专利名称：将用于纤维增强的结构水泥板的水泥浆进料的改进方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于使用可凝结浆料来生产结构板的连续方法及相关装置，且更具体地涉及一种改进的浆料进料机流浆箱装置，该装置用于制造增强的水泥板，在此称作结构水泥板(SCP)，其中纤维与速凝浆料进行组合以便提供挠曲强度。
背景技术：
水泥板已被用于建筑业中来形成住宅和/或商业结构的内墙及外墙。与标准的基于石膏的壁板相比较，此类板的优点包括耐湿性。然而，此类常规板的一个缺点在于它们不具有在使得此类板可比得上(若不强于)结构胶合板或定向刨花板(OSB)的程度上的足够的结构强度。典型地，该水泥板包括至少一个位于一种增强或稳定性材料的多层之间的硬化水泥复合层。在某些情况下，该增强或稳定性材料是玻璃纤维网眼织物或等效物。该网眼织物通常以一个薄片形式从一个辊施加在多层可凝结浆料之上或之间。用于常规水泥板的生产技术的实例提供在美国专利号4，420，295 ；4, 504，335以及6，176,920中，它们的内容通过引用结合在此。此外，其他石膏-水泥组合物概括地披露于美国专利号5，685，903 ； 5，858，083 及 5，958，131 中。Tonyan的美国专利号6，620，487(通过引用以其全文结合在此)披露一种增强的、 轻质的且尺寸稳定的板，该板能够抗剪切负载(在紧固至框架上时等于或超过由胶合板或定向刨花板所提供的剪切负载)。这些板采用了由阿尔法半水硫酸钙、水硬水泥、活性火山灰与石灰构成的水性混合物的固化所产生的连续相的一个内芯，该连续相通过耐碱性玻璃纤维被增强且含有陶瓷微球、或陶瓷的与聚合物的微球的共混物，或者由具有0. 6/1至 0. 7/1的水与反应粉末重量比的一种水性混合物形成，或其一种组合。这些板的至少一个外表面可包括一个固化的连续相，该固化的连续相通过玻璃纤维被增强且含有足够的、改进受钉性的聚合物球体或者由提供一种类似于聚合物球体的效应的一个水与反应粉末比例制成、或其一种组合。Porter的美国专利申请公开号2005/0064055号(申请号10/665，541)(通过引用以其全文结合在此)披露了一种用于在结构板生产线中使用的一种埋置装置，其中浆料被输送于相对于一个支撑框架的一个移动载体上，且切碎的纤维沉积于该浆料上，该埋置装置包括一个第一细长轴，该第一细长轴被紧固至该支撑框架上且具有第一复数个轴向隔开的圆盘一个第二细长轴，该第二细长轴被紧固至该支撑框架且具有第二复数个轴向隔开的圆盘，该第一轴相对于该第二轴被安置为使得这些圆盘彼此相互啮合。该相互啮合关系增强了这些纤维至该浆料中的埋置且亦防止了该装置因过早凝结的浆料颗粒而堵塞。Dubey等人的美国专利申请公开号2005/0064164(申请号10/666，294)(通过引用以其全文结合在此)披露了一种用于生产结构水泥板的多层方法，该方法包括(a.)提供一个移动网片(web) ； (b.)(i)在该网片上沉积一个第一层单独的松散纤维、接着在该网片上沉积一层可凝结浆料及(ii)在该网片上沉积一层可凝结浆料，此其中之一 ；(c.)在该浆料上沉积一个第二层单独的松散纤维；(d.)有效地将该第二层单独的松散纤维埋置在该浆料中以使这些纤维分布遍及该浆料；并且(e.)重复步骤(ii)至(d.)直至获得所希望的可凝结的纤维增强浆料的层数且使得这些纤维分布遍及该板。还提供一种通过该方法生产的结构板、一种适用于根据该方法来生产结构水泥板的装置、及一种具有多个层的结构水泥板，每一层都是如下形成的在一个移动网片上沉积一层可凝结浆料、在该浆料上沉积纤维并将这些纤维埋置到该浆料中以使每一层都与相邻层整体地形成。Dubey等人的美国专利号6，986，812(通过引用以其全文结合在此)展示了一种用于一个SCP板生产线或在其中使用可凝结浆料来生产建物面板或板的类似应用中的浆料进料装置。该装置包括一个主计量辊及一个副辊，它们彼此呈靠近的、大体平行的关系放置以形成一个在其中夹持一个浆料供应的辊隙。该两个辊优选在同一方向上旋转使得自该计量辊上方的辊隙汲取的浆料被沉积于该SCP板生产线的一个移动网片上。提供了与该主计量辊紧密的操作性相邻的一个厚度控制辊以维持该浆料的一个所希望的厚度。Tonyan等人的美国专利申请公开号2006/0174572 (通过引用以其全文结合在此) 披露用于剪力墙的不可燃SCP板金属框架系统。Stotz等人的美国专利号6M8214披露了一种用于造纸机的枢轴流浆箱。参见涉及图2的第7栏第14至46行，轴线2 被提供在喷嘴端或流出口 15的区域中使得一个相应的喷嘴流角度发生改变。Stotz流浆箱(它更类似于一个挤出装置而不是一个敞开式流浆箱)使用一个位于该流浆箱下面的圆筒(第12项)来控制该倾角、并且与通过一个位于本发明中所用流浆箱的枢轴上的简单手把进行的调节度相比在倾角调节方面是非常有限的。Koepke等人的美国专利号4479987披露了一种自由落体式液体帘幕4，该自由落体式液体帘幕由两个材料薄片侧向导引经过一个由竖直安排的多个帘幕架9所限定的极有限的区域(第6栏第58至59行)。该安排对于一种包含结块和碎屑且快速凝结的水泥浆是不可操作的。此安排将造成帘幕之间的区域的堵塞，从而造成沉积于网片上的浆料帘幕破损。竖直帘幕进行枢转而不使帘幕撕裂的能力在很大程度上是提供使用一种经供应管 10而递送的辅助液体。这对于一种用于本发明的侵蚀性的凝结的水泥浆料是不切实际的。Dahl等人的美国专利号4420371披露了一种枢转式纸流浆箱装置，该枢转式纸流浆箱装置与附接至本发明中的枢轴的单手操作手把相比较，是使用一个穿过一个典型轴承的捕获轴或由一个位于机器后面的千斤顶或圆筒致动的其他枢轴装置。本发明中的枢轴被设定至一轭架中，该轭架只允许上下移动以易于自该线中移除该装置但不允许该装置沿该传送带的方向移动。Dahl中的流浆箱还被设计为使该流浆箱与来自相邻装置的振动隔离， 而不是被设计为使流浆箱振动来维持浆料在本发明的流浆箱中的流动及分布。Ebeling等人的美国专利号4165211披露了用于将一层液体可发泡反应混合物施加至一个连续移动的支撑件的一种装置。根据一个特定实施方案，分配器通道被适配为绕着一条横线延伸至输送带的轴线进行枢转(第2栏第53至58行)。此枢转作用使得能够控制分配器通道中的体积且因此控制该通道中的反应混合物的中间储存时间(参见图1， 及第3栏第31至47行)。Ebeling装置将允许重的水泥颗粒最终沉降下来，从而填充该流浆箱的底部半径直到该排出唇缘。本发明使用振动与流浆箱角度的一种组合来控制流浆箱
