專利名稱：嵌入式輥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的嵌入式輥裝置一般來(lái)說(shuō)涉及用于將纖維嵌入可凝固漿體的裝
置，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種用于沿水泥板或粘結(jié)結(jié)構(gòu)板(SCP)生產(chǎn)線將纖維
嵌入可凝固的水泥漿的裝置。
背景技術(shù)：
水泥板已被用于建筑工業(yè)以形成住宅和/或商業(yè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)墻和外墻。與 標(biāo)準(zhǔn)石膏墻板相比，這種板的優(yōu)點(diǎn)包括抗?jié)裥浴Ｈ欢?，這種傳統(tǒng)板的缺點(diǎn)是 它們沒(méi)有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，從某種意義上講這種板如果不是比結(jié)構(gòu)膠合板或
定向刨花板(OSB)更強(qiáng)，就是與它們類似。
典型地，水泥板在加強(qiáng)或穩(wěn)定材料之間包含至少一層硬化水泥或石膏復(fù) 合材料層。在某些情況下，加強(qiáng)或穩(wěn)定材料為玻璃纖維網(wǎng)或同等物質(zhì)。該網(wǎng) 通常是以層的方式在可凝固漿體層之上或之間涂覆在輥上。美國(guó)專利 4420295， 4504335和6176920提供了用于傳統(tǒng)水泥板的生產(chǎn)技術(shù)的實(shí)例，其 內(nèi)容在此納入作為參考。此外，其它石膏-水泥組合物普遍在美國(guó)專利 No.5685903， 5858083和5958131中被披露。
制造水泥板的傳統(tǒng)工藝的一個(gè)缺點(diǎn)在于用在墊子或網(wǎng)上的纖維不是恰當(dāng) 地和均勻地分布在漿體中，因此由于纖維-基質(zhì)互相作用引起的增強(qiáng)性質(zhì)隨 板的厚度而變化，取決于各個(gè)板層的厚度。當(dāng)漿體通過(guò)纖維網(wǎng)絡(luò)的滲透不足 出現(xiàn)時(shí)，纖維和基質(zhì)之間的不良結(jié)合發(fā)生了，導(dǎo)致低的板強(qiáng)度。此外，在一 些情況下，當(dāng)漿體和纖維產(chǎn)生獨(dú)特的層時(shí)，纖維的不當(dāng)?shù)慕Y(jié)合和無(wú)效率的分 配導(dǎo)致不良的板強(qiáng)度發(fā)展。
用于制造水泥板的傳統(tǒng)工藝的另一個(gè)缺點(diǎn)在于由此得到的產(chǎn)品太昂貴， 因此不能與戶外溜構(gòu)膠合板或定向刨花板(OSB)競(jìng)爭(zhēng)。
傳統(tǒng)水泥板的成本相對(duì)較高的源頭之一是由于漿體(尤其是顆?；驁F(tuán) 塊)的過(guò)早凝固引起的生產(chǎn)線停工期，它會(huì)損害由此得到的板的外觀，并且干擾生產(chǎn)設(shè)備的效率。在生產(chǎn)設(shè)備上過(guò)早凝固的漿體的大量堆積(buildup) 需要關(guān)閉生產(chǎn)線，由此增加了最終的板成本。
在一些情況下，如共同轉(zhuǎn)讓的序列號(hào)為No. 10/666,294，名稱為"用于生 產(chǎn)高強(qiáng)度纖維增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)水泥板的多層工藝和設(shè)備"(美國(guó)公開(kāi)號(hào)No.2005-0064164A1)中所披露，其中松散的短切玻璃纖維與漿體混合以提供結(jié)構(gòu)加 固的水泥結(jié)構(gòu)板(SCP)，需要一種方法以充分混合纖維和漿體。這種均勻 的混合對(duì)于所得板達(dá)到所需結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是重要的。
用以混合這種類型的可凝固漿體的任何設(shè)備的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)在于板的生產(chǎn)在 生產(chǎn)運(yùn)行期間應(yīng)該是連續(xù)不間斷的。應(yīng)該避免任何由于設(shè)備清洗引起的生產(chǎn) 線停工。當(dāng)隨著快速凝固劑或促進(jìn)劑引入漿體，產(chǎn)生快速凝固的漿體時(shí)，這 尤其是一個(gè)問(wèn)題。
