JP2000033615A - 連続ミキサ及びそれによる混練方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】連続ミキサにおいて混練不足を改良するため
に、特に「練り」に優れた連続ミキサ及びそれによる混
練方法を提供することを目的とする。 【解決手段】セメント及びセメント類似物、水、粘土又
は各種粉体・粒体を混合槽内で連続的に混練するに際
し、混合槽内で混合材料を混練手段によって連続的に送
りながら混練するのほか、前記混合材料の一部を送り方
向に対し反対方向へ向けて逆送させる戻し手段を備え、
前記混練手段によって送られる混合材料と戻し手段によ
って強制的に逆送させられる混合材料の一部を相互に圧
縮・せん断しながら混練する連続ミキサによる混練方法
及び、混合槽と、該混合槽内で混合材料を連続的に送り
ながら混練する混練手段と、該混練手段によって送られ
る混合材料の一部を送り方向に対し逆方向へ向けて逆送
させる戻し手段を備える連続ミキサ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】セメント及びセメント類似
物、水、各種粉粒物を連続的に混合する連続ミキサおよ
びそれによる混練方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】セメント及びセメント類似物、水、粘土
またはフライアッシュなどの粉粒物を混合してセメント
混合物を得る場合、従来の連続ミキサでは混練不足のた
めスランプ７程度に練り上げるのが限界であり所定のス
ランプが得られず、ポンプ圧送に必要とされるスランプ
１３以上に短時間で混合することは不可能であった。こ
のため最近では、連続ミキサを水平状態から傾け、混合
物の移動速度を落し混合槽内での滞留時間を長くする試
み（実開平３−９８９３３号公報）が行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のセメント混合物は、単に混合槽内の滞留時間を延ばし
ただけで十分な混合が出来るものではなく、従来から知
られている３つの混合要素である、せん断・圧縮混合、
対流混合、拡散混合を行うことが必要である。

【０００４】連続ミキサはスクリュー羽根またはパドル
を備え、対流、拡散およびせん断・圧縮しながら混合す
るものであるが、上記問題は一般的に言われている「練
り」が不足していることに起因していると考えられる。

【０００５】従って、本発明は叙上に鑑み、連続ミキサ
において混練不足を改良するために、特に「練り」に優
れた連続ミキサ及びそれによる混練方法を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１は、セメント及
びセメント類似物、水、粘土又は各種粉体・粒体を混合
槽内で連続的に混練するに際し、混合槽内で混合材料を
混練手段によって連続的に送りながら混練するのほか、
前記混合材料の一部を送り方向に対し反対方向へ向けて
逆送させる戻し手段を備え、前記混練手段によって送ら
れる混合材料と戻し手段によって強制的に逆送させられ
る混合材料の一部を相互に圧縮・せん断しながら混練す
ることを特徴とする連続ミキサによる混練方法である。
この方法は、混合材料を戻し手段によって逆送させ、混
合材料相互の混練を行うと共に、混合材料の部分的な混
練に留まることなく混合槽内の異なる部分に位置する混
合材料との混練を行う作用を奏するものである。請求項
２は、前記混合槽内の初期から終期までの間に、複数回
の戻し羽根による圧縮作用を与えながら混練することを
特徴とする請求項１記載の連続ミキサによる混練方法で
ある。

【０００７】請求項３は、混合槽と、該混合槽内で混合
材料を連続的に送りながら混練する混練手段と、該混練
手段によって送られる混合材料の一部を送り方向に対し
逆方向へ向けて逆送させる戻し手段を備えていることを
特徴とする連続ミキサである。

【０００８】請求項４は、前記混合槽内において混練手
段と戻し手段が複数個繰り返し配設されていることを特
徴とする請求項３記載の連続ミキサである。

【０００９】請求項５は、前記混練手段がスクリュー羽
根に構成されると共に、戻し手段が混練手段のスクリュ
ー羽根に対し反対のリードになされたスクリュー羽根に
構成されていることを特徴とする請求項３又は４記載の
連続ミキサである。