4的排出流型态。倾角用于保证材料始终如一地自流浆箱排出以保证维持一个帘幕。本流浆箱上的枢轴被放置为使得溢流道唇缘与正形成的产品之间的距离变化(与在其中枢轴被放置于流浆箱的近似中心的deling装置相比)最小化。Ebeling装置的枢转作用似乎被限于控制该装置的流动且不允许如同在本发明中一样即刻将流浆箱内容物倾卸于该带上。Mod等人的美国专利号3，360，392披露了一种贮存器38及喷口 39 (图2及第2栏第63至70行)。Mod中的流浆箱不提供流浆箱的枢转或流浆箱的振动来维持浆料于流浆箱中的流动及分布，以提供如同在本发明中一样的在网片上沉积一个连续的浆料帘幕。在制备SCP板时，一个重要的步骤是将水泥进料至该生产线。希望改进的浆料进料装置以提高生产速度并减少停机时间。亦希望一种用于生产纤维增强的水泥板的改进方法和/或相关装置以产生一种其结构性质具有可比得上减少了生产线停机时间的结构胶合板及OSB的板。亦希望一种用于生产此类结构水泥板的方法和/或相关装置以更有效地使用组分材料来相对于常规生产方法而减少生产成本。此外，上述水泥结构板(亦称作SCP)优选地被配置为在类似于胶合板及OSB的构造环境下运转。因此，SCP板优选是可受钉的且可使用常规锯及其他常规木工工具来切割或加工。此外，SCP板应满足关于抗剪切性、负载能力、水引发的膨胀、及阻燃性的建物规范标准，如通过以下认可的测试而测量的诸如适用于结构胶合板的ASTME72、ASTM661、 ASTMCl 185 及 ASTME136 或等效物。共同未决的美国专利申请公开号2008/0099171A1中所提出的改进允许一种将提供坚固及连续的浆料的流浆箱。然而，与此技术相关联的某些问题及缺陷包括众多电控件 (2个马达及2个限位开关)；线上的一个约3线性英尺的大占用面积，它遮蔽了对成形区的物理及视觉接近(这可使得缺点更长的时间期不被检出)；辊的端部处及辊之间的浆料泄露(是由于磨损和不能提供坚固的密封方法)；在使用旋转辊来移动流浆箱中的浆料的情况下流浆箱内的浆料的不充分搅拌及移动；因所用材料造成的难清理及导致了高制作成本的流浆箱复杂性。
发明内容
本发明实现了与老的浆料流浆箱相同的目标，即提供一种跨越正形成的产品的宽度的坚固浆料帘幕。本发明在无马达或限位开关、以一个约1.5线性英尺的占用面积、对成形区的显著增强的物理及视觉接近、在使用浆料至流浆箱的处送力的情况下对流浆箱中的浆料的增强的搅拌、更容易的清理以及以原始设计的成本的10%得到对浆料泄漏的完全排除的情况下实现了这个目标。本发明为使用者提供了快速改变流浆箱的角度(若必要的话)同时维持尖端到产品的距离(通常尖端到产品的距离应为约1英寸以维持一种坚固的未破损的帘幕)的能力。本发明还为使用者提供了在生产线停机情况下通过使用流浆箱侧壁上的枢转杆之一上的一个简易手把来使流浆箱倾斜而即刻倾卸浆料、并在没有工具的情况下即刻自生产线每一侧上枢轴杆的敞开式轭架支撑件中移除流浆箱的能力。本发明是由金属(典型地是不锈钢)制成、具有所形成的或以机械方式附接的简单侧板，并且可使用广泛可得的振动器(气动或电动的)来对整个流浆箱施加振动。该振动保证了水泥浆均勻地流出流浆箱且有助于使流浆箱的侧壁及底部上的预凝结水泥的堆积最少化。有利地，本发明的流浆箱易于移动及清理；含有最低限度的移动部分；非常耐用； 在实体上大大小于现有装置，因而它提供了对流浆箱周围区域的急需的物理及视觉接近； 且与现有流浆箱装置相比在成本上低得多。本发明展示了一种浆料进料装置(通常称为“流浆箱”)，该浆料进料装置用于在一结构水泥板(SCP板)生产线或在其中使用可凝结浆料来生产纤维增强建物用板或板的类似生产线的一个移动网片上沉积浆料。该浆料进料装置使用了安装在一个移动台车上的一个浆料供应软管，该移动台车沿着该流浆箱的长度前后移动以便为该浆料提供使得在浆料从该成形网片上的溢流道上方经过时不断地搅动并移动该流浆箱内的浆料所需的力。此简化设计避免了对辊(包括一个主计量辊及一个副辊)进行旋转的需要，这些辊彼此呈靠近的、大体平行的关系放置于该流浆箱中并且总体横向于该网片的行进方向而定位，以搅拌该浆料并将该浆料自该流浆箱移动至该成形网片。此简化设计还消除了对该流浆箱中的一个驱动系统的需要，该驱动系统用于沿同相同的方向驱动该计量辊及该副辊。该流浆箱配备有一个振动器，该振动器典型地附接至该流浆箱的后壁上且通过一个液压管线来运行，以对该流浆箱的壁赋予振动。这有助于避免该流浆箱的端部处的浆料堆积及该流浆箱中的浆料的过早凝结。本发明的方法通过使用一个振动器来对该流浆箱中的浆料赋予剪切力而提供了一种具有改进流动性的水泥浆料。这有助于在具有更大的水对水泥固体范围的、更宽范围的水泥与水浆料上获得浆料于移动网片上的均勻沉积而不具有过早凝结。本发明有利地避免了建立于该流浆箱的拐角中的大量浆料堆积。典型地，该浆料进料机被用于一种用于生产结构水泥板(SCP的板或SCP板)的多层方法及通过此种方法所生产的SCP板中。在进行松散分布的、切碎的纤维或一层浆料于一个移动网片上的初始沉积之一后，在该浆料层上沉积纤维。一个埋置装置将新近沉积的纤维充分混合到浆料中维，使得这些纤维遍及该浆料而分布，随后添加额外的浆料层、然后添加切碎的纤维，并随后进行更多埋置。根据需要，对该板的每一层重复该方法。在完成之后，该板具有一个更均勻分布的纤维组分，这产生了相对强劲的板而无需如现有技术的水泥板生产技术中所传授的增强性纤维的厚垫。
图1是一个适用于本浆料流浆箱的SCP板生产线的一个图解正视图。图IA是将水泥浆料泵送至本发明的流浆箱中的一种典型的浆料混合器系统的视图。图IB是适用于在浆料自本发明的浆料流浆箱中沉积于该生产线上之后在网片上形成浆料的一种勻平板成形装置。图2是根据本程序生产的一种结构水泥板的片段竖直截面；图3是可与本发明的浆料进料流浆箱的流浆箱一起使用的一种典型的浆料混合器的侧视图。图4系安装于生产线的导轨上的本发明的浆料箱的侧视图的照片。图5是在该生产线上运行的本发明的浆料浆箱的正面透视图的照片。图6是本发明的流浆箱的一个透视图，其中枢轴销安装于一个竖直轭架中。图7是本发明的流浆箱的背面的另一透视图，显示了安装于本发明的流浆箱的后壁上的振动器。图8是适用于本浆料流浆箱的一个SCP板生产线的另一实施方案的图解正视图。
具体实施例方式现在参照图1，图中图解地示出了一个结构板生产线，并且总体指定为10。生产线 10包括具有复数个支腿13或其他支撑件的一个支撑框架或成形台12。在支撑框架12上包括一个移动载体14，例如一个具有平滑的不透水表面的循环式橡胶样输送带，然而在此考虑到了多孔表面。如本领域中熟知的，支撑框架12可由至少一个可包括指定支腿13或其他支撑结构的桌台状区段制成。支撑框架12还包括位于该框架的一个远端18处的一个主驱动辊16及位于该框架的一个近端22处的一个惰辊20。而且，典型地提供了至少一个带追踪和/或张紧装置M以维持载体14在辊16、20上的的所希望张力以及定位。在此实施方案中，SCP板随着该移动载体自近端22沿一个方向“T”行进至远端18而连续地生产。在此实施方案中，可以提供一个用于在凝结之前支撑浆料的牛皮纸、离型纸的网片沈或一个塑料载体并将其置于载体14上以保护它和/或使其保持清洁。然而，还考虑到了替代连续网片沈，可在载体14上放置一种相对刚性材料的单独薄片(未示出)，例如，聚合物塑料薄片。还考虑到了直接在载体14上形成由本线10所生产的SCP板。在后一种情形中， 提供至少一个带清洗单元观。如本领域已知的，载体14由于驱动该主驱动辊16的马达、皮带轮、皮带或链条的组合而沿着支撑框架12移动。考虑到了载体14的速度可发生变化以适合于正制作的产品。切碎机在本发明中，通过在网片沈上的一个塑料载体上沉积一层尺寸为约1英寸的松散的切碎的纤维30来启动结构水泥板(SCP板)的生产。本生产线10考虑到了各种各样的纤维沉积及切碎装置。例如，一种典型的系统采用了一个固持若干玻璃纤维帘线卷筒32的支架(rack) 31，一段或一串34的纤维自各个卷筒中被进料至一个切碎站或装置(也称为切碎机36)。通常多股玻璃纤维被进料到每个切碎站处。切碎机36包括一个旋转的带刀片的辊38，从其上伸出了跨过载体14的宽度横向延伸的多个径向延伸刀片40，并且是与一个支承辊42呈靠近、接触、旋转的关系而布置的。 在该优选实施方案中，带刀片的辊38及支承辊42呈相对靠近的关系而布置，使得带刀片的辊38的旋转还使支承辊42旋转，然而还考虑到了相反的情形。此外，支承辊42优选地覆盖有一种弹性支撑材料，这些刀片40抵靠该弹性支撑材料而将帘线34切碎成多段。刀片 40在辊38上的间距决定了切碎的纤维的长度。如在图1中所看到，切碎机36靠近该近端 22而安置于载体14上方以使生产线10的长度的生产用途最大化。当纤维股34别切碎时， 这些纤维松散地落在载体网片沈上。