在移動(dòng)生產(chǎn)線中生產(chǎn)水泥結(jié)構(gòu)板時(shí)的一個(gè)潛在問(wèn)題是，部分漿體過(guò)早凝 固，形成不同尺寸的大塊。當(dāng)這些大塊脫身并慘入最終板產(chǎn)品時(shí)，它們干擾 板的均勻外觀，并且還會(huì)造成結(jié)構(gòu)上的弱點(diǎn)。在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)水泥板生產(chǎn)線 中，整個(gè)生產(chǎn)線必須被關(guān)閉以清潔堵塞的設(shè)備，以避免過(guò)早凝固的漿體顆粒 摻入由此得到的板中。
用于將切短的加強(qiáng)纖維混合進(jìn)入漿體的設(shè)備的另一個(gè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是，該纖 維需要以大體均勻的方式混合進(jìn)入相對(duì)較厚的漿體中以提供所要求的強(qiáng)度。
因此，人們需要一種改進(jìn)的設(shè)備用于將充分玻璃纖維或其它結(jié)構(gòu)加強(qiáng) 纖維混合進(jìn)入可凝固漿體中，使得該設(shè)備不會(huì)被大塊或凝固的槳體堵塞或損 壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的嵌入裝置可滿足或超過(guò)以上所列需求，該裝置包括至少一對(duì)伸 長(zhǎng)軸，其布置在纖維-加強(qiáng)的可凝固漿體板生產(chǎn)線上以橫切該生產(chǎn)線。該軸 優(yōu)選地以互相隔開(kāi)的平行關(guān)系布置。每個(gè)軸具有多個(gè)沿該軸軸向隔開(kāi)的圓 盤。在板生產(chǎn)期間，軸和圓盤軸向地旋轉(zhuǎn)。相鄰的、優(yōu)選地平行的軸的各自 的圓盤是互相交錯(cuò)(intermeshedw池each other)的，用于在漿體中產(chǎn)生"捏" 或"揉"的作用，其將預(yù)先存放的纖維嵌入漿體中，以便該纖維分布在整個(gè)漿 體中。此外，圓盤的靠近、交錯(cuò)以及旋轉(zhuǎn)關(guān)系阻止?jié){體在圓盤上的堆積，且實(shí)際上產(chǎn)生一種"自清潔"作用，這大大減少了由于漿體大塊的過(guò)早凝固造成 的板生產(chǎn)線的停工時(shí)間。
更具體地，提供的嵌入裝置包括第一整體形成的伸長(zhǎng)軸，該軸可旋轉(zhuǎn)地 固定在支撐框架上，并具有軸向固定在第一軸上的第一多個(gè)軸向間隔的圓 盤；第二整體形成的伸長(zhǎng)軸，該軸旋轉(zhuǎn)地固定在支撐框架上，并具有軸向固 定在第二軸上的第二多個(gè)軸向間隔的圓盤；第一軸相對(duì)于第二軸為水平排列 設(shè)置，并使得圓盤互相交錯(cuò)，且從側(cè)面看時(shí)，其中第一和第二多個(gè)圓盤的外 圍互相重疊。
在另一種實(shí)施方式中，提供的嵌入裝置包括固定在支撐框架上的第一 輥，其包括第一軸和第一多個(gè)軸向隔開(kāi)的圓盤；固定在支撐框架上的第二 輥，其包括第二軸和第二多個(gè)軸向隔開(kāi)的圓盤；第一輥和第二輥被安置在支 撐框架上使得第一多個(gè)軸向隔開(kāi)的圓盤和第二多個(gè)軸向隔開(kāi)的圓盤互相交錯(cuò) 的距離大約為圓盤嵌入漿體距離的兩倍。
在另一種實(shí)施方式中，提供的嵌入裝置包括可旋轉(zhuǎn)地固定在支撐框架上 的第一輥，其包括第一軸和軸向固定在該第一軸上的第一多個(gè)軸向隔幵的圓
盤；可旋轉(zhuǎn)地固定在支撐框架上的第二輥，其包括第二軸和軸向固定在該第 二軸上的第二多個(gè)軸向隔開(kāi)的圓盤；第一輥相對(duì)于第二輥水平排列設(shè)置，使 得第一多個(gè)軸向隔開(kāi)的圓盤和第二多個(gè)軸向隔開(kāi)的圓盤互相交錯(cuò)大約為圓盤 埋入漿體距離的兩倍距離，其中第一多個(gè)軸向隔開(kāi)的圓盤和第二多個(gè)軸向隔 開(kāi)的圓盤的相鄰的交錯(cuò)的圓盤之間的間隙小于短切纖維束的樣品纖維束的直 徑。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明


圖1是本發(fā)明嵌入裝置在結(jié)構(gòu)漿板生產(chǎn)線上的第一種實(shí)施方式的頂端透 視圖。
圖2是圖1的嵌入裝置的斷開(kāi)俯視圖； 圖3是圖2的嵌入裝置的側(cè)視圖4是本發(fā)明嵌入裝置在漿體中產(chǎn)生的嵌入軌道/槽的模式的示意圖； 圖5是本發(fā)明嵌入裝置在結(jié)構(gòu)漿體板生產(chǎn)線上的另一種實(shí)施方式的頂端 透視圖；圖6是圖5的嵌入裝置的第一圓盤結(jié)構(gòu)的斷開(kāi)俯視圖7是圖5的嵌入裝置的側(cè)面正視圖；和