【００１０】請求項６は、前記混練手段と戻し手段が複
数のプロペラ状の羽根に形成され、該羽根の形状が回転
する半径方向の内方・外方においてリードの方向が異な
ることを特徴とする請求項３又は４記載の連続ミキサで
ある。

【００１１】請求項７は、混合槽と、該混合槽の送り方
向前方に開口する採集口と、混合槽の投入口側に開口す
る戻し口と、該戻し口と前記採集口を継ぎ且つ混合材料
の一部を回送する移送手段を備え、採集口から採集した
混練物を移送手段を介して戻し口から混合槽内に再び投
入し混練することを特徴とする連続ミキサである。この
連続ミキサは、移送手段を備えていることから特に混合
材料にバラツキがある場合に有効であり、各々時間的経
過をもって投入された混合材料を確実に混練するもので
ある。

【００１２】

【発明の実施の形態】まず、図１、図２及び図３を用い
て本発明の連続ミキサの構造について説明する。図１は
本発明の連続ミキサの混合槽３のみを断面であらわした
平面図、図２は図１の混合槽３のみを断面であらわした
側面図、図３は図１のＡ−Ａ断面図である。

【００１３】本例の連続ミキサは、混合槽と、混合槽内
に平行な２本の回転軸を備える装置であって、混合槽３
は内部に空間が形成され、この空間に開口する投入口６
及び排出ゲート８が設けられている。混合材料１が供給
される投入口６は、スクリュー羽根７の上方にあって混
合槽３の上壁を開放し供給しやすいように上に向かい広
がるように壁で囲まれたシュート状になされている。混
合槽３の内部には、混合槽３の長手方向に相対する両側
の壁を貫く平行な２本の回転軸４が、回転軸４の両端の
軸受５を介して混合槽３に水平に取付けられており、回
転軸４にはスクリュー羽根７、混合羽根９、逆送羽根１
０が備えられ回転軸中心線周りに回転可能とされてい
る。

【００１４】投入口６から供給された混合材料１を移送
するスクリュー羽根７は、回転軸４の投入口６側へ適当
な区間長さに形成され備えられている。混練機能および
送り機能を有する混合羽根９は複数枚の板状になされて
おり、前記スクリュー羽根７の終端部から排出ゲート８
の方向に向って各々適宜間隔をあけて螺旋状に回転軸４
へ取付けられている。また、戻し機能を有する逆送羽根
１０も混合羽根９と同様に複数枚の板状になされてお
り、前記スクリュー羽根７の終端部から排出ゲート８の
方向に向って間隔をあけて螺旋状になして回転軸４に備
えられている。これらのスクリュー羽根７及び混合羽根
９は、回転軸４の回転する方向に合せて混合材料１が投
入口６から排出ゲート８に向って進むような向きとされ
ており、逆送羽根１０は、スクリュー羽根７および混合
羽根９とは逆方向である回転軸４の回転する方向に合せ
て混合材料１が排出ゲート８から投入口６に向って進む
ような向きとされている。なお、戻し機能を有する逆送
羽根１０の戻し力は送り機能を有する混合羽根８の送り
力より総合的に弱く設定されている。この設定は、羽根
の枚数、リード角または面積などを違わせることにより
適宜変更することができる。

【００１５】回転軸４は、回転軸４の片方の端部に取り
付けられているスプロケット１１をモータ１２のスプロ
ケット１３とチェーン１４にて連結することにより駆動
され、回転軸４の端部のスプロケット１１外方に取り付
けられているギヤ１５は２本の回転軸４の回転数を同調
させるためのものである。