7
浆料混合器本生产线10包括一个浆料制备与进料区段2 (图1A)。浆料制备与进料区段2包括一个总体指定为44的浆料进料站或浆料进料机或浆料流浆箱及一个浆料源(在此实施方案中是一个湿式混合器47)。浆料进料机44自湿式混合器47接收浆料46的一个供应以将浆料46沉积于载体网片沈上的切碎的纤维上。还考虑到了该方法可从浆料在载体14 上的初始沉积而开始。虽然考虑了各种各样的可凝结浆料，但本方法具体是被设计用于生产结构水泥板 (SCP板)。因此，浆料46优选是由不同量的波特兰水泥、石膏、骨料、水、加速剂、增塑剂、发泡剂、填料和/或本领域中熟知的并且在以下列出的专利(通过引用结合在此)中描述的其他成分构成。这些成分(包括排除以上的某些成分或者添加其他成分)的相对量可以变化以适合于最终产品的预期用途。Tonyan等人的美国专利号6，620，487 (通过引用以其全文结合在此)披露了一种增强的、轻质的、尺寸稳定的结构水泥板(SCP)，该结构水泥板采用由阿尔法半水硫酸钙、水硬水泥、活性火山灰与石灰构成的水性混合物的固化所产生的一个连续相的内芯。该连续相通过耐碱性玻璃纤维被增强且含有陶瓷微球、或陶瓷微球与聚合物微球的共混物，或者是由具有0. 6/1至0. 7/1的水与反应粉末重量比的一种水性混合物形成，或其一种组合。这些SCP板的至少一个外表面可包括一个固化连续相，该固化连续相通过玻璃纤维被增强且含有足以改进受钉性的聚合物球体或者是以提供类似于聚合物球体的效应的水与反应粉末之比而制成、或者是其一种组合。若希望的话，该组合物可具有0. 4/1至0. 7/1的水与反应粉末的重量比。用于在本方法中使用的复合浆料的各种配方还显示于公开的美国专利申请 US2006/185267, US2006/0174572、US2006/0168905 及 US2006/0144005 中，将其全部都通过引用以其全文结合在此。一个典型配方将包含作为反应粉末的在干燥基重上为35至 75衬％的阿尔法半水硫酸钙、20至55wt%的水硬水泥(例如波特兰水泥)、0. 2至3. 5wt% 的石灰及5至25wt%的活性火山灰。该板的连续相将通过耐碱玻璃纤维均勻地增强且含有按重量计20-50%的选自下组的均勻分布轻质填料颗粒，该组由以下各项组成陶瓷微球、 玻璃微球、粉煤灰空心微球和珍珠岩。尽管用于SCP板的上述组合物是优选的，但这些成分 (包括排除以上的某些成分或者添加其他成分)的相对量可以变化以适合于最终产品的预期用途。湿粉末混合器47的一实施方案显示于图3中。由波特兰水泥、石膏、骨料、填料等构成的一个粉末混合物自一个高架的料斗仓160经由一个波纹管161进料至一个水平室162中，该水平室具有由一个侧装式螺旋推进器马达164驱动的一个螺旋推进器螺杆 (auger screw) 1630这些固体可通过一个体积计量式进料机或一个重量计量式进料机(未示出)从该料斗仓160进料至螺旋推进器螺杆163。体积计量式进料系统将使用以一个恒定速度运行的螺旋推进器螺杆输送机163 来以一个恒定速率(体积每单位时间，例如立方英尺每分钟)自储存料斗仓160中排出粉末。重量计量式进料系统通常使用与称重系统相关联的一个体积计量式进料机来控制以每单位时间的恒定重量(例如，磅每分钟)自储存料斗仓160中排出粉末。重量信号经由一个反馈控制系统用来不断地监测实际进料速率并通过调节螺旋推进器螺杆163的速度(RPM)来补偿堆密度、孔隙率等的变化。螺旋推进器螺杆163将粉末经由位于竖直混合室165的一个上部区段165A中的粉末进口 166直接进料至竖直混合室165中。然后该粉末靠重力落入竖直混合室165的配备了搅拌机的下部区段165B。包含水的液体通过进水口 167 (例如，喷嘴)同时被供应至竖直室165，这些进水口 167在低于干粉末进口 166的一个点处安装于室165的上部分165A周边，使得包含水的液体也落至竖直室165的搅拌机区段(下部分165B)的水平处。这些单独进水口 167的方向可手动调节以定向于搅拌桨叶片等等上，来维持表面没有粉末的堆积。这些单独进水口 167可配备有阀167A。使粉末及液体分开地落入竖直室165中有利地避免了在液体与粉末于进入室165之前进行混合的情况下可能出现的室165的粉末进口处的堵塞，且允许使用螺旋推进器163的一个同液体与粉末在进入室165之前进行混合的情况下将使用的相比更小的出口将粉末直接进料至该竖直室。水与粉末由混合器搅拌桨174充分混合，该混合器搅拌桨具有多个在搅拌桨中心轴173上由顶装式电动马达168转动的搅拌桨叶片175。可改变该中心轴上的搅拌桨叶片 175的数目以及包括用于每一个搅拌桨叶片175中的这多个水平杆171的搅拌桨叶片175 的构形。例如，可对叶片175的水平杆171添加竖直安装的销179(图3)以增强对浆料46 的搅动。典型地，这些杆171是平坦的水平构件而不是成角度的，以减轻混合室165的下部分165B中的漩涡。在本实施方案中，已发现考虑到在本发明的一个典型的12英寸直径的竖直室165中所获得的更高混合速度，可使用具有更少数目的水平杆171的一个双叶片的搅拌桨174。用于混合SCP浆料的本发明实施方案的搅拌桨被设计为适应于该浆料及混合室165的下部分的直径。增大该混合室的下部分的直径导致增大了搅拌桨174的横向宽度 “W”(图3)。在给定的RPM下搅拌桨174的增大的横向宽度“W”(图3)使其尖端速度增大。 这造成了一个问题，因为该搅拌桨更有可能将浆料抛至竖直混合室165的外部边缘并在混合室165的下部分的中间形成一个不希望有的深旋涡。针对SCP浆料所采用的搅拌桨优选地被设计为通过使水平混合杆的数目最小化并使水平混合杆变平以使湍流最小化同时仍保证充分混合而将此问题最小化。竖直混合室165中的浆料46的水平由布置在竖直混合室165内的电的水平控制传感器169控制。控制传感器169经由电控制的阀167A来控制水的流量并通过经由一个控制器162A来接通或断开该螺旋推进器马达164而控制进入竖直室165中的粉末进料。对添加的水及浆料的体积的控制因此用于控制竖直混合室165中的浆料的体积以及竖直混合室165中的混合停留时间两者。