсолютного значения (|u|*=|u|/U). Эти данные также графически представлены на фиг. 77. Разумеется, другая половинная часть 2005 распределителя 2020 суспензии должна иметь подобные реологические характеристики.
[00393] Для обоих состояний потока средняя скорость в каждом радиальном месте 1-12 была меньше, чем входная скорость, но больше чем 0. Средняя скорость находилась в диапазоне от примерно 1/2 до примерно 7/8 входной скорости (u*~ от 0,48 до 0,83 входной скорости). Профилированная выпуклая поверхность впадины в бульбообразной части способствовала перенаправлению потока суспензии, протекающей из входной части, радиально наружу во всех направлениях.
[00394] Скорость суспензии также уменьшилась относительно входной скорости. Средняя скорость во всех двенадцати радиальных местах для данного состояния потока была по существу одинакова (~0,65 или 65% от входной скорости).
[00395] Кроме того, в каждом состоянии потока самые высокие средние скорости наблюдались в радиальных местах 3-5 и 9-11. Более высокая средняя скорость вдоль поперечной оси или вдоль перпендикулярного машинному направления 60 способствует увеличению краевого потока у боковых стенок.
[00396] Соответственно, в этом Примере показано, что бульбообразная часть 2120 способствует замедлить поток суспензии и изменить направление потока суспензии от нисходящего вертикального направления к радиальному направлению в горизонтальной плоскости наружу. Кроме того, бульбообразная часть 2120 позволяет отклонить поток суспензии к наружным и внутренним боковым стенкам профилированного трубопровода половинной части 2004 распределителя 2020 суспензии для облегчения перемещения суспензии в перпендикулярном машинному направлении 60.
ТАБЛИЦА IV - Безразмерная радиальная скорость распределения
Входная скорость
U<sub>1</sub> = U
U<sub>2</sub> = 1,5U
Место
u* = u/U<sub>1</sub>
u* = u/U<sub>2</sub>
R1
0,48
0,50
R2
0,56
0,60
R3
0,68
0,74
R4
0,76
0,72
R5
0,75
0,72
R6
0,60
0,49
R7
0,59
0,57
R8
0,58
0,58
R9
0,79
0,82
R10
0,79
0,83
R11
0,72
0,75
R12
0,53
0,61
Средняя скорость u*
0,65
0,66
ПРИМЕР 5
[00397] В этом Примере для моделирования потока гипсовой суспензии в одном из профилированных трубопроводов 2041 подающего трубопровода 2022 использовали распределитель 2020 суспензии, показанный на фиг. 72. Как показано на фиг. 78, половинную часть 2004 распределителя 2020, показанного на фиг. 72, использовали для моделирования потока гипсовой суспензии, протекающей сквозь нее, при параметрах потока, подобных параметрам потока в Примере 2, за исключением использования безразмерного выражения скорости, подобно Примеру 4. В частности, была проанализирована завихренность суспензии у боковых внутренней и наружной стенок профилированного трубопровода.
[00398] Как показано на фиг. 73, 74 и 78, для определения реологических характеристик в половинной части 2004 распределителя 2020 использовали способ вычислительной гидродинамики (способ гидродинамического моделирования) с методом конечных объемов. В частности, была проанализирована завихренность суспензии рядом с внутренней и наружной боковыми стенками профилированного трубопровода 2041. Как показано на фиг. 73, суспензия после ее втекания в профилированный трубопровод 2041 перемещается закручивающимся потоком. При перемещении суспензии вдоль машинного направления 2192 к выпускному распределительному отверстию 2030 линии потока суспензии становятся более упорядоченными. Была проанализирована завихренность суспензии в области профилированного трубопровода 2041 в продольном месте размером примерно от 1 D до 3/4 D (1,72 D) в областях В1 и В2, как показано на фиг. 74 и 78.
[00399] Завихренность суспензии является функцией ее тангенциальной скорости и ее скорости в осевом (или машинном) направлении. Как показано на фиг. 78, степень завихренности закручивающегося потока обычно характеризуется параметром (S) закрутки, вычисленным как отношение потоков углового и линейного количества движения с использованием следующей формулы:
[00400] Если в Уравнении 5 использовать средние значения тангенциальной скорости и осевой скорости, оно примет следующий вид:
m
Для этого примера характеристическая завихренность с параметром закрутки (S) может быть выражена с использованием следующей формулы:
В этом примере расчетная завихренность использовалась для вычисления угла завихрения с использованием следующей формулы:
-1
m
т.е. угол завихрения ~ tg(S).