圖8是圖5的嵌入裝置的另一圓盤結(jié)構(gòu)的斷開(kāi)俯視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)參考圖l和圖2，結(jié)構(gòu)板生產(chǎn)線顯示為斷開(kāi)，并通常標(biāo)定為10。生產(chǎn) 線IO包括一支撐框架或網(wǎng)架12，其支撐一移動(dòng)運(yùn)載器14，例如橡膠類輸送 帶、牛皮紙網(wǎng)、防粘紙，和/或設(shè)計(jì)用于凝固前支撐漿體的其它支撐材料， 正如本領(lǐng)域所熟知的。該運(yùn)載器14通過(guò)與同樣為本領(lǐng)域所熟知的電動(dòng)機(jī)、 滑輪、皮帶或鏈條和輥(沒(méi)有顯示出)結(jié)合，沿著支撐框架12移動(dòng)。而 且，盡管本發(fā)明意在用于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)水泥板，應(yīng)想到的是它可以在其中大批纖 維被混合于可凝固的漿體中用于板生產(chǎn)的任何情況下獲得應(yīng)用。
根據(jù)應(yīng)用預(yù)期其它的工序，在本發(fā)明中， 一漿體層16被置于移動(dòng)運(yùn)載 網(wǎng)14上以形成均勻的漿體網(wǎng)。雖然設(shè)想到各種可凝固漿體，本發(fā)明嵌入裝 置尤其設(shè)計(jì)用于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)水泥板。因此，該漿體優(yōu)選由不同量的波特蘭水 泥、石膏、骨料、水、促進(jìn)劑、增塑劑、發(fā)泡劑、填充劑和/或本領(lǐng)域熟知 的其它成分組成。這些成分(包括除去以上所述的一部分或增加其它)的相 對(duì)量可變化以適合應(yīng)用。 一批或一束短切纖維18，其在優(yōu)選的實(shí)施方式中 為短切玻璃纖維，被滴在或?yàn)⒃谝苿?dòng)的漿體網(wǎng)16上。
優(yōu)選的是短切纖維18的兩種應(yīng)用是用于各個(gè)漿體層16以提供額外的結(jié) 構(gòu)加強(qiáng)。此外，可選地將一振動(dòng)器(未顯示出)運(yùn)轉(zhuǎn)地位于接近移動(dòng)運(yùn)載器 14的位置，以振動(dòng)槳體16以及當(dāng)纖維18置于漿體上時(shí)更均勻地嵌入纖維 18。
本發(fā)明的嵌入裝置， 一般標(biāo)定為20，是安置在支撐框架12上，恰好處 于纖維18在漿體網(wǎng)16上放置點(diǎn)的"下游"或之后。包含在裝置20內(nèi)的是至 少兩個(gè)伸長(zhǎng)軸22、 24，每個(gè)都具有嚙合在支架28內(nèi)的末端26，支架28位 于支撐框架12的每一側(cè)。雖然描述了兩個(gè)軸22、 24，但視需要可設(shè)置附加 軸。軸末端26中的一組優(yōu)選地設(shè)置有齒鏈輪或滑輪30 (圖2可明顯看出) 或其它驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以使軸22、 24能在支架28中軸向旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選的是軸22、 24和相關(guān)的圓盤32、 34向相同方向旋轉(zhuǎn)。電動(dòng)皮帶驅(qū)動(dòng)器、鏈驅(qū)動(dòng)器或用于沿生產(chǎn)線驅(qū)動(dòng)輥或軸的其它典型的系統(tǒng)，在此處都看作是合適的。可以看
出，軸22、 24是通常橫向地安裝在支撐框架12上，并且是隔開(kāi)的、通?；?相平行的關(guān)系。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，軸22、 24互相平行。
軸22、 24的每個(gè)軸都設(shè)置有多個(gè)軸向隔開(kāi)的主或相對(duì)大的圓盤32，與 相鄰圓盤軸向地互相隔開(kāi)。該間隔被第二多個(gè)相對(duì)小直徑的間隔圓盤34加 以保持(圖2)，各個(gè)圓盤34位于一對(duì)相鄰的主圓盤32之間。如圖3所 見(jiàn)，優(yōu)選的是至少主圓盤32，并且優(yōu)選地主圓盤和間隔圓盤32、 34插入 各自的軸22、 24以便共同旋轉(zhuǎn)。齒鏈輪30也優(yōu)選地插入或以其它方式固定 在軸22、 24上用于共同旋轉(zhuǎn)。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，位于鄰近各個(gè)軸末端 26的插入項(xiàng)圈36 (圖3明顯看出)通過(guò)柱螺栓鍵或定位螺絲38固定在軸 上，并且保持軸22、 24上的圓盤32、 34對(duì)抗橫向移動(dòng)。
