用于混合砂浆和水的基于引流器的混合器制造技术

本发明专利技术公开了一种混合组件，包括具有入口端(16)和相对的出口(18)的主流动管道(14)、位于入口端(16)处的加压空气源(12)、与流动管道(14)流体连通的砂浆容器(26)以及与出口(18)和容器(26)之间的流动管道(14)流体连通的水源(36)。加压空气将砂浆从容器(26)抽吸到流动管道(14)内，并且还将水抽吸到流动管道(14)内以形成雾化浆料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请要求于2014年4月18日提交的US序列No.61/981,324和于2015年3月26日提交的US序列No.14/670,228的35USC 119(e)优先权。
本专利技术涉及用于处理浆料的设备，并且更具体地涉及用于混合比如为砂浆等的颗粒材料与水性浆料的混合器，并且通常与其他组成成分组合。
技术介绍
为了在水中混合砂浆，一般采用旋转混合器。用于生成基于石膏的产品比如在墙板生产线中的类型的砂浆混合器的适当的例子在通过引用结合的美国专利No.6,494,609中进行了说明。采用旋转叶轮来混合浆料的这些混合器的尺寸相当大，这使得操作不方便。传统混合器的普遍问题在于，由于混合器内的浆料的速度是不均匀的，因此存在缓慢流动浆料在混合器的外周处过早凝固的趋势。这种过早凝固导致对浆料的所需高速稳定流动的妨碍或干扰，有时导致停止整个生产线以及由此导致收入的重大损失。在混合时，由于流体动力学条件，剪力并不在整个浆料中相等地分布。此外，混合期间的滞留时间由于生产线的需要较低(～3秒)。在一些例子中，该问题通过向混合器增加销来解决。但是，这不是有效解决方案。由于石膏浆料是剪切变稀流体，在施加更高的剪力时，浆料的粘性减小。控制粘性(μ)、剪切速率(γ)的关系式给出为μ＝kγn-1 (1)其中n<1，k是流动稠度指数。根据该公式，高剪切速率的施加可以显著地减小粘性。该关系还示出了通过减低非常高的剪切速率时的有效粘度来使用具有低的水砂浆比的浆料的可能性。传统砂浆技术的另一个方面在于提供粉末砂浆、石膏或干燥墙板成分的料斗不应在进入混合器前过早接触水。如果这种过早接触发生，则用于将干燥成分传送至浆料的管或通路可能变得堵塞，从而还干扰浆料生产。由此，需要一种用于形成砂浆和/或石膏浆料的改进的浆料混合设备。
技术实现思路
上述需求通过用于混合砂浆和水的基于当前引流器的混合器满足或超越，该混合器具有替代传统的旋转叶轮技术的少叶片混合器的特征。在当前组件中，提供比如为空气或水的运动流体，其承载砂浆颗粒，并且最后混合在一起以形成石膏浆料。当空气是运动流体时，水被输送至混合器出口的上游以形成石膏浆料。在当前组件中，当空气是运动流体，通过起源于流的湍流特性的加压空气稍微雾化浆料，这促进了流动性并且防止了散逸浆料颗粒的不希望的过早堵塞或凝固。在水是运动流体的实施例中，空气随着干燥砂浆颗粒被引入系统内。在当前系统中，与传统的混合器系统不同，没有运动零件。运动零件的缺乏帮助减小石膏在混合器内部的累积。此外，石膏浆料是剪切变稀流体，引流器便于形成湍流，由当前系统产生的浆料的有效粘度将更低，并且将便于改进浆料混合以及降低需水量。当前系统的特征包括砂浆与水的改进的混合，砂浆混合器比传统的基于叶轮的砂浆混合器需要更少的维护，并且与传统的砂浆混合系统相比具有减小的需水量。在使用中，当前系统具有在大致6-40％范围内的减小的石膏浆料水:砂浆比。更具体地，本专利技术提供一种混合组件，其包括加压空气源；具有入口端和相对的出口的主流动管道，加压空气源位于入口端处；与流动管道流体连通的砂浆容器以及与出口和容器之间的流动管道流体连通的水源。加压空气将砂浆从容器抽吸到流动管道内，并且还将水抽吸到流动管道内以形成雾化浆料。在另一实施例中，提供砂浆浆料混合系统，其包括加压运动流体源以及利用引流器与加压运动流体源流体连通的干燥颗粒容器，使得干燥颗粒在流体穿过容器时被抽吸到加压流体的流动管道内。出口设置在流动管道的一端处；液体源在位于出口与容器之间的接头处与流动管道连通。在后者实施例中，运动流体优选为水，空气被供给至系统与干燥颗粒混合。在仍然另一个实施例中，提供一种利用浆料制造的建筑面板，浆料使用混合组件生产。混合组件包括加压运动流体源以及通过引流器与加压流体源流体连通的干燥颗粒容器。附图说明图1是当前混合器系统的第一实施例的侧面示意性视图；以及图2是当前混合器系统的第二实施例的侧面示意性视图。具体实施方式现在参考图1，示意图表示基于当前引流器的混合器系统，一般以10标记。如图示，该系统是基于实验室的，但预期易于利用更大比例部件转换成生产应用。压缩机12向流动管道14提供加压运动流体源，在该例子中为空气，流动管道14具有连接至压缩机12并且与压缩机12流体连通的入口端16和相对的出口18。