一旦浆料46经充分混合，则它被浆料泵170自竖直混合室165的底部经由泵出口 172泵送至浆料进料装置44。泵170通过搅拌桨中心轴173运行，该搅拌桨中心轴由顶装式电动马速168驱动。然而，若希望的话，则可使用一个单独的泵马达(未示出)来驱动泵170。竖直混合室165中的粉末与水的混合停留时间对竖直室165的设计很重要。浆料混合物46必须经充分混合且具有的稠度是可以容易地被泵送并均勻沉积在该网片上的厚得多的玻璃纤维层上方。为产生充分混合的浆料46，竖直室165提供了一个对于典型地约10至约360秒的平均浆料停留时间而言适当的混合体积同时自旋搅拌桨174对该混合室中的浆料施加剪切力。典型地，竖直室165提供约15至约240秒的平均浆料停留时间。混合器搅拌桨174 的RPM范围典型地是70RPM至270RPM。平均浆料停留时间的其他典型范围是从约15秒到约30秒或约20秒到约60秒。混合器47的一个竖直室165的一个典型实施方案具有约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))的标称内径、约20至 30英寸(50. 8至76. 2cm)(例如约25英寸(63. 5cm))的总的竖直高度以及约6至10英寸 (15. 2至25. 4cm)(例如约8英寸(20. 3cm))的在传感器169以下的竖直高度。当直径增大时，这些搅拌桨应被设计为适应此类更大直径以使如上讨论的由给定RPM下增大搅拌桨尖端速度而引起的旋涡效应最小化。搅拌桨的这些外部尖端一般被设计为是靠近的，例如在室165的内壁的约四分之一英寸(0. 64cm)或约八分之一英寸(0. 32cm)之内。搅拌桨尖端与室165的内壁之间的距离太大会导致浆料堆积。图3显示混合器47将干的水泥粉末直接进料至室165中并将液体与干的水泥粉末分开地直接进料至室165中。因此，混合器47致使粉末及液体独立地总体向下地下落经过该竖直混合室中的一个空间，该空间位于混合室165上部分165A中的粉末及液体的对应进口与混合室165的下部分165B中的浆料池之间。典型地这些固体和液体均下落至少6 英寸。优选地，这些固体在高于室165的液体进口的一个点处被进料至室165中。竖直安装的搅拌桨174具有一个如图3中所示的延长的中心轴173。搅拌桨174 的设计、搅拌桨叶片175的数目及在具有或不具有竖直安装的销179的情况下所使用的水平杆171的数目是考虑到混合器搅拌桨174的转速、浆料黏度等等而确定的，以实现用于在浆料于室中的停留时间内制备湿浆料的粉末与水的混合量来保证板生产线10的连续运行。合适的浆料混合器47更详细地解释于与本申请同时提交的标题为METHOD FOR WET MIXING CEMENTITIOUS SLURRY FOR FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENT PANELS[用于纤维增强的结构水泥板的水泥浆料的湿式混合方法]的美国专利申请公开号 2008/0101150A1 号，以及标题为 APPARATUS and METHOD FOR WET MIXING CEMENTITI0US SLURRY FOR FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENT PANELS [用于纤维增强的结构水泥板的水泥浆料的湿式混合的装置和方法]的美国专利申请公开号2008/0101151A1中，二者均在2006年11月1日提交；二者均通过引用以其全文结合在此。浆料进料装置现在参照图1至IA及4至7，如上文所提到的，总体指定为44的本浆料进料装置 (还称作浆料流浆箱、浆料进料站或浆料进料机)从湿式混合器47接收浆料46的一个供应。虽然考虑了各种各样的可凝结浆料，但本方法特别地被设计用于生产结构水泥板。照这样，浆料46优选地由不同量的波特兰水泥、石膏、骨料、水、加速剂、增塑剂、发泡剂、填料和/或此本领域中熟知的并且在以上列出的专利(已通过引用结合在此)中描述的其他成分构成。这些成分(包括排除以上的某些成分或者添加其他成分)的相对量可以变化以适合预期要生产的最终产品。Tonyan等人的美国专利申请公开号2006/0174572(将其通过引用结合在此)中披露了一种用于生产结构水泥板地的典型的材料。浆料进料机44还具有枢轴销305，该枢轴销于紧邻侧壁340的外表面的外表面上具有角撑板308。一种浆料自进料线56 (图1A)的混合器被泵送至安装在一个位于该流浆箱的内部底表面350上方的横向移动的台车(未示出)上的该浆料进料线390，以使得可沿着流浆箱的整个内表面泵送该浆料。该移动台车的速度经调节以维持该浆料沿着该流浆箱的整个表面的均勻分布同时该浆料在该流浆箱的底部中累积至一个水平，其中该浆料溢出溢流道380的唇缘且在网片沈上的浆料的顶表面上沉积成一个连续的帘幕。一个手动手把310安装于枢轴销305中的至少一个上以允许操作者使流浆箱在可调节的竖直轭架300 内旋转或倾斜，这些轭架安装在平行于移动成形网片26在生产线上的行进方向的这些导轨12上。流浆箱44由旋转振动器320振动，该旋转振动器安装于流浆箱44的外表面上且典型地由一个常规液压管线(末示出)来运作。旋转振动器320典型地安装于流浆箱背壁 370的外部上，如图7中所示。一个加强构件355典型地通常是一个安装于流浆箱底壁350 的底表面上的角铁。加强构件355用于防止对流浆箱底部的损坏，包括流浆箱的中心因正泵送至流浆箱中的浆料的压力而“弓弯”，这将影响将一个连续浆料层铺设至网片沈上的能力。流浆箱的壁370的后表面上的振动装置320可以是一个气动的旋转球振动器。振动水平可用一个常规的空气调节器(未示出)来控制。典型地，浆料进料机(流浆箱44)是由被弯曲而形成一个刚性竖直后壁370的一个金属块、一个水平底壁350及自底壁350恰衔接至移动成形网片沈的顶表面上方的一个倾斜的溢流道380。然后该流浆箱形成有一对相对刚性的竖直侧壁340。倾斜溢流道380 具有多个侧壁385。流浆箱44的所有内表面优选是由不黏材料(如TEFLON⑩材料或类似材料)制成或涂覆的。侧壁340及后壁370防止了浆料46逸出浆料进料机(流浆箱44) 的侧面。侧壁340(其在这些侧壁的外表面的每一端上具有枢轴销30 是通过竖直调节的敞开式轭架300而安装于支撑框架12(图5)上，这些轭架允许容易地自该生产线的框架上的导轨12上移除流浆箱44。这些枢轴销允许流浆箱44被手动地向上或向下倾斜，典型地是通过使用手把310，但也可使用一种不够优选的的自动调节。例如，在一种线停机的情况下，可使流浆箱44向后倾斜以防止浆料顺着溢流道380向下连续流淌，或所有浆料可即刻自流浆箱顺着溢流道380向下倾卸至移动网片沈上。这防止了浆料的浪费且有助于防止生产不可接受的板。流浆箱上的枢轴销305具体地由操作者如下定位通过使用(例如)枢轴销上的手把310来调节轭架300中的销的倾度，以维持一个约45度的尖端角度及溢流道380的尖端边缘到产品之间的一个距离“A” (显示于图IA中)，以维持浆料46的一个未破损帘幕。