特許 6591985 スラリー混合及び分注装置用の、可変ポート挿入体を備えた泡注入システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6591985

(24)【登録日】2019年9月27日

(45)【発行日】2019年10月16日

(54)【発明の名称】スラリー混合及び分注装置用の、可変ポート挿入体を備えた泡注入システム

(51)【国際特許分類】

   B28C 5/00 20060101AFI20191007BHJP

   C04B 38/10 20060101ALI20191007BHJP

   B01F 5/04 20060101ALI20191007BHJP

【ＦＩ】

   B28C5/00

   C04B38/10 J

   B01F5/04

【請求項の数】15

【全頁数】38

(21)【出願番号】特願2016-543586(P2016-543586)

(86)(22)【出願日】2015年1月13日

(65)【公表番号】特表2017-510473(P2017-510473A)

(43)【公表日】2017年4月13日

(86)【国際出願番号】US2015011154

(87)【国際公開番号】WO2015108851

(87)【国際公開日】20150723

【審査請求日】2017年12月27日

(31)【優先権主張番号】61/927,881

(32)【優先日】2014年1月15日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】14/527,417

(32)【優先日】2014年10月29日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】596172325

【氏名又は名称】ユナイテッド・ステイツ・ジプサム・カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100109449

【弁理士】

【氏名又は名称】毛受 隆典

(74)【代理人】

【識別番号】100132883

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 泰司

(74)【代理人】

【識別番号】100148633

【弁理士】

【氏名又は名称】桜田 圭

(72)【発明者】

【氏名】ジェームズ・ウィットボールド

(72)【発明者】

【氏名】ルイス・カラスコ

【審査官】 西垣 歩美

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００８−５３９１０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０２４４１８３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０７−１００８１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５３９３３４１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１６７６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５８−０１９７３２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０５１０５８４３（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特表平１１−５０１００２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２８Ｃ ５／００−７／１６

Ｂ０１Ｆ ５／０４

Ｃ０４Ｂ ３８／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

セメント質スラリー混合及び分注アセンブリ（７００）用の泡注入システム（３０１、７０１）であって、
泡注入本体（３０５、６０５）であって、前記泡注入本体（３０５、６０５）はスラリー経路（３１０、６１０）とポート経路（３１５、６１５）を画定し、前記ポート経路（３１５、６１５）は前記スラリー経路（３１０、６１０）と流体連通するポート開口（３１７、６１７）を有する、前記泡注入本体（３０５、６０５）と；
第１のポート挿入体（１００、４００）であって、前記第１のポート挿入体（１００、４００）は、第１のオリフィスサイズをもった第１のオリフィス（１４０、４４０）を有する第１の泡経路（１１５、４１５）を画定し、前記第１の泡経路（１１５、４１５）が前記ポート経路（３１５、６１５）の前記ポート開口（３１７、６１７）で前記スラリー経路（３１０、６１０）と流体連通するように、前記泡注入本体（３０５、６０５）に着脱可能に取り付けられるように適合された前記第１のポート挿入体（１００、４００）と；
第２のポート挿入体（２００、５００）であって、前記第２のポート挿入体（２００、５００）は、第２のオリフィスサイズをもった第２のオリフィス（２４０、５４０）を有する第２の泡経路（２１５、５１５）を画定し、前記第２の泡経路（２１５、５１５）が前記ポート経路（３１５、６１５）の前記ポート開口（３１７、６１７）で前記スラリー経路（３１０、６１０）と流体連通するように、前記泡注入本体（３０５、６０５）に着脱可能に取り付けられるように適合され、前記第２のオリフィスサイズは前記第１のオリフィスサイズとは異なる、前記第２のポート挿入体（２００、５００）と、
を備える前記泡注入システム（３０１、７０１）。

【請求項2】

前記泡注入本体（３０５、６０５）は少なくとも２つのポート経路（３１５、６１５）を画定し、各ポート経路（３１５、６１５）は、前記スラリー経路（３１０、６１０）と流体連通するポート開口（３１７、６１７）を有し、前記泡注入本体（３０５、６０５）におけるポート経路（３１５、６１５）の数にそれぞれ相当する数の第１及び第２のポート挿入体（１００、４００；２００、５００）をさらに備える、請求項１に記載の前記泡注入システム（３０１、７０１）。

【請求項3】

前記泡注入本体（３０５、６０５）は外周面（３４５）と、前記外周面（３４５）に対して径方向に間隔をおいた関係にある内周面（３４７、６４５）とを有する泡リング（３０５、６０５）を備え、各ポート経路（３１５、６１５）は前記外周面（３４５）と前記内周面（３４７、６４５）の間に径方向に延在し、前記内周面（３４７、６４５）は前記スラリー経路（３１０、６１０）を画定する、請求項１又は請求項２に記載の前記泡注入システム（３０１、７０１）。

【請求項4】

前記第１のポート挿入体（１００、４００）は、泡補給端部（１１０、４１０）と取付け端部（１１２、４１２）とを有するポート挿入体本体（１０５、４０５）を含み、前記泡補給端部（１１０、４１０）は、泡補給導管（７５５）と保持係合するように適合され、泡入口開口（１２０、４２０）を画定し、前記取付け端部（１１２、４１２）は泡出口開口（１２２、４２２）を画定し、前記第１の泡経路（１１５、４１５）は、前記泡入口開口（１２０、４２０）と前記泡出口開口（１２２、４２２）との間に延在しかつそれらと流体連通する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の前記泡注入システム（３０１、７０１）。

【請求項5】

前記泡入口開口（１２０、４２０）は前記第１のオリフィス（１４０、４４０）より大きく、前記第１の泡経路（１１５、４１５）は先細り入口部分（１４２）と主要部分（１４４）を含み、前記先細り入口部分（１４２）は、前記泡入口開口（１２０、４２０）と、前記主要部分（１４４）と流体連通する入口部出口開口（１４６）とを含み、前記入口部出口開口（１４６）は、前記先細り入口部分（１４２）が前記泡入口開口（１２０、４２０）から前記入口部出口開口（１４６）へ狭くなるように、前記泡入口開口（１２０、４２０）より小さく、前記第１のオリフィスサイズに相当し、前記主要部分（１４４）は、前記泡出口開口（１２２、４２２）を含み、前記第１のオリフィスサイズに相当する断面サイズを有する、請求項４に記載の前記泡注入システム（３０１、７０１）。

【請求項6】

前記ポート挿入体本体（４０５）は前記泡補給端部（４１０）及び前記取付け端部（４１２）の間に長手方向軸線（ＬＡ）に沿って延在し、前記第１のポート挿入体（４００）は、前記ポート挿入体本体（４０５）から外に向かって径方向に延在する取付けフランジ（４０７）を含み、前記取付けフランジ（４０７）は、留め具（４０９）を中に通して受け入れるように構成された取付け孔（４０８）を画定し、前記泡注入本体（６０５）は、前記第１のポート挿入体（４００）の前記取付け端部（４１２）が前記ポート経路（６１５）に位置合せされかつ前記取付けフランジ（４０７）が前記泡注入本体（６０５）に隣接するときに、前記取付けフランジ（４０７）の前記取付け孔（４０８）が前記泡注入本体（６０５）内の相手となる取付け孔（６４８）と位置合せ可能であるように構成された前記相手となる取付け孔（６４８）を、中に画定する、請求項４又は請求項５に記載の前記泡注入システム（３０１、７０１）。

【請求項7】

前記第１のポート挿入体（４００）は、前記ポート挿入体本体（４０５）から突出しかつ前記長手方向軸線（ＬＡ）に沿って延在する畝部（４３８）を含み、前記泡注入本体（６０５）は、前記第１のポート挿入体（４００）が前記長手方向軸線（ＬＡ）を中心にして前記泡注入本体（６０５）に対して回転することを前記畝部（４３８）とキー溝（６２２）との相互係合によって実質的に制約されるように前記畝部（４３８）を中に保持的に受け入れるように構成された前記キー溝（６２２）を画定する、請求項６に記載の前記泡注入システム（３０１、７０１）。

【請求項8】

前記第１のポート挿入体（４００）の取付け端部（４１２）は、曲率半径（Ｒ１）を有する凹面部分（４３６）をもった遠位端面（４３５）を有し、前記泡注入本体（６０５）は、前記スラリー経路（６１０）を画定する内部湾曲面（６２５）を有し、前記内部湾曲面（６２５）は、前記第１のポート挿入体（４００）の前記遠位端面（４３５）の前記凹面部分（４３６）と実質的に同じ曲率半径をもった、前記ポート経路（６１５）に隣接する凹面部分（６１８）を有し、前記第１のポート挿入体（４００）が、前記第１のポート挿入体（４００）の前記取付け端部（４１２）が前記ポート経路（６１５）内に配置されるようかつ前記第１のポート挿入体（４００）の前記遠位端面（４３５）の前記凹面部分（４３６）が前記泡注入本体（６０５）の前記凹面部分（６１８）に対して実質的に同心円状に配置されるよう、前記泡注入本体（６０５）に着脱可能に取り付けられるように適合された、請求項１〜７のいずれか一項に記載の前記泡注入システム（３０１、７０１）。

【請求項9】

前記第１のポート挿入体（１００、４００）は、前記第１の泡経路（１１５、４１５）と流体連通する圧力センサー経路（１５０、４５０）を画定する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の前記泡注入システム（３０１、７０１）。

【請求項10】

水とセメント質材料とを撹拌して、水性セメント質スラリーを形成するように適合されたミキサー（７０５）と；
前記ミキサー（７０５）と流体連通するスラリー排出導管（７１０）と；
請求項１〜９のいずれか一項に記載の泡注入システム（３０１、７０１）であって、前記ミキサー（７０５）及び前記スラリー排出導管（７１０）の少なくとも１つとともに配置された前記泡注入システム（３０１、７０１）と、
を備えるセメント質スラリー混合及び分注アセンブリ（７００）。

【請求項11】

前記泡注入本体（３０５、６０５）は前記スラリー排出導管（７１０）の一部を備える、請求項１０に記載の前記セメント質スラリー混合及び分注アセンブリ（７００）。

【請求項12】

前記排出導管（７１０）と関係付けられてかつ前記排出導管（７１０）を通る前記ミキサー（７０５）からのセメント質スラリーの流れを修正するように適合された流れ修正要素（７３０）であって、前記排出導管（７１０）を通る、前記ミキサー（７０５）からのセメント質スラリーの前記流れの流れ方向に対して前記泡注入本体（３０５、６０５）の下流に配置された前記流れ修正要素（７３０）をさらに備える、
請求項１０又は請求項１１に記載の前記セメント質スラリー混合及び分注アセンブリ（７００）。

【請求項13】

水性セメント質スラリーの流れをミキサー（７０５）から排出することと；
請求項１〜９のいずれか一項に記載の泡注入システム（３０１、７０１）の泡注入本体（３０５、６０５）のスラリー経路（３１０、６１０）に水性セメント質スラリーの前記流れを通すことと；
前記泡注入本体（３０５、６０５）に着脱可能に取り付けられた第１のポート挿入体（１００、４００）であって、前記第１の泡経路（１１５、４１５）が前記ポート経路（３１５、６１５）の前記ポート開口（３１７、６１７）で前記スラリー経路（３１０、６１０）に流体連通するように、前記泡注入本体（３０５、６０５）に着脱可能に取り付けられた前記第１のポート挿入体（１００、４００）の第１の泡経路（１１５、４１５）に水性泡の流れを運ぶことと；
前記第１のポート挿入体（１００、４００）の前記第１の泡経路（１１５、４１５）における水性泡の前記流れを、前記スラリー経路（３１０、６１０）を通り抜ける水性セメント質スラリーの前記流れの中に第１の流れ条件の下で注入して、発泡したセメント質スラリーの流れを形成することと、
を含む、セメント質製品を調製する方法。

【請求項14】

前記第１のポート挿入体（１００、４００）の前記第１の泡経路（１１５、４１５）における水性泡の前記流れの圧力を測定すること、
を含む請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記第１のポート挿入体（１００、４００）を前記泡注入本体（３０５、６０５）から係脱することと；
第２のポート挿入体（２００、５００）であって、前記第２のポート挿入体（２００、５００）は、第２の泡経路（２１５、５１５）を画定し、前記第２の泡経路（２１５、５１５）が前記ポート経路（３１５、６１５）の前記ポート開口（３１７、６１７）で前記スラリー経路（３１０、６１０）と流体連通するように、前記泡注入本体（３０５、６０５）に着脱可能に取り付けられ、前記第２の泡経路（２１５、５１５）が前記第１の泡経路（１１５、４１５）とは異なる、前記第２のポート挿入体（２００、５００）を、前記泡注入本体（３０５、６０５）に着脱可能に取付けることと；
前記泡注入本体（３０５、６０５）に着脱可能に取り付けられた前記第２のポート挿入体（２００、５００）の前記第２の泡経路（２１５、５１５）に水性泡の流れを運ぶことと；
前記第２のポート挿入体（２００、５００）の前記第２の泡経路（２１５、５１５）における水性泡の前記流れを、前記スラリー経路（３１０、６１０）を通り抜ける水性セメント質スラリーの流れの中に、第２の流れ条件であって前記第１の流れ条件とは異なる前記第２の流れ条件の下で注入して、発泡したセメント質スラリーの流れを形成することと、
をさらに含む、請求項１３又は１４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本特許出願は、２０１４年１月１５日に出願された米国仮特許出願第６１／９２７，８８１号及び２０１４年１０月２９日に出願された米国特許出願第１４／５２７，４１７号の優先権の利益を主張し、その両方とも「スラリー混合及び分注装置用の、可変ポート挿入体を備えた泡注入システム」と題し、その両方とも全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、連続的なボード製造プロセスに関し、より詳細には、セメント質物品の製造に関連して水性泡をセメント質スラリーの中に導入するためのシステム及び方法に関する。

【0003】

多くの種類のセメント質物品の中で、硬化石膏（硫酸カルシウム二水和物）がしばしば主要な構成物質である。例えば、硬化石膏は、伝統的なプラスターの使用によって作り出される最終製品（例えば、建物のプラスター表面内壁）、また、建物の内壁及び天井の典型的な乾式壁建築で使用される表面石膏ボードの、主要な構成成分である。加えて、硬化石膏は、米国特許第５，３２０，６７７号に記載される通り、石膏／セルロース繊維複合のボード及び製品の主要な構成成分である。また、成形及び金型製作に有用な精密に機械加工される材料など、多くの特殊材料も、主要な量の硬化石膏を含有する製品を生み出す。典型的には、かかる石膏含有セメント質製品は、発泡したセメント質スラリーを形成させるのに適切なように焼石膏（硫酸カルシウムアルファ型若しくはベータ型半水和物及び／又は無水硫酸カルシウム）、水、水性泡、及び他の構成成分の混合物を調製することによって作製される。セメント質物品の製造において、セメント質スラリー及び望ましい添加剤はしばしば、米国特許第３，３５９，１４６号に記載されるように、連続式ミキサーの中で混合される。