從圖1-3還可以看出，軸22、 24上各自的圓盤32、 34是互相交錯(cuò) (intermeshed with each other)的，以便軸22上的主圓盤32位于軸24上的 圓盤32之間。還可以看出，通過(guò)相互交錯(cuò)，主圓盤32的周圍邊緣40互相 重疊，并且周圍邊緣40被安置為與相對(duì)軸的相對(duì)間隔圓盤34的周圍邊緣42 靠近且與其轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)聯(lián)(圖3明顯可見(jiàn))。優(yōu)選的是軸22、 24和相關(guān)的圓盤 32、 34向相同"R"方向轉(zhuǎn)動(dòng)(圖3)。
雖然圓盤32、 34的相對(duì)尺寸可變化以適合應(yīng)用，在優(yōu)選實(shí)施方式中， 主圓盤32為1/4，， (0.64 cm)厚，并間隔開(kāi)5/16" (0.79 cm)。因此，當(dāng)軸22、 24 的相鄰圓盤32互相交錯(cuò)時(shí)，產(chǎn)生一種緊密的且相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的公差(圖2明顯 可見(jiàn))。這種緊公差使可凝固漿體16的顆粒難以在圓盤32、 34之間被捕獲 而過(guò)早凝固。此外，因?yàn)檩S22、 24和相關(guān)的圓盤32、 34在SCP板生產(chǎn)期間 是不斷運(yùn)動(dòng)的，被捕獲在圓盤之間的任何漿體被迅速噴出，從而沒(méi)有機(jī)會(huì)以 損害嵌入運(yùn)轉(zhuǎn)的方式凝固。還優(yōu)選的是圓盤32、 34的周邊與圓盤的面相平 或垂直，但還應(yīng)想到的是，能設(shè)置錐形或其它成角度的邊緣40、 42并仍然 實(shí)現(xiàn)令人滿意的纖維嵌入。
本發(fā)明嵌入裝置20的自清潔性質(zhì)被用于構(gòu)造軸22、 24和圓盤32、 34 的材料進(jìn)一步增強(qiáng)。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，這些組件由被拋光以得到相對(duì)光 滑表面的不銹鋼制成。此外不銹鋼是優(yōu)選的，還由于其耐用性和抗腐蝕性， 然而，還應(yīng)想到其它耐用的、抗腐蝕的和不粘的材料，包括有機(jī)玻璃(Plexiglas)材料或其它工程塑性材料。
此外，軸22、 24相對(duì)于移動(dòng)網(wǎng)14的高度優(yōu)選是可調(diào)的，以促進(jìn)纖維18 嵌入漿體16。優(yōu)選的是圓盤32不接觸運(yùn)載網(wǎng)14，但充分延伸進(jìn)入漿體16 以促進(jìn)纖維18嵌入漿體。軸22、 24在移動(dòng)網(wǎng)14上方的具體高度可變化以 適合應(yīng)用，并且除別的因素外，會(huì)受到主圓盤32的直徑、漿體的粘度、漿 體層16的厚度以及纖維18所需嵌入程度的影響。
現(xiàn)參考圖4，第一軸22上的多個(gè)主圓盤32相對(duì)框架12設(shè)置，以在漿體 16中產(chǎn)生第一槽模式44 (實(shí)線)用于在其中嵌入纖維18。槽模式44包括由 圓盤32產(chǎn)生的一系列凹谷46，和隨著漿體16被推向各個(gè)圓盤的兩側(cè)而位于 圓盤之間的凸峰48。由于纖維18被預(yù)先立即置于漿體16的上表面50上， 一定比例的纖維將通過(guò)第一槽模式44的形成而混合進(jìn)入漿體。應(yīng)該理解的 是，軸22、 24正在旋轉(zhuǎn)并轉(zhuǎn)動(dòng)相關(guān)的圓盤32、 34，運(yùn)載網(wǎng)或帶14也以"T" 走行方向(圖2)從第一軸22移動(dòng)到第二軸24。以這種方式，攪拌的動(dòng)態(tài) 運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，其將會(huì)增強(qiáng)纖維18的嵌入。