该尖端边缘被设计为使该边缘保持低到足以在该网片的宽度上维持一个未破损的帘幕同时使该尖端边缘保持高到足以允许位于该溢流道下方的碎片及厚块不碰到该尖端。已发现该距离典型地是在0. 5与1. 5英寸(1. 27至3. 81cm)之间。此距离运行维持一个良好的帘幕同时允许任何水泥碎片或厚块不被捕获到溢流道的背侧上且造成可导致形成废板的“累赘”。这些枢轴销的位置与实际一样靠近该尖端边缘以允许操作者改变流浆箱的角度同时维持尖端边缘到产品的距离。本发明的一个重要特征在于该浆料进料机44在移动的载体网片沈上沉积了浆料 46的一个具有相对受控厚度的均勻层。合适的层厚度的范围从约0. 08英寸到0. 16英寸或0.25英寸。然而，由于在由本生产线10生产的结构板中优选具有四个层，且一个合适的建筑用板为大约0. 5英寸，因而一个尤其优选的浆料层厚度是在0. 125英寸的范围内。然而， 因为一个目标的板形成厚度为约0. 84英寸，所以标准层厚度典型地在这4个形成站中的每一个处都更接近于约0. 21英寸。0. 1英寸至0. 3英寸每流浆箱的范围也可能是合适的。为保证浆料46跨过整个网片沈的均勻布置，浆料46经由一个与浆料混合器或贮存器47流体连通的软管56或类似管道被递送至一个浆料进料线390，该浆料进料线是安装在位于浆料流浆箱44的内表面350上方的一个往复行进的台车(未示出)上。软管 56的一个第二端连接至一个本领域熟知的类型的侧向往复、缆索驱动、流体动力式分配器 390(图6)。自软管56流向浆料进料线390的浆料进入处于侧向往复运动中的进料机44 中而填充由侧壁340、底壁350、后壁370及浆料流浆箱44的溢流道380的唇缘所界定的流浆箱内部。在溢出该唇缘并溢至溢流道表面上之前，流浆箱中的浆料深度典型地达到了约 1/4英寸(86mm)，是从流浆箱底壁350的底部至溢流道380的唇缘的顶部测得的。当倾斜溢流道380上的浆料46朝该移动的载体网片沈移动时，重要的是所有浆料皆顺着溢流道380均勻地向下地移动并沉积于该网片上。为了有助于此，浆料进料机44具有一个溢流道380，该溢流道向下定向至该网片上以保证相对稀的浆料46完全沉积为一个连续帘幕或者浆料薄片均勻地向下导向至载体网片沈的约0. 5至约1. 5英寸(172至381mm)的距离内。该溢流道在该溢流道的每一侧上具有边缘385以保证浆料超过这些侧面而损失并且不导向至该行进网片上。在本发明的一个实施方案中，一个如图1及IB中所示的并且在下文对形成及平滑化方法的说明中更详细阐述的振动的成形板或勻平板144可在浆料自流浆箱44沉积至网片沈上之后即刻添加至该生产线上。浆料进料装置下游的处理再次参照图1，SCP板生产线的其他操作组件将加以简要阐述，但其在以下文献中进行了更详细阐述Dubey 等人的标题为 SLURRY FEED APPARATUS FOR FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENTITIOUS PANEL PRODUCTION的美国专利号6，986，812 (通过引用以其全文结合在此)；以及以下共同未决、共同转让的美国专利申请，它们全部都通过引用以其全文结合在此Dubey等人的标题为MULTI-LAYER PROCESS and APPARATUS FOR PRODUCING HIGH STRENGTH FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENTITIOUS PANELS 的美国专利申请公开号 2005/0064164A1 (申请号 10/666, 294)；Porter 的标题为 EMBEDMENT DEVICE FOR FIBER-ENHANCEDSLURRY 的美国专利申请公开号 2005/0064055A1 (申请号 10/665，541)；2006 年 11 月 1 日提交的标题为 METHOD FOR WET MIXING CEMENTITIOUS SLURRY FOR FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENT PANELS 的美国专利申请公开号 2008/0101150A1 ；2006 年 11 月 1 日提交的标题为 APPARATUS and METHOD FOR WET MIXINGCEMENTITIOUS SLURRY FOR FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENT PANELS 的美国专利申请公开号 2008/0101151A1 ；2006 年 11 月 1 日提交的标题为 PANEL SMOOTHING PROCESS AND APPARATUS FOR FORMING A SMOOTH CONTINUOUS SURFACE ON FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENT PANELS的美国专利申请公开号2008/0099133A1 ；2006 年 11 月 1 日提交的标题为 WET SLURRY THICKNESS GAUGE AND METHOD FOR USE OF SAME的美国专利申请公开号2008/0101151A1 ；2006 年 11 月 1 日提交的标题为 MULTI-LAYER PROCESS and APPARATUS FOR PRODUCING HIGH STRENGTH FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENTITIOUS PANELS WITH ENHANCED FIBER CONTENT 的美国专利申请公开号 2007/0110970A1 ；2006年11月1日提交的标题为EMBEDMENT ROLL DEVICE的美国专利申请公开号 2007/0110838A1 ；全部通过引用以其全文结合在此。埋置装置虽然考虑到了各种各样的埋置装置，包括但不限于振动器、羊角辊及类似装置，但在埋置装置70的本实施方案中包括至少一对横向于框架12上的载体网片14的行进方向而安装的基本上平行的轴76。每一个轴76都配备有复数个相对大直径的圆盘76，它们在该轴上被多个小直径圆盘(未示出)轴向地彼此分隔开。在SCP板生产期间，轴76与圆盘74 —起绕着轴76的纵向轴线旋转。如本领域中熟知的，可以给轴76中的任何一个或两者提供动力，且若仅给一个提供动力，则另一个可以通过皮带、链条、齿轮驱动器或其他已知动力传输技术来驱动以维持该从动轴的一个对应的方向及速度。这些相邻的、优选平行的轴76的对应圆盘74彼此重叠且相互啮合，以在浆料中形成一种“捏合”或“按摩”作用，这埋置了先前沉积的纤维68。另外，这些圆盘74 的靠近的、相互啮合的并且旋转的关系防止了浆料46在圆盘上的累积，且有效地形成了一种“自清洁”作用，这显著减少了因浆料块的过早凝结而引起的生产线停机时间。轴76上的圆盘74的相互啮合的关系包括这些小直径间隔圆盘(未示出)与相对大直径的主圆盘74的对置周边的一种紧邻的布置，这也有利于自清洁作用。