將用於纖維增強的結構水泥板的水泥漿進料的改進方法及裝置的製作方法

2023-10-11 08:16:09 2

專利名稱：將用於纖維增強的結構水泥板的水泥漿進料的改進方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於使用可凝結漿料來生產結構板的連續方法及相關裝置，且更具體地涉及一種改進的漿料進料機流漿箱裝置，該裝置用於製造增強的水泥板，在此稱作結構水泥板(SCP)，其中纖維與速凝漿料進行組合以便提供撓曲強度。
背景技術：
水泥板已被用於建築業中來形成住宅和/或商業結構的內牆及外牆。與標準的基於石膏的壁板相比較，此類板的優點包括耐溼性。然而，此類常規板的一個缺點在於它們不具有在使得此類板可比得上(若不強於)結構膠合板或定向刨花板(OSB)的程度上的足夠的結構強度。典型地，該水泥板包括至少一個位於一種增強或穩定性材料的多層之間的硬化水泥複合層。在某些情況下，該增強或穩定性材料是玻璃纖維網眼織物或等效物。該網眼織物通常以一個薄片形式從一個輥施加在多層可凝結漿料之上或之間。用於常規水泥板的生產技術的實例提供在美國專利號4，420，295 ；4, 504，335以及6，176,920中，它們的內容通過引用結合在此。此外，其他石膏-水泥組合物概括地披露於美國專利號5，685，903 ； 5，858，083 及 5，958，131 中。Tonyan的美國專利號6，620，487(通過引用以其全文結合在此)披露一種增強的、 輕質的且尺寸穩定的板，該板能夠抗剪切負載(在緊固至框架上時等於或超過由膠合板或定向刨花板所提供的剪切負載)。這些板採用了由阿爾法半水硫酸鈣、水硬水泥、活性火山灰與石灰構成的水性混合物的固化所產生的連續相的一個內芯，該連續相通過耐鹼性玻璃纖維被增強且含有陶瓷微球、或陶瓷的與聚合物的微球的共混物，或者由具有0. 6/1至 0. 7/1的水與反應粉末重量比的一種水性混合物形成，或其一種組合。這些板的至少一個外表面可包括一個固化的連續相，該固化的連續相通過玻璃纖維被增強且含有足夠的、改進受釘性的聚合物球體或者由提供一種類似於聚合物球體的效應的一個水與反應粉末比例製成、或其一種組合。Porter的美國專利申請公開號2005/0064055號(申請號10/665，541)(通過引用以其全文結合在此)披露了一種用於在結構板生產線中使用的一種埋置裝置，其中漿料被輸送於相對於一個支撐框架的一個移動載體上，且切碎的纖維沉積於該漿料上，該埋置裝置包括一個第一細長軸，該第一細長軸被緊固至該支撐框架上且具有第一複數個軸向隔開的圓盤一個第二細長軸，該第二細長軸被緊固至該支撐框架且具有第二複數個軸向隔開的圓盤，該第一軸相對於該第二軸被安置為使得這些圓盤彼此相互嚙合。該相互嚙合關係增強了這些纖維至該漿料中的埋置且亦防止了該裝置因過早凝結的漿料顆粒而堵塞。Dubey等人的美國專利申請公開號2005/0064164(申請號10/666，294)(通過引用以其全文結合在此)披露了一種用於生產結構水泥板的多層方法，該方法包括(a.)提供一個移動網片(web) ； (b.)(i)在該網片上沉積一個第一層單獨的鬆散纖維、接著在該網片上沉積一層可凝結漿料及(ii)在該網片上沉積一層可凝結漿料，此其中之一 ；(c.)在該漿料上沉積一個第二層單獨的鬆散纖維；(d.)有效地將該第二層單獨的鬆散纖維埋置在該漿料中以使這些纖維分布遍及該漿料；並且(e.)重複步驟(ii)至(d.)直至獲得所希望的可凝結的纖維增強漿料的層數且使得這些纖維分布遍及該板。還提供一種通過該方法生產的結構板、一種適用於根據該方法來生產結構水泥板的裝置、及一種具有多個層的結構水泥板，每一層都是如下形成的在一個移動網片上沉積一層可凝結漿料、在該漿料上沉積纖維並將這些纖維埋置到該漿料中以使每一層都與相鄰層整體地形成。Dubey等人的美國專利號6，986，812(通過引用以其全文結合在此)展示了一種用於一個SCP板生產線或在其中使用可凝結漿料來生產建物面板或板的類似應用中的漿料進料裝置。該裝置包括一個主計量輥及一個副輥，它們彼此呈靠近的、大體平行的關係放置以形成一個在其中夾持一個漿料供應的輥隙。該兩個輥優選在同一方向上旋轉使得自該計量輥上方的輥隙汲取的漿料被沉積於該SCP板生產線的一個移動網片上。提供了與該主計量輥緊密的操作性相鄰的一個厚度控制輥以維持該漿料的一個所希望的厚度。Tonyan等人的美國專利申請公開號2006/0174572 (通過引用以其全文結合在此) 披露用於剪力牆的不可燃SCP板金屬框架系統。Stotz等人的美國專利號6M8214披露了一種用於造紙機的樞軸流漿箱。參見涉及圖2的第7欄第14至46行，軸線2 被提供在噴嘴端或流出口 15的區域中使得一個相應的噴嘴流角度發生改變。Stotz流漿箱(它更類似於一個擠出裝置而不是一個敞開式流漿箱)使用一個位於該流漿箱下面的圓筒(第12項)來控制該傾角、並且與通過一個位於本發明中所用流漿箱的樞軸上的簡單手把進行的調節度相比在傾角調節方面是非常有限的。Koepke等人的美國專利號4479987披露了一種自由落體式液體簾幕4，該自由落體式液體簾幕由兩個材料薄片側嚮導引經過一個由豎直安排的多個簾幕架9所限定的極有限的區域(第6欄第58至59行)。該安排對於一種包含結塊和碎屑且快速凝結的水泥漿是不可操作的。此安排將造成簾幕之間的區域的堵塞，從而造成沉積於網片上的漿料簾幕破損。豎直簾幕進行樞轉而不使簾幕撕裂的能力在很大程度上是提供使用一種經供應管 10而遞送的輔助液體。這對於一種用於本發明的侵蝕性的凝結的水泥漿料是不切實際的。Dahl等人的美國專利號4420371披露了一種樞轉式紙流漿箱裝置，該樞轉式紙流漿箱裝置與附接至本發明中的樞軸的單手操作手把相比較，是使用一個穿過一個典型軸承的捕獲軸或由一個位於機器後面的千斤頂或圓筒致動的其他樞軸裝置。本發明中的樞軸被設定至一軛架中，該軛架只允許上下移動以易於自該線中移除該裝置但不允許該裝置沿該傳送帶的方向移動。Dahl中的流漿箱還被設計為使該流漿箱與來自相鄰裝置的振動隔離， 而不是被設計為使流漿箱振動來維持漿料在本發明的流漿箱中的流動及分布。Ebeling等人的美國專利號4165211披露了用於將一層液體可發泡反應混合物施加至一個連續移動的支撐件的一種裝置。根據一個特定實施方案，分配器通道被適配為繞著一條橫線延伸至輸送帶的軸線進行樞轉(第2欄第53至58行)。此樞轉作用使得能夠控制分配器通道中的體積且因此控制該通道中的反應混合物的中間儲存時間(參見圖1， 及第3欄第31至47行)。Ebeling裝置將允許重的水泥顆粒最終沉降下來，從而填充該流漿箱的底部半徑直到該排出唇緣。本發明使用振動與流漿箱角度的一種組合來控制流漿箱