【0004】

例えば、典型的な製造プロセスにおいて石膏ボードは、焼石膏（一般に「スタッコ」と呼ばれる）を水の中に均一に分散させて水性焼石膏スラリーを形成することによって生成される。水性焼石膏スラリーは、典型的にはスタッコ及び水並びに他の添加剤を内容物を撹拌する手段を含むミキサーに挿入して均一な石膏スラリーを形成することにより連続的な手法で生成される。スラリーは、ミキサーの排出出口を通って、ミキサーの排出出口に接続された排出導管内へ連続的に向けられる。水性泡は、ミキサー内及び／又は排出導管内の水性焼石膏スラリーと組み合わせられてもよい。発泡したスラリーの流れは、排出導管を通り抜けてそこから、形成テーブルによって支持されるカバーシート材料の移動するウェブ上に連続的に堆積される。

【0005】

発泡したスラリーは、前進するウェブ上に拡げられる。第２の、カバーシート材料のウェブが、発泡したスラリーを覆うために塗布されて、連続的なウォールボード予備形成物のサンドイッチ構造を形成し、これが従来型の形成ステーションなどにおいて形成を受けて、所望の厚さを得る。

【0006】

焼石膏は、コンベヤがウォールボード予備形成物を製造ラインの下流の方へと移動させるにつれてウォールボード予備形成物内の水と反応して、硬化する。ウォールボード予備形成物は、ラインに沿って予備形成物が十分に硬化した地点でセグメントに裁断される。セグメントはひっくり返され、過剰の水を追い出すために（例えば、炉内で）乾燥されて、所望の寸法の最終ウォールボード製品を提供するために加工される。水性泡が硬化石膏中に気泡を生じさせ、それによって最終製品の密度を、類似のスラリーを用いて作製されてはいるが泡のない製品に比べて、低減させる。

【0007】

石膏ウォールボードの製造に関連した一部の運転上の問題に対処するための先の装置及び方法は、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第５，６８３，６３５号、第５，６４３，５１０号、第６，４９４，６０９号、第６，８７４，９３０号、第７，００７，９１４号、及び第７，２９６，９１９号に開示されており、これらは参照により組み込まれる。

【0008】

従来の設備では、特定のサイズのオリフィスをもった１つ又は複数の固定されたポートを有する、泡ブロック（ｆｏａｍ ｂｌｏｃｋ）又は本体を通してセメント質スラリーの中に水性泡が注入される。オリフィスのサイズを変更すること（例えば、泡ポートを通って流れる泡の圧力を変えること）が望まれる場合、泡ブロック全体を取り外し、異なるサイズをもったオリフィスを有する１つ又は複数のポートをもった異なる泡ブロックと交換しなければならない。このアプローチは、コストがかかることがあり、達成するのにかなりの長時間を消費することがある。

【0009】

本背景の記載は、発明者によって読者の一助とするために作成されたものであり、示された問題のいずれかが当技術分野においてそれ自体認識されていたことを示すものとしては見なされないことを理解されたい。記載される原理は、一部の態様及び実施形態において、他のシステムにおける固有の問題を軽減し得るが、保護される革新の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定されるものであり、本明細書に記載されたいずれかの特定の問題をいずれかの開示された特徴が解決することが可能であることよって規定されるものではないことを理解されたい。

【発明の概要】

【0010】

一態様において、本開示は、セメント質製品を調製することにおいて用いるための泡注入システムの実施形態を対象とする。実施形態では、泡注入システムは、セメント質スラリー混合及び分注アセンブリの一部であってもよく、アセンブリにおいて生成されるセメント質スラリーの流れの中に泡を注入するために用いられる。

【0011】

一実施形態では、泡注入システムは、泡注入本体、第１のポート挿入体、及び第２のポート挿入体を含む。泡注入本体は、スラリー経路及びポート経路を画定する。ポート経路は、スラリー経路と流体連通するポート開口を有する。第１のポート挿入体は、第１のオリフィスサイズをもった第１のオリフィスを有する第１の泡経路を画定する。第１のポート挿入体は、第１の泡経路がポート経路のポート開口でスラリー経路と流体連通するように、泡注入本体に着脱可能に取り付けられるように適合される。第２のポート挿入体は、第２のオリフィスサイズをもった第２のオリフィスを有する第２の泡経路を画定する。第２のポート挿入体もまた、第２の泡経路がポート経路のポート開口でスラリー経路と流体連通するように、泡注入本体に着脱可能に取り付けられるように適合される。第２のオリフィスサイズは第１のオリフィスサイズとは異なる。

【0012】

本開示の他の態様では、スラリー混合及び分注アセンブリの実施形態が記載される。一実施形態では、スラリー混合及び分注アセンブリは、ミキサー、スラリー排出導管、及び泡注入システムを含む。

【0013】

ミキサーは、水及びセメント質材料を撹拌して水性セメント質スラリーを形成するように適合される。スラリー排出導管は、ミキサーと流体連通する。

【0014】

泡注入システムは、ミキサー及びスラリー排出導管の少なくとも１つとともに配置される。泡注入システムは、泡注入本体、第１のポート挿入体、及び第２のポート挿入体を含む。

【0015】

泡注入本体は、ミキサー及びスラリー排出導管のうち少なくとも１つの一部を備える。泡注入本体は、スラリー経路及びポート経路を画定する。スラリー経路は、そこを通してセメント質スラリーを運ぶように構成される。ポート経路は、スラリー経路と流体連通するポート開口を有する。

【0016】

第１のポート挿入体は、第１のオリフィスサイズをもった第１のオリフィスを有する第１の泡経路を画定する。第１のポート挿入体は、第１の泡経路がポート経路のポート開口でスラリー経路と流体連通するように、泡注入本体に着脱可能に取り付けられるように適合される。

【0017】

第２のポート挿入体は、第２のオリフィスサイズをもった第２のオリフィスを有する第２の泡経路を画定する。第２のポート挿入体もまた、第２の泡経路がポート経路のポート開口でスラリー経路と流体連通するように、泡注入本体に着脱可能に取り付けられるように適合される。第２のオリフィスサイズは第１のオリフィスサイズとは異なる。

【0018】

本開示の他の態様では、セメント質製品を調製する方法の実施形態が記載される。セメント質製品を調製する方法の一実施形態では、水性泡の流れが、泡注入本体に着脱可能に取り付けられた第１のポート挿入体の第１の泡経路に運ばれる。泡注入本体は、スラリー経路及びポート経路を画定する。ポート経路は、スラリー経路と流体連通するポート開口を有する。第１のポート挿入体は、第１の泡経路がポート経路のポート開口でスラリー経路と流体連通するように、泡注入本体に着脱可能に取り付けられる。第１のポート挿入体の第１の泡経路における水性泡の流れは、スラリー経路を通る水性セメント質スラリーの流れの中に、第１の流れ条件の下で注入され、発泡したセメント質スラリーの流れを形成する。

【0019】

開示される原理の追加的及び代替的態様及び特徴が、次の詳細な説明及び添付の図面から理解されよう。理解されるであろうように、本明細書に開示される泡注入システム及び技術は、他の異なる実施形態で実施し用いることができ、種々の点で修正することができる。したがって、前述の一般的な説明及び次の詳細な説明の両方とも、例示的及び説明的であるに過ぎず、添付の特許請求の範囲を制限しない、ということを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は、本開示の原理に従って組み立てられる、セメント質スラリー混合及び分注アセンブリの泡注入システムの一実施形態における使用に適切な泡ポート挿入体の一実施形態の斜視図である。

【図2】図２は、図１の泡ポート挿入体の側面図である。

【図3】図３は、図１の泡ポート挿入体の正面図である。

【図4】図４は、図３の線ＩＶ−ＶＩに沿って見た、図１の泡ポート挿入体の断面図であり、泡ポート挿入体とともに用いるのに適切な例示的な圧力センサーの部分側面図である。

【図5】図５は、図１の泡ポート挿入体と構造が類似してはいるが、異なるオリフィスサイズを有する異なる泡経路をもった、本開示の原理に従って組み立てられる泡ポート挿入体の他の実施形態の、図４におけるような図である。

【図6】図６は、本開示の原理に従って組み立てられる泡注入システムにおける使用に適切な泡注入本体の一実施形態の斜視図であり、それに着脱可能に取り付けられる図１の泡ポート挿入体を示す。

【図7】図７は、図６の泡注入本体の長手方向断面図であり、それに着脱可能に取り付けられる、図１の泡ポートと構造が類似する泡ポート挿入体を示す。

【図8】図８は、図６の泡注入本体の横断面図であり、それに着脱可能に取り付けられる図１の泡ポート挿入体を示す。

【図9】図９は、本開示の原理に従って組み立てられる泡ポート挿入体の他の実施形態の斜視図である。

【図10】図１０は、図９の泡ポート挿入体の側面図である。

【図11】図１１は、図９の泡ポート挿入体の背面図である。

【図12】図１２は、図９の挿入体の泡ポートの取付け端部平面図である。

【図13】図１３は、図１１の線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩに沿って見た、図９の泡ポート挿入体の断面図である。

【図14】図１４は、図９の泡ポート挿入体と構造が類似してはいるが、異なるオリフィスサイズを有する異なる泡経路をもった、本開示の原理に従って組み立たてられる泡ポート挿入体の他の実施形態の、図１３におけるような図である。

【図15】図１５は、本開示の原理に従って組み立てられる泡注入システムにおける使用に適切な泡注入本体の他の実施形態の斜視図であり、それに着脱可能に取り付けられる図９の泡ポート挿入体を示す。

【図16】図１６は、図１５の泡注入本体及び泡ポート挿入体の長手方向断面図である。

【図17】図１７は、泡注入本体の横断面図であり、それに着脱可能に取り付けられる、図９の泡ポートと構造が類似する泡ポート挿入体を示す。

【図18】図１８は、本開示の原理に従って組み立てられる泡注入システムの一実施形態を含む、セメント質スラリー混合及び分注アセンブリの一実施形態の概略平面図である。

【図19】図１９は、本開示の原理に従って組み立てられる泡注入システムの一実施形態を含む、石膏ウォールボード製造ラインのウェットエンド（ｗｅｔ ｅｎｄ）の一実施形態の概略正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本開示は、例えば石膏ウォールボードなどセメント質製品の製造で用いられ得る、セメント質スラリー混合及び分注アセンブリの種々の実施形態を提供する。本開示の原理に従って組み立てられるセメント質スラリー混合及び分注アセンブリの実施形態は、（例えば、相異なるポートオリフィスサイズをもった）相異なる泡経路をもった交換可能な注入ポート挿入体を通して泡をセメント質スラリーの中に注入するように適合された泡注入システムを含んでもよく、その泡経路を通して水性泡の流れの流れ条件を容易に変更し、例えば、所望の流れ条件を達成するために泡注入圧力を変更するなどする。

【0022】

本開示の原理によるセメント質スラリー混合及び分注アセンブリは、如何なる種類のセメント質製品をも形成させるように用いられてもよい。実施形態では、例えば、石膏ウォールボード、吸音パネル、又はポルトランドセメントボードなど、セメント質ボードが形成されてもよい。

【0023】

本開示の原理に従って組み立てられるセメント質スラリー混合及び分注アセンブリの実施形態は、連続的なボード（例えば、石膏ウォールボード）製造プロセス時に、コンベヤ上を移動する前進するウェブ（例えば、紙又はマット）上にセメント質スラリー（例えば、水性焼石膏スラリー）を混合及び分配するように用いられてもよい。一態様では、本開示の原理に従って組み立てられる泡注入システムは、従来型の石膏乾式壁製造プロセスにおいて用いられてもよく、焼石膏及び水を撹拌して水性焼石膏スラリーを形成するように適合されたミキサー及びそのミキサーに取り付けられかつ流体連通するスラリー排出導管のうち少なくとも１つとともに配置されてもよい。

【0024】

セメント質スラリーは、如何なる従来型のセメント質スラリー、例えば、石膏ウォールボード、例えば米国特許出願公開第２００４／０２３１９１６号に記載される吸音パネルを含めた吸音パネル、又は例えばポルトランドセメントボードを生成するために一般に用いられるものなど、如何なるセメント質スラリーであってもよい。したがって、セメント質スラリーは、セメント質製品の製造で一般に用いられる泡に加えて如何なる他の添加剤をもさらに含んでもよい。かかる添加剤としては、ミネラルウール、連続的であるか又は細断されたガラス繊維（ファイバーグラスともいう）、パーライト、粘土、バーミキュライト、炭酸カルシウム、ポリエステル、及び紙繊維を含めた構造添加剤（ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ａｄｄｉｔｉｖｅ）、並びに発泡剤、充填剤、促進剤、糖、例えばリン酸塩、ホスホン酸塩、及びホウ酸塩などの増強剤、遅延剤、結合剤（例えば、デンプン及びラテックス）、着色剤、殺菌剤、殺生物剤、シリコーン系材料（例えば、シラン、シロキサン、又はシリコーン−樹脂マトリックス）などの疎水剤、及び同種のものなどの化学添加剤が挙げられる。これらの一部及び他の添加剤の使用の実施例は、例えば、米国特許第６，３４２，２８４号、第６，６３２，５５０号、第６，８００，１３１号、第５，６４３，５１０号、第５，７１４，００１号、及び第６，７７４，１４６号、並びに米国特許出願公開第２００２／００４５０７４号、第２００４／０２３１９１６号、第２００５／００１９６１８号、第２００６／００３５１１２号、及び第２００７／００２２９１３号に記載される。

【0025】

セメント系材料の非限定的な例としては、ポルトランドセメント、ソレルセメント（ｓｏｒｒｅｌ ｃｅｍｅｎｔ）、スラグセメント、フライアッシュセメント、カルシウムアルミナセメント、水溶性無水硫酸カルシウム、硫酸カルシウムα−半水和物、硫酸カルシウムβ−半水和物、天然、合成又は化学的修飾硫酸カルシウム半水和物、硫酸カルシウム二水和物（「石膏」、「硬化石膏」又は「水和石膏」）、及びそれらの混合物が挙げられる。一態様では、セメント系材料としては、望ましくは硫酸カルシウムアルファ型半水和物、硫酸カルシウムベータ型半水和物、及び／又は無水硫酸カルシウムの形態などの焼石膏（「スタッコ」ということもある）が挙げられる。焼石膏は、一部の実施形態では繊維質であってもよく、他の実施形態では非繊維質であってもよい。実施形態では、焼石膏は、少なくとも約５０％のベータ型硫酸カルシウム半水和物を含んでもよい。他の実施形態では、焼石膏は、少なくとも約８６％のベータ型硫酸カルシウム半水和物を含んでもよい。水の焼石膏に対する重量比は、任意適切な比率であってもよいが、当業者なら理解するであろうように、製造時にスタッコの水和プロセスを完了させた後、まだ追い出す必要がある過剰な水がより少なく、それによってエネルギーが節約できるので、より低い比率がより効率的であり得る。いくつかの実施形態では、セメント質スラリーは、製品に応じたボード製造のために、約１：６から約１：１の範囲の、例えば約２：３の適切な水対スタッコ重量比で水と焼石膏を混ぜ合わせることによって調製されてもよい。