1
2
m
[00401] Способ гидродинамического моделирования использовался с двумя различными безразмерными условиями входной скорости u=U и u=1,5U. Результаты анализа способом гидродинамического моделирования приведены в Таблице V. Разумеется, другая половинная часть распределителя суспензии должна иметь подобные реологические характеристики. В результате этого анализа выяснилось, что согласно различным вариантам реализации распределитель суспензии может быть выполнен с достижением завихренности с параметром закрутки S в диапазоне от примерно 0 до примерно 10 и угла завихрения в диапазоне от примерно 0° до примерно 84°.
[00402] Для обоих состояний потока максимальная тангенциальная скорость на краях составляла по меньшей мере примерно половину входной скорости в краевой области входной части профилированного трубопровода. Завихренность рядом с боковыми стенками, как ожидается, будет способствовать поддерживанию чистоты внутренней геометрии распределителя суспензии во время использования. Как показано на фиг. 73, завихренность суспензии уменьшается вдоль машинной оси 50 в направлении потока к выпускному распределительному отверстию 2030.
ТАБЛИЦА V - ЗАВИХРЕННОСТЬ
Входная скорость
U<sub>1</sub> = U
U<sub>2</sub> = 1,5 U
u* = u/U<sub>1</sub>
u* = u/U<sub>2</sub>
Место MD = 1,72 D
B1
B2
B1
B2
Максимальная тангенциальная скорость
0,50
0,75
0,55
0,74
Средняя осевая скорость
0,71
0,63
0,67
0,65
Нижняя граница
Верхняя граница
Завихренность, Sm
0,71
1,19
0,82
1,14
0
10
Угол завихрения (°)
35
50
39
49
0
84
ПРИМЕР 6
[00403] В данном примере распределитель 2020 суспензии, показанный на фиг. 72, использовали для моделирования потока гипсовой суспензии сквозь подающий трубопровод 2022 и распределительный трубопровод 2028. Как показано на фиг. 73 и 74, половинная часть 2004 распределителя 2020, показанного на фиг. 72, использовали для моделирования потока гипсовой суспензии, протекающей через нее, с параметрами потока, подобными параметрам в Примере 2, за исключением использования безразмерного выражения скорости подобно Примеру 4.
3
[00404] Для всех состояний потока плотность (ρ) водной гипсовой суспензии была установлена 1000 кг/м и коэффициент вязкости К был установлен 50. Опять же, реологические характеристики были оценены как для безразмерной скорости подачи гипсовой суспензии во впускное подающее отверстие 2024 в областях B и 1,5B. Следующие реологические характеристики были определены в каждом последовательном безразмерном месте ниже по ходу потока входной части профилированного трубопровода 2041 вдоль машинного направления 2192 как функция входного диаметра D: средневзвешенная по площади скорость (U), средневзвешенная по площади скорость сдвига (), вязкость, вычисленная с использованием степенного уравнения течения (Уравнение 2), и число Рейнольдса (Rе) (Уравнение 4). Также был вычислен гидравлический диаметр (Уравнение 1) в отмеченных последовательных безразмерных местах вдоль продольной оси 50. Безразмерные значения реологических характеристик для каждого места были определены с использованием входных параметров потока, как показано в Таблице VI.
[00405] На фиг. 79-82 показаны графики реологических характеристик, вычисленных для различных параметров потока в Примере 6. Для описания изменений в реологических характеристиках в зависимости от расстояния между впускным подающим отверстием и половинной частью 2004 выпускного распределительного отверстия 2030 были использованы уравнения пригодных кривых. Соответственно, в примерах показано, что реологические характеристики являются постоянными и не зависят от изменений входной скорости.
[00406] Для обоих параметров потока средняя скорость уменьшалась от первого места (примерно 3D) в подающем трубопроводе к последнему месту (примерно 12D) в половинной части 2117 выпускного распределительного отверстия 2030 распределительного трубопровода 2028. Средняя скорость по существу прогрессивно уменьшалась при перемещении суспензии вдоль машинного направления 2192. В показанном на чертеже варианте реализации средняя скорость уменьшалась примерно до 1/3 входной скорости, как показано на фиг. 79.
[00407] Для обоих параметров потока скорость сдвига увеличивалась от первого места (примерно 3D) в подающем трубопроводе 2022 до последнего места (примерно 12D) в половинной части 2117 выпускного распределительного отверстия 2030 распределительного трубопровода 2028. Скорость сдвига изменялась от места до места. В показанном на чертеже варианте реализации скорость сдвига увеличивалась в половинной части 2117 выпускного распределительного отверстия 2030 распределительного трубопровода 2028 относительно входного отверстия, как показано на фиг. 80.