4的排出流型態。傾角用於保證材料始終如一地自流漿箱排出以保證維持一個簾幕。本流漿箱上的樞軸被放置為使得溢流道唇緣與正形成的產品之間的距離變化(與在其中樞軸被放置於流漿箱的近似中心的deling裝置相比)最小化。Ebeling裝置的樞轉作用似乎被限於控制該裝置的流動且不允許如同在本發明中一樣即刻將流漿箱內容物傾卸於該帶上。Mod等人的美國專利號3，360，392披露了一種貯存器38及噴口 39 (圖2及第2欄第63至70行)。Mod中的流漿箱不提供流漿箱的樞轉或流漿箱的振動來維持漿料於流漿箱中的流動及分布，以提供如同在本發明中一樣的在網片上沉積一個連續的漿料簾幕。在製備SCP板時，一個重要的步驟是將水泥進料至該生產線。希望改進的漿料進料裝置以提高生產速度並減少停機時間。亦希望一種用於生產纖維增強的水泥板的改進方法和/或相關裝置以產生一種其結構性質具有可比得上減少了生產線停機時間的結構膠合板及OSB的板。亦希望一種用於生產此類結構水泥板的方法和/或相關裝置以更有效地使用組分材料來相對於常規生產方法而減少生產成本。此外，上述水泥結構板(亦稱作SCP)優選地被配置為在類似於膠合板及OSB的構造環境下運轉。因此，SCP板優選是可受釘的且可使用常規鋸及其他常規木工工具來切割或加工。此外，SCP板應滿足關於抗剪切性、負載能力、水引發的膨脹、及阻燃性的建物規範標準，如通過以下認可的測試而測量的諸如適用於結構膠合板的ASTME72、ASTM661、 ASTMCl 185 及 ASTME136 或等效物。共同未決的美國專利申請公開號2008/0099171A1中所提出的改進允許一種將提供堅固及連續的漿料的流漿箱。然而，與此技術相關聯的某些問題及缺陷包括眾多電控制項 (2個馬達及2個限位開關)；線上的一個約3線性英尺的大佔用面積，它遮蔽了對成形區的物理及視覺接近(這可使得缺點更長的時間期不被檢出)；輥的端部處及輥之間的漿料洩露(是由於磨損和不能提供堅固的密封方法)；在使用旋轉輥來移動流漿箱中的漿料的情況下流漿箱內的漿料的不充分攪拌及移動；因所用材料造成的難清理及導致了高製作成本的流漿箱複雜性。

發明內容
本發明實現了與老的漿料流漿箱相同的目標，即提供一種跨越正形成的產品的寬度的堅固漿料簾幕。本發明在無馬達或限位開關、以一個約1.5線性英尺的佔用面積、對成形區的顯著增強的物理及視覺接近、在使用漿料至流漿箱的處送力的情況下對流漿箱中的漿料的增強的攪拌、更容易的清理以及以原始設計的成本的10%得到對漿料洩漏的完全排除的情況下實現了這個目標。本發明為使用者提供了快速改變流漿箱的角度(若必要的話)同時維持尖端到產品的距離(通常尖端到產品的距離應為約1英寸以維持一種堅固的未破損的簾幕)的能力。本發明還為使用者提供了在生產線停機情況下通過使用流漿箱側壁上的樞轉杆之一上的一個簡易手把來使流漿箱傾斜而即刻傾卸漿料、並在沒有工具的情況下即刻自生產線每一側上樞軸杆的敞開式軛架支撐件中移除流漿箱的能力。本發明是由金屬(典型地是不鏽鋼)製成、具有所形成的或以機械方式附接的簡單側板，並且可使用廣泛可得的振動器(氣動或電動的)來對整個流漿箱施加振動。該振動保證了水泥漿均勻地流出流漿箱且有助於使流漿箱的側壁及底部上的預凝結水泥的堆積最少化。有利地，本發明的流漿箱易於移動及清理；含有最低限度的移動部分；非常耐用； 在實體上大大小於現有裝置，因而它提供了對流漿箱周圍區域的急需的物理及視覺接近； 且與現有流漿箱裝置相比在成本上低得多。本發明展示了一種漿料進料裝置(通常稱為「流漿箱」)，該漿料進料裝置用於在一結構水泥板(SCP板)生產線或在其中使用可凝結漿料來生產纖維增強建物用板或板的類似生產線的一個移動網片上沉積漿料。該漿料進料裝置使用了安裝在一個移動臺車上的一個漿料供應軟管，該移動臺車沿著該流漿箱的長度前後移動以便為該漿料提供使得在漿料從該成形網片上的溢流道上方經過時不斷地攪動並移動該流漿箱內的漿料所需的力。此簡化設計避免了對輥(包括一個主計量輥及一個副輥)進行旋轉的需要，這些輥彼此呈靠近的、大體平行的關係放置於該流漿箱中並且總體橫向於該網片的行進方向而定位，以攪拌該漿料並將該漿料自該流漿箱移動至該成形網片。此簡化設計還消除了對該流漿箱中的一個驅動系統的需要，該驅動系統用於沿同相同的方向驅動該計量輥及該副輥。該流漿箱配備有一個振動器，該振動器典型地附接至該流漿箱的後壁上且通過一個液壓管線來運行，以對該流漿箱的壁賦予振動。這有助於避免該流漿箱的端部處的漿料堆積及該流漿箱中的漿料的過早凝結。本發明的方法通過使用一個振動器來對該流漿箱中的漿料賦予剪切力而提供了一種具有改進流動性的水泥漿料。這有助於在具有更大的水對水泥固體範圍的、更寬範圍的水泥與水漿料上獲得漿料於移動網片上的均勻沉積而不具有過早凝結。本發明有利地避免了建立於該流漿箱的拐角中的大量漿料堆積。典型地，該漿料進料機被用於一種用於生產結構水泥板(SCP的板或SCP板)的多層方法及通過此種方法所生產的SCP板中。在進行鬆散分布的、切碎的纖維或一層漿料於一個移動網片上的初始沉積之一後，在該漿料層上沉積纖維。一個埋置裝置將新近沉積的纖維充分混合到漿料中維，使得這些纖維遍及該漿料而分布，隨後添加額外的漿料層、然後添加切碎的纖維，並隨後進行更多埋置。根據需要，對該板的每一層重複該方法。在完成之後，該板具有一個更均勻分布的纖維組分，這產生了相對強勁的板而無需如現有技術的水泥板生產技術中所傳授的增強性纖維的厚墊。


圖1是一個適用於本漿料流漿箱的SCP板生產線的一個圖解正視圖。圖IA是將水泥漿料泵送至本發明的流漿箱中的一種典型的漿料混合器系統的視圖。圖IB是適用於在漿料自本發明的漿料流漿箱中沉積於該生產線上之後在網片上形成漿料的一種勻平板成形裝置。圖2是根據本程序生產的一種結構水泥板的片段豎直截面；圖3是可與本發明的漿料進料流漿箱的流漿箱一起使用的一種典型的漿料混合器的側視圖。圖4系安裝於生產線的導軌上的本發明的漿料箱的側視圖的照片。圖5是在該生產線上運行的本發明的漿料漿箱的正面透視圖的照片。圖6是本發明的流漿箱的一個透視圖，其中樞軸銷安裝於一個豎直軛架中。圖7是本發明的流漿箱的背面的另一透視圖，顯示了安裝於本發明的流漿箱的後壁上的振動器。圖8是適用於本漿料流漿箱的一個SCP板生產線的另一實施方案的圖解正視圖。
具體實施例方式現在參照圖1，圖中圖解地示出了一個結構板生產線，並且總體指定為10。生產線 10包括具有複數個支腿13或其他支撐件的一個支撐框架或成形臺12。在支撐框架12上包括一個移動載體14，例如一個具有平滑的不透水表面的循環式橡膠樣輸送帶，然而在此考慮到了多孔表面。如本領域中熟知的，支撐框架12可由至少一個可包括指定支腿13或其他支撐結構的桌臺狀區段製成。支撐框架12還包括位於該框架的一個遠端18處的一個主驅動輥16及位於該框架的一個近端22處的一個惰輥20。而且，典型地提供了至少一個帶追蹤和/或張緊裝置M以維持載體14在輥16、20上的的所希望張力以及定位。在此實施方案中，SCP板隨著該移動載體自近端22沿一個方向「T」行進至遠端18而連續地生產。在此實施方案中，可以提供一個用於在凝結之前支撐漿料的牛皮紙、離型紙的網片沈或一個塑料載體並將其置於載體14上以保護它和/或使其保持清潔。然而，還考慮到了替代連續網片沈，可在載體14上放置一種相對剛性材料的單獨薄片(未示出)，例如，聚合物塑料薄片。還考慮到了直接在載體14上形成由本線10所生產的SCP板。在後一種情形中， 提供至少一個帶清洗單元觀。如本領域已知的，載體14由於驅動該主驅動輥16的馬達、皮帶輪、皮帶或鏈條的組合而沿著支撐框架12移動。考慮到了載體14的速度可發生變化以適合於正製作的產品。