【0026】

実施形態では、本開示の原理に従って組み立てられる泡注入システムは、泡注入本体、少なくとも１つの第１の種類の泡挿入体ポート、及び少なくとも１つの第２の種類の泡挿入体ポートを含む。本開示の原理に従って組み立てられる泡注入システムの実施形態は、例えば、既存のウォールボード製造システムにおけるものなど、セメント質スラリー混合及び分注アセンブリの改装部品として有利に構成され得る。

【0027】

実施形態では、泡注入本体は、セメント質スラリーが通ることのできるスラリー経路と少なくとも１つの泡ポート経路とを画定し、これはそれぞれスラリー経路に流体連通している。実施形態では、泡注入本体は、ミキサーの任意適切な一部及び／又はミキサーに取り付けられた排出導管を備えてもよい。実施形態では、泡注入本体は、ミキサー自体の混合チャンバーの少なくとも一部（例えば、そこで、ミキサー蓋が少なくとも１つの泡ポート経路を画定する）を備えてもよい。実施形態では、泡注入本体は、「ゲート」といわれる排出導管の構成要素を備えてもよく、これは、ミキサー出口に取り付けられ、１つ又は複数の泡ポート経路を含む。他の実施形態では、泡注入本体は、「泡リング」といわれる排出導管の構成要素を備えてもよく、これは１つ又は複数の泡ポート経路を含む。実施形態では、泡リングは、泡リングの外周の回りに、互いに対して実質的に均等に間隔をおいた関係にあるいくつかの数（例えば、３つ又は４つ）の泡ポート経路を有する。

【0028】

泡注入システムは、泡注入本体における泡ポート経路の数に相当する数の第１の種類の泡ポート挿入体と、同様の数の第２の種類の泡ポート挿入体を含んでもよい。実施形態では、第１の種類の泡ポート挿入体のそれぞれは、第１のサイズをもったオリフィスを有する泡経路を画定してもよい。第２の種類の泡ポート挿入体のそれぞれは、第１の種類とは異なる第２のサイズをもったオリフィスを有する泡経路を画定してもよい。第１の種類の泡ポート挿入体は、第１の種類の泡ポート挿入体のそれぞれが泡ポート経路のそれぞれを通して泡注入本体のスラリー経路と流体連通するように、泡注入本体に着脱可能に取り付けられてもよい。

【0029】

第１の種類の泡ポート挿入体のそれぞれは、それが内側に着脱可能に取り付けられている泡注入本体のそれぞれの泡ポート経路から取り外されて、スラリー経路の中への水性泡の流れを変更するために第２の種類の泡ポート挿入体のそれぞれと交換されてもよい。第１及び第２の種類の泡ポート挿入体は、構造は類似していても、異なる泡経路（例えば、異なるオリフィスサイズ）をもち、少なくとも１つの異なる流れ条件（例えば、圧力）で、異なる流れの水性泡をそこを通して生じさせてもよい。実施形態では、第１及び第２の種類の泡ポート挿入体は、泡ポート挿入体を泡注入本体に着脱可能に取り付けるための、類似の取付け上の特徴を有する。複数の泡ポート経路を有する泡注入本体の実施形態では、少なくとも２つの異なる種類の泡ポート挿入体が、所定のときに泡注入本体の異なるポート経路内に着脱可能に取り付けられてもよい。

【0030】

ここで図を参照すると、本開示の原理に従って組み立てられる第１の種類の泡ポート挿入体１００の一実施形態が図１〜４に示される。泡ポート挿入体１００は、本開示の原理に従う泡注入システムの実施形態における使用に適切である。泡ポート挿入体１００は、例えば泡発生器などからの、水性泡の補給源と流体連通する泡補給導管から、水性泡の流れを受け入れ、泡ポート挿入体１００が着脱可能に取り付けられる、泡注入システムのうちの適合的な泡注入本体３０５のスラリー経路３１０を通り抜けるセメント質スラリーの中に泡を注入するように、適合されてもよい（図６参照）。

【0031】

泡ポート挿入体１００は、セメント質製品の製造時に任意適切な技術を用いて泡をセメント質スラリーの中に注入するのに適切な圧力で水性泡を通らせて運ぶために用いられ得る適切な金属又は他の任意適切な材料など、任意適切な材料から作製されてもよい。実施形態では、泡ポート挿入体１００は、アルミニウム、ステンレススチール、黄銅など、適切な金属から作製されてもよい。実施形態では、泡ポート挿入体１００の少なくとも一部分は、耐久性を増すために、適切な材料（例えばクロム）でめっきされてもよい。

【0032】

図１を参照すると、泡ポート挿入体１００は、長手方向軸線ＬＡに沿って泡補給端部１１０と取付け端部１１２の間に延在するポート挿入体本体１０５を含む。ポート挿入体本体１０５は一般に、それを通る泡経路１１５を泡ポート挿入体１００が画定するような、中空の円筒体の形式である。泡補給端部１１０は、泡入口開口１２０を画定し、取付け端部１１２は、泡出口開口１２２を画定する（図４も参照）。泡経路１１５は、泡入口開口１２０と泡出口開口１２２の間に延在し、それらに流体連通する。

【0033】

泡ポート挿入体１００は、泡経路１１５が、泡注入本体３０５に画定されたポート経路３１５を通って泡注入本体３０５のスラリー経路３１０と流体連通してポート開口３１７でスラリー経路３１０と流体連通するように、相手となる泡注入本体３０５に着脱可能に取り付けられるように適合される（図８参照）。泡ポート挿入体１００は、泡入口開口１２０に入る水性泡の流れを受け入れ、水性泡の流れを泡出口開口１２２から排出することによって、泡ポート挿入体１００が着脱可能に取り付けられている泡注入本体３０５のスラリー経路３１０を通るセメント質スラリーの流れの中に水性泡の流れを注入するように、適合される。

【0034】

図２を参照すると、泡補給端部１１０は、適切な泡補給導管と保持係合されるように適合される。例示される泡補給端部１１０は、泡補給導管の適切な連結部のうち相手となる雌ねじ面と密封係合するように適合される雄ねじ面１２５を含む。

【0035】

他の実施形態では、泡補給端部１１０は、泡補給導管と保持連結するための他の適切な取付け構造を含んでもよい。例えば、他の実施形態では、泡補給端部１１０は、外側とげ付き（ｂａｒｂｅｄ）面と適切な大きさの泡補給導管の内面との間の摩擦嵌めを促進することのできるその外側とげ付き面を含んでもよい。調節可能なホースクランプが、泡補給導管の外面に外嵌され、泡補給端部１１０のうち泡補給導管内に配置される部分と重なる関係におかれ、泡ポート挿入体１００の泡補給端部１１０に対する泡補給導管の保持係合をさらに促進するように締められてもよい。

【0036】

実施形態では、泡ポート挿入体１００の取付け端部１１２は、泡ポート挿入体１００を相手となる泡注入本体３０５に着脱可能に取付けるのに適切な構造を含んでもよい。実施形態では、泡ポート挿入体１００の取付け端部１１２の少なくとも一部分が、泡ポート挿入体１００が泡注入本体３０５に着脱可能に取り付けられるときに、泡注入本体３０５のポート経路３１５の中に配置されてもよい（図８参照）。図２に戻って参照すると、例示される泡ポート挿入体１００の取付け端部１１２は、泡注入本体３０５内の相手となるねじ面３２０と保持係合するように適合されたねじ面１２７を含み、ポート経路３１５と関係付けられてもよい（図８参照）。実施形態では、泡注入本体３０５内の相手となるねじ面３２０は、泡注入本体３０５の各ポート経路３１５の中の雌ねじ面であってもよい。

【0037】

図１及び３を参照すると、泡ポート挿入体１００の、相手となる泡注入本体３０５からの取り付けと取り外しを容易にするために、泡ポート挿入体１００は、お互いに間隔をおいた実質的に平行な関係に配置された一対のフラット面１３２、１３３、即ち平面を含んでもよい。平面１３２、１３３は、レンチのあごがそれぞれ平面１３２、１３３を把持し、操作者が泡ポート挿入体１００を回転させて泡注入本体３０５と螺係合させるか係脱させるかいずれかさせるのに役立てるためにレンチを用いることができるように、構成されてもよい。実施形態では、フラット面１３２、１３３は、ポート挿入体本体１０５の外側円筒状面を機械加工することによって提供されてもよい。

【0038】

図３を参照すると、取付け端部１１２のねじ面１２７は、回転軸線ＲＡを画定し、それを中心として泡ポート挿入体１００が、泡注入本体３０５内の相手となるねじ面３２０と螺係合及び係脱するように回転する。例示される回転軸線ＲＡは、泡ポート挿入体１００の長手方向軸線ＬＡと実質的に一致する。例示される平面１３２、１３３は、お互い及び回転軸線ＲＡに対して実質的に平行である。

【0039】

図１〜４を参照すると、泡ポート挿入体１００の取付け端部１１２は、遠位端面１３５を有する。例示される遠位端面１３５は、実質的に平面である。図８を参照すると、泡ポート挿入体１００は、泡ポート挿入体１００の取付け端部１１２がポート経路３１５内に配置され、スラリー経路３１０を画定する泡注入本体３０５の内面３２５に泡ポート挿入体１００の遠位端面１３５が隣接するように、相手となる泡注入本体３０５に着脱可能に取り付けられるように適合されてもよい。

【0040】

図４を参照すると、例示される泡ポート挿入体１００の泡経路１１５は、一般に円筒状であり、その縦に沿った長手方向軸線ＬＡに対して直交する平面において実質的に円形断面形状を有する。泡ポート挿入体１００の泡経路１１５は、第１のオリフィスサイズΦ１をもった第１のオリフィス１４０を有する。泡経路１１５のオリフィスサイズΦ１は、泡経路１１５を通る流れの方向に対して実質的に直交する平面における、この場合、長手方向軸線ＬＡに対して実質的に直交する平面における、泡経路１１５の断面積として測定されてもよい。流れの方向に対して実質的に直交する平面における泡経路１１５の断面積のサイズが泡経路１１５の長手方向の縦に沿って変化する実施形態では、オリフィスサイズΦ１は泡経路１１５内に見出される公称最小値として測定されてもよい。泡経路１１５が円筒状である実施形態では、オリフィスサイズΦ１は、ポート挿入体本体１０５の内径として表されてもよい。例示される第１のオリフィスサイズΦ１は、公称３／４インチである。

【0041】

同じ泡補給導管及び同じ相手となる泡注入本体３０５に対する異なる種類の泡ポート挿入体１００、２００の適合を容易にするために、第１の泡経路１１５は、先細り入口部分１４２及び主要部分１４４を含んでもよい。先細り入口部分１４２は、泡入口開口１２０と、泡経路１１５の主要部分１４４と流体連通する入口部出口開口１４６とを含んでもよい。入口部分１４２は、水性泡の流れが特定の断面をもった補給導管から泡経路１１５の主要部分１４４に移動する可変移行領域を提供してもよく、主要部分１４４は、補給導管のサイズとは異なるオリフィスサイズΦ１をもった第１のオリフィス１４０を含む。実施形態では、入口部分１４２は、水性泡の破壊を低減するのに役立つように、補給導管から泡ポート挿入体１００に水性泡の流れの移行を促進するように構成されてもよい。

【0042】

例示される入口部分１４２は、長手方向断面において、略円錐台状である。他の実施形態では、入口部分１４２は、特定の断面積を有する補給出口開口をもった補給導管から、泡補給導管の補給出口開口の断面積とは異なる第１のオリフィスサイズΦ１に相当する断面積を有する泡経路１１５の主要部分１４４に、水性泡の流れを移行させるように適合された異なる形状を有してもよい。例示される泡入口開口１２０は、第１のオリフィスサイズΦ１より大きいサイズΦ２を有する。例示される入口部出口開口１４６は、入口部分１４２が泡入口開口１２０から入口部出口開口１４６へ狭くなるように、泡入口開口１２０のサイズΦ２より小さく、第１のオリフィスサイズΦ１に相当する。例示される主要部分１４４は、入口部出口開口１４６及び泡出口開口１２２の間に延在し、第１のオリフィスサイズΦ１に相当する断面サイズを有する。例示される主要部分１４４は、その縦に沿って長手方向軸線ＬＡのどこに対しても実質的に均一な断面積を有する。

【0043】

泡ポート挿入体１００は、泡経路１１５と流体連通する圧力センサー経路１５０を画定してもよい。圧力センサー経路１５０は、その中に、泡経路１１５を通り抜ける水性泡の流れの圧力を検出するように適合された圧力センサー１５５を受け入れるように、構成されてもよい。

【0044】

圧力センサー経路１５０は、圧力センサー経路１５０の中に配置される適合的な圧力センサー１５５が泡ポート挿入体１００に密封取り付けされるように、適合されてもよい。圧力センサー１５５は、泡ポート挿入体１００に密封取り付けされ、泡経路１１５を通り抜ける水性泡の流れの圧力を検出するために用いられてもよい。例示される圧力センサー経路１５０は、適合的な圧力センサー１５５の雄ねじ面１５８と密封接合するように構成された雌ねじ面１５７を含む。

【0045】

例示される泡ポート挿入体１００は、泡経路１１５の主要部分１４４と流体連通する圧力センサー経路１５０を画定する。泡ポート挿入体１００自体の泡経路１１５に通路を供給することによって、より正確な圧力読み値が、圧力センサー経路１５０を通して得られてもよい。実施形態では、圧力センサー１５５は、実質的に連続的な圧力読み値を適切なコントローラーに供給してもよい。コントローラーは、泡経路１１５を通って操作の間泡注入本体３０５のスラリー経路に注入される水性泡の流れの圧力をモニターするように適合されてもよい。実施形態では、コントローラーは、圧力センサー１５５によってコントローラーに送信された圧力信号に応答し、水性泡の補給に対するプロセス変更を行って、泡経路１１５を通る水性泡の流れ条件を変更するように、適合されてもよい。

【0046】

図１を参照すると、例示される泡ポート挿入体１００のポート挿入体本体１０５は、そこから延在するショルダー部分１７０を含む。圧力センサー経路１５０は、ポート挿入体本体１０５のショルダー部分１７０の中に画定される。ショルダー部分１７０は、圧力センサー経路１５０を画定するため及び泡ポート挿入体１００の製造を促進するために、適切な囲繞構造を提供するように含まれてもよい。例えば、ショルダー部分は、圧力センサー経路を画定するように、機械加工（例えば、穴あけ及びねじ切り）されてもよい。例示される実施形態では、フラット面１３２、１３３は、ポート挿入体本体１０５のショルダー部分１７０に機械加工される。

【0047】

図５を参照すると、本開示の原理に従って組み立てられる第２の種類の泡ポート挿入体２００の一実施形態が示される。図５の泡ポート挿入体２００は、泡ポート挿入体２００が第２のオリフィスサイズΦ３をもった第２のオリフィス２４０を有する第２の泡経路２１５を画定することを除いて、構造と機能が図１の泡ポート挿入体１００に類似する。実施形態では、第２のオリフィスサイズΦ３は、第１のオリフィスサイズΦ１の公称値、例えば３／４インチなどとは異なる、例えば７／８インチなど、任意適切な公称値を有してもよい。例示される第２のオリフィスサイズΦ３は、例示される第１のオリフィスサイズΦ１より大きい。