当这些圆盘74 彼此贴近地旋转(但优选沿同一方向)时，浆料颗粒难以被捕获于该装置中且过早凝结。通过提供两组彼此横向偏置的圆盘74，浆料46经受了多个破坏动作，从而创造了一种“捏合” 作用，这进一步将纤维68埋置于浆料46中。适用于生产线10的埋置装置70的一个实施方案更详细地披露于2003年9月18 日提交的标题为EMBEDMENT DEVICE FOR FIBER-ENHANCED SLURRY且通过引用以其全文结合在此的共同未决的美国专利申请号10/665，541(作为US 2005/0064055公开)中。适用于生产线10的埋置装置的另一个实施方案披露于2006年11月1日提交的标题为 MULTI-LAYER PROCESS and APPARATUS FOR PRODUCING HIGH STRENGTH FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENTITIOUS PANELS WITH ENHANCED FIBER CONTENT 的美国专利申请号第11/591，793及2006年11月1日提交的标题为EMBEDMENT ROLL DEVICE 的美国专利申请公开号2007/0110838A1中，两者皆通过引用以其全文结合在此。施加额外层
一旦已埋置纤维68，则板92的一个第一层77完成。在一个优选实施方案中，第一层77的高度或厚度处于0. 05至0. 15英寸的近似范围内。已发现此范围当与一个SCP板中的类似层相结合时提供了所希望的强度及刚度。然而，根据该SCP板的最终预期用途还考虑了其他厚度。为建造一种具有所希望厚度的结构水泥板，典型地添加多个额外层。为此，与移动载体14呈可操作的关系来提供与进料机44大致相同的一个第二浆料进料机78，且将其布置为在现有层77上沉积浆料46的一个额外层80。接下来，与框架12呈可操作的关系来提供与切碎机36及66大致相同的一个额外切碎机82，以沉积一个第三层的由一个支架(未示出)所提供的纤维68，该支架以类似于支架31的方式相对于框架12被构造和安置。纤维68沉积于浆料层80上且使用一个第二埋置装置86来进行埋置。在构造及配置上类似于埋置装置70，该第二埋置装置86被安装为相对于移动载体网片14略高，以使第一层77不被妨碍。以此方式，形成了第二层80的浆料及埋置纤维。现在参见图1和图2，对于可凝结浆料和纤维的每一个顺序的层，在生产线10上提供一个额外的浆料进料机站78接着是一个纤维切碎机82和一个埋置装置86。在该优选的实施方案中，提供总共四个层77、80、88、90以形成SCP板92。本发明的一个重要特征在于板92具有多个层77、80、88、90，这些层在凝结时形成一个整体、纤维增强的块体。倘若如本文中所披露及阐述的通过某些所希望的参数来控制每一层中的纤维的存在及布局并使其维持在某些所希望的参数范围内，则将几乎不可能将通过本方法生产的板92分层。成形和平滑化以及切割在如上文所述的布置该四个纤维埋置可凝结浆料层之后，可以在框架12上提供一个成形装置以使板92的一个上表面96成形。然而，刮去过剩厚度的SCP板材料的成形装置不是所希望的。例如，被设计为使板适合所希望的尺寸特性的成形装置(例如弹簧加载的或振动的板或振动勻平板)不用于 SCP材料，因为它们刮去了过剩厚度的SCP材料。此类装置不会有效地刮去或整平该板表面。它们会致使玻璃纤维开始卷起并弄坏板的表面而不是使其变平并使其平滑。具体而言，替代弹簧加载的装置及振动勻平板，生产线10可包括一个被提供至框架12上以轻轻地使板92的一个上表面96变平滑的平滑化装置144，也称为振动覆罩。平滑化装置144包括一个安装台146(图1B)、紧固至该安装台上的一个挠性薄片148、延长了该薄片148的宽度的一个强化构件150B以及一个优选位于该强化构件上以致使薄片148 振动的振动产生器(振动器)150。薄片148具有配备有一个U形上部分148B的一个第一竖立壁148A、一个弧形壁148C及一个第二竖立壁148D。振动器150由一个气动软管150A 提供动力。平滑化装置144的弧形板148C具有以枢转方式附接至一个支撑杆146A上的一个上游端，该支撑杆又附接至生产线10上的安装架146。弧形板148C具有与从其下面经过的SCP材料的最顶层相接触的一个尾随下游端。若希望的话，平滑化装置144配备有重物159以有助于找平该最顶层浆料。平滑化装置144可提供在最后一个埋置站86之后或者平滑化装置可提供在每一个埋置站70、86之后。强化构件150B不仅用来强化该平滑化薄片，而且通过将该振动单元安装于此强化构件上，从而使振动更均勻地跨过该装置的长度而分布。例如，若将该振动单元直接安装至该平滑化薄片(比方说，在中心)而不使用该强化构件，则来自该振动单元的振动将高度定位于该安装点处，只有相对很少的振动输出于该薄片的边缘上。这并不是说，该振动单元不能被安装于强化构件150B以外的任何地方，但它是一个优选位置，因为一个强化构件无论如何是典型地且它做好了均等地分布振动的工作。通过对浆料46施加振动，平滑化装置144协助纤维30、68分布遍及板92，并提供一个更均勻上的表面96。关于该成形装置144(也称为振动覆罩)的额外细节披露于2006年11月1日提交且通过引用以其全文结合在此的标题为PANEL SMOOTHING PROCESS AND APPARATUS FOR FORMING A SMOOTH CONTINUOUS SURFACE ON FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENT PANELS的美国专利申请公开号2008/0099133A1中。考虑到了如本领域中另外已知的其他成形装置。然而，平滑化装置144有利地避免使SCP板的部分从载体网片沈中破裂或撕裂。不采用刮去过剩SCP材料的成形装置，这是因为它们由于板产品在其形成时的纤维性质而使SCP材料破裂或撕裂。此时，各层浆料已开始凝结，且对应的板92由一个切割装置98而彼此分离开，在一个典型实施方案中该切割装置是一个水刀切割机。其他切割装置，包括移动刀片，也被认为适合于这个操作，前提是它们可在本发明的板组合物中创造适当的锋利边缘。切割装置 98相对于生产线10及框架12而安置以使得生产的板具有一个所希望的长度，该所希望的长度可以不同于图1中所示的表示。由于载体网片14的速度相对慢，因而切割装置98可以被安装为垂直于网片14的行进方向进行切割。对于更快的生产速度，已知此类切割装置与网片行进方向呈一个角度被安装至生产线10上。在切割之后，如本领域中熟知的，将分离的板92进行堆叠以供进一步的处置、包装、储存和/或装运。生产线10包括足以生产至少四个层77、80、88及90(图2)的纤维切碎站36、66、 82，浆料进料站44、78，以及埋置装置70、86。可通过重复如上关于生产线10而描述的站来形成额外的层。在创造SCP板92之后，该板的一个底侧102或底面可以比上侧或顶面96更平滑， 甚至在由成形装置94接合之后。