切碎機在本發明中，通過在網片沈上的一個塑料載體上沉積一層尺寸為約1英寸的鬆散的切碎的纖維30來啟動結構水泥板(SCP板)的生產。本生產線10考慮到了各種各樣的纖維沉積及切碎裝置。例如，一種典型的系統採用了一個固持若干玻璃纖維簾線捲筒32的支架(rack) 31，一段或一串34的纖維自各個捲筒中被進料至一個切碎站或裝置(也稱為切碎機36)。通常多股玻璃纖維被進料到每個切碎站處。切碎機36包括一個旋轉的帶刀片的輥38，從其上伸出了跨過載體14的寬度橫向延伸的多個徑向延伸刀片40，並且是與一個支承輥42呈靠近、接觸、旋轉的關係而布置的。 在該優選實施方案中，帶刀片的輥38及支承輥42呈相對靠近的關係而布置，使得帶刀片的輥38的旋轉還使支承輥42旋轉，然而還考慮到了相反的情形。此外，支承輥42優選地覆蓋有一種彈性支撐材料，這些刀片40抵靠該彈性支撐材料而將簾線34切碎成多段。刀片 40在輥38上的間距決定了切碎的纖維的長度。如在圖1中所看到，切碎機36靠近該近端 22而安置於載體14上方以使生產線10的長度的生產用途最大化。當纖維股34別切碎時， 這些纖維鬆散地落在載體網片沈上。
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漿料混合器本生產線10包括一個漿料製備與進料區段2 (圖1A)。漿料製備與進料區段2包括一個總體指定為44的漿料進料站或漿料進料機或漿料流漿箱及一個漿料源(在此實施方案中是一個溼式混合器47)。漿料進料機44自溼式混合器47接收漿料46的一個供應以將漿料46沉積於載體網片沈上的切碎的纖維上。還考慮到了該方法可從漿料在載體14 上的初始沉積而開始。雖然考慮了各種各樣的可凝結漿料，但本方法具體是被設計用於生產結構水泥板 (SCP板)。因此，漿料46優選是由不同量的波特蘭水泥、石膏、骨料、水、加速劑、增塑劑、發泡劑、填料和/或本領域中熟知的並且在以下列出的專利(通過引用結合在此)中描述的其他成分構成。這些成分(包括排除以上的某些成分或者添加其他成分)的相對量可以變化以適合於最終產品的預期用途。Tonyan等人的美國專利號6，620，487 (通過引用以其全文結合在此)披露了一種增強的、輕質的、尺寸穩定的結構水泥板(SCP)，該結構水泥板採用由阿爾法半水硫酸鈣、水硬水泥、活性火山灰與石灰構成的水性混合物的固化所產生的一個連續相的內芯。該連續相通過耐鹼性玻璃纖維被增強且含有陶瓷微球、或陶瓷微球與聚合物微球的共混物，或者是由具有0. 6/1至0. 7/1的水與反應粉末重量比的一種水性混合物形成，或其一種組合。這些SCP板的至少一個外表面可包括一個固化連續相，該固化連續相通過玻璃纖維被增強且含有足以改進受釘性的聚合物球體或者是以提供類似於聚合物球體的效應的水與反應粉末之比而製成、或者是其一種組合。若希望的話，該組合物可具有0. 4/1至0. 7/1的水與反應粉末的重量比。用於在本方法中使用的複合漿料的各種配方還顯示於公開的美國專利申請 US2006/185267, US2006/0174572、US2006/0168905 及 US2006/0144005 中，將其全部都通過引用以其全文結合在此。一個典型配方將包含作為反應粉末的在乾燥基重上為35至 75襯％的阿爾法半水硫酸鈣、20至55wt%的水硬水泥(例如波特蘭水泥)、0. 2至3. 5wt% 的石灰及5至25wt%的活性火山灰。該板的連續相將通過耐鹼玻璃纖維均勻地增強且含有按重量計20-50%的選自下組的均勻分布輕質填料顆粒，該組由以下各項組成陶瓷微球、 玻璃微球、粉煤灰空心微球和珍珠巖。儘管用於SCP板的上述組合物是優選的，但這些成分 (包括排除以上的某些成分或者添加其他成分)的相對量可以變化以適合於最終產品的預期用途。溼粉末混合器47的一實施方案顯示於圖3中。由波特蘭水泥、石膏、骨料、填料等構成的一個粉末混合物自一個高架的料鬥倉160經由一個波紋管161進料至一個水平室162中，該水平室具有由一個側裝式螺旋推進器馬達164驅動的一個螺旋推進器螺杆 (auger screw) 1630這些固體可通過一個體積計量式進料機或一個重量計量式進料機(未示出)從該料鬥倉160進料至螺旋推進器螺杆163。體積計量式進料系統將使用以一個恆定速度運行的螺旋推進器螺杆輸送機163 來以一個恆定速率(體積每單位時間，例如立方英尺每分鐘)自儲存料鬥倉160中排出粉末。重量計量式進料系統通常使用與稱重系統相關聯的一個體積計量式進料機來控制以每單位時間的恆定重量(例如，磅每分鐘)自儲存料鬥倉160中排出粉末。重量信號經由一個反饋控制系統用來不斷地監測實際進料速率並通過調節螺旋推進器螺杆163的速度(RPM)來補償堆密度、孔隙率等的變化。螺旋推進器螺杆163將粉末經由位於豎直混合室165的一個上部區段165A中的粉末進口 166直接進料至豎直混合室165中。然後該粉末靠重力落入豎直混合室165的配備了攪拌機的下部區段165B。包含水的液體通過進水口 167 (例如，噴嘴)同時被供應至豎直室165，這些進水口 167在低於乾粉末進口 166的一個點處安裝於室165的上部分165A周邊，使得包含水的液體也落至豎直室165的攪拌機區段(下部分165B)的水平處。這些單獨進水口 167的方向可手動調節以定向於攪拌槳葉片等等上，來維持表面沒有粉末的堆積。這些單獨進水口 167可配備有閥167A。使粉末及液體分開地落入豎直室165中有利地避免了在液體與粉末於進入室165之前進行混合的情況下可能出現的室165的粉末進口處的堵塞，且允許使用螺旋推進器163的一個同液體與粉末在進入室165之前進行混合的情況下將使用的相比更小的出口將粉末直接進料至該豎直室。水與粉末由混合器攪拌槳174充分混合，該混合器攪拌槳具有多個在攪拌槳中心軸173上由頂裝式電動馬達168轉動的攪拌槳葉片175。可改變該中心軸上的攪拌槳葉片 175的數目以及包括用於每一個攪拌槳葉片175中的這多個水平杆171的攪拌槳葉片175 的構形。例如，可對葉片175的水平杆171添加豎直安裝的銷179(圖3)以增強對漿料46 的攪動。典型地，這些杆171是平坦的水平構件而不是成角度的，以減輕混合室165的下部分165B中的漩渦。在本實施方案中，已發現考慮到在本發明的一個典型的12英寸直徑的豎直室165中所獲得的更高混合速度，可使用具有更少數目的水平杆171的一個雙葉片的攪拌槳174。用於混合SCP漿料的本發明實施方案的攪拌槳被設計為適應於該漿料及混合室165的下部分的直徑。增大該混合室的下部分的直徑導致增大了攪拌槳174的橫向寬度 「W」(圖3)。在給定的RPM下攪拌槳174的增大的橫向寬度「W」(圖3)使其尖端速度增大。 這造成了一個問題，因為該攪拌槳更有可能將漿料拋至豎直混合室165的外部邊緣並在混合室165的下部分的中間形成一個不希望有的深旋渦。針對SCP漿料所採用的攪拌槳優選地被設計為通過使水平混合杆的數目最小化並使水平混合杆變平以使湍流最小化同時仍保證充分混合而將此問題最小化。豎直混合室165中的漿料46的水平由布置在豎直混合室165內的電的水平控制傳感器169控制。控制傳感器169經由電控制的閥167A來控制水的流量並通過經由一個控制器162A來接通或斷開該螺旋推進器馬達164而控制進入豎直室165中的粉末進料。