【0048】

他の実施形態では、第２の種類の泡ポート挿入体２００は、例えば、図５の隠れた線２４１に示される、第２のオリフィス２４０の内径と内径Φ４の間の如何なる内径をもったものなど、異なるオリフィスサイズを有してもよい。実施形態では、異なる種類の泡ポート挿入体のオリフィスサイズΦ１、Φ３、Φ４は、異なっていてもよい。

【0049】

第２のポート挿入体２００は、それが関係付けられるポート経路３１５のポート開口３１７で第２の泡経路２１５がスラリー経路３１０と流体連通するように、第１の種類の泡ポート挿入体１００と同様、泡注入本体３０５に着脱可能に取り付けられるように適合される。本開示の原理による泡注入システムの実施形態では、取付け構造を含めて構造が類似してはいるが、異なるオリフィスサイズΦ１、Φ３、Φ４をもった第１及び第２の種類の泡ポート挿入体１００、２００が提供されてもよい。各種類の泡ポート挿入体１００、２００は、それぞれの泡経路１１５、２１５がポート経路３１５のポート開口３１７で泡注入本体３０５のスラリー経路３１０と流体連通するように、同じ適合的な泡注入本体３０５に着脱可能に取り付けられてもよい。泡注入本体３０５に取り付けられた特定の泡ポート挿入体１００、２００は、取り外され、泡注入本体３０５のスラリー経路３１０を通り抜けるセメント質スラリーの流れの中への泡注入圧力を変更するように、相手となる泡注入本体３０５のスラリー経路３１０の中への水性泡の流れを修正するように、他の種類の泡ポート挿入体１００、２００と交換されてもよい。

【0050】

実施形態では、本開示の原理による泡注入システムは、泡経路１１５、２１５に異なる内径（そうして異なる断面積）をもった異なるオリフィスサイズΦ１、Φ２、Φ３などをそれぞれが有する異なる種類の泡ポート挿入体１００、２００を含んでもよい。使用時、泡注入本体３０５のスラリー経路３１０を通り抜けるセメント質スラリーの中への水性泡の所望の平均流れ速度を変更するように、異なる種類の泡ポート挿入体が、適合的な泡注入本体３０５に着脱可能に取り付けられてもよい。

【0051】

実施形態では、本開示の原理による泡注入システムは、異なる種類の泡ポート挿入体の使用によって少なくとも１つの可変の流れ特性を生じさせるように構成された、異なる形状及び／又はサイズを有する泡経路をそれぞれがもった３種類以上の泡ポート挿入体を含んでもよい。実施形態では、本開示の原理による泡注入システムは、所定の範囲に対して可変の内径の、異なるオリフィスサイズをもった泡経路を有する一組の異なる種類の泡ポート挿入体、例えば、１／４インチと１インチの間の内径の可変オリフィスサイズを有する一組の異なる種類の泡ポート挿入体など、を含んでもよい。実施形態では、１／４インチから１インチまで１／１６インチの増加分ずつ（即ち、１／４インチ、５／１６インチ、３／８インチ、７／１６インチ、１／２インチ、９／１６インチ、５／８インチ、１１／１６インチ、３／４インチ、１３／１６インチ、７／８インチ、１５／１６インチ、及び１インチ）内径が大きくなっている各オリフィスサイズを有する一組の異なる種類の泡ポート挿入体など、一組の異なる種類の泡ポート挿入体は、オリフィスサイズの範囲に亘ってサイズを増加的としてもよい。他の実施形態では、異なる増加分及び／又は範囲のオリフィスサイズが用いられてもよい。

【0052】

図６〜８を参照すると、本開示の原理に従って組み立てられる泡注入本体３０５の一実施形態が開示される。泡注入本体３０５は、セメント質製品の製造時に中を通してセメント質スラリーを運ぶために用いられ得る適切な金属又は他の任意適切な材料など、任意適切な材料から、任意適切な技術を用いて作製されてもよい。実施形態では、泡注入本体３０５は、アルミニウム、ステンレススチール、黄銅などのような適切な金属から作製されてもよい。実施形態では、泡注入本体３０５の少なくとも一部分は、耐久性を増すために、適切な材料（例えば、クロム）でめっきされてもよい。

【0053】

図６を参照すると、図１の泡ポート挿入体１００は、泡注入本体３０５に着脱可能に取り付けられる。図６の泡注入本体３０５は、図１及び５にそれぞれ示される第１及び第２の種類の泡ポート挿入体１００、２００に適合的である。図１及び５にそれぞれ示される第１及び第２の種類の泡ポート挿入体１００、２００及び図６の泡注入本体３０５は、本開示の原理に従って組み立てられる泡注入システム３０１の一実施形態を備える。実施形態では、適切な数の第１及び第２の種類の泡ポート挿入体１００、２００が泡注入本体３０５と関係付けられてもよい（例えば図７参照）。第１及び第２の種類の泡ポート挿入体１００、２００は、泡注入本体３０５を通り抜けるセメント質スラリーの流れの中へ水性泡を異なる流れ条件の下で注入するために、泡注入本体３０５で互換的に用いられてもよい。使用時、一組の中に他の泡ポート挿入体とは異なる少なくとも１つの種類の泡ポート挿入体を含むその一組の泡ポート挿入体が、所定のときに泡注入本体３０５に着脱可能に取り付けられてもよい。

【0054】

図６を参照すると、実施形態では、泡注入本体３０５は、スラリー経路３１０と、スラリー経路と流体連通する少なくとも１つのポート経路３１５とを画定する。実施形態では、泡注入本体３０５は、スラリー経路３１０と流体連通する少なくとも２つのポート経路３１５を画定する。実施形態では、泡注入システム３０１は、泡注入本体３０５におけるポート経路３１５の数にそれぞれ相当する数の第１及び第２の泡ポート挿入体１００、２００を含んでもよい。

【0055】

図８を参照すると、例示される泡注入本体３０５は、スラリー経路３１０と流体連通する４つのポート経路３１５を含む。例示されるポート経路３１５のそれぞれは、類似の構造を有する。したがって、１つのポート経路３１５の説明が他のポート経路３１５のそれぞれにもまた等しく適用できることを理解されたい。

【0056】

実施形態では、泡注入本体３０５のスラリー経路３１０は、セメント質スラリーの流れを受け入れ、それを製造システムの下流部分に運ぶように適合される。実施形態では、泡注入本体３０５は、水とセメント質材料を混合して水性セメント質スラリーにするように適合された、ミキサーの一部分か、又はミキサーと流体連通する、排出導管の一部分を備えてもよい。

【0057】

図６及び７を参照すると、例示される泡注入本体３０５は、排出導管の一部を備え、スラリー入口開口３３２を画定するスラリー入口端部３３０と、スラリー排出開口３３６を画定するスラリー排出端部３３４とを含む。スラリー経路３１０は、スラリー入口開口３３２及びスラリー排出開口３３６に流体連通する。実施形態では、スラリー入口端部３３０とスラリー排出端部３３４とは、セメント質混合及び分注アセンブリの上流の部分と下流の部分とにそれぞれ固定されるように適合されてもよい。

【0058】

例示される、泡注入本体３０５のスラリー入口端部３３０及びスラリー排出端部３３４はそれぞれ、外側とげ付き面３３８、３３９を有し、これは、その外側とげ付き面３３８、３３９と、適切なサイズのスラリー導管の内面との間の摩擦嵌めを促進するように構成される。調節可能なホースクランプが、スラリー導管の外面に外嵌され、泡注入本体３０５のうちスラリー導管内に配置される部分と重なる関係におかれ、泡注入本体３０５に対するスラリー導管の保持係合をさらに促進するように締められてもよい。

【0059】

図７を参照すると、実施形態では、泡注入本体３０５のスラリー入口端部３３０は、スラリーミキサーと流体連通するように置かれ、それからスラリーの主要な流れを受け入れるように適合されてもよい。泡注入本体３０５に着脱可能に取り付けられた１つ又は複数の泡ポート挿入体１００、２００を通して、スラリー経路３１０内のスラリーの主要な流れの中に水性泡が注入されて、発泡したセメント質スラリーを形成してもよい。発泡したセメント質スラリーは、泡注入本体３０５からスラリー排出端部３３４の外へ排出されてもよい。実施形態では、泡注入本体のスラリー排出端部３３４は、発泡したスラリーをカバーシート材料の移動するウェブ上に排出するように構成されたものなど、発泡したセメント質スラリーを流れ修正要素及び適切なスラリー分配器の少なくとも１つに運ぶように適合された排出導管の送出導管とともに配置されてもよい。例示される実施形態では、スラリー排出開口３３６は、スラリー入口開口３３２より大きい。

【0060】

図７及び８を参照すると、泡注入本体３０５の内面３２５は、スラリー経路３１０を画定する。各ポート経路３１５は、スラリー経路３１０と流体連通するポート開口３１７を有する。各ポート経路３１５は、スラリー経路３１０を通るスラリー流れの方向に対して実質的に直交する関係に配置される。他の実施形態では、少なくとも１つのポート経路３１５は、スラリー経路３１０を通るスラリー流れの方向に対する少なくとも１つの平面に沿って、スラリー経路３１０に対して、異なる向きを有してもよい。

【0061】

例示される泡注入本体３０５は、外周面３４５と、外周面３４５に対して径方向に間隔をおいた関係にある内周面３４７とを有する泡リングを備える。実施形態では、外周面３４５は、その中に画定されるポート入口３５２を境界とする、外周面３４５に画定されるフラット又は平らな面３５０を有してもよい。内周面３４７は、スラリー経路３１０を画定する。ポート経路３１５は、外周面３４５と内周面３４７の間に、径方向に延在する。例示されるポート経路３１５は、それらが泡リング３０５の周囲にお互いから約９０度離れるように、その周囲に、お互いに対して実質的に均等に間隔をおいている。

【0062】

泡ポート挿入体１００、２００の各種類は、それぞれの泡経路１１５、２１５が泡ポート挿入体の関係付けられるポート経路３１５のポート開口３１７でスラリー経路３１０と流体連通するように、泡注入本体３０５に着脱可能に取り付けられるように適合される。例示される実施形態では、各ポート経路３１５は、その中に、泡挿入体の第２の種類のいずれかの第１の種類の取付け端部１１２を受け入れるように構成される。各ポート経路は、第１の種類又は第２の種類の泡ポート挿入体１００、２００のいずれかの、その取付け端部に配置された相手となるねじ面と密封係合するように適合された雌ねじ面を含む。

【0063】

実施形態では、泡ポート挿入体１００、２００の各種類は、泡ポート挿入体１００、２００の取付け端部１１２、２１２がポート経路３１５内に配置され、泡ポート挿入体１００、２００の遠位端面１３５、２３５が泡注入本体３０５の内面３２５に隣接するように、適合的な泡注入本体３０５に着脱可能に取り付けられるように適合される。実施形態では、異なる種類の泡ポート挿入体１００、２００のそれぞれは、泡注入本体３０５のポート経路３１５のいずれにも着脱可能に取り付けられるように適合される。

【0064】

図７及び８を参照すると、第１の種類の泡ポート挿入体１００は、関係付けられるポート経路３１５内で泡ポート挿入体１００の遠位端面１３５が泡注入本体３０５の底部ポート壁３５５に接触するまで、関係付けられるポート経路３１５の中にねじ込まれてもよい。例示される底部ポート壁３５５は、ポート経路のポート開口３１７を画定する。第２の種類の泡ポート挿入体２００は、類似の構造を有してもよい。

【0065】

実施形態では、泡注入本体３０５内のスラリー経路３１０の幾何学的形状は、異なる種類の泡ポート挿入体１００、２００が泡注入本体３０５に取り付けられるときに損なわれも破壊されもしない。実施形態では、スラリー経路３１０を通るセメント質スラリーの流れが泡ポート挿入体１００、２００の構造的特徴によって破壊されないように、泡ポート挿入体１００、２００は、それが泡注入本体３０５に完全に取り付けられたときにスラリー経路３１０の中に突出しない。実施形態では、図７に示すように、例えば、泡注入本体３０５に完全に取り付けられたときに泡ポート挿入体１００は、それと泡注入本体３０５との間に、スラリーが捕らえられ蓄積し得る「空いた」領域を残さない。この蓄積は、操作上の問題につながり、泡注入本体３０５を清浄化するために、ついには、ボードライン（ｂｏａｒｄ ｌｉｎｅ）を停止させざるを得なくすることがある。

【0066】

図９〜１３を参照すると、本開示の原理に従って組み立てられる第１の種類の泡ポート挿入体４００の他の実施形態が示される。泡ポート挿入体４００は、本開示の原理に従う泡注入システムの実施形態における使用に適切である。泡ポート挿入体４００は、例えば泡発生器など水性泡の補給源と流体連通する泡補給導管から、水性泡の流れを受け入れ、泡ポート挿入体４００が着脱可能に取り付けられる泡注入システムの泡注入本体６０５のスラリー経路６１０を通り抜けるセメント質スラリーの中に泡を注入するように、適合されてもよい（図１５参照）。

【0067】

図９を参照すると、泡ポート挿入体４００は、長手方向軸線ＬＡに沿って泡補給端部４１０と取付け端部４１２の間に延在するポート挿入体本体４０５を含む。ポート挿入体本体４０５は一般に、それを通る第１の泡経路４１５を泡ポート挿入体４００が画定するような、中空の円筒体の形式である。泡補給端部４１０は、泡入口開口４２０を画定し（図１３も参照）、取付け端部４１２は、泡出口開口４２２を画定する。泡経路４１５は、泡入口開口４２０と泡出口開口４２２の間に延在し、それらに流体連通する。

【0068】

泡ポート挿入体４００は、泡注入本体６０５に画定されたポート経路６１５を通って泡経路４１５が泡注入本体６０５のスラリー経路６１０と流体連通するように、相手となる泡注入本体６０５に着脱可能に取り付けられるように適合される（図１６参照）。泡ポート挿入体４００は、泡入口開口に入る水性泡の流れを受け入れ、水性泡の流れを泡出口開口から排出することによって、泡ポート挿入体４００が着脱可能に取り付けられている泡注入本体６０５のスラリー経路を通るセメント質スラリーの流れの中に水性泡の流れを注入するように適合される。

【0069】

図９及び１２を参照すると、例示される泡ポート挿入体４００は、ポート挿入体本体から外に向かって径方向に延在する取付けフランジ４０７を含む。取付けフランジ４０７は、一対の取付け孔４０８を画定し、これらはそれぞれ、それらを通して留め具を受け入れるように構成される。実施形態では、取付けフランジ４０７は、ただ１つの取付け孔４０８又は３つ以上の取付け孔４０８を画定してもよい。取付けフランジ４０７の各取付け孔４０８は、１つ又は複数の留め具４０９が図９の泡ポート挿入体４００を適合的な泡注入本体６０５に着脱可能に取り付けるために用いられるように、適合的な泡注入本体６０５の中に画定される相手となる取付け孔と位置が合うように適合されてもよい（例えば、図１６参照）。