在某些情况下，取决于板92的应用，它可优选具有一个平滑面及一个相对粗糙的面。然而，在其他应用中，可能希望的是具有一种其中两个面96、102 皆平滑的板。平滑的纹理是通过浆料与平滑载体14或载体网片沈接触而产生。为获得一种两个面或两侧皆平滑的SCP板，上面及下面96、102两者均可以被形成为抵靠在载体14或释放网片沈上，如2006年11月1日提交的标题为 MULTI-LAYER PROCESS AND APPARATUS FOR PRODUCING HIGH STRENGTH FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENTITIOUSPANELS WITH ENHANCED FIBER CONTENT 的美国专利申请公开号 2007/0110970A1中所披露的。另一替代方案(末示出)是对一个或两个面或侧96、102进行砂磨。本发明的另一个特征在于所得的SCP板92被构造为使得纤维30、68均勻地分布遍及该板。已发现这使得能够通过对纤维的相对少、更有效的利用来生产相对更坚固的板。 相对于每一层中的浆料体积而言的纤维体积分数优选是大约占浆料层77、80、88、90的按体积计至5%、优选按体积计1.5%至3%的范围内。若希望的话，外层77、90可具有比内层80、88之一或两者更高的体积分数。生产线的第二实施方案结合一个体积分数的遍及浆料46而分布的松纤维对于获得所希望的板强度是一个重要因素。因此，在结合此类纤维中的改进的效率是令人希望的。据信，图1中描绘的系统在一些情况下需要过多的浆料层数来获得一种具有足够的纤维体积分数的SCP板。因此，一种替代SCP板的生产线或系统展示在图8中且总体上指定为130，是用于生产对于每个浆料层都结合了相对高的纤维体积的、高性能的纤维增强的SCP板。在许多情况下，使用此系统获得了每个板的增大的纤维水平。虽然图1的系统披露了将单个的纤维离散层沉积在初始层之后所沉积的每一个后续的浆料离散层中，但生产线130包括在每个离散的浆料层中累积多个离散的增强纤维层的一个过程以获得所希望的板厚度。更优选地，所披露的系统在一个单一操作中将至少两个离散的增强纤维层埋置到一个单独的浆料离散层中。这些离散的增强纤维是使用一种适当的纤维埋置装置而被埋置到该浆料离散层中。更确切地说，在图8中，用于系统130中且与图1的系统10共享的组件由相同的参考编号指定，且认为以上对这些组件的说明适用于此处。此外，考虑到了关于图8所描述的装置可以按一种改型方式与图1的装置进行组合或者是一个新的构造。还考虑了图8的系统130可以配备有2006年11月1日提交的标题为ULTI-LAYER PROCESS AND APPARATUS FOR PRODUCING HIGH STRENGTH FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENTITIOUS PANELS WITH ENHANCED FIBER CONTENT 的美国专利申请号 11/591，793 的上甲板(deck) 106。在替代的系统130中，SCP板的生产是由在网片沈上沉积一个第一层的松散的、 切碎的纤维30来起始。接下来，浆料进料站或浆料进料机44自远端混合器47接收浆料46 的一个供应。考虑到了此实施方案中的混合器47和浆料46以及浆料进料机44与图1的生产线10中所使用的相同。此外，浆料进料机44是基本相同的，包括侧壁340和370以及溢流道380。合适的层厚度的范围是从约0.05英寸到0.35英寸(0. 13至0. 9cm)。举例来说，为了制造一个标称的3/4英寸(1.9cm)厚的结构板，对于由本方法所生产的优选结构板中的小于约0. 25英寸(0.6km)的一个尤其优选的浆料层厚度，四个层是优选的。参照图1A，浆料46经由位于侧向往复、缆索驱动、流体动力式的分配器390(在图 6及7中示出)中的软管56而被递送至进料机44。从软管56流出的浆料因此倾倒入处于一种侧向往复运动中的进料机44中以填充由侧壁340和370以及溢流道380所界定的流浆箱的底表面350。随着该内表面上的浆料46降至位于载体网片沈的约1. 5英寸范围内，从而允许一个未破损的浆料帘幕连续沉积在该网片或形成线上，这对于生产均勻的板是重要的。一个优选与切碎机36相同的第二切碎站或装置66被安置于进料机44的下游，以在浆料46上沉积一个第二层的纤维68。可自对切碎机36进料的相同的支架31来给切碎装置66进料帘线34。然而，考虑到了可以对每一个单独的切碎机提供单独的支架31。再次参见图8，接下来，一个总体指定为136的埋置装置与浆料46及生产线130的移动载体14呈可操作的关系被安置，以将第一及第二层的纤维30、68埋置到浆料46中。虽然考虑了各种各样的埋置装置，包括但不限于振动器、羊脚辊及类似装置，但在该优选实施方案中，埋置装置136是类似于埋置装置70，除了相邻轴138的重叠已减至大约0. 5英寸的范围。此外，圆盘140的数目已减少，且圆盘明显更厚。另外，在相邻轴138的相邻重叠圆盘140之间存在一个在0. 010至0. 018英寸等级上的更紧密的间隔或空隙，以防止纤维卡在相邻圆盘之间。埋置装置136的进一步的细节参见2006年11月1日提交的标题为EMBEDMENT ROLL DEVICE的美国专利申请公开号2007/0110838A1，其通过引用结合在此。不同地，埋置装置136提供了与装置70相同类别的捏合作用，目的是将纤维30、68 埋置或充分混合于浆料46内。若希望进一步增强纤维30、68至浆料46中的埋置，则在每一个埋置装置136处给框架12提供至少一个与载体网片14或纸网片沈操作性相邻的振动器141以振动浆料46。 已发现此振动使切碎的纤维30、68更均勻地分布遍及浆料46。认为常规的振动装置适用于此用途。如在图8中所见，为了实施对每一层浆料46具有多层纤维30、68的本系统130，在埋置装置136与后随的浆料进料箱78之间提供额外切碎站142，以针对每一层浆料46，在沉积该浆料之前和之后沉积纤维30、68。已发现这种改进使得能够将显著更多的纤维引入该浆料中并因此提高所得SCP板的强度。在该优选实施方案中，虽然只显示了三个，但提供了共计四个层的组合的浆料和纤维来形成SCP板92。在如上所述沉积该四个层的纤维埋置的可凝结浆料之后，优选向框架12提供一个成形装置144(例如该平滑化装置或振动覆罩)以使板92的一个上表面96成形或变平滑。通过对浆料46施加振动，平滑化装置144协助了纤维30、68遍及板92的分布，并提供一个更均勻的上表面96。平滑化装置144包括一个安装台146、紧固至该安装台上的一个挠性薄片148、延伸了薄片148的宽度的一个强化构件149及优选位于该强化构件以致使该薄片振动的一个振动产生器150。如上文所提到，本发明的一个重要特征在于板92具有在凝结之后形成一个整体的纤维增强的块体的多个层77、80、88、90。倘若如下文中披露和描述的每一层中的纤维的存在及布局是由某些所希望的参数来控制并被维持在这些参数内，则几乎不可能将本方法所产生的板92分层。对每个单独的离散浆料层利用两个离散的增强纤维层提供了以下益处。