對添加的水及漿料的體積的控制因此用於控制豎直混合室165中的漿料的體積以及豎直混合室165中的混合停留時間兩者。一旦漿料46經充分混合，則它被漿料泵170自豎直混合室165的底部經由泵出口 172泵送至漿料進料裝置44。泵170通過攪拌槳中心軸173運行，該攪拌槳中心軸由頂裝式電動馬速168驅動。然而，若希望的話，則可使用一個單獨的泵馬達(未示出)來驅動泵170。豎直混合室165中的粉末與水的混合停留時間對豎直室165的設計很重要。漿料混合物46必須經充分混合且具有的稠度是可以容易地被泵送並均勻沉積在該網片上的厚得多的玻璃纖維層上方。為產生充分混合的漿料46，豎直室165提供了一個對於典型地約10至約360秒的平均漿料停留時間而言適當的混合體積同時自旋攪拌槳174對該混合室中的漿料施加剪切力。典型地，豎直室165提供約15至約240秒的平均漿料停留時間。混合器攪拌槳174 的RPM範圍典型地是70RPM至270RPM。平均漿料停留時間的其他典型範圍是從約15秒到約30秒或約20秒到約60秒。混合器47的一個豎直室165的一個典型實施方案具有約8至14英寸3至 35. 6cm)或10至14英寸(25. 4至35. 6cm)(例如12英寸(30. 5cm))的標稱內徑、約20至 30英寸(50. 8至76. 2cm)(例如約25英寸(63. 5cm))的總的豎直高度以及約6至10英寸 (15. 2至25. 4cm)(例如約8英寸(20. 3cm))的在傳感器169以下的豎直高度。當直徑增大時，這些攪拌槳應被設計為適應此類更大直徑以使如上討論的由給定RPM下增大攪拌槳尖端速度而引起的旋渦效應最小化。攪拌槳的這些外部尖端一般被設計為是靠近的，例如在室165的內壁的約四分之一英寸(0. 64cm)或約八分之一英寸(0. 32cm)之內。攪拌槳尖端與室165的內壁之間的距離太大會導致漿料堆積。圖3顯示混合器47將幹的水泥粉末直接進料至室165中並將液體與幹的水泥粉末分開地直接進料至室165中。因此，混合器47致使粉末及液體獨立地總體向下地下落經過該豎直混合室中的一個空間，該空間位於混合室165上部分165A中的粉末及液體的對應進口與混合室165的下部分165B中的漿料池之間。典型地這些固體和液體均下落至少6 英寸。優選地，這些固體在高於室165的液體進口的一個點處被進料至室165中。豎直安裝的攪拌槳174具有一個如圖3中所示的延長的中心軸173。攪拌槳174 的設計、攪拌槳葉片175的數目及在具有或不具有豎直安裝的銷179的情況下所使用的水平杆171的數目是考慮到混合器攪拌槳174的轉速、漿料黏度等等而確定的，以實現用於在漿料於室中的停留時間內製備溼漿料的粉末與水的混合量來保證板生產線10的連續運行。合適的漿料混合器47更詳細地解釋於與本申請同時提交的標題為METHOD FOR WET MIXING CEMENTITIOUS SLURRY FOR FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENT PANELS[用於纖維增強的結構水泥板的水泥漿料的溼式混合方法]的美國專利申請公開號 2008/0101150A1 號，以及標題為 APPARATUS and METHOD FOR WET MIXING CEMENTITI0US SLURRY FOR FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENT PANELS [用於纖維增強的結構水泥板的水泥漿料的溼式混合的裝置和方法]的美國專利申請公開號2008/0101151A1中，二者均在2006年11月1日提交；二者均通過引用以其全文結合在此。漿料進料裝置現在參照圖1至IA及4至7，如上文所提到的，總體指定為44的本漿料進料裝置 (還稱作漿料流漿箱、漿料進料站或漿料進料機)從溼式混合器47接收漿料46的一個供應。雖然考慮了各種各樣的可凝結漿料，但本方法特別地被設計用於生產結構水泥板。照這樣，漿料46優選地由不同量的波特蘭水泥、石膏、骨料、水、加速劑、增塑劑、發泡劑、填料和/或此本領域中熟知的並且在以上列出的專利(已通過引用結合在此)中描述的其他成分構成。這些成分(包括排除以上的某些成分或者添加其他成分)的相對量可以變化以適合預期要生產的最終產品。Tonyan等人的美國專利申請公開號2006/0174572(將其通過引用結合在此)中披露了一種用於生產結構水泥板地的典型的材料。漿料進料機44還具有樞軸銷305，該樞軸銷於緊鄰側壁340的外表面的外表面上具有角撐板308。一種漿料自進料線56 (圖1A)的混合器被泵送至安裝在一個位於該流漿箱的內部底表面350上方的橫向移動的臺車(未示出)上的該漿料進料線390，以使得可沿著流漿箱的整個內表面泵送該漿料。該移動臺車的速度經調節以維持該漿料沿著該流漿箱的整個表面的均勻分布同時該漿料在該流漿箱的底部中累積至一個水平，其中該漿料溢出溢流道380的唇緣且在網片沈上的漿料的頂表面上沉積成一個連續的簾幕。一個手動手把310安裝於樞軸銷305中的至少一個上以允許操作者使流漿箱在可調節的豎直軛架300 內旋轉或傾斜，這些軛架安裝在平行於移動成形網片26在生產線上的行進方向的這些導軌12上。流漿箱44由旋轉振動器320振動，該旋轉振動器安裝於流漿箱44的外表面上且典型地由一個常規液壓管線(末示出)來運作。旋轉振動器320典型地安裝於流漿箱背壁 370的外部上，如圖7中所示。一個加強構件355典型地通常是一個安裝於流漿箱底壁350 的底表面上的角鐵。加強構件355用於防止對流漿箱底部的損壞，包括流漿箱的中心因正泵送至流漿箱中的漿料的壓力而「弓彎」，這將影響將一個連續漿料層鋪設至網片沈上的能力。流漿箱的壁370的後表面上的振動裝置320可以是一個氣動的旋轉球振動器。振動水平可用一個常規的空氣調節器(未示出)來控制。典型地，漿料進料機(流漿箱44)是由被彎曲而形成一個剛性豎直後壁370的一個金屬塊、一個水平底壁350及自底壁350恰銜接至移動成形網片沈的頂表面上方的一個傾斜的溢流道380。然後該流漿箱形成有一對相對剛性的豎直側壁340。傾斜溢流道380 具有多個側壁385。流漿箱44的所有內表面優選是由不黏材料(如TEFLON⑩材料或類似材料)製成或塗覆的。側壁340及後壁370防止了漿料46逸出漿料進料機(流漿箱44) 的側面。側壁340(其在這些側壁的外表面的每一端上具有樞軸銷30 是通過豎直調節的敞開式軛架300而安裝於支撐框架12(圖5)上，這些軛架允許容易地自該生產線的框架上的導軌12上移除流漿箱44。這些樞軸銷允許流漿箱44被手動地向上或向下傾斜，典型地是通過使用手把310，但也可使用一種不夠優選的的自動調節。例如，在一種線停機的情況下，可使流漿箱44向後傾斜以防止漿料順著溢流道380向下連續流淌，或所有漿料可即刻自流漿箱順著溢流道380向下傾卸至移動網片沈上。這防止了漿料的浪費且有助於防止生產不可接受的板。