在剛離開(kāi)第一軸22的圓盤32附近之后，漿體16遇到第二軸24的圓盤 32 (以虛線顯示)，其繼續(xù)產(chǎn)生第二槽模式52。由于軸22、 24各自的圓盤 32的橫向偏移位置，在任意選定點(diǎn)上，第二槽模式52與模式44是相反的， 因?yàn)橥狗?4取代了凹谷46，并且凹谷56取代了凸峰48。由于槽模式44、 52通常類似于正弦波，也可以說(shuō)槽模式44、 52互相之間有相位差。這種橫 向地偏移槽模式52進(jìn)一步攪拌槳體16，增強(qiáng)纖維18的嵌入。換句話說(shuō)，通 過(guò)軸22、 24上互相交錯(cuò)的圓盤32的旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生了漿體揉或捏的作用。
在嵌入裝置20的開(kāi)發(fā)期間，結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 一些情況下，個(gè)別纖維束可被 集存在該裝置的旋轉(zhuǎn)圓盤之間，當(dāng)它們和其它纖維一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)擴(kuò)大直徑，并 導(dǎo)致該裝置鎖定或停止。結(jié)果，整個(gè)SCP板生產(chǎn)線通常必須關(guān)閉以拆卸該 嵌入裝置20并從圓盤中移除集存的纖維，增加最終板成本并降低生產(chǎn)線的 效率。
因此，本發(fā)明提供了另一種嵌入式輥裝置60，如圖5所示。在裝置60 中使用且與圖1-4的裝置20共用的組件用相同的參考數(shù)字標(biāo)定，那些組件 的上述說(shuō)明在此處也適用。類似地，適用的SCP板生產(chǎn)線在共同申請(qǐng)和共 同擁有的美國(guó)專利No.7182589中作了描述。類似于嵌入裝置20，嵌入裝置60可旋轉(zhuǎn)地安置在支撐框架12上，恰好 處于纖維18在漿體網(wǎng)16上放置點(diǎn)的"下游"。正如在上述過(guò)程應(yīng)用中所討論 的，應(yīng)想到的是，將嵌入裝置60提供給各個(gè)漿體層用以創(chuàng)造SCP板。裝置 60包括第一整體形成的伸長(zhǎng)軸62，該軸固定在支撐框架12上并具有軸向固 定在該第一軸上的第一多個(gè)軸向間隔的圓盤64，和第二整體形成的伸長(zhǎng)軸 66，該軸旋轉(zhuǎn)地固定在支撐框架上，并具有軸向固定在該第二軸上的第二多 個(gè)軸向間隔的圓盤68.
嵌入裝置20包括厚度為小于1/2英寸(1.27 cm)的圓盤，以在各個(gè)軸 上設(shè)置較大量的圓盤并且更均勻地將纖維18嵌入漿體16中。然而在嵌入裝 置60開(kāi)發(fā)期間，研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)增加圓盤64、 68的厚度并將圓盤的數(shù)量減少 約一半，圓盤之間的摩擦減少了一半，同時(shí)仍然提供均勻的嵌入。優(yōu)選地， 圓盤64、 68的厚度為約1/2-1英寸(1.27-2.54 cm)，但這個(gè)范圍可改變以 適合應(yīng)用。應(yīng)想到的是，減小鄰近的圓盤64、 68之間摩擦力將防止圓盤的 擁擠和軸62、 66的旋轉(zhuǎn)速度的降低。
與嵌入裝置20類似，軸62、 66的各個(gè)均具有在支架28中嚙合的末端 69，支架28位于支撐框架12的每一側(cè)。優(yōu)選的是軸62、 66和它們相關(guān)的 圓盤64、 68向相同方向旋轉(zhuǎn)。由于它們抗滑動(dòng)的阻力，機(jī)動(dòng)鏈驅(qū)動(dòng)器(未 顯示)被優(yōu)選用于旋轉(zhuǎn)軸62、 66，但應(yīng)該理解的是本領(lǐng)域已知的用于軸驅(qū) 動(dòng)的其它系統(tǒng)也可以是合適的。
如圖5所見(jiàn)，軸62、 66通常為橫向地安裝在支撐框架12上并在該框架 上定向?yàn)橥ǔ；ハ嗥叫械姆较?，而且限定一個(gè)從移動(dòng)運(yùn)載器14垂直偏移 (displaced from)且平行于移動(dòng)運(yùn)載器的平面。
如圖2所見(jiàn)，嵌入裝置20的大圓盤32通?；ハ嘟诲e(cuò)以接近間隔圓盤34 的外周邊緣42。然而，研究發(fā)現(xiàn)在一些情況下，纖維能在嚙合的圓盤之間 被捕獲，阻止軸的旋轉(zhuǎn)并需要生產(chǎn)線停工。