首先，将待结合到于该浆料层中的纤维总量分成两个或更多个离散纤维层减少了每一离散纤维层中的对应的纤维量。减少单独的离散纤维层中的纤维量提高了纤维至浆料层中的埋置效率。改进的纤维埋置效率进而产生了纤维与水泥基质之间的优异的界面结合及机械的相互作用。接下来，可通过利用多个离散的增强纤维层来将更大量的增强纤结合到每一个浆料层中。这归因于发现将纤维埋置到浆料层中的简易性是取决于离散纤维层中的纤维的总表面积这个发现。纤维在浆料层中的埋置随着离散纤维层中的纤维量的增大而变得愈加困难，从而造成了待埋置于浆料层中的纤维表面积的增大。已发现当离散纤维层中的总的纤维表面积达到一个临界值时，纤维至浆料层中的埋置变得几乎不可能。此对于可成功地结合到离散浆料层中的纤维量规定了一个上限。对于待结合到离散浆料层中的给定的总纤维量，使用多个离散纤维层减小了每一个离散纤维层中的总的纤维表面积。纤维表面积的这种减小(因使用多个离散纤维层所致)进而提供了增大可以成功地埋置到离散浆料层中的总纤维量的可能性。另外，使用多个离散纤维层允许了相对于贯穿板厚度的纤维分布而言的巨大灵活性。可改变单独的离散纤维层中的纤维量以实现所希望的目标。当存在大量的离散纤维层时，大大促进了所产生的一个“夹层”构造的创造。从产品强度及成本优化观点二者来看， 其纤维层在靠近板表层具有更高纤维量并在靠近板内芯的纤维层中具有更低纤维量的板构形是特别优选的。在数量意义上，作为本系统130的一个部分，已研究并确定了纤维与浆料层的数目、板中的纤维体积分数和每个浆料层的厚度、以及纤维股直径对纤维埋置效率的影响。下面引入并衍生出在涉及两个离散纤维层及一个离散浆料层的情况下对于投影纤维表面积分数的概念的一种数学处理。已发现若离散纤维层的投影纤维表面积分数超过1.0的值则几乎不可能将纤维埋置于浆料层中。尽管在投影纤维表面积分数降到1.0以下时可以埋置纤维，但在投影纤维表面积分量小于0. 65时获得了最好的结果。当投影纤维表面积分数的范围介于0. 65与1. 00之间时，纤维埋置的效率及简易性发生变化，其中最好的纤维埋置是在0. 65时并且最差是在1. 00。考应这个分数的另一种方式在于浆料的一个表面的大约 65%被纤维覆盖。设，vt =基础纤维-浆料层的总体积Vfil=总纤维体积/层vfl =基础纤维-浆料层的离散纤维层1中的纤维体积vf2 =基础纤维-浆料层的离散纤维层2中的纤维体积Vsa =基础纤维-浆料层中的浆料体积Vfa =基础纤维-浆料层中的纤维的总体积分数df=单独纤维股的直径If =单独纤维股的长度tl =包含浆料及纤维的单独层的总厚度ts,x =基础纤维-浆料层中的浆料层厚度Xf =基础纤维-浆料层的层2纤维体积与层1纤维体积之比Hfajnfiajnf2a =纤维层中的纤维总数
Spfj , Spfv, Spf2l =纤维层中所含纤维的总的投影表面积
Spfj, Spfu, Spf2j =纤维层的投影纤维表面积分数为了确定在由一个离散浆料层与两个离散纤维层构成的纤维层/浆料层/纤维层夹层的一种安排中的一个纤维层的投影纤维表面积分数，得出如下关系。设浆料层的体积等于Vsa
层1中纤维的体积等于Vfl层2中纤维的体积等于Vf2基础纤维-浆料层中纤维的总体积分数等于Vu基础纤维-浆料层的总厚度等于、浆料层的厚度等于tsa设纤维的总体积(即，层1及层2中的纤维)等于Vfa v. , = vfl+vf2(1)及，
权利要求
1.一种浆料进料装置，该装置用于在具有一个行进方向的移动的成形网片上沉积浆料，该装置包括一个流浆箱，该流浆箱被安装成横向于该移动网片的行进方向、并具有一个底表面及一个向下倾斜的溢流道用于将浆料引导至该成形网片上；多个竖直边缘板，这些竖直边缘板在该流浆箱的三个对应的侧面上包括一个流浆箱背边缘板及两个相对的流浆箱侧边缘板，以防止浆料溢出该流浆箱的两侧及背面；多个枢轴销，这些枢轴销被安装于这两个相对的流浆箱侧边缘板的外表面上，用于通过使用多个竖直调节的敞开式轭架来将该流浆箱安装于一个用于该移动网片的输送机的对应的相对的侧壁上，这些敞开式轭架带有用于上下调节该流浆箱的一个倾斜角度以便控制沿着一个溢流道装置向下的浆料流动的装置；一个振动器，该振动器安装在该流浆箱的这些竖直边缘板中至少一个的外表面上用于使该流浆箱振动；一个往复式浆料递送机构，该浆料递送机构被构造且被安排为用于对该流浆箱提供浆料；并且其中，该溢流道是从该流浆箱而倾斜到下面的网片上用于将该浆料沉积至该网片上。
2.如权利要求1所述的装置，进一步包含杠杆装置，该杠杆装置被附接至该流浆箱的内表面之一上，用于在该流浆箱处于该敞开式轨架中时以手动方式使该流浆箱倾斜，用于调节从该流浆箱沿着该溢流道向下到达该网片的浆料流动。
3.如权利要求1所述的装置，其中该递送机构包括一条管道，该管道连接至一个浆料源上并且具有一个紧邻该流浆箱的内部表面的一个末端，该管道末端被接合于一个往复式机构中，该往复式机构使该管道末端在该流浆箱的多个末端之间侧向地往复运动。
4.如权利要求1所述的装置，其中该流浆箱被安置为总体上横向于该网片的行进方向。
5.如权利要求1所述的装置，其中该流浆箱被枢轴式安装于多个轭架中，这些轭架附接至载运该移动网片的一个生产线的这些侧壁上，进一步包括一个调节系统用于调节该流浆箱的位置，该调节系统包含 一个第一枢轴销，该第一枢轴销功能性地连接至该流浆箱的一侧上， 一个第二枢轴销，该第二枢轴销连接至该浆料流浆箱的这些相对的侧壁上。
6.一种用于将来自权利要求1所述的枢轴式安装的流浆箱的一种水泥浆料的一个均勻层沉积到包含一层玻璃纤维的一个行进网片上的连续方法，该连续方法包括在该枢轴式安装的流浆箱的内部表面上沉积浆料，振动该流浆箱内的浆料以使该浆料经过一个倾斜的溢流道；并且将来自该溢流道的浆料以一个连续帘幕沉积到一个行进网片上的一个玻璃纤维层上。
7.如权利要求6所述的方法，其中使该流浆箱以每分钟约12，000次振动的速率来振动。
8.如权利要求6所述的方法，其中该浆料具有约0.4至约0.7 1的水与水泥重量比。
9.如权利要求6所述的方法，其中该流浆箱被设计为使浆料保持在约0.125至0. 5英寸之间的深度处。
10.如权利要求6所述的方法，其中该行进网片上的一个载体的线速度是在5至50英尺/分钟之间。
全文摘要
一种用于在一个移动的成形网片上沉积浆料的装置及方法。该装置包括一个枢轴式安装的流浆箱，用于将来自该流浆箱的内部底表面的浆料沿着一个倾斜的溢流道向下以一个连续帘幕沉积至一个移动网片上。该流浆箱被安装为横向于该移动网片的行进方向。该流浆箱还在该流浆箱的三个对应的侧面上具有多个竖直边缘板，包括一个流浆箱背边缘板以及两个相对的流浆箱侧边缘板，以防止浆料溢出该流浆箱的两侧及背面。通过安装于一种往复式台车上的一个进料线从一个浆料混合器中对该流浆箱供应浆料，该往复式台车沿该流浆箱的长度横向于该移动网片的行进方向而前后移动。
文档编号B28B13/02GK102333624SQ201080009240
公开日2012年1月25日 申请日期2010年3月2日 优先权日2009年3月3日
发明者A·布里斯克斯, W·A·弗兰克 申请人:美国石膏公司