流漿箱上的樞軸銷305具體地由操作者如下定位通過使用(例如)樞軸銷上的手把310來調節軛架300中的銷的傾度，以維持一個約45度的尖端角度及溢流道380的尖端邊緣到產品之間的一個距離「A」 (顯示於圖IA中)，以維持漿料46的一個未破損簾幕。該尖端邊緣被設計為使該邊緣保持低到足以在該網片的寬度上維持一個未破損的簾幕同時使該尖端邊緣保持高到足以允許位於該溢流道下方的碎片及厚塊不碰到該尖端。已發現該距離典型地是在0. 5與1. 5英寸(1. 27至3. 81cm)之間。此距離運行維持一個良好的簾幕同時允許任何水泥碎片或厚塊不被捕獲到溢流道的背側上且造成可導致形成廢板的「累贅」。這些樞軸銷的位置與實際一樣靠近該尖端邊緣以允許操作者改變流漿箱的角度同時維持尖端邊緣到產品的距離。本發明的一個重要特徵在於該漿料進料機44在移動的載體網片沈上沉積了漿料 46的一個具有相對受控厚度的均勻層。合適的層厚度的範圍從約0. 08英寸到0. 16英寸或0.25英寸。然而，由於在由本生產線10生產的結構板中優選具有四個層，且一個合適的建築用板為大約0. 5英寸，因而一個尤其優選的漿料層厚度是在0. 125英寸的範圍內。然而， 因為一個目標的板形成厚度為約0. 84英寸，所以標準層厚度典型地在這4個形成站中的每一個處都更接近於約0. 21英寸。0. 1英寸至0. 3英寸每流漿箱的範圍也可能是合適的。為保證漿料46跨過整個網片沈的均勻布置，漿料46經由一個與漿料混合器或貯存器47流體連通的軟管56或類似管道被遞送至一個漿料進料線390，該漿料進料線是安裝在位於漿料流漿箱44的內表面350上方的一個往復行進的臺車(未示出)上。軟管 56的一個第二端連接至一個本領域熟知的類型的側嚮往復、纜索驅動、流體動力式分配器 390(圖6)。自軟管56流向漿料進料線390的漿料進入處於側嚮往復運動中的進料機44 中而填充由側壁340、底壁350、後壁370及漿料流漿箱44的溢流道380的唇緣所界定的流漿箱內部。在溢出該唇緣並溢至溢流道表面上之前，流漿箱中的漿料深度典型地達到了約 1/4英寸(86mm)，是從流漿箱底壁350的底部至溢流道380的唇緣的頂部測得的。當傾斜溢流道380上的漿料46朝該移動的載體網片沈移動時，重要的是所有漿料皆順著溢流道380均勻地向下地移動並沉積於該網片上。為了有助於此，漿料進料機44具有一個溢流道380，該溢流道向下定向至該網片上以保證相對稀的漿料46完全沉積為一個連續簾幕或者漿料薄片均勻地向下導向至載體網片沈的約0. 5至約1. 5英寸(172至381mm)的距離內。該溢流道在該溢流道的每一側上具有邊緣385以保證漿料超過這些側面而損失並且不導向至該行進網片上。在本發明的一個實施方案中，一個如圖1及IB中所示的並且在下文對形成及平滑化方法的說明中更詳細闡述的振動的成形板或勻平板144可在漿料自流漿箱44沉積至網片沈上之後即刻添加至該生產線上。漿料進料裝置下遊的處理再次參照圖1，SCP板生產線的其他操作組件將加以簡要闡述，但其在以下文獻中進行了更詳細闡述Dubey 等人的標題為 SLURRY FEED APPARATUS FOR FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENTITIOUS PANEL PRODUCTION的美國專利號6，986，812 (通過引用以其全文結合在此)；以及以下共同未決、共同轉讓的美國專利申請，它們全部都通過引用以其全文結合在此Dubey等人的標題為MULTI-LAYER PROCESS and APPARATUS FOR PRODUCING HIGH STRENGTH FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENTITIOUS PANELS 的美國專利申請公開號 2005/0064164A1 (申請號 10/666, 294)；Porter 的標題為 EMBEDMENT DEVICE FOR FIBER-ENHANCEDSLURRY 的美國專利申請公開號 2005/0064055A1 (申請號 10/665，541)；2006 年 11 月 1 日提交的標題為 METHOD FOR WET MIXING CEMENTITIOUS SLURRY FOR FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENT PANELS 的美國專利申請公開號 2008/0101150A1 ；2006 年 11 月 1 日提交的標題為 APPARATUS and METHOD FOR WET MIXINGCEMENTITIOUS SLURRY FOR FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENT PANELS 的美國專利申請公開號 2008/0101151A1 ；2006 年 11 月 1 日提交的標題為 PANEL SMOOTHING PROCESS AND APPARATUS FOR FORMING A SMOOTH CONTINUOUS SURFACE ON FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENT PANELS的美國專利申請公開號2008/0099133A1 ；2006 年 11 月 1 日提交的標題為 WET SLURRY THICKNESS GAUGE AND METHOD FOR USE OF SAME的美國專利申請公開號2008/0101151A1 ；2006 年 11 月 1 日提交的標題為 MULTI-LAYER PROCESS and APPARATUS FOR PRODUCING HIGH STRENGTH FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENTITIOUS PANELS WITH ENHANCED FIBER CONTENT 的美國專利申請公開號 2007/0110970A1 ；2006年11月1日提交的標題為EMBEDMENT ROLL DEVICE的美國專利申請公開號 2007/0110838A1 ；全部通過引用以其全文結合在此。埋置裝置雖然考慮到了各種各樣的埋置裝置，包括但不限于振動器、羊角輥及類似裝置，但在埋置裝置70的本實施方案中包括至少一對橫向於框架12上的載體網片14的行進方向而安裝的基本上平行的軸76。每一個軸76都配備有複數個相對大直徑的圓盤76，它們在該軸上被多個小直徑圓盤(未示出)軸向地彼此分隔開。在SCP板生產期間，軸76與圓盤74 —起繞著軸76的縱向軸線旋轉。如本領域中熟知的，可以給軸76中的任何一個或兩者提供動力，且若僅給一個提供動力，則另一個可以通過皮帶、鏈條、齒輪驅動器或其他已知動力傳輸技術來驅動以維持該從動軸的一個對應的方向及速度。這些相鄰的、優選平行的軸76的對應圓盤74彼此重疊且相互嚙合，以在漿料中形成一種「捏合」或「按摩」作用，這埋置了先前沉積的纖維68。另外，這些圓盤74 的靠近的、相互嚙合的並且旋轉的關係防止了漿料46在圓盤上的累積，且有效地形成了一種「自清潔」作用，這顯著減少了因漿料塊的過早凝結而引起的生產線停機時間。