在本实施例中，流动管道14是适用于承载加压空气、颗粒物质和液体的管或管道，并且可以利用如本领域众所周知的装配在一起的多个部分进行组装。在压缩机的下游，可调节压力调节器20优选地安装成与流动管道14流体连通，用于将管道中的压力保持在所需值内。在一个实施例中，压缩机12具有20-80psi的输出，调节器20设定在大约60psi。预期调节器20的设定以及压缩机12的输出可以改变以适应其状态。流量计22可选择地连接至流动管道14并且与流动管道14流体连通，并且流量计22优选地安装在大致竖直的支承面板24或用于正确操作的其他基板上。接着，流动管道14连接至颗粒物质的容器26并且与该容器26流体连通，该容器26比如为填充有干燥砂浆可选择地设置有其他干燥成分的料斗或类似部件，其他干燥成分包括但不限于淀粉、粘土、定形剂、促凝剂、缓凝剂、珍珠岩、纤维素以及墙板配方领域的专业人员所熟知的其他干燥添加剂。这种配方的例子尤其在美国专利No.4,009,062；No.5,922,447；No.8,197,952和No.8,618,445中公开，所有上述专利通过引用结合。在优选的实施例中，容器26利用引流器配件28连接至流动管道14，引流器配件28构造成接收通过重力从容器供给的干燥颗粒。流动管道14中的加压空气流将颗粒从容器26抽吸或吸取到空气流内。在引流器配件28的下游，相对于引流器具有增大直径的扩散器29降低了加压空气和砂浆颗粒的速度。例如，流动管道在引流器处的内径为大约1/2英寸，在扩散器29处为大约3/4英寸。接着，或在扩散器29的下游，Y形配件或接头30连接至流动管道14并且与流动管道14流体连通。扩散器29的下游的加压空气和颗粒的减小的速度便于在接头30处发生混合。接头30包括与流动管道14成直线的第一腿32。第二腿34限定与第一腿32的锐角α。换句话说，相对于由流动管道14限定的纵向轴线，角度α小于90°。虽然预期具有各种锐角，在优选的实施例中，α为大约40°。液体供给36，优选地为水，在压力下或经由重力供给通过供给管38提供至第二腿34。虽然容器被描述为用于供给36，预期液体源可以是传统自来水源。适当的控制阀40设置成与供给管38和第二腿34流体连通，用于根据需要控制液体流。重要的是添加到出口18与容器26之间的流动管道14的液体防止液体反向流动以与容器中的颗粒配混物过早混合。这种不希望的混合可能导致T形配件28或流动管道14的凝固和/或堵塞。预期角度α的选择促进液体朝向出口18流动。在出口18处，可选择的柔性管部分42用于引导所形成的加压并且雾化的浆料的流动。预期当前系统10可被用于生产各种粘性或可凝固浆料，包括但不限于用于生成墙板和其他建筑面板的石膏浆料。在当前系统10中，空气穿过流动管道14，引流器28产生吸力，该吸力吸引来自容器26的砂浆颗粒并且将其结合到加压空气流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合组件，包括：加压空气源；干燥颗粒容器，所述干燥颗粒容器与所述加压空气源流体连通，使得所述干燥颗粒在所述空气穿过所述容器时被抽吸到所述加压空气的流动管道内；位于所述流动管道的一端处的出口；以及液体源，所述液体源在位于所述出口与所述容器之间的接头处与所述流动管道连通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.18 US 61/981324;2015.03.26 US 14/6702281.一种混合组件，包括：加压空气源；干燥颗粒容器，所述干燥颗粒容器与所述加压空气源流体连通，使得所述干燥颗粒在所述空气穿过所述容器时被抽吸到所述加压空气的流动管道内；位于所述流动管道的一端处的出口；以及液体源，所述液体源在位于所述出口与所述容器之间的接头处与所述流动管道连通。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述接头是相对于所述流动管道的纵向轴线限定小于90度的角度的Y形接头连接器，所述流动管道从所述加压空气源延伸至所述出口。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述容器通过引流器配件连接至所述流动管道。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述颗粒是砂浆，所述液体是水。5.一种砂浆浆料混合系统，包括：主流...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·S·雷，L·P·斯托克，K·C·那特萨叶，R·E·斯切克，
申请(专利权)人：美国石膏公司，
类型：发明
国别省市：美国;US