因此，在嵌入裝置60中以及如圖6-7所示，第一多個(gè)軸向間隔的圓盤 64和第二多個(gè)軸向間隔的圓盤68優(yōu)選地只在它們各自外周邊緣70的區(qū)域相 互交錯(cuò)，或者在圓盤埋入漿體16的距離"D"的大約兩倍距離處互相交錯(cuò)。更 優(yōu)選地，第一多個(gè)軸向間隔的圓盤64和第二多個(gè)軸向間隔的圓盤68互相交 錯(cuò)以產(chǎn)生大約1/2英寸(1.27 cm)的重疊，但其它距離也可能適合，取決于應(yīng)用。應(yīng)想到的是，這種安排防止了圓盤64、 68的堵塞同時(shí)仍使纖維18均 勻地嵌入漿體16。
為了進(jìn)一步防止相鄰圓盤之間的阻塞，第一多個(gè)軸向間隔的圓盤64和 第二多個(gè)軸向間隔的圓盤68的相鄰的交錯(cuò)圓盤之間的間隙"C"(圖6)優(yōu)選 地為小于短切纖維18的樣品纖維的直徑。優(yōu)選地，間隙"C"為約0.01-0.018 英寸(0.03-0.05 cm)，但這個(gè)范圍可以改變以適合應(yīng)用。應(yīng)想到的是，這 種安排防止了旋轉(zhuǎn)期間纖維18在相鄰圓盤之間的堵塞，堵塞要求整個(gè)生產(chǎn) 線IO停工以拆開(kāi)嵌入裝置60并除去堵塞的纖維。應(yīng)進(jìn)一步想到的是，這種 構(gòu)造通過(guò)噴出可能在嚙合圓盤64、 68之間被正常捕獲的纖維/漿體，還提供 一種自清潔作用，因?yàn)檩S62、 66在SCP板生產(chǎn)期間是持續(xù)移動(dòng)的。
從圖6清楚看出，嵌入裝置60的一種實(shí)施方式進(jìn)一步包括一凹槽72， 其限定在相鄰的圓盤64、 68之間并在第一和第二軸62、 66上整體形成。應(yīng) 想到的是，通過(guò)在軸62、 66上形成凹槽72和圓盤64、 68，相鄰交錯(cuò)圓盤之 間的間隙在連續(xù)操作后保持不變，并提供更均勻和有效地嵌入。因?yàn)檩S 62、 66和圓盤64、 68是整體形成的，凹槽72也是軸的外周邊緣74。優(yōu)選 地，凹槽72為約1.4-1.8英寸深，但可以理解的是其它范圍也可以是恰當(dāng) 的，以適合應(yīng)用。
應(yīng)該理解的是，在整體形成的軸62、 66上設(shè)計(jì)被凹槽72隔開(kāi)的若干間 隔的圓盤64、 68，各個(gè)軸優(yōu)選地是通過(guò)在固體圓柱軸內(nèi)加工凹槽72制造而 成。因此，圓盤64、 68將不會(huì)明顯不同于該凹槽，因?yàn)橐环N走向是從凹槽 72在內(nèi)部放射狀地向著軸的軸線發(fā)展。然而，由于以這種方式產(chǎn)生的軸導(dǎo)致 多個(gè)間隔的、圓的、平面形狀，這些形狀在它們周邊起著類似嵌入裝置20 中圓盤32的作用，它們對(duì)于裝置60而言也稱為圓盤。同樣地，其它制造技 術(shù)也被設(shè)想用于生產(chǎn)帶有圓盤64、 68的整體形成的軸，包括但不限于焊接 或以其它方式整體地緊固單個(gè)組件、或利用化學(xué)粘合劑或諸如此類。
在嵌入裝置60的另一種實(shí)施方式中，圖8中一般標(biāo)定為60a，第一軸 76包括第一多個(gè)相對(duì)小直徑圓盤78，其位于第一多個(gè)軸向間隔的圓盤64之 間，并且第二軸80包括第二多個(gè)相對(duì)小直徑圓盤82,其位于第二多個(gè)軸向 間隔的圓盤68之間。圓盤78、 82是單獨(dú)形成的，并分別交替地位于軸62、 66上的圓盤64、 68之間。各個(gè)軸62、 66具有在支架28中嚙合的末端84，該支架位于支撐框架12的每一側(cè)。軸末端84中的一組優(yōu)選地設(shè)置有齒鏈輪 或滑輪30以使軸旋轉(zhuǎn)。正如以上關(guān)于圖3的描述，優(yōu)選地，主圓盤64、 68 和較小的圓盤78、 82插入各自的軸76、 80中以便共同旋轉(zhuǎn)。齒鏈輪30也 優(yōu)選地插入各自的軸76、 80中用于共同旋轉(zhuǎn)。
與凹槽72類似，相對(duì)小直徑的圓盤76、 78尺寸被確定成以使相鄰圓盤 64、 68之間的交錯(cuò)僅在該圓盤的外周邊緣70區(qū)域內(nèi)。由于圓盤64、 68厚度 的增加，應(yīng)想到的是，在裝置60連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，較小直徑的圓盤76、 78和 圓盤64、 68的排列將在相鄰的交錯(cuò)的圓盤之間保持一致的間隙"C"。
因此，本發(fā)明的嵌入裝置提供了一種用于合并或嵌入短切纖維進(jìn)入移動(dòng) 漿體層的機(jī)械機(jī)構(gòu)。本發(fā)明裝置的一個(gè)重要的特征在于各自軸的圓盤是互相 交錯(cuò)并重疊的，用于在一定程度上為漿體提供揉、捏或噴的作用，這最大限 度地減小了漿體阻塞或困在裝置中的機(jī)會(huì)。