[00408] Для обоих параметров потока расчетная вязкость уменьшалась от первого места (примерно 3D) в подающем трубопроводе до последнего места (примерно 12D) в половинной части 2117 выпускного распределительного отверстия 2030 распределительного трубопровода 2028. Расчетная вязкость изменялась от места до места. В показанном на чертеже варианте реализации расчетная вязкость уменьшалась в половинной части 2117 выпускного распределительного отверстия 2030 распределительного трубопровода 2028 относительно входного отверстия, как показано на фиг. 81.
[00409] Для обоих параметров потока, число Рейнольдса, как показано на фиг. 82, уменьшалось от первого места (примерно 3D) в подающем трубопроводе к последнему месту (примерно 12D) в половинной части 2117 выпускного распределительного отверстия 2030 распределительного трубопровода 2028. В показанном на чертеже варианте реализации число Рейнольдса уменьшилось в половинной части 2117 выпускного распределительного отверстия 2030 распределительного трубопровода 2028 относительно входного отверстия примерно до 1/2. Для обоих параметров потока числа Рейнольдса в половинной части 2117 выпускного распределительного отверстия 2030 распределительного трубопровода 2028 находится в ламинарной области.
[00410] Соответственно, было выяснено, что дальняя половина распределителя суспензии (между примерно 6D и примерно 12D) выполнена с возможностью создания области стабилизации потока, в которой средняя скорость суспензии и число Рейнольдса в целом являются стабильными и уменьшаются относительно условий впускного подающего отверстия. Как показано на фиг. 73, суспензия в целом протекает в безвихревом режиме вдоль машинного направления 2192 сквозь указанные области стабилизации потока.
ТАБЛИЦА VI - БЕЗРАЗМЕРНЫЕ РЕОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (К = 50)
Геометрия
Входная скорость = U<sub>1</sub>
Входная скорость = U<sub>2</sub>
Расстояние MD
Гидравлический диаметр
Скорость
Скорость сдвига
Расчетная вязкость
Число Рейнольдса
Скорость
Скорость сдвига
Расчетная вязкость
Число Рейнольдса
3,11
0,35
0,74
1,08
0,93
0,55
0,75
1,09
0,93
0,56
4,31
0,31
0,74
1,19
0,86
0,53
0,75
1,21
0,85
0,54
5,51
0,31
0,71
1,17
0,87
0,50
0,72
1,18
0,86
0,50
6,71
0,31
0,68
1,11
0,91
0,46
0,69
1,12
0,91
0,46
7,91
0,32
0,66
1,05
0,95
0,44
0,66
1,06
0,95
0,44
8,92
0,31
0,66
1,07
0,94
0,43
0,66
1,07
0,94
0,43
9,93
0,31
0,66
1,09
0,93
0,43
0,66
1,09
0,93
0,43
10,94
0,30
0,66
1,11
0,91
0,43
0,66
1,11
0,91
0,43
11,95
0,30
0,66
1,13
0,89
0,43
0,66
1,14
0,89
0,43
ПРИМЕР 7
[00411] В данном примере распределитель 2020 суспензии, показанный на фиг. 72, использовался для моделирования потока гипсовой суспензии в выпускном распределительном отверстии 2030 распределительного трубопровода 2028. В данном примере половинная часть 2004 распределителя суспензии, показанного на фиг. 73, использовалась для моделирования потока гипсовой суспензии, протекающей через нее, с параметрами потока, подобными параметрам в Примере 2, за исключением использования безразмерного выражения ширины выпускного отверстия 2081. Безразмерная ширина (w/W) измерена поперек половинной части 2119 выпускного отверстия 2081 выпускного распределительного отверстия 2030 (причем средняя линия в области поперечной центральной срединной линии 2187 равна нулю, как показано на фиг. 72). В остальных отношениях параметры потока подобны параметрам в Примере 2.
[00412] Для определения реологических характеристик в половинной части 2004 распределителя 2020 использовали способ гидродинамического моделирования с методом конечных объемов. В частности, был проанализирован угол распространения суспензии, выпущенной из выпускного отверстия 2081, в различных местах вдоль ширины половинной части 2119 выпускного отверстия 2081 выпускного распределительного отверстия 2030. Угол распространения был определен из следующей формулы:
-1
x
z
Угол распространения = tg(V/V),                                       (Уравнение 9)
x
z
где V - средняя скорость в перпендикулярном машинному направлении и V - средняя скорость в машинном направлении.