【0070】

図９〜１２を参照すると、図９の泡ポート挿入体４００は、泡注入本体６０５の中に画定されたポート経路６１５内に泡ポート挿入体４００の取付け端部４１２が配置されるように、適合的な泡注入本体６０５に着脱可能に取り付けられるように構成される。例示される泡ポート挿入体４００の取付け端部４１２は、密封面４２８をもった中間ショルダー４２６を画定するように、減少された外径を有する遠位部分４２４を含む。エラストマーＯ−リング４３０が、遠位部分４２４の周りに外嵌され、密封面４２８に対して配置されてもよい。泡ポート挿入体４００の密封面４２８及び取付けフランジ４０７は、取付けフランジがそれの取り付けられる泡注入本体６０５内部分と係合接触するときに、Ｏ−リング４３０が圧縮されて泡注入本体６０５の密封面４２８及び穴ぐり密封面６１６と密封接触するように、お互いに関連して配置されてもよい（例えば図１６参照）。

【0071】

図１０を参照すると、実施形態では、泡ポート挿入体４００は、泡ポート挿入体４００の取付け端部４１２が、適合的な泡注入本体６０５のスラリー経路６１０の内部幾何学的形状と実質的に同一面に揃う、フラッシュ取付（ｆｌｕｓｈ−ｍｏｕｎｔｉｎｇ）の特徴を含むように適合されてもよい。例示される実施形態では、泡ポート挿入体４００の取付け端部４１２は、曲率半径がＲ１である凹面部分４３６をもった遠位端面４３５を有する。例示される泡ポート挿入体４００は、泡ポート挿入体４００の取付け端部４１２がポート経路６１５内に配置され、泡ポート挿入体４００の遠位端面４３５が泡注入本体６０５の内面６２５に隣接し、遠位端面４３５の凹面部分４３６が泡注入本体６０５の内面６２５の類似形状の凹面部分６１８に対して実質的に同心円状に配置されてそれらの間に実質的に同一面に揃う境界を画定するように、泡注入本体６０５に着脱可能に取り付けられるように適合される（図１７参照）。

【0072】

実施形態では、本開示の原理に従って組み立てられる泡ポート挿入体は、回転防止機構及び位置合せ機構を含んでもよい。実施形態では、同じ構造の泡ポート挿入体が、相手となる泡注入本体に対して泡ポート挿入体が回転するのを防ぎ、泡ポート挿入体を泡注入本体に対して少なくとも１つの特定の向きに向けるように構成されてもよい。

【0073】

図９〜１２を参照すると、例示される泡ポート挿入体４００は、ポート挿入体本体４０５から突出して長手方向軸線ＬＡに沿って延在する畝部４３８を含む。畝部４３８は、泡ポート挿入体４００が、泡注入本体６０５に取り付けられたときに長手方向軸線ＬＡを中心にして回転することを防ぐのに役立ち、位置合せ機構を提供するように、提供されてもよい。畝部４３８は、泡注入本体６０５の中に画定されてかつ畝部を中に保持的に受け入れるようにポート経路６１５と関係付けられたキー溝６２２と、相補的であるように構成されてもよい（例えば図１７参照）。

【0074】

泡ポート挿入体４００が泡注入本体６０５に取り付けられたときに、泡ポート挿入体４００は、長手方向軸線ＬＡを中心にして泡注入本体６０５に対して回転することを畝部４３８とキー溝６２２の相互係合によって実質的に制約される。畝部４３８とキー溝６２２の構成は、畝部４３８をキー溝６２２内に配置して泡ポート挿入体４００が泡注入本体６０５に取り付けられたときに、実質的に連続的な内面−泡注入ポート境界を提供してスラリー経路６１０の幾何学的形状を維持することに役立つように、泡ポート挿入体４００の取付け端部４１２の遠位端面４３５を泡注入本体６０５のポート開口６１７の周りの内面６２５の凹面領域６１８と位置合せするように、適合されてもよい（図１７参照）。

【0075】

他の実施形態では、本開示の原理に従って組み立てられる泡ポート挿入体及び泡注入本体は、異なる位置合せ及び回転防止機構を含んでもよい。例えば、実施形態では、泡ポート挿入体は、間隔をおいた実質的に平行なお互いに対する関係において配置された一対の位置合せフラット面又は平面を含んでもよい。位置合せフラット面は、泡ポート挿入体のフランジと取付け端部との間に、泡ポート挿入体に沿って軸方向に配置される。位置合せフラット面は、泡注入の中に画定されたポート経路の一部分と相補的であるようにして、その中に一対の位置合せフラット面を保持的に受け入れるように、構成されてもよい。例えば、実施形態では、泡注入本体の外周面は、ポート経路が経路に沿って略Ｔ形状の断面を有するように、ポート入口と重なる関係に配置される溝又は流路を画定してもよい。

【0076】

泡ポート挿入体の位置合せフラット面は、泡ポート挿入体が長手方向軸線ＬＡを中心にして泡注入本体に対して回転することを位置合せフラット面と溝の相互係合によって制約されるように、泡注入本体における、ポート入口に隣接する溝と保持係合するように構成されてもよい。位置合せフラット面と溝の構成は、位置合せフラット面を泡注入本体の溝内に配置して泡ポート挿入体が泡注入本体に取り付けられたときに、実質的に連続的な内面−泡注入ポート境界を提供して、泡注入本体に画定されたスラリー経路の幾何学的形状を維持することに役立つように、泡ポート挿入体の取付け端部の遠位端面を泡注入本体のポート開口の周りの内面の凹面領域と位置を合わせるように、適合されてもよい。なおも他の実施形態では、泡ポート挿入体及び／又は泡注入本体は、異なる構造をもった位置合せ機構及び／又は回転防止機構を有してもよい。

【0077】

図１３を参照すると、図９の泡ポート挿入体４００の構造及び機能は、他の点において、図１の泡ポート挿入体１００に類似する。例えば、泡補給端部４１０は、上に記載するのと同様に、泡補給導管と保持係合するように適合されてもよい。泡ポート挿入体４００は、図１の泡ポート挿入体１００と同様に、圧力センサー経路４５０を第１の泡経路４１５と流体連通するように画定する。また、図９の泡ポート挿入体４００の泡経路４１５は、上に記載の泡ポート挿入体１００、２００の実施形態に画定される泡経路１１５、２１５と類似の幾何学的形状を有してもよい。

【0078】

図１３を参照すると、泡ポート挿入体４００の第１の泡経路４１５は、第１のオリフィスサイズΦ４をもった第１のオリフィス４４０を有する。図１４を参照すると、本開示の原理に従って組み立てられる第２の種類の泡ポート挿入体５００の一実施形態が示される。図１４の泡ポート挿入体５００は、泡ポート挿入体５００が、図９の泡ポート挿入体４００の泡経路４１５の第１のオリフィスサイズΦ４とは異なる第２のオリフィスサイズΦ５をもった第２のオリフィス５４０を有する泡経路５１５を画定することを除いて、構造と機能が図９の泡ポート挿入体４００に類似する（図１３参照）。実施形態では、第２のオリフィスサイズΦ５は、第１のオリフィスサイズΦ４の公称値、例えば３／４インチなどとは異なる、例えば３／８インチなど、任意適切な公称値を有してもよい。実施形態では、異なる種類の泡ポート挿入体４００、５００のオリフィスサイズΦ４、Φ５は、異なっていてもよい。他の実施形態では、第２の種類の泡ポート挿入体５００は、例えば、約１／４インチと１インチの間などの所定の範囲にある内径をもったものなど、異なるオリフィスサイズΦ５を有してもよい。

【0079】

図１４の第２のポート挿入体５００は、ポート経路６１５のポート開口６１７で第２の泡経路５１５がスラリー経路６１０と流体連通するように、図９の第１の種類の泡ポート挿入体４００と同様、泡注入本体６０５に着脱可能に取り付けられるように適合される。本開示の原理による泡注入システムの実施形態では、取付け構造を含めて構造が類似してはいるが、異なるオリフィスサイズΦ４、Φ５をもった第１及び第２の種類の泡ポート挿入体４００、５００が提供されてもよい。実施形態では、泡注入本体６０５に取り付けられた１つの種類の泡ポート挿入体４００、５００は、取り外され、泡注入本体６０５のスラリー経路６１０を通り抜けるセメント質スラリーの流れの中への泡注入圧力を変更するように、相手となる泡注入本体６０５のスラリー経路６１０の中への水性泡の流れを修正するように、他の種類の泡ポート挿入体４００、５００と交換されてもよい。

【0080】

図１５〜１７を参照すると、本開示の原理に従って組み立てられる泡注入本体６０５の一実施形態が開示される。図１５を参照すると、図９の泡ポート挿入体４００は、泡注入本体６０５に着脱可能に取り付けられる。図９の泡注入本体６０５は、図９及び１４にそれぞれ示される第１及び第２の種類の泡ポート挿入体４００、５００に適合的である。図９及び１４にそれぞれ示される第１及び第２の種類の泡ポート４００、５００、及び図１５の泡注入本体６０５は、本開示の原理に従って組み立てられる泡注入システムの一実施形態を備える。

【0081】

実施形態では、適切な数の第１及び第２の種類の泡ポート挿入体４００、５００が泡注入本体６０５と関係付けられてもよい。第１及び第２の種類の泡ポート挿入体４００、５００は、泡注入本体６０５を通り抜けるセメント質スラリーの流れの中へ水性泡を異なる流れ条件の下で注入するために、泡注入本体６０５で互換的に用いられてもよい。実施形態では、本開示の原理による泡注入システムは、異なる種類の泡ポート挿入体の使用によって少なくとも１つの可変の流れ特性を生じさせるように構成された異なる形状及び／又はサイズを有する泡経路をそれぞれがもった３種類以上の泡ポート挿入体を含んでもよい。実施形態では、本開示の原理による泡注入システムは、所定の範囲のオリフィスサイズに亘る可変内径を有する一組の異なる種類の泡ポート挿入体を含んでもよい。実施形態では、少なくとも２つの異なる種類の泡ポート挿入体４００、５００が、所定のときに泡注入本体のそれぞれのポート経路の内に着脱可能に取り付けられてもよい。

【0082】

図１５〜１７を参照すると、例示される泡注入本体６０５は、スラリー経路６１０と流体連通する４つのポート経路６１５を含む。例示されるポート経路６１５のそれぞれは、類似の構造を有する。したがって、１つのポート経路６１５の説明が他のポート経路６１５のそれぞれにもまた等しく適用できることを理解されたい。実施形態では、泡注入本体６０５は、スラリー経路６１０と流体連通する異なる数のポート経路６１５を画定する。実施形態では、泡注入システムは、泡注入本体６０５の中のポート経路６１５の数にそれぞれ相当する数の第１及び第２の泡ポート挿入体４００、５００を含んでもよい。

【0083】

図１５を参照すると、各ポート経路６１５のために、泡注入本体６０５は、泡注入本体６０５の略平面の座面６５０の中に一対の相手となる取付け孔６４８を画定する。座面６５０は、泡注入本体６０５への第１及び第２の種類の泡ポート挿入体４００、５００の取り外し可能な取り付けのために、泡ポート挿入体４００、５００のいずれかの取付けフランジ４０７に密封接触するように構成される。

【0084】

相手となる取付け孔６４８は、各泡ポート挿入体４００、５００の取付け端部４１２が、関係付けられるポート経路６１５に位置合せされ、取付けフランジ４０７が泡注入本体６０５に隣接するときに、取付けフランジ４０７の取付け孔４０８が泡注入本体６０５内の相手となる取付け孔６４８と位置合せ可能であるように、構成されてもよい（図１６も参照）。相手となる取付け孔６４８は、適切な留め具４０９と螺係合するように構成される雌ねじ面を有してもよい。例示される実施形態では、各泡ポート挿入体４００、５００の取付け孔４０８は、泡ポート挿入体４００、５００の畝部４３８が、泡ポート挿入体４００、５００が関係付けられるポート経路６１５のキー溝６２２の内に配置されるときに、泡注入本体内の相手となる取付け孔６４８と位置合せされる関係にある。

【0085】

図１６を参照すると、泡ポート挿入体４００は、泡注入本体６０５のポート経路６１５の１つの内に配置される。一対のねじ留め具４０９がそれぞれ、泡ポート挿入体４００の取付けフランジ４０７の取付け孔を通って延在し、泡ポート挿入体４００を泡注入本体６０５に着脱可能に取り付けるように、それぞれ泡注入本体６０５内の相手となる取付け孔内の雌ねじ面と螺係合する。泡ポート挿入体４００の取付けフランジ４０７を泡注入本体６０５の座面６５０上に着座させて、泡ポート挿入体４００の取付け端部４１２の遠位部分４２４の周りに配置されたＯ−リング４３０が、泡ポート挿入体４００の密封面４２８と泡注入本体６０５の穴ぐり密封面６１６の間に、その間に密封関係を提供するように、密封圧縮される。

【0086】

図１７を参照すると、例示される泡注入本体６０５は、排出導管の一部として用いられ得る泡リングの形である。例示される泡注入本体６０５は、スラリー経路６１０を画定する内周面６４５を有する。内周面６４５は、第１のポート挿入体の湾曲遠位端面と実質的に同じ曲率半径Ｒ２をもった、各ポート経路６１５に隣接する凹面部分６１８を有する。異なる種類の泡ポート挿入体４００、５００のそれぞれは、泡ポート挿入体４００、５００の取付け端部４１２、５１２がポート経路６１５内に配置され、スラリー経路６１０を画定する泡注入本体６０５の内面６２５に泡ポート挿入体４００、５００の遠位端面４３５、５３５が実質的に位置合せされるように、泡注入本体６０５に着脱可能に取り付けられるように適合される。

【0087】

図１５〜１７を参照すると、例示される泡注入本体６０５の各ポート経路６１５は、第１又は第２の種類の泡ポート挿入体４００、５００の１つの畝部を中に保持的に受け入れるように構成されたキー溝６２２を含む。第１又は第２の種類の泡ポート挿入体４００、５００のいずれかが泡注入本体６０５に取り付けられたとき、畝部４３８がキー溝６２２内に配置され、泡ポート挿入体４００、５００は、長手方向軸線ＬＡを中心にして泡注入本体６０５に対して回転することを畝部４３８とキー溝６２２の相互係合によって実質的に制約される。他の実施形態では、畝部４３８とキー溝６２２はそれぞれ、異なるサイズ及び／又は形状を有してもよいが、やはり、泡ポート挿入体４００、５００と泡注入本体６０５の間の相対的回転を防ぐように構成される。