軸76上的圓盤74的相互嚙合的關係包括這些小直徑間隔圓盤(未示出)與相對大直徑的主圓盤74的對置周邊的一種緊鄰的布置，這也有利於自清潔作用。當這些圓盤74 彼此貼近地旋轉(但優選沿同一方向)時，漿料顆粒難以被捕獲於該裝置中且過早凝結。通過提供兩組彼此橫向偏置的圓盤74，漿料46經受了多個破壞動作，從而創造了一種「捏合」 作用，這進一步將纖維68埋置於漿料46中。適用於生產線10的埋置裝置70的一個實施方案更詳細地披露於2003年9月18 日提交的標題為EMBEDMENT DEVICE FOR FIBER-ENHANCED SLURRY且通過引用以其全文結合在此的共同未決的美國專利申請號10/665，541(作為US 2005/0064055公開)中。適用於生產線10的埋置裝置的另一個實施方案披露於2006年11月1日提交的標題為 MULTI-LAYER PROCESS and APPARATUS FOR PRODUCING HIGH STRENGTH FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENTITIOUS PANELS WITH ENHANCED FIBER CONTENT 的美國專利申請號第11/591，793及2006年11月1日提交的標題為EMBEDMENT ROLL DEVICE 的美國專利申請公開號2007/0110838A1中，兩者皆通過引用以其全文結合在此。施加額外層
一旦已埋置纖維68，則板92的一個第一層77完成。在一個優選實施方案中，第一層77的高度或厚度處於0. 05至0. 15英寸的近似範圍內。已發現此範圍當與一個SCP板中的類似層相結合時提供了所希望的強度及剛度。然而，根據該SCP板的最終預期用途還考慮了其他厚度。為建造一種具有所希望厚度的結構水泥板，典型地添加多個額外層。為此，與移動載體14呈可操作的關係來提供與進料機44大致相同的一個第二漿料進料機78，且將其布置為在現有層77上沉積漿料46的一個額外層80。接下來，與框架12呈可操作的關係來提供與切碎機36及66大致相同的一個額外切碎機82，以沉積一個第三層的由一個支架(未示出)所提供的纖維68，該支架以類似於支架31的方式相對於框架12被構造和安置。纖維68沉積於漿料層80上且使用一個第二埋置裝置86來進行埋置。在構造及配置上類似於埋置裝置70，該第二埋置裝置86被安裝為相對於移動載體網片14略高，以使第一層77不被妨礙。以此方式，形成了第二層80的漿料及埋置纖維。現在參見圖1和圖2，對於可凝結漿料和纖維的每一個順序的層，在生產線10上提供一個額外的漿料進料機站78接著是一個纖維切碎機82和一個埋置裝置86。在該優選的實施方案中，提供總共四個層77、80、88、90以形成SCP板92。本發明的一個重要特徵在於板92具有多個層77、80、88、90，這些層在凝結時形成一個整體、纖維增強的塊體。倘若如本文中所披露及闡述的通過某些所希望的參數來控制每一層中的纖維的存在及布局並使其維持在某些所希望的參數範圍內，則將幾乎不可能將通過本方法生產的板92分層。成形和平滑化以及切割在如上文所述的布置該四個纖維埋置可凝結漿料層之後，可以在框架12上提供一個成形裝置以使板92的一個上表面96成形。然而，刮去過剩厚度的SCP板材料的成形裝置不是所希望的。例如，被設計為使板適合所希望的尺寸特性的成形裝置(例如彈簧加載的或振動的板或振動勻平板)不用於 SCP材料，因為它們刮去了過剩厚度的SCP材料。此類裝置不會有效地刮去或整平該板表面。它們會致使玻璃纖維開始捲起並弄壞板的表面而不是使其變平並使其平滑。具體而言，替代彈簧加載的裝置及振動勻平板，生產線10可包括一個被提供至框架12上以輕輕地使板92的一個上表面96變平滑的平滑化裝置144，也稱為振動覆罩。平滑化裝置144包括一個安裝臺146(圖1B)、緊固至該安裝臺上的一個撓性薄片148、延長了該薄片148的寬度的一個強化構件150B以及一個優選位於該強化構件上以致使薄片148 振動的振動產生器(振動器)150。薄片148具有配備有一個U形上部分148B的一個第一豎立壁148A、一個弧形壁148C及一個第二豎立壁148D。振動器150由一個氣動軟管150A 提供動力。平滑化裝置144的弧形板148C具有以樞轉方式附接至一個支撐杆146A上的一個上遊端，該支撐杆又附接至生產線10上的安裝架146。弧形板148C具有與從其下面經過的SCP材料的最頂層相接觸的一個尾隨下遊端。若希望的話，平滑化裝置144配備有重物159以有助於找平該最頂層漿料。平滑化裝置144可提供在最後一個埋置站86之後或者平滑化裝置可提供在每一個埋置站70、86之後。強化構件150B不僅用來強化該平滑化薄片，而且通過將該振動單元安裝於此強化構件上，從而使振動更均勻地跨過該裝置的長度而分布。例如，若將該振動單元直接安裝至該平滑化薄片(比方說，在中心)而不使用該強化構件，則來自該振動單元的振動將高度定位於該安裝點處，只有相對很少的振動輸出於該薄片的邊緣上。這並不是說，該振動單元不能被安裝於強化構件150B以外的任何地方，但它是一個優選位置，因為一個強化構件無論如何是典型地且它做好了均等地分布振動的工作。通過對漿料46施加振動，平滑化裝置144協助纖維30、68分布遍及板92，並提供一個更均勻上的表面96。關於該成形裝置144(也稱為振動覆罩)的額外細節披露於2006年11月1日提交且通過引用以其全文結合在此的標題為PANEL SMOOTHING PROCESS AND APPARATUS FOR FORMING A SMOOTH CONTINUOUS SURFACE ON FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENT PANELS的美國專利申請公開號2008/0099133A1中。考慮到了如本領域中另外已知的其他成形裝置。然而，平滑化裝置144有利地避免使SCP板的部分從載體網片沈中破裂或撕裂。不採用刮去過剩SCP材料的成形裝置，這是因為它們由於板產品在其形成時的纖維性質而使SCP材料破裂或撕裂。此時，各層漿料已開始凝結，且對應的板92由一個切割裝置98而彼此分離開，在一個典型實施方案中該切割裝置是一個水刀切割機。其他切割裝置，包括移動刀片，也被認為適合於這個操作，前提是它們可在本發明的板組合物中創造適當的鋒利邊緣。切割裝置 98相對於生產線10及框架12而安置以使得生產的板具有一個所希望的長度，該所希望的長度可以不同於圖1中所示的表示。由於載體網片14的速度相對慢，因而切割裝置98可以被安裝為垂直於網片14的行進方向進行切割。對於更快的生產速度，已知此類切割裝置與網片行進方向呈一個角度被安裝至生產線10上。在切割之後，如本領域中熟知的，將分離的板92進行堆疊以供進一步的處置、包裝、儲存和/或裝運。生產線10包括足以生產至少四個層77、80、88及90(圖2)的纖維切碎站36、66、 82，漿料進料站44、78，以及埋置裝置70、86。可通過重複如上關於生產線10而描述的站來形成額外的層。在創造SCP板92之後，該板的一個底側102或底面可以比上側或頂面96更平滑， 甚至在由成形裝置94接合之後。