【００１６】次にこの連続ミキサを用いて、混合材料１
としてセメント、水、ヘドロを供給し、セメント混合物
２を得る過程について説明する。

【００１７】投入口６より連続的に供給される混合材料
１は、スクリュー羽根７の回転によって対流・拡散され
ながら混合されると同時に、混合羽根９および逆送羽根
１０の方向へ連続的に移送される。この時混合槽３の内
部における混合材料１の量は好ましいのは回転軸４が隠
れるぐらいであるが、混合羽根９および逆送羽根１０が
混合槽３の内径ほぼいっぱいで回転するような大きさと
されているので、供給量に多少バラツキがあっても羽根
が混合材料にとどかずに混合されないということはな
い。

【００１８】移送された混合材料１は混合羽根９の回転
によってせん断されると同時に、排出ゲート８の方向へ
さらに移送されるが、逆送羽根１０によってその一部が
戻される。この逆送羽根１０によって戻される一部の混
合材料１は後から混合羽根９によって連続的に送られて
くる混合材料１とぶつかることにより圧縮されて、羽根
と羽根のすきまより押し出されることにより混練が行わ
れるのである。

【００１９】このように、混合羽根９による混合材料１
の送りと、逆送羽根１０による混合材料１の一部の戻し
が複数の混合羽根９および逆送羽根１０により繰り返し
行われることによって、十分に混練されポンプ圧送され
る場合に必要とされるスランプ１３以上のものを短時間
で混合し、排出することができる。

【００２０】上記実施例においては回転軸４を２本有す
るものとしたが、回転軸は１本でも３本以上でもよく、
こうすれば、混合材料の供給量に応じて供給量が少ない
場合は回転軸を１本として装置を小さく、供給量が多い
場合は回転軸を多本数とすることで容易に対応できる。
また、回転軸の配置については、例えば３本であれば、
平行に３本並べても、逆三角形をなすようにしてもよ
い。回転軸を平行に３本並べる場合は、より大量処理、
または装置の前後長さを短くしたい時に有効である。逆
三角形をなすように回転軸を配置すれば、供給量が少な
い時は下の１本の回転軸で混合を行ない、供給量が多い
時は上の２本の回転軸も回転させることによって混合を
行うことができるので、供給量の変化に対応させたい時
に特に有効な装置である。

【００２１】図４は他の実施例の混合槽３および戻し槽
２１を断面であらわした側面図であって、図１〜図３の
ミキサと比較した時に、戻し手段を回転軸４とは別の軸
に設けたものである。これは、混合槽３の外周下部に戻
し槽２１を配し、戻し槽２１内に回送羽根２２を備えた
戻し軸２３とそれを回転させるモータ２０及び戻し槽２
１へ採集する混合材料１の量を調整する採集ゲート２４
を有するものである。なお、採集ゲート２４の開閉は電
動又は油圧又は空圧などによって駆動される。

【００２２】このミキサによれば、混合材料１はスクリ
ュー羽根７の回転によって対流・拡散されながら混合さ
れると同時に、混合羽根９の方向へ連続的に移送され
る。移送された混合材料１は混合羽根９が回転すること
によってせん断されると同時に排出ゲート８の方向へ移
送される。この時、採集ゲート２４を開くことにより、
混合材料１の一部は回送羽根２２により戻し槽２１の中
を送られ、スクリュー羽根７と混合羽根９の境目付近の
混合槽３の内部に戻される。この時、戻された混合材料
１はスクリュー羽根７により連続的に送られてくる投入
時期の全く異なる混合材料１とぶつかることにより圧縮
されて混ざり合い、再び混合羽根９によりせん断される
のである。このため、混合材料の投入に多少のバラツキ
があっても、排出時には均一な混合物を得ることができ
る。また、これを連続的に繰り返すことで排出されるセ
メント混合物２の混練度合いがさらに高められるのであ
る。