【0088】

実施形態では、泡注入本体及び異なる種類の泡ポート挿入体４００、５００の少なくとも１つは、泡ポート挿入体４００、５００それぞれの取付け端部４１２、５１２が、適合的な泡注入本体６０５のスラリー経路６１０の内部幾何学的形状と実質的に同一面に揃う、泡ポート挿入体４００、５００のフラッシュ取付け特徴を促進するように適合された位置合せ特徴を含んでもよい。例示される畝部とキー溝の構成は、泡ポート挿入体４００、５００が特定の向きで泡注入本体６０５に着脱可能に取り付けられるように、泡ポート挿入体４００、５００の各種類に取付け方向性を付与する。

【0089】

例示される実施形態では、第１及び第２の種類の泡ポート挿入体４００、５００の取付け方向性は、異なる種類の泡ポート挿入体４００、５００の各遠位端面４３５、５３５が泡経路６１０の内面６２５と実質的に合致する関係に配置されるように、構成される。泡注入本体６０５に取り付けられたとき、泡ポート挿入体４００、５００の遠位端面４３５、５３５の凹面部分４３６、５３６は、泡ポート挿入体４００、５００の遠位端面４３５、５３５の湾曲が泡注入本体６０５の内面６２５の湾曲と位置合せされて泡注入本体６０５の遠位端面４３５、５３５と内面６２５の間に実質的に同一面に揃う関係を提供するように、泡注入本体６０５の内面６２５と実質的に同心円状に配置される（図１７参照）。

【0090】

図１５の泡注入本体６０５は、図６の泡注入本体３０５に他の点で類似していてもよい。例えば、泡注入本体６０５のスラリー経路６１０は、構造と機能が図６の泡注入本体３０５のスラリー経路３１０と実質的に同じであってもよい。

【0091】

実施形態では、本開示の原理に従って組み立てられる泡注入システム７０１は、例えば、図１８及び１９に示す通り、発泡したセメント質スラリーを生成させるようにスラリーミキサー７０５と流体連通するように配置されてもよい。実施形態では、泡注入システム７０１は、ミキサー７０５及び／又はミキサー７０５に取り付けられて流体連通する排出導管７１０に直接取り付けられることによってミキサー７０５と流体連通するように配置されてもよい。

【0092】

図１８を参照すると、本開示の原理に従って組み立てられるセメント質スラリー混合及び分注アセンブリ７００の一実施形態が示される。セメント質スラリー混合及び分注アセンブリ７００は、ミキサー７０５、スラリー排出導管７１０、及び泡注入システム７０１を含む。

【0093】

ミキサー７０５は、水とセメント質材料を撹拌して水性セメント質スラリーを形成するように適合される。スラリーミキサー７０５は、排出導管７１０及び泡注入システム７０１と流体連通する。水とセメント質材料の両方は、１つ又は複数の入口を通して当分野で周知のミキサー７０５に供給されてもよい。実施形態では、他の任意適切なスラリー添加剤が、セメント質製品を製造する当分野で周知のミキサー７０５に供給されてもよい。任意適切なミキサー（例えばピンミキサー）が、スラリー混合及び分注アセンブリ７００とともに用いられてもよい。

【0094】

スラリー排出導管７１０は、ミキサー７０５と流体連通する。実施形態では、スラリー排出導管７１０は、当業者に理解されるような任意適切な排出導管構成要素を備えてもよい。例示される排出導管７１０は、送出導管７２０、泡注入システム７０１の泡注入本体３０５、流れ修正要素７３０、及びスラリー分配器７４０を含む。

【0095】

排出導管７１０は、セメント質スラリーの主要流れをミキサー下流から更なる製造ステーション（例えば、実施形態では、石膏ウォールボードを生産するために用いられる、カバーシート材料の移動するウェブ上）に送出するように構成される。実施形態では、送出導管７２０は、任意適切な材料から作製されてもよく、異なる形状を有してもよい。いくつかの実施形態では、送出導管７２０は、可撓性の導管を備えてもよい。

【0096】

実施形態では、流れ修正要素７３０は、排出導管７１０の一部であり、排出導管７１０を通る、ミキサー７０５からのセメント質スラリーの流れを修正するように適合される。流れ修正要素７３０は、排出導管７１０を通るミキサー７０５からのセメント質スラリーの流れの流れ方向に対して泡注入本体３０５の下流に配置される。実施形態では、１つ又は複数の流れ修正要素７３０が、排出導管７１０と関係付けられ、スラリーミキサー７０５から排出されるスラリーの主要流れを制御するように適合されてもよい。流れ修正要素７３０は、水性セメント質スラリーの主要流れの動作特性を制御するように用いられてもよい。図１８及び１９の、例示される実施形態では、流れ修正要素７３０は排出導管７１０と関係付けられる。適切な流れ修正要素の例としては、例えば、米国特許第６，４９４，６０９号；第６，８７４，９３０号；第７，００７，９１４号；及び第７，２９６，９１９号に記載されるものを含め、体積制限器（ｖｏｌｕｍｅ ｒｅｓｔｒｉｃｔｏｒ）、減圧器、圧縮弁（ｃｏｎｓｔｒｉｃｔｏｒ ｖａｌｖｅ）、キャニスターなどが挙げられる。

【0097】

実施形態では、スラリー分配器７４０は、可撓性のホース又は一般に「ブート」といわれる構成要素の形式の或る長さの導管など、従来の排出導管の任意適切な末端部分であってもよい。実施形態では、ブートは、多枝の排出ブートの形式であってもよい。

【0098】

他の実施形態では、スラリー分配器７４０は、米国特許出願第２０１２／０１６８５２７号；第２０１２／０１７０４０３号；第２０１３／００９８２６８号；２０１３／００９９０２７号；第２０１３／００９９４１８号；第２０１３／０１００７５９号；第２０１３／０２１６７１７号；第２０１３／０２３３８８０号；及び第２０１３／０３０８４１１号に示され記載されるものに類似していてもよい。かかる実施形態のいくつかでは、排出導管７１０は、セメント質スラリーの主要流れを、スラリー分配器７４０で再合流される２つの流れに分割するための適切な構成要素を含んでもよい。

【0099】

泡注入システム７０１は、ミキサー７０５及びスラリー排出導管７１０の少なくとも１つとともに配置される。泡注入システム７０１は、泡源７５０（例えば、当分野で周知の通りに構成された泡発生システムなど）、泡補給導管７５５、泡注入本体３０５、少なくとも１つの第１の種類の泡ポート挿入体１００、及び少なくとも１つの第２の種類の泡ポート挿入体２００を含んでもよい。例示される実施形態では、泡注入システムは、少なくとも４つの第１の種類の泡ポート挿入体１００及び少なくとも４つの第２の種類の泡ポート挿入体２００を含む。

【0100】

実施形態では、任意適切な泡源７５０が用いられてもよい。好ましくは、水性泡は、発泡剤と水との混合物の流れが泡発生器に向けられ、かつ結果として生じる水性泡の流れが発生器を離れてセメント質スラリーに向けられ混合される連続的な手法で生成される。実施形態では、任意適切な泡源が用いられてもよい。適切な発泡剤のいくつかの例が、例えば米国特許第５，６８３，６３５号及び第５，６４３，５１０号に記載される。

【0101】

実施形態では、泡源７５０からの水性泡は、発泡したセメント質スラリーを形成するために、ミキサー１０２の下流及び／又は（適切な泡注入本体をもった）ミキサー１０２自体の中の任意適切な位置で、泡補給導管７５５及び泡ポート挿入体１００、２００の少なくとも１つを通して構成物質材料に加えられてもよい。実施形態では、水性泡補給導管７５５は、スラリーミキサー７０５及び送出導管７１０の少なくとも１つと流体連通していてもよい。例示される実施形態では、泡補給導管７５５は、スラリーミキサー７０５の下流に配置される。例示される実施形態では、水性泡補給導管７５５は、排出導管７１０と関係付けられる注入リング又はブロックの形式である泡注入本体３０５に着脱可能に取り付けられる４つの泡ポート挿入体１００に泡を供給するためのマニホールド型配置を有する。

【0102】

他の実施形態では、それぞれがミキサー７０５と流体連通する１つ又は複数の二次的泡補給導管が提供されてもよい。なおも他の実施形態では、水性泡補給導管は、スラリーミキサー７０５のみと流体連通してもよい。当業者によって理解されるであろうように、スラリー混合及び分注アセンブリ７００におけるセメント質スラリー内に水性泡を導入するための手段は、アセンブリにおけるその相対的位置を含め、セメント質スラリーにおける水性泡の均一な分散系を提供してその意図される目的に適合的なボードを提供するために変更及び／又は最適化されてもよい。

【0103】

実施形態では、泡注入本体３０５は、ミキサー７０５及びスラリー排出導管７１０の少なくとも１つの一部を備える。例示される泡注入本体３０５は、排出導管７１０の一部を備える。泡注入本体３０５は、上に説明した通りに、スラリー経路及び少なくとも１つのポート経路を画定してもよい。スラリー経路は、それを通してセメント質スラリーを運ぶように構成され、例示される実施形態では、排出導管７１０の一部を形成する。実施形態では、泡注入本体３０５は、少なくとも２つのポート経路を画定する。例示される泡注入本体３０５は、４つのポート経路を画定する。

【0104】

各ポート経路は、スラリー経路と流体連通するポート開口を有する。泡注入システム７０１は、それぞれの数が泡注入本体３０５におけるポート経路の数に相当する第１及び第２の種類の泡ポート挿入体１００、２００を含んでもよい。

【0105】

例示される泡注入本体３０５は、外周面と、外周面に対して径方向に間隔をおいた関係にある内周面とを有する泡リングを備える。各ポート経路は、外周面と内周面の間に、径方向に延在する。内周面は、スラリー経路を画定する。

【0106】

第１の種類の泡ポート挿入体１００のそれぞれは、上に説明した通り、第１のオリフィスサイズをもった第１のオリフィスを有する第１の泡経路を画定する。第１の種類の泡ポート挿入体１００は、第１の泡経路がポート経路のポート開口でスラリー経路と流体連通するように、泡注入本体３０５に着脱可能に取り付けられるように適合される。

【0107】

第２の種類の泡ポート挿入体２００のそれぞれは、上に説明した通り、第２のオリフィスサイズをもった第２のオリフィスを有する第２の泡経路を画定する。第２の種類の泡ポート挿入体２００は、第２の泡経路がポート経路のポート開口でスラリー経路と流体連通するように、泡注入本体３０５に着脱可能に取り付けられるように適合される。第２のオリフィスサイズは、第１のオリフィスサイズとは異なる。

【0108】

使用時、セメント質スラリーの主要流れがミキサー７０５から排出導管７１０の中に排出され、泡注入本体３０５を通って進むセメント質スラリーの主要流れの中に、泡注入本体３０５に着脱可能に取り付けられた第１の種類の泡ポート挿入体１００のそれぞれを通り抜ける水性泡の流れを通して水性泡が挿入されて、発泡したスラリーの流れを生じさせる。流れ修正要素７３０は、発泡したスラリーの流れの動作特性を制御する。発泡したスラリーの流れは、スラリー分配器７４０の中に向けられ、これは、排出導管７１０の任意適切な末端部分であってもよい。泡注入本体３０５を通り抜けるセメント質スラリーの中への水性泡の流れを変更するために、第１の種類の泡ポート挿入体１００は、第２の種類の泡ポート挿入体２００に交換されてもよい。

【0109】

発泡したセメント質スラリーが固まり乾燥すると、スラリーに分散した泡は、その中に、セメント質製品の総合密度を低下させるように作用する気泡を生じさせる。泡の量及び／又は泡中の空気の量は、得られる製品が所望の重量範囲内にあるように、乾燥セメント質製品の密度を調整するように変更されてもよい。

【0110】

図１９を参照すると、石膏ウォールボード製造ラインのウェットエンド７５０の一例示的実施形態が示される。例示されるウェットエンド７５０は、本開示の原理による泡注入システム７０１を含むセメント質スラリー混合及び分注アセンブリ７００、カバーシート材料の第１の移動するウェブ７５６が間に配置されるように排出導管７１０のスラリー分配器７４０の上流に配置されかつ形成テーブル７５４上に支持されたハードエッジ／表スキムコートローラー７５２、カバーシート材料の第２の移動するウェブ７６２が間に配置されるように支持要素７６０の上に配置された裏スキムコートローラー７５８、及び予備形成物を所望の厚さに形づくるように適合された形成ステーション７６４を含む。スキムコートローラー７５２、７５８、形成テーブル７５４、支持要素７６０、及び形成ステーション７６４は、当技術分野で周知のように全てそれらの意図される目的のために適切な従来型の設備を備えてもよい。ウェットエンド７５０は、当技術分野で周知のように他の従来型の設備を備えていてもよい。

【0111】

水性焼石膏スラリーを形成するために水及び焼石膏がミキサー７０５内で混合されてもよい。一部の実施形態において、水及び焼石膏は、約０．５から約１．３、及び他の実施形態においては約０．７５以下の水対焼石膏比で連続的にミキサーに加えられてもよい。

【0112】

石膏ボード製品は、前進するウェブ１５６が完成したボードの「表」カバーシートとして機能を果たすように典型的には「表を下にして」形成される。表スキムコート／ハードエッジ流７６６（第１及び第２の水性焼石膏スラリーの流れの少なくとも１つと比較してより高密度な水性焼石膏スラリーの層）が、スキムコート層を第１のウェブ７５６に適用しかつボードのハードエッジを画定するために、縦方向７６８に対して、ハードエッジ／表スキムコートローラー７５２の上流の第１の移動するウェブ７５６に適用されてもよい。

【0113】

図７及び１８を参照すると、泡注入システム７０１は、ミキサー７０５によって生成された焼石膏スラリーの中に水性泡を注入するために用いられてもよい。水性焼石膏スラリーの主要流れ７２１が、ミキサー７０５から、泡注入本体３０５を含む排出導管７１０の中に排出される。水性焼石膏スラリーの主要流れ７２１は、泡注入本体３０５の中に画定されたスラリー経路に進入する。水性泡の流れ７２２は、泡注入本体３０５に着脱可能に取り付けられた第１の種類の泡ポート挿入体１００の各泡経路１１５に運ばれる（図７も参照）。第１のポート挿入体１００の泡経路１１５のそれぞれの中の水性泡の流れ７２２は、それぞれのポート開口３１７で、スラリー経路３１０を通り抜ける水性焼石膏スラリーの主要流れ７２１の中に注入されて、発泡した焼石膏スラリーの流れ７２３を形成する。発泡した焼石膏スラリーの流れ７２３は、１つ又は複数の流れ修正要素７３０によって作用され、排出導管７１０のスラリー分配器７４０から第１の移動するウェブ７５６上に排出されてもよい。

【0114】

スラリー経路３１０を通り抜ける水性焼石膏スラリーの主要流れ７２１の中への水性泡の流れを変更するために、第１の種類の泡ポート挿入体１００は、取り外され、第２の種類の泡ポート挿入体２００と交換されてもよい。実施形態では、第２の種類の泡ポート挿入体２００は、それを通る水性泡の流れの流れ条件を、第１の種類の泡ポート挿入体を通る水性泡の流れに対して変更するように適合される。実施形態では、第１及び第２の種類の泡ポート挿入体１００、２００は、異なるオリフィスサイズを有する。実施形態では、第１の種類の泡ポート挿入体１００、２００を通る水性泡の流れは、第２の種類の泡ポート挿入体を通る水性泡の流れとは異なる圧力を有する。