本發(fā)明己經(jīng)顯示和描述了具體的嵌入式輥裝置，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員可 以理解，在不背離本發(fā)明的情況下可以在其更廣范圍對(duì)本發(fā)明作出變化和修 改，并提出如下權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1、一種用在結(jié)構(gòu)板生產(chǎn)線中的嵌入裝置(60)，其中漿體是在相對(duì)于支撐框架(12)的移動(dòng)運(yùn)載器(14)上運(yùn)輸，并且短切纖維(18)放置在漿體上，所述裝置包括一第一整體形成的伸長(zhǎng)軸(62)，其可旋轉(zhuǎn)地固定在支撐框架(12)上并具有第一多個(gè)軸向間隔的圓盤(64)，該圓盤軸向固定在所述第一軸上；一第二整體形成的伸長(zhǎng)軸(66)，其可旋轉(zhuǎn)地固定在支撐框架(12)上并具有第二多個(gè)軸向間隔的圓盤(68)，該圓盤軸向固定在所述第二軸上；所述第一軸相對(duì)于所述第二軸水平對(duì)齊設(shè)置，以使所述圓盤互相交錯(cuò)，并且當(dāng)從側(cè)面看時(shí)，其中所述第一多個(gè)圓盤和第二多個(gè)圓盤的邊緣互相重疊。
2、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述第一多個(gè)軸向間隔的圓盤 (64)和所述第二多個(gè)軸向間隔的圓盤(68)只在它們各自的外周邊緣 (70)的區(qū)域互相交錯(cuò)。
3、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一多個(gè)軸向間隔的圓盤 (64)和所述第二多個(gè)軸向間隔的圓盤(68)互相交錯(cuò)為該圓盤埋入漿體的約兩倍距離。
4、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一多個(gè)軸向間隔的圓盤 (64)和所述第二多個(gè)軸向間隔的圓盤(68)互相交錯(cuò)以產(chǎn)生約1/2英寸的重疊。
5、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一多個(gè)軸向間隔的圓盤 (64)和所述第二多個(gè)軸向間隔的圓盤(68)的相鄰的互相交錯(cuò)的圓盤之間的間隙(C)小于短切纖維(18)的樣品纖維的直徑。
6、 如權(quán)利要求l所述的裝置，進(jìn)一步包括凹槽(72)，所述凹槽限定 在所述第一軸和第二軸(62、 66)上的相鄰圓盤之間并成為所述軸的外周 邊緣(74)。
7、 如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述凹槽(72)為大約1.4-1.8英寸深。
8、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述軸(62、 66)在所述框架上被 定向?yàn)橥ǔM切漿體沿生產(chǎn)線移動(dòng)的方向并且通?；ハ嗥叫?，并限定一平 面，該平面從所述移動(dòng)運(yùn)載器(14)垂直偏移并平行于所述移動(dòng)運(yùn)載器(14)。
9、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述第一多個(gè)圓盤(64)相對(duì)于框 架(12)設(shè)置以在漿體中產(chǎn)生第一槽模式用于在其中嵌入纖維(18)，并 且所述第二多個(gè)圓盤(68)相對(duì)于該框架設(shè)置以在漿體中產(chǎn)生第二槽模 式，所述第二模式橫切地偏離所述第一模式。
10、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述軸(62、 66)設(shè)定為以相同 方向旋轉(zhuǎn)。
11、 一種用于結(jié)構(gòu)板生產(chǎn)線上的嵌入裝置(60、 60a)，其中漿體在相 對(duì)于支撐框架(12)的移動(dòng)運(yùn)載器(14)上運(yùn)輸，并且短切纖維(18)被 放置在漿體上，所述裝置包括一固定在支撐框架(12)上的第一輥，該第一輥包括第一軸(62、 76)和第一多個(gè)軸向間隔的圓盤(64);一固定在支撐框架(12)上的第二輥，該第二輥包括第二軸(66、 80)和第二多個(gè)軸向間隔的圓盤(68);所述第一輥和所述第二輥排列在支撐框架上，以使所述第一多個(gè)軸向 間隔的圓盤(64)和所述第二多個(gè)軸向間隔的圓盤(68)互相交錯(cuò)大約該 圓盤埋入漿體的兩倍距離。