在某些情況下，取決於板92的應用，它可優選具有一個平滑面及一個相對粗糙的面。然而，在其他應用中，可能希望的是具有一種其中兩個面96、102 皆平滑的板。平滑的紋理是通過漿料與平滑載體14或載體網片沈接觸而產生。為獲得一種兩個面或兩側皆平滑的SCP板，上面及下面96、102兩者均可以被形成為抵靠在載體14或釋放網片沈上，如2006年11月1日提交的標題為 MULTI-LAYER PROCESS AND APPARATUS FOR PRODUCING HIGH STRENGTH FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENTITIOUSPANELS WITH ENHANCED FIBER CONTENT 的美國專利申請公開號 2007/0110970A1中所披露的。另一替代方案(末示出)是對一個或兩個面或側96、102進行砂磨。本發明的另一個特徵在於所得的SCP板92被構造為使得纖維30、68均勻地分布遍及該板。已發現這使得能夠通過對纖維的相對少、更有效的利用來生產相對更堅固的板。 相對於每一層中的漿料體積而言的纖維體積分數優選是大約佔漿料層77、80、88、90的按體積計至5%、優選按體積計1.5%至3%的範圍內。若希望的話，外層77、90可具有比內層80、88之一或兩者更高的體積分數。生產線的第二實施方案結合一個體積分數的遍及漿料46而分布的松纖維對於獲得所希望的板強度是一個重要因素。因此，在結合此類纖維中的改進的效率是令人希望的。據信，圖1中描繪的系統在一些情況下需要過多的漿料層數來獲得一種具有足夠的纖維體積分數的SCP板。因此，一種替代SCP板的生產線或系統展示在圖8中且總體上指定為130，是用於生產對於每個漿料層都結合了相對高的纖維體積的、高性能的纖維增強的SCP板。在許多情況下，使用此系統獲得了每個板的增大的纖維水平。雖然圖1的系統披露了將單個的纖維離散層沉積在初始層之後所沉積的每一個後續的漿料離散層中，但生產線130包括在每個離散的漿料層中累積多個離散的增強纖維層的一個過程以獲得所希望的板厚度。更優選地，所披露的系統在一個單一操作中將至少兩個離散的增強纖維層埋置到一個單獨的漿料離散層中。這些離散的增強纖維是使用一種適當的纖維埋置裝置而被埋置到該漿料離散層中。更確切地說，在圖8中，用於系統130中且與圖1的系統10共享的組件由相同的參考編號指定，且認為以上對這些組件的說明適用於此處。此外，考慮到了關於圖8所描述的裝置可以按一種改型方式與圖1的裝置進行組合或者是一個新的構造。還考慮了圖8的系統130可以配備有2006年11月1日提交的標題為ULTI-LAYER PROCESS AND APPARATUS FOR PRODUCING HIGH STRENGTH FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENTITIOUS PANELS WITH ENHANCED FIBER CONTENT 的美國專利申請號 11/591，793 的上甲板(deck) 106。在替代的系統130中，SCP板的生產是由在網片沈上沉積一個第一層的鬆散的、 切碎的纖維30來起始。接下來，漿料進料站或漿料進料機44自遠端混合器47接收漿料46 的一個供應。考慮到了此實施方案中的混合器47和漿料46以及漿料進料機44與圖1的生產線10中所使用的相同。此外，漿料進料機44是基本相同的，包括側壁340和370以及溢流道380。合適的層厚度的範圍是從約0.05英寸到0.35英寸(0. 13至0. 9cm)。舉例來說，為了製造一個標稱的3/4英寸(1.9cm)厚的結構板，對於由本方法所生產的優選結構板中的小於約0. 25英寸(0.6km)的一個尤其優選的漿料層厚度，四個層是優選的。參照圖1A，漿料46經由位於側嚮往復、纜索驅動、流體動力式的分配器390(在圖 6及7中示出)中的軟管56而被遞送至進料機44。從軟管56流出的漿料因此傾倒入處於一種側嚮往復運動中的進料機44中以填充由側壁340和370以及溢流道380所界定的流漿箱的底表面350。隨著該內表面上的漿料46降至位於載體網片沈的約1. 5英寸範圍內，從而允許一個未破損的漿料簾幕連續沉積在該網片或形成線上，這對於生產均勻的板是重要的。一個優選與切碎機36相同的第二切碎站或裝置66被安置於進料機44的下遊，以在漿料46上沉積一個第二層的纖維68。可自對切碎機36進料的相同的支架31來給切碎裝置66進料簾線34。然而，考慮到了可以對每一個單獨的切碎機提供單獨的支架31。再次參見圖8，接下來，一個總體指定為136的埋置裝置與漿料46及生產線130的移動載體14呈可操作的關係被安置，以將第一及第二層的纖維30、68埋置到漿料46中。雖然考慮了各種各樣的埋置裝置，包括但不限于振動器、羊腳輥及類似裝置，但在該優選實施方案中，埋置裝置136是類似於埋置裝置70，除了相鄰軸138的重疊已減至大約0. 5英寸的範圍。此外，圓盤140的數目已減少，且圓盤明顯更厚。另外，在相鄰軸138的相鄰重疊圓盤140之間存在一個在0. 010至0. 018英寸等級上的更緊密的間隔或空隙，以防止纖維卡在相鄰圓盤之間。埋置裝置136的進一步的細節參見2006年11月1日提交的標題為EMBEDMENT ROLL DEVICE的美國專利申請公開號2007/0110838A1，其通過引用結合在此。不同地，埋置裝置136提供了與裝置70相同類別的捏合作用，目的是將纖維30、68 埋置或充分混合於漿料46內。若希望進一步增強纖維30、68至漿料46中的埋置，則在每一個埋置裝置136處給框架12提供至少一個與載體網片14或紙網片沈操作性相鄰的振動器141以振動漿料46。 已發現此振動使切碎的纖維30、68更均勻地分布遍及漿料46。認為常規的振動裝置適用於此用途。如在圖8中所見，為了實施對每一層漿料46具有多層纖維30、68的本系統130，在埋置裝置136與後隨的漿料進料箱78之間提供額外切碎站142，以針對每一層漿料46，在沉積該漿料之前和之後沉積纖維30、68。已發現這種改進使得能夠將顯著更多的纖維引入該漿料中並因此提高所得SCP板的強度。在該優選實施方案中，雖然只顯示了三個，但提供了共計四個層的組合的漿料和纖維來形成SCP板92。在如上所述沉積該四個層的纖維埋置的可凝結漿料之後，優選向框架12提供一個成形裝置144(例如該平滑化裝置或振動覆罩)以使板92的一個上表面96成形或變平滑。通過對漿料46施加振動，平滑化裝置144協助了纖維30、68遍及板92的分布，並提供一個更均勻的上表面96。平滑化裝置144包括一個安裝臺146、緊固至該安裝臺上的一個撓性薄片148、延伸了薄片148的寬度的一個強化構件149及優選位於該強化構件以致使該薄片振動的一個振動產生器150。如上文所提到，本發明的一個重要特徵在於板92具有在凝結之後形成一個整體的纖維增強的塊體的多個層77、80、88、90。倘若如下文中披露和描述的每一層中的纖維的存在及布局是由某些所希望的參數來控制並被維持在這些參數內，則幾乎不可能將本方法所產生的板92分層。