【0115】

表スキムコート／ハードエッジ流７６６は、発泡した焼石膏スラリーの流れ７２３が排出導管７１０から第１の移動するウェブ７５６上に排出される、縦方向７６８における第１の移動するウェブ７５６の動きの方向に対して、上流の地点においてミキサー７０５から堆積されてもよい。裏スキムコート流７８４（発泡した焼石膏スラリーの主要流れと比較してより高密度な水性焼石膏スラリーの層）が、第２の移動するウェブ７６２に適用されてもよい。裏スキムコート流７８４は、裏スキムコートローラー７５８の、第２の移動するウェブ７６２の動きの方向に対して、上流の地点においてミキサー７０５から堆積されてもよい。カバーシート材料の第２の移動するウェブ７６２は、前進する第１のウェブ７５６上に排出導管７１０から排出された発泡したスラリー上に配置されて、サンドイッチ状のウォールボード予備形成物を形成してもよく、これは、形成ステーション７６４に供給されて、予備形成物を所望の厚さに形づくる。実施形態では、水性泡又は他の剤は、表スキムコート及び／又は裏スキムコートを含むスラリーに加えられてその密度を減少させ、但し、排出導管７１０から分注される発泡したスラリーより大きい密度としてもよい。

【0116】

本開示の一態様では、本開示の原理に従って組み立てられる泡注入システムの例示的実施形態は、セメント質スラリー混合及び分注アセンブリにおいて用いられてもよい。実施形態では、泡注入システムは、泡注入本体、第１のポート挿入体、及び第２のポート挿入体を含む。泡注入本体は、スラリー経路及びポート経路を画定する。ポート経路は、スラリー経路と流体連通するポート開口を有する。第１のポート挿入体は、第１のオリフィスサイズをもった第１のオリフィスを有する第１の泡経路を画定する。第１のポート挿入体は、第１の泡経路がポート経路のポート開口でスラリー経路と流体連通するように、泡注入本体に着脱可能に取り付けられるように適合される。第２のポート挿入体は、第２のオリフィスサイズをもった第２のオリフィスを有する第２の泡経路を画定する。第２のポート挿入体もまた、第２の泡経路がポート経路のポート開口でスラリー経路と流体連通するように、泡注入本体に着脱可能に取り付けられるように適合される。第２のオリフィスサイズは第１のオリフィスサイズとは異なる。

【0117】

泡注入システム実施形態の第１の変形では、泡注入本体は、少なくとも２つのポート経路を画定する。各ポート経路は、スラリー経路と流体連通するポート開口を有する。泡注入システムは、泡注入本体の中のポート経路の数にそれぞれ相当する数の第１及び第２のポート挿入体をさらに備える。

【0118】

泡注入システム実施形態の第１の変形のいくつかでは、泡注入本体は、外周面と、外周面に対して径方向に間隔をおいた関係にある内周面とを有する泡リングを備える。ポート経路は、外周面と内周面の間に径方向に延在し、内周面は、スラリー経路を画定する。

【0119】

泡注入システム実施形態の第２の変形では、第１のポート挿入体は、泡補給端部及び取付け端部を有するポート挿入体本体を含む。泡補給端部は、泡補給導管と保持係合するように適合され、泡入口開口を画定する。取付け端部は、泡出口開口を画定する。第１の泡経路は、泡入口開口と泡出口開口の間に、それらと流体連通するように延在する。

【0120】

泡注入システム実施形態の第２の変形の第１の組では、泡入口開口は、第１のオリフィスより大きく、第１の泡経路は、先細り入口部分及び主要部分を含む。先細り入口部分は、泡入口開口と、主要部分と流体連通する入口部出口開口とを含む。入口部出口開口は、入口部分が泡入口開口から入口部出口開口へ狭くなるように、泡入口開口より小さく、第１のオリフィスサイズに相当する。主要部分は、泡出口開口を含み、第１のオリフィスサイズに相当する断面サイズを有する。泡注入システム実施形態の第２の変形の第１の組のいくつかでは、第１のポート挿入体は、第１の泡経路の主要部分と流体連通する圧力センサー経路を画定する。

【0121】

泡注入システム実施形態の第２の変形の第２の組では、取付け端部は、ポート経路と関係付けられる、泡注入本体内の相手となるねじ面と保持係合するように適合されたねじ面を含む。これらの実施形態のいくつかでは、取付け端部のねじ面は、第１のポート挿入体が泡注入本体内の相手となるねじ面と螺係合及び係脱するように周りを回転する回転軸線を画定し、ポート挿入体本体は、お互いに対して間隔をおいた関係にある一対の平面を含む。平面は、お互いに対してかつ回転軸線に対して実質的に平行である。

【0122】

泡注入システム実施形態の第３の変形では、第１のポート挿入体は、泡補給端部及び取付け端部を有するポート挿入体本体を含む。ポート挿入体本体は、泡補給端部と取付け端部の間に長手方向軸線に沿って延在する。第１のポート挿入体は、ポート挿入体本体から外に向かって径方向に延在する取付けフランジを含む。取付けフランジは、それを通して留め具を受け入れるように構成された取付け孔を画定する。泡注入本体は、第１のポート挿入体の取付け端部がポート経路に位置合せされ、取付けフランジが泡注入本体に隣接するとき、取付けフランジの取付け孔が泡注入本体内の相手となる取付け孔と位置合せ可能であるように構成されたその、相手となる取付け孔を、中に画定する。

【0123】

泡注入システム実施形態の第３の変形の第１の組では、第１のポート挿入体の取付け端部は、遠位端面を有し、泡注入本体は、スラリー経路を画定する内面を有する。第１のポート挿入体は、第１のポート挿入体の取付け端部がポート経路内に配置され、第１のポート挿入体の遠位端面が泡注入本体の内面と実質的に位置合せされるように、泡注入本体に着脱可能に取り付けられるように適合される。

【0124】

泡注入システム実施形態の第３の変形の第２の組では、第１のポート挿入体は、ポート挿入体本体から突出して長手方向軸線に沿って延在する畝部を含む。泡注入本体は、第１のポート挿入体が、長手方向軸線を中心にして泡注入本体に対して回転することを畝部及びキー溝の相互係合によって実質的に制約されるように、畝部を中に保持的に受け入れるように構成された、キー溝を画定する。

【0125】

泡注入システム実施形態の第３の変形の第２の組のいくつかでは、第１のポート挿入体の取付け端部は、曲率半径を有する凹面部分をもった遠位端面を有し、泡注入本体は、スラリー経路を画定する内部湾曲面を有する。内部湾曲面は、第１のポート挿入体の遠位端面の湾曲部分と実質的に同じ曲率半径をもった、ポート経路に隣接する凹面部分を有する。第１のポート挿入体は、第１のポート挿入体の取付け端部がポート経路内に配置され、第１のポート挿入体の遠位端面の凹面部分が泡注入本体の凹面部分に対してそれらの間に実質的に同一面に揃う境界を画定するよう実質的に同心円状に配置されるように、泡注入本体に着脱可能に取り付けられるように適合される。

【0126】

泡注入システム実施形態の第４の変形では、第１のポート挿入体の取付け端部は、遠位端面を有し、泡注入本体は、スラリー経路を画定する内面を有する。第１のポート挿入体は、第１のポート挿入体の取付け端部がポート経路内に配置され、第１のポート挿入体の遠位端面が泡注入本体の内面に隣接するように、泡注入本体に着脱可能に取り付けられるように適合される。

【0127】

泡注入システム実施形態の第５の変形では、第１のポート挿入体は、泡補給端部及び取付け端部を有するポート挿入体本体を含む。ポート挿入体本体は、泡補給端部と取付け端部の間に長手方向軸線に沿って延在する。第１のポート挿入体は、ポート挿入体本体から突出して長手方向軸線に沿って延在する畝部を含む。泡注入本体は、第１のポート挿入体が、長手方向軸線を中心にして泡注入本体に対して回転することを畝部及びキー溝の相互係合によって実質的に制約されるように、畝部を中に保持的に受け入れるように構成された、キー溝を画定する。

【0128】

泡注入システム実施形態の第６の変形では、第１のポート挿入体は、第１の泡経路と流体連通する圧力センサー経路を画定する。

【0129】

本開示の他の態様では、本開示の原理に従って組み立てられるセメント質スラリー混合及び分注アセンブリの例示的実施形態は、アセンブリの中で生成されるセメント質スラリーの流れの中に水性泡を注入するように適合された泡注入システムを含んでもよい。実施形態では、スラリー混合及び分注アセンブリは、ミキサー、スラリー排出導管、及び泡注入システムを含む。

【0130】

ミキサーは、水とセメント質材料を撹拌して水性セメント質スラリーを形成するように適合される。スラリー排出導管は、ミキサーと流体連通する。

【0131】

泡注入システムは、ミキサー及びスラリー排出導管の少なくとも１つとともに配置される。泡注入システムは、泡注入本体、第１のポート挿入体、及び第２のポート挿入体を含む。

【0132】

泡注入本体は、ミキサー及びスラリー排出導管の少なくとも１つの一部を備える。泡注入本体は、スラリー経路及びポート経路を画定する。スラリー経路は、それを通してセメント質スラリーを運ぶように構成される。ポート経路は、スラリー経路と流体連通するポート開口を有する。

【0133】

第１のポート挿入体は、第１のオリフィスサイズをもった第１のオリフィスを有する第１の泡経路を画定する。第１のポート挿入体は、第１の泡経路がポート経路のポート開口でスラリー経路と流体連通するように、泡注入本体に着脱可能に取り付けられるように適合される。

【0134】

第２のポート挿入体は、第２のオリフィスサイズをもった第２のオリフィスを有する第２の泡経路を画定する。第２のポート挿入体もまた、第２の泡経路がポート経路のポート開口でスラリー経路と流体連通するように、泡注入本体に着脱可能に取り付けられるように適合される。第２のオリフィスサイズは第１のオリフィスサイズとは異なる。

【0135】

セメント質スラリー混合及び分注アセンブリのいくつかの実施形態では、泡注入本体は、排出導管の一部を備える。かかる実施形態のいくつかでは、泡注入本体は、外周面と、外周面に対して径方向に間隔をおいた関係にある内周面とを有する泡リングを備える。ポート経路は、外周面と内周面の間に径方向に延在し、内周面は、スラリー経路を画定する。

【0136】

セメント質スラリー混合及び分注アセンブリのいくつかの実施形態では、泡注入本体は、少なくとも２つのポート経路を画定する。各ポート経路は、スラリー経路と流体連通するポート開口を有する。アセンブリは、泡注入本体の中のポート経路の数にそれぞれ相当する数の第１及び第２のポート挿入体をさらに備える。

【0137】

セメント質スラリー混合及び分注アセンブリのいくつかの実施形態では、アセンブリは、排出導管と関係付けられてかつミキサーから排出導管を通るセメント質スラリーの流れを修正するように適合された、流れ修正要素をさらに備える。流れ修正要素は、排出導管を通るミキサーからのセメント質スラリーの流れの流れ方向に対して泡注入本体の下流に配置される。

【0138】

本開示の他の態様では、本開示の原理に従って組み立てられる泡注入システムは、種々の製造プロセスにおいて用いられてもよい。例えば、実施形態では、泡注入システムは、石膏ボードなど、セメント質製品を調製する方法において用いられてもよい。

【0139】

セメント質製品を調製する方法の実施形態では、水性セメント質スラリーの主要流れが、ミキサーから排出される。水性セメント質スラリーの主要流れは、泡注入本体のスラリー経路を通される。

【0140】

泡注入本体に着脱可能に取り付けられる第１のポート挿入体の第１の泡経路に水性泡の流れが運ばれる。泡注入本体は、スラリー経路及びポート経路を画定する。ポート経路は、スラリー経路と流体連通するポート開口を有する。第１のポート挿入体は、第１の泡経路がポート経路のポート開口でスラリー経路と流体連通するように、泡注入本体に着脱可能に取り付けられる。第１のポート挿入体の第１の泡経路における水性泡の流れは、スラリー経路を通る水性セメント質スラリーの流れの中に第１の流れ条件の下で注入され、発泡したセメント質スラリーの流れを形成する。ミキサーからの水性セメント質スラリーの主要流れは、第１のポート挿入体の第１の泡経路の中の水性泡の流れが、中へと注入されて、発泡したセメント質スラリーの流れを形成する、スラリー経路を通り抜ける水性セメント質スラリーの流れを含んでもよい。

【0141】

実施形態では、第１のポート挿入体の第１の泡経路における水性泡の流れの圧力が測定されてもよい。実施形態では、第１の種類の泡ポート挿入体は、取り外され、他の種類の泡ポート挿入体に異なる圧力の水性泡の流れを生じさせるように構成されたその、他の種類の泡ポート挿入体と交換されてもよい。

【0142】

第１の泡ポート挿入体は、泡注入本体から係脱されてもよい。第２のポート挿入体が、泡注入本体に着脱可能に取り付けられてもよい。第２のポート挿入体は、第２の泡経路を画定した。第２のポート挿入体は、第２の泡経路がポート経路のポート開口でスラリー経路と流体連通するように、泡注入本体に着脱可能に取り付けられる。第２の泡経路は、第１の泡経路とは異なる。

【0143】

水性泡の流れが、泡注入本体に着脱可能に取り付けられる第２のポート挿入体の第２の泡経路に運ばれる。第２のポート挿入体の第２の泡経路における水性泡の流れは、スラリー経路を通り抜ける水性セメント質スラリーの流れの中に第２の流れ条件の下で注入されて、発泡したセメント質スラリーの流れを形成する。第２の流れ条件は、第１の流れ条件とは異なる。

【0144】

実施形態では、第１のポート挿入体の第１の泡経路は、第１のオリフィスサイズをもった第１のオリフィスを有する。第２のポート挿入体は、第２のオリフィスサイズをもった第２のオリフィスを有する第２の泡経路を画定する。第２のオリフィスサイズは、第１のオリフィスサイズとは異なる。

【0145】

実施形態では、水性泡の流れは、スラリー経路を通り抜ける水性セメント質スラリーの流れの中に第１の圧力で注入されるように第１のポート挿入体の第１の泡経路から出、水性泡の流れは、スラリー経路を通り抜ける水性セメント質スラリーの流れの中に第２の圧力で注入されるように第２のポート挿入体の第２の泡経路から出る。第１の圧力は、第２の圧力とは異なる。

【0146】

実施形態では、泡注入本体は、少なくとも２つのポート経路を画定する。各ポート経路は、スラリー経路と流体連通するポート開口を有する。かかる実施形態では、同様の数の第１のポート挿入体が、第１のポート挿入体それぞれの第１の泡経路がポート経路それぞれのポート開口でスラリー経路と流体連通するように、泡注入本体に着脱可能に取り付けられる。水性の流れが、泡注入本体に着脱可能に取り付けられた第１のポート挿入体のそれぞれに運ばれてもよい。第１のポート挿入体のそれぞれにおける水性泡の流れは、スラリー経路を通り抜ける水性セメント質スラリーの流れの中に注入されて、発泡したセメント質スラリーの流れを形成する。