12、 如權(quán)利要求ll所述的裝置，其中所述第一多個(gè)圓盤(64)和所述 第二多個(gè)圓盤(68)互相交錯(cuò)以產(chǎn)生約1/2英寸的重疊。
13、 如權(quán)利要求ll所述的裝置，進(jìn)一步包括位于所述第一輥和第二輥 上相鄰圓盤之間的凹槽(72)。
14、 如權(quán)利要求ll所述的裝置，進(jìn)一步包括固定在所述第一多個(gè)軸向 間隔的圓盤(64)之間的所述第一軸(76)上的第一多個(gè)相對(duì)小直徑的圓 盤(78);和固定在所述第二多個(gè)軸向間隔的圓盤(68)之間的所述第二 軸(80)上的第二多個(gè)相對(duì)小直徑的圓盤(82)。
15、 一種用于結(jié)構(gòu)板生產(chǎn)線上的嵌入裝置(60、 60a)，其中漿體在相對(duì)于支撐框架(12)的移動(dòng)運(yùn)載器(14)上運(yùn)輸，并且短切纖維(18)被放置在漿體上，所述裝置包括一可旋轉(zhuǎn)地固定在支撐框架(12)上的第一輥，該第一輥包括第一軸 (62、 76)以及軸向固定在所述第一軸上的第一多個(gè)軸向間隔的圓盤 (64);一可旋轉(zhuǎn)地固定在支撐框架(12)上的第二輥，該第二輥包括第二軸 (66、 80)以及軸向固定在所述第二軸上的第二多個(gè)軸向間隔的圓盤 (68);所述第一輥相對(duì)于所述第二輥水平對(duì)齊設(shè)置，以使所述第一多個(gè)軸向 間隔的圓盤(64)和所述第二多個(gè)軸向間隔的圓盤(68)互相交錯(cuò)大約該 圓盤埋入漿體的兩倍距離；其中所述第一多個(gè)軸向間隔的圓盤(64)和所述第二多個(gè)軸向間隔的 圓盤(68)的相鄰的互相交錯(cuò)的圓盤之間的間隙(C)小于短切纖維 (18)的樣品纖維的直徑。
16、 如權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述第一多個(gè)軸向間隔的圓盤 (64)和所述第二多個(gè)軸向間隔的圓盤(68)是在它們各自的軸上整體形成。
17、 如權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述第一多個(gè)軸向間隔的圓盤 (64)和所述第二多個(gè)軸向間隔的圓盤(68)的相鄰的互相交錯(cuò)的圓盤之間的間隙(C)為約0.01-0.018英寸。
18、 如權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述第一多個(gè)軸向間隔的圓盤 (64)和所述第二多個(gè)軸向間隔的圓盤(68)互相交錯(cuò)以產(chǎn)生約1/2英寸的重疊。
19、 如權(quán)利要求15所述的裝置，進(jìn)一步包括一凹槽(72)，該凹槽 (72)限定在所述第一輥和第二輥上的相鄰圓盤之間且成為所述軸的外周邊緣，所述凹槽為約1.4-1.8英寸深。
20、 如權(quán)利要求15所述的裝置，進(jìn)一步包括固定在所述第一若干軸向 間隔的圓盤(64)之間的所述第一軸(76)上的第一多個(gè)相對(duì)小直徑的圓 盤(78)，和固定在所述第二若干軸向間隔的圓盤(68)之間的所述第二 軸(80)上的第二多個(gè)相對(duì)小直徑的圓盤(82)。
全文摘要
一種嵌入裝置(60)，包括第一整體形成的伸長(zhǎng)軸(62)，其可旋轉(zhuǎn)地固定在支撐框架(12)上并具有軸向固定在該第一伸長(zhǎng)軸上的多個(gè)第一軸向間隔的圓盤(64)；第二整體形成的伸長(zhǎng)軸(66)，其可旋轉(zhuǎn)地固定在該支撐框架上并具有軸向固定在該第二伸長(zhǎng)軸上的多個(gè)第二軸向間隔的圓盤(68)；第一軸相對(duì)于第二軸為水平對(duì)齊放置，并使得這些圓盤互相交錯(cuò)，并且當(dāng)從側(cè)面看時(shí)，其中第一和第二多個(gè)圓盤的邊緣互相重疊。
文檔編號(hào)B01F7/00GK101563206SQ200780046709
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2007年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月1日
發(fā)明者勞埃德·喬治, 威廉·A·弗蘭克, 尤金·斯科特·斯蒂文德, 邁克爾·J·波特, 阿爾弗利達(dá)斯·布萊斯基思 申請(qǐng)人:美國(guó)石膏公司