對每個單獨的離散漿料層利用兩個離散的增強纖維層提供了以下益處。首先，將待結合到於該漿料層中的纖維總量分成兩個或更多個離散纖維層減少了每一離散纖維層中的對應的纖維量。減少單獨的離散纖維層中的纖維量提高了纖維至漿料層中的埋置效率。改進的纖維埋置效率進而產生了纖維與水泥基質之間的優異的界面結合及機械的相互作用。接下來，可通過利用多個離散的增強纖維層來將更大量的增強纖結合到每一個漿料層中。這歸因於發現將纖維埋置到漿料層中的簡易性是取決於離散纖維層中的纖維的總表面積這個發現。纖維在漿料層中的埋置隨著離散纖維層中的纖維量的增大而變得愈加困難，從而造成了待埋置於漿料層中的纖維表面積的增大。已發現當離散纖維層中的總的纖維表面積達到一個臨界值時，纖維至漿料層中的埋置變得幾乎不可能。此對於可成功地結合到離散漿料層中的纖維量規定了一個上限。對於待結合到離散漿料層中的給定的總纖維量，使用多個離散纖維層減小了每一個離散纖維層中的總的纖維表面積。纖維表面積的這種減小(因使用多個離散纖維層所致)進而提供了增大可以成功地埋置到離散漿料層中的總纖維量的可能性。另外，使用多個離散纖維層允許了相對於貫穿板厚度的纖維分布而言的巨大靈活性。可改變單獨的離散纖維層中的纖維量以實現所希望的目標。當存在大量的離散纖維層時，大大促進了所產生的一個「夾層」構造的創造。從產品強度及成本優化觀點二者來看， 其纖維層在靠近板表層具有更高纖維量並在靠近板內芯的纖維層中具有更低纖維量的板構形是特別優選的。在數量意義上，作為本系統130的一個部分，已研究並確定了纖維與漿料層的數目、板中的纖維體積分數和每個漿料層的厚度、以及纖維股直徑對纖維埋置效率的影響。下面引入並衍生出在涉及兩個離散纖維層及一個離散漿料層的情況下對於投影纖維表面積分數的概念的一種數學處理。已發現若離散纖維層的投影纖維表面積分數超過1.0的值則幾乎不可能將纖維埋置於漿料層中。儘管在投影纖維表面積分數降到1.0以下時可以埋置纖維，但在投影纖維表面積分量小於0. 65時獲得了最好的結果。當投影纖維表面積分數的範圍介於0. 65與1. 00之間時，纖維埋置的效率及簡易性發生變化，其中最好的纖維埋置是在0. 65時並且最差是在1. 00。考應這個分數的另一種方式在於漿料的一個表面的大約 65%被纖維覆蓋。設，vt =基礎纖維-漿料層的總體積Vfil=總纖維體積/層vfl =基礎纖維-漿料層的離散纖維層1中的纖維體積vf2 =基礎纖維-漿料層的離散纖維層2中的纖維體積Vsa =基礎纖維-漿料層中的漿料體積Vfa =基礎纖維-漿料層中的纖維的總體積分數df=單獨纖維股的直徑If =單獨纖維股的長度tl =包含漿料及纖維的單獨層的總厚度ts,x =基礎纖維-漿料層中的漿料層厚度Xf =基礎纖維-漿料層的層2纖維體積與層1纖維體積之比Hfajnfiajnf2a =纖維層中的纖維總數
Spfj , Spfv, Spf2l =纖維層中所含纖維的總的投影表面積
Spfj, Spfu, Spf2j =纖維層的投影纖維表面積分數為了確定在由一個離散漿料層與兩個離散纖維層構成的纖維層/漿料層/纖維層夾層的一種安排中的一個纖維層的投影纖維表面積分數，得出如下關係。設漿料層的體積等於Vsa
層1中纖維的體積等於Vfl層2中纖維的體積等於Vf2基礎纖維-漿料層中纖維的總體積分數等於Vu基礎纖維-漿料層的總厚度等於、漿料層的厚度等於tsa設纖維的總體積(即，層1及層2中的纖維)等於Vfa v. , = vfl+vf2(1)及，
權利要求
1.一種漿料進料裝置，該裝置用於在具有一個行進方向的移動的成形網片上沉積漿料，該裝置包括一個流漿箱，該流漿箱被安裝成橫向於該移動網片的行進方向、並具有一個底表面及一個向下傾斜的溢流道用於將漿料引導至該成形網片上；多個豎直邊緣板，這些豎直邊緣板在該流漿箱的三個對應的側面上包括一個流漿箱背邊緣板及兩個相對的流漿箱側邊緣板，以防止漿料溢出該流漿箱的兩側及背面；多個樞軸銷，這些樞軸銷被安裝於這兩個相對的流漿箱側邊緣板的外表面上，用於通過使用多個豎直調節的敞開式軛架來將該流漿箱安裝於一個用於該移動網片的輸送機的對應的相對的側壁上，這些敞開式軛架帶有用於上下調節該流漿箱的一個傾斜角度以便控制沿著一個溢流道裝置向下的漿料流動的裝置；一個振動器，該振動器安裝在該流漿箱的這些豎直邊緣板中至少一個的外表面上用於使該流漿箱振動；一個往復式漿料遞送機構，該漿料遞送機構被構造且被安排為用於對該流漿箱提供漿料；並且其中，該溢流道是從該流漿箱而傾斜到下面的網片上用於將該漿料沉積至該網片上。
2.如權利要求1所述的裝置，進一步包含槓桿裝置，該槓桿裝置被附接至該流漿箱的內表面之一上，用於在該流漿箱處於該敞開式軌架中時以手動方式使該流漿箱傾斜，用於調節從該流漿箱沿著該溢流道向下到達該網片的漿料流動。
3.如權利要求1所述的裝置，其中該遞送機構包括一條管道，該管道連接至一個漿料源上並且具有一個緊鄰該流漿箱的內部表面的一個末端，該管道末端被接合於一個往復式機構中，該往復式機構使該管道末端在該流漿箱的多個末端之間側向地往復運動。
4.如權利要求1所述的裝置，其中該流漿箱被安置為總體上橫向於該網片的行進方向。
5.如權利要求1所述的裝置，其中該流漿箱被樞軸式安裝於多個軛架中，這些軛架附接至載運該移動網片的一個生產線的這些側壁上，進一步包括一個調節系統用於調節該流漿箱的位置，該調節系統包含 一個第一樞軸銷，該第一樞軸銷功能性地連接至該流漿箱的一側上， 一個第二樞軸銷，該第二樞軸銷連接至該漿料流漿箱的這些相對的側壁上。
6.一種用於將來自權利要求1所述的樞軸式安裝的流漿箱的一種水泥漿料的一個均勻層沉積到包含一層玻璃纖維的一個行進網片上的連續方法，該連續方法包括在該樞軸式安裝的流漿箱的內部表面上沉積漿料，振動該流漿箱內的漿料以使該漿料經過一個傾斜的溢流道；並且將來自該溢流道的漿料以一個連續簾幕沉積到一個行進網片上的一個玻璃纖維層上。
7.如權利要求6所述的方法，其中使該流漿箱以每分鐘約12，000次振動的速率來振動。
8.如權利要求6所述的方法，其中該漿料具有約0.4至約0.7 1的水與水泥重量比。
9.如權利要求6所述的方法，其中該流漿箱被設計為使漿料保持在約0.125至0. 5英寸之間的深度處。
10.如權利要求6所述的方法，其中該行進網片上的一個載體的線速度是在5至50英尺/分鐘之間。
全文摘要
一種用於在一個移動的成形網片上沉積漿料的裝置及方法。該裝置包括一個樞軸式安裝的流漿箱，用於將來自該流漿箱的內部底表面的漿料沿著一個傾斜的溢流道向下以一個連續簾幕沉積至一個移動網片上。該流漿箱被安裝為橫向於該移動網片的行進方向。該流漿箱還在該流漿箱的三個對應的側面上具有多個豎直邊緣板，包括一個流漿箱背邊緣板以及兩個相對的流漿箱側邊緣板，以防止漿料溢出該流漿箱的兩側及背面。通過安裝於一種往復式臺車上的一個進料線從一個漿料混合器中對該流漿箱供應漿料，該往復式臺車沿該流漿箱的長度橫向於該移動網片的行進方向而前後移動。
文檔編號B28B13/02GK102333624SQ201080009240
公開日2012年1月25日 申請日期2010年3月2日 優先權日2009年3月3日
發明者A·布裡斯克斯, W·A·弗蘭克 申請人:美國石膏公司