【0147】

第１の泡ポート挿入体は、泡注入本体から係脱されてもよい。ポート経路の数に相当する数の第２のポート挿入体が、泡注入本体に着脱可能に取り付けられてもよい。第２のポート挿入体のそれぞれは、第２のオリフィスサイズをもった第２のオリフィスを有する第２の泡経路を画定する。第２のポート挿入体は、第２のポート挿入体のそれぞれの第２の泡経路がポート経路のそれぞれのポート開口でスラリー経路と流体連通するように、泡注入本体に着脱可能に取り付けられる。第２のオリフィスサイズは、第１のオリフィスサイズとは異なる。

【0148】

水性泡の流れが、泡注入本体に着脱可能に取り付けられた第２のポート挿入体のそれぞれの第２の泡経路に運ばれる。第２のポート挿入体のそれぞれの第２の泡経路における水性泡の流れは、スラリー経路を通り抜ける水性セメント質スラリーの流れの中に注入されて、発泡したセメント質スラリーの流れを形成する。

【0149】

本明細書に引用される全ての参照は、あたかもそれぞれの参照が個々にかつ具体的に示されて参照により組み込まれておりその全体が本明細書に記述されているのと同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。

【0150】

本発明を記述する文脈における語（特に下記の特許請求の範囲の文脈における）「１つの（ａ）」及び「１つの（ａｎ）」並びに「前記（ｔｈｅ）」並びに類似の指示語の使用は、本明細書に別段の指示がない限り又は文脈によって明確に否定されない限り、単数形及び複数形の両方を含むと解釈される。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」という語は、特に記載の無い限り、無制限の語（即ち、「含むが、これに限定されない」ことを意味する）と解釈される。本明細書の値の範囲の列挙は、本明細書に別段の指示が無い限り、単に範囲内にあるそれぞれの別個の値を個々に参照する簡単な方法として役立つことが意図され、かつそれぞれの別個の値はあたかも個々に本明細書に列挙されるように本明細書に組み込まれる。本明細書に述べる全ての方法は、本明細書に別段の指示が無い限り又は文脈によって明確に否定されない限り、任意の適合的な順序で実行してよい。本明細書に提供される任意及び全ての例の使用又は例示的な言葉（例えば、「など（ｓｕｃｈ ａｓ）」）は、単に本発明をより良く例示することが意図されるものであり別段の請求が無い限り本発明の範囲に制限を課さない。本明細書における言葉は、任意の非請求要素を本発明の実践に不可欠な物として示すと解釈されるべきではない。

【0151】

本発明の好ましい実施形態は、本発明を実施するための発明者に知られている最良の形態を含め、本明細書に記載される。これらの好ましい実施形態の変形形態は、その前の記載を読むことで当業者に明らかになり得る。発明者は当業者が必要に応じてかかる変形形態を採用することを予期し、かつ発明者は本発明が本明細書に具体的に記載される以外の方法で実践されることを意図する。したがって、本発明には、本明細書に添付の特許請求の範囲に列挙される準拠法によって許可されるような主題の全ての修正及び同等の方法が含まれる。さらに、それらの全ての可能な変形形態における上記の要素の任意の組み合わせは、本明細書に別段の指示が無い限り又は文脈によって明確に否定されない限り、本発明によって包含される。
［付記］
［付記１］
セメント質スラリー混合及び分注アセンブリ（７００）用の泡注入システム（３０１、７０１）であって、
泡注入本体（３０５、６０５）であって、前記泡注入本体（３０５、６０５）はスラリー経路（３１０、６１０）とポート経路（３１５、６１５）を画定し、前記ポート経路（３１５、６１５）は前記スラリー経路（３１０、６１０）と流体連通するポート開口（３１７、６１７）を有する、前記泡注入本体（３０５、６０５）と；
第１のポート挿入体（１００、４００）であって、前記第１のポート挿入体（１００、４００）は、第１のオリフィスサイズ（Φ１、Φ４）をもった第１のオリフィス（１４０、４４０）を有する第１の泡経路（１１５、４１５）を画定し、前記第１の泡経路（１１５、４１５）が前記ポート経路（３１５、６１５）の前記ポート開口（３１７、６１７）で前記スラリー経路（３１０、６１０）と流体連通するように、前記泡注入本体（３０５、６０５）に着脱可能に取り付けられるように適合された前記第１のポート挿入体（１００、４００）と；
第２のポート挿入体（２００、５００）であって、前記第２のポート挿入体（２００、５００）は、第２のオリフィスサイズ（Φ３、Φ４、Φ５）をもった第２のオリフィス（２４０、５４０）を有する第２の泡経路（２１５、５１５）を画定し、前記第２の泡経路（２１５、５１５）が前記ポート経路（３１５、６１５）の前記ポート開口（３１７、６１７）で前記スラリー経路（３１０、６１０）と流体連通するように、前記泡注入本体（３０５、６０５）に着脱可能に取り付けられるように適合され、前記第２のオリフィスサイズ（Φ３、Φ４、Φ５）は前記第１のオリフィスサイズ（Φ１、Φ４）とは異なる、前記第２のポート挿入体（２００、５００）と、
を備える前記泡注入システム（３０１、７０１）。
［付記２］
前記泡注入本体（３０５、６０５）は少なくとも２つのポート経路（３１５、６１５）を画定し、各ポート経路（３１５、６１５）は、前記スラリー経路（３１０、６１０）と流体連通するポート開口（３１７、６１７）を有し、前記泡注入本体（３０５、６０５）におけるポート経路（３１５、６１５）の数にそれぞれ相当する数の第１及び第２のポート挿入体（１００、４００；２００、５００）をさらに備える、付記１に記載の前記泡注入システム（３０１、７０１）。
［付記３］
前記泡注入本体（３０５、６０５）は外周面（３４５）と、前記外周面（３４５）に対して径方向に間隔をおいた関係にある内周面（３４７、６４５）とを有する泡リング（３０５、６０５）を備え、各ポート経路（３１５、６１５）は前記外周面（３４５）と前記内周面（３４７、６４５）の間に径方向に延在し、前記内周面（３４７、６４５）は前記スラリー経路（３１０、６１０）を画定する、付記１又は付記２に記載の前記泡注入システム（３０１、７０１）。
［付記４］
前記第１のポート挿入体（１００、４００）は、泡補給端部（１１０、４１０）と取付け端部（１１２、４１２）とを有するポート挿入体本体（１０５、４０５）を含み、前記泡補給端部（１１０、４１０）は、泡補給導管（７５５）と保持係合するように適合され、泡入口開口（１２０、４２０）を画定し、前記取付け端部（１１２、４１２）は泡出口開口（１２２、４２２）を画定し、前記第１の泡経路（１１５、４１５）は、前記泡入口開口（１２０、４２０）と前記泡出口開口（１２２、４２２）との間に延在しかつそれらと流体連通する、付記１〜３のいずれか一つに記載の前記泡注入システム（３０１、７０１）。
［付記５］
前記泡入口開口（１２０、４２０）は前記第１のオリフィス（１４０、４４０）より大きく、前記第１の泡経路（１１５、４１５）は先細り入口部分（１４２）と主要部分（１４４）を含み、前記先細り入口部分（１４２）は、前記泡入口開口（１２０、４２０）と、前記主要部分（１４４）と流体連通する入口部出口開口（１４６）とを含み、前記入口部出口開口（１４６）は、前記先細り入口部分（１４２）が前記泡入口開口（１２０、４２０）から前記入口部出口開口（１４６）へ狭くなるように、前記泡入口開口（１２０、４２０）より小さく、前記第１のオリフィスサイズ（Φ１、Φ４）に相当し、前記主要部分（１４４）は、前記泡出口開口（１２２、４２２）を含み、前記第１のオリフィスサイズ（Φ１、Φ４）に相当する断面サイズを有する、付記４に記載の前記泡注入システム（３０１、７０１）。
［付記６］
前記ポート挿入体本体（４０５）は前記泡補給端部（４１０）及び前記取付け端部（４１２）の間に長手方向軸線（ＬＡ）に沿って延在し、前記第１のポート挿入体（４００）は、前記ポート挿入体本体（４０５）から外に向かって径方向に延在する取付けフランジ（４０７）を含み、前記取付けフランジ（４０７）は、留め具（４０９）を中に通して受け入れるように構成された取付け孔（４０８）を画定し、前記泡注入本体（６０５）は、前記第１のポート挿入体（４００）の前記取付け端部（４１２）が前記ポート経路（６１５）に位置合せされかつ前記取付けフランジ（４０７）が前記泡注入本体（３０５、６０５）に隣接するときに、前記取付けフランジ（４０７）の前記取付け孔（４０８）が前記泡注入本体（６０５）内の相手となる取付け孔（６４８）と位置合せ可能であるように構成された前記相手となる取付け孔（６４８）を、中に画定する、付記４又は付記５に記載の前記泡注入システム（３０１、７０１）。
［付記７］
前記第１のポート挿入体（４００）は、前記ポート挿入体本体（４０５）から突出しかつ前記長手方向軸線（ＬＡ）に沿って延在する畝部（４３８）を含み、前記泡注入本体（６０５）は、前記第１のポート挿入体（４００）が前記長手方向軸線（ＬＡ）を中心にして前記泡注入本体（６０５）に対して回転することを前記畝部（４３８）とキー溝（６２２）との相互係合によって実質的に制約されるように前記畝部（４３８）を中に保持的に受け入れるように構成された前記キー溝（６２２）を画定する、付記６に記載の前記泡注入システム（３０１、７０１）。
［付記８］
前記第１のポート挿入体（４００）の取付け端部（４１２）は、曲率半径（Ｒ１）を有する凹面部分（４３６）をもった遠位端面（４３５）を有し、前記泡注入本体（６０５）は、前記スラリー経路（６１０）を画定する内部湾曲面（６２５）を有し、前記内部湾曲面（６２５）は、前記第１のポート挿入体（４００）の前記遠位端面（４３５）の前記凹面部分（４３６）と実質的に同じ曲率半径をもった、前記ポート経路（６１５）に隣接する凹面部分（６１８）を有し、前記第１のポート挿入体（４００）が、前記第１のポート挿入体（４００）の前記取付け端部（４１２）が前記ポート経路（６１５）内に配置されるようかつ前記第１のポート挿入体（４００）の前記遠位端面（４３５）の前記凹面部分（４３６）が前記泡注入本体（６０５）の前記凹面部分（６１８）に対して実質的に同心円状に配置されるよう、前記泡注入本体（６０５）に着脱可能に取り付けられるように適合された、付記１〜７のいずれか一つに記載の前記泡注入システム（３０１、７０１）。
［付記９］
前記第１のポート挿入体（１００、４００）は、前記第１の泡経路（１１５、４１５）と流体連通する圧力センサー経路（１５０、４５０）を画定する、付記１〜８のいずれか一つに記載の前記泡注入システム（３０１、７０１）。
［付記１０］
水とセメント質材料とを撹拌して、水性セメント質スラリーを形成するように適合されたミキサー（７０５）と；
前記ミキサー（７０５）と流体連通するスラリー排出導管（７１０）と；
付記１〜９のいずれか一つに記載の泡注入システム（３０１、７０１）であって、前記ミキサー（７０５）及び前記スラリー排出導管（７１０）の少なくとも１つとともに配置された前記泡注入システム（３０１、７０１）と、
を備えるセメント質スラリー混合及び分注アセンブリ（７００）。
［付記１１］
前記泡注入本体（３０５、６０５）は前記スラリー排出導管（７１０）の一部を備える、付記１０に記載の前記セメント質スラリー混合及び分注アセンブリ（７００）。
［付記１２］
前記排出導管（７１０）と関係付けられてかつ前記排出導管（７１０）を通る前記ミキサー（７０５）からのセメント質スラリーの流れを修正するように適合された流れ修正要素（７３０）であって、前記排出導管（７１０）を通る、前記ミキサー（７０５）からのセメント質スラリーの前記流れの流れ方向に対して前記泡注入本体（３０５、６０５）の下流に配置された前記流れ修正要素（７３０）をさらに備える、
付記１０又は付記１１に記載の前記セメント質スラリー混合及び分注アセンブリ（７００）。
［付記１３］
水性セメント質スラリーの流れをミキサー（７０５）から排出することと；
付記１〜９のいずれか一つに記載の泡注入システム（３０１、７０１）の泡注入本体（３０５、６０５）のスラリー経路（３１０、６１０）に水性セメント質スラリーの前記主要流れを通すことと；
前記泡注入本体（３０５、６０５）に着脱可能に取り付けられた第１のポート挿入体（１００、４００）であって、前記第１の泡経路（１１５、４１５）が前記ポート経路（３１５、６１５）の前記ポート開口（３１７、６１７）で前記スラリー経路（３１０、６１０）に流体連通するように、前記泡注入本体（３０５、６０５）に着脱可能に取り付けられた前記第１のポート挿入体（１００、４００）の第１の泡経路（１１５、４１５）に水性泡の流れを運ぶことと；
前記第１のポート挿入体（１００、４００）の前記第１の泡経路（１１５、４１５）における水性泡の前記流れを、前記スラリー経路（３１０、６１０）を通り抜ける水性セメント質スラリーの前記流れの中に第１の流れ条件の下で注入して、発泡したセメント質スラリーの流れを形成することと、
を含む、セメント質製品を調製する方法。
［付記１４］
前記第１のポート挿入体（１００、４００）の前記第１の泡経路（１１５、４１５）における水性泡の前記流れの圧力を測定すること、
を含む付記１３に記載の方法。
［付記１５］
前記第１の泡ポート挿入体（１００、４００）を前記泡注入本体（３０５、６０５）から係脱することと；
第２のポート挿入体（２００、５００）であって、前記第２のポート挿入体（２００、５００）は、第２の泡経路（２１５、５１５）を画定し、前記第２の泡経路（２１５、５１５）が前記ポート経路（３１５、６１５）の前記ポート開口（３１７、６１７）で前記スラリー経路（３１０、６１０）と流体連通するように、前記泡注入本体（３０５、６０５）に着脱可能に取り付けられ、前記第２の泡経路（２１５、５１５）が前記第１の泡経路（１１５、４１５）とは異なる、前記第２のポート挿入体（２００、５００）を、前記泡注入本体（３０５、６０５）に着脱可能に取付けることと；
前記泡注入本体（３０５、６０５）に着脱可能に取り付けられた前記第２のポート挿入体（２００、５００）の前記第２の泡経路（２１５、５１５）に水性泡の流れを運ぶことと；
前記第２のポート挿入体（２００、５００）の前記第２の泡経路（２１５、５１５）における水性泡の前記流れを、前記スラリー経路（３１０、６１０）を通り抜ける水性セメント質スラリーの流れの中に、第２の流れ条件であって前記第１の流れ条件とは異なる前記第２の流れ条件の下で注入して、発泡したセメント質スラリーの流れを形成することと、
をさらに含む、付記１３又は１４に記載の方法。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】