[00413] Угол распространения был вычислен для двух различных условий: когда профилирующий механизм не сжимает выпускное отверстие 2081 ("без профилирования"), и когда профилирующий механизм сжимает выпускное отверстие 2081 ("с профилированием"). В моделируемом распределителе 2020 суспензии выпускное отверстие 2081 имеет высоту примерно 3/4 дюйма (19,05 мм) по всей его ширине, составляющей приблизительно 10 дюймов (254 мм) для каждой половинной части 2004, 2005, и, таким образом, полная ширина выпускного отверстия 2081 составляет 20 дюймов (508 мм). Моделируемый профилирующий механизм содержит профилирующий элемент, который имеет ширину примерно 15 дюймов (381 мм) и выровнен с поперечной центральной срединной линией таким образом, что боковая часть выпускного распределительного отверстия смещена относительно профилирующего элемента и, таким образом, не подлежит сжатию. При условии моделирования "с профилированием" профилирующий механизм сжимает выпускное отверстие примерно до 1/8 дюйма (3,2 мм) таким образом, что выпускное отверстие составляет примерно 5/8 дюйма (15,9 мм) в области под профилирующим элементом. Угол распространения был определен для обоих условий, как показано в Таблице VII.
[00414] При обоих условиях угол распространения увеличивается при перемещения места дальше в направлении наружу от поперечной центральной срединной линии 2187 (ширина = 0). Угол распространения является максимальным у бокового края выпускного отверстия 2081.
[00415] Угол распространения может быть увеличен с использованием профилирующего механизма для сжатия выпускного отверстия 2030 и, таким образом, уменьшения высоты выпускного отверстия 2081. При моделируемом условии "с профилированием" максимальный угол распространения у бокового края (ширина = 0,466) увеличивается более чем на 25% относительно максимального угла при условии "без профилирования". При условии "с профилированием" средний угол распространения увеличивается более чем на 50% относительно среднего угла при условии "без профилирования".
ТАБЛИЦА VII - УГОЛ РАСПРОСТРАНЕНИЯ СУСПЕНЗИИ ПОСРЕДСТВОМ ПРОФИЛИРУЮЩЕГО МЕХАНИЗМА
Ширина выходного отверстия в месте определения угла (относительно средней линии)
Угол распространения (°)
Без профилирования
С профилированием
0,017
0,108
0,093
0,052
0,232
0,435
0,086
0,440
0,739
0,121
0,561
1,032
0,155
0,634
1,374
0,190
0,981
1,800
0,224
1,279
2,402
0,259
1,458
3,079
0,293
1,848
3,612
0,328
2,173
3,941
0,362
2,298
4,027
0,397
2,488
3,972
0,431
2,857
4,020
0,466
3,208
4,064
Среднее значение
1,469
2,471
[00416] Все ссылки, включая публикации, патентные заявки и патенты, процитированные в настоящей заявке, настоящим включены по ссылке до той же степени, в которой каждая ссылка была индивидуально и конкретно назначена для включения по ссылке и была включена полностью в настоящую заявку.
[00417] Использованные в настоящей заявке термины "некоторый" и "указанный", а также подобные указатели в контексте описания настоящего изобретения (в особенности в контексте пунктов приложенной формулы) следует толковать как охватывающие единственное число и множественное число, если явно не указано иное в настоящей заявке или очевидно не противоречит контексту. Термины "содержащий", "имеющий", "включая" и "состоящий из" следует толковать как открытые термины (т.е., означающие "содержащий помимо прочего") если явно не указано иное. Указание диапазонов значений в настоящей заявке служит только способом краткой ссылки индивидуально на каждое отдельное значение, попадающее в указанный диапазон, если явно не указано иное, и каждое отдельное значение включено в спецификацию, как если бы оно было индивидуально описано в настоящей заявке. Все способы, описанные в настоящей заявке, могут быть осуществлены в любо подходящем порядке, если явно не указано иное или однозначно не противоречит контексту. Использование любого и всех примеров, или приблизительного выражения (например, "такой как") в настоящей заявке предназначено только для простоты описания настоящего изобретения и не является ограничением объема защиты настоящего изобретения, если явно не указано иное. Ни одно выражение в описании не должно рассматриваться как указание на незаявленный элемент, существенный для практического осуществления настоящего изобретения.
[00418] Предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения, описанные в настоящей заявке, содержат наилучший способ реализации настоящего изобретения, известный изобретателям. Изменения описанных выше предпочтительных вариантов реализации могут быть очевидными для специалистов после ознакомления с приведенным выше описанием. Специалисты могут использовать такие изменения как соответствующие без отступления от идеи и объема защиты настоящего изобретения. Соответственно, объем защиты настоящего изобретения охватывает все модификации и эквиваленты объекта изобретения, описанного в пунктах приложенной формулы согласно соответствующему законодательству. Кроме того, любая комбинация вышеописанных элементов во всех возможных их изменениях попадает в объем зашиты настоящего изобретения, если явно не указано иное в настоящей заявке или однозначно не противоречит ее контексту.