【００２３】図５は混練手段を混練スクリュー羽根２５
とし、戻し手段を戻しスクリュー羽根２６とし回転軸４
に取り付けたものの側面図である。混練スクリュー羽根
２５は回転軸４の回転する方向に合せて混合材料１が投
入口６から排出ゲート８に向って進むような向きに、軸
任意回転分のスクリューを混合槽３の内径ほぼいっぱい
に形成されている。戻しスクリュー羽根２６は混練スク
リュー羽根２５のリードに対し逆向きのリードとされ、
かつ混練スクリュー羽根２５よりも小さい直径のスクリ
ューで軸任意回転分とされており、これら混練スクリュ
ー羽根２５と戻しスクリュー羽根２６は複数枚を交互に
回転軸４へ投入口６から排出ゲート８までの間に取り付
けられている。

【００２４】この装置によれば混合材料１は混練スクリ
ュー羽根２５により対流・拡散されながら混合され排出
ゲート８の方向へ送られるが、その一部である回転軸４
の周辺の混合材料１は戻しスクリュー羽根２６によって
投入口６の方向へ戻される。この時、戻しスクリュー羽
根２６が混練スクリュー羽根２５よりも直径が小さいの
で混合材料１は戻しスクリュー羽根２６と混合槽３の間
の空間を通過し、次の混練スクリュー羽根２５に送られ
るのであり、この送りと戻しの境目の部分において混合
材料１が圧縮されると共にせん断されるのである。

【００２５】この送りと戻しを排出されるまでの間で複
数回繰り返すことにより混合材料１の混練度合いがより
高められるのである。この時あまりにも混合材料１の供
給量が少ないと戻しスクリュー羽根２６による戻しが行
われなくなり充分な混練効果が望めなくなることから、
常に混合材料１が戻しスクリュー羽根２６により戻され
るぐらいは供給量の調整が必要である。

【００２６】図６は混練手段または戻し手段として用い
るための複合羽根２７を回転軸４に取り付けた状態の斜
視図であって、図７はその複合羽根２７を備えたミキサ
の横断面図である。この複合羽根２７は板を中央付近で
ねじった形状のものであり、回転軸４を矢印の方向に回
転させると複合羽根２７の送り部２７ａによって混合材
料１が矢印の方向（排出ゲートの方向）へ送られる。ま
た同時に、戻し部２７ｂによって混合材料１の一部が矢
印の方向（投入口の方向）へ戻される。この複合羽根２
７を回転軸４に複数枚螺旋状に取り付けて、なおかつ送
り部２７ａの面積を戻し部２７ｂの面積よりも大きくす
ることで供給された混合材料１は投入口６から排出ゲー
ト８に向って移送されると同時に、材料の送りと戻しが
行われることで混練されるのである。この時戻し部２７
ｂを軸中心寄り、送り部２７ａをその外側に備えるとい
う構成であるので、混合材料１の供給量を調整し常に戻
し部２７ｂによる戻しが行われるようにする必要があ
る。

【００２７】また、複合羽根２７は送り機能と戻し機能
を合せ持ったものであればよいのであって、図示しない
が回転軸より回転半径方向外方へ棒を突出させてその棒
の回転軸よりの部分と外よりの部分でリードの方向が異
なるように板を取り付けた羽根としてもよい。この時の
棒に対する板の取り付けがリードを可変とするようにボ
ルトなどで接合することにより、羽根（板）による混合
材料の送り力（送り量）および戻し力（戻し量）が調整
可能となる。

【００２８】

【発明の効果】本発明による連続ミキサおよびその混練
方法は、混合材料の一部が強制的に逆送させられて混合
材料相互によって混練される、また、混合槽内における
混合材料の滞留時間が延ばされることから品質の優れた
混練物が得られる。また、混練が十分に行われるため、
従来の装置よりも混合槽の長さが短く、より小型の装置
として提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の連続混合装置の混合槽３のみ断面であ
らわした平面図。

【図２】図１の混合槽３のみ断面であらわした側面図。

【図３】図１のＡ−Ａ断面図。

【図４】他の実施例を示す一部を断面であらわした側面
図。

【図５】他の実施例を示す一部を断面であらわした側面
図。

【図６】他の実施例の部分拡大図。

【図７】図６の羽根を備えたミキサの横断面図。

【符号の説明】

１混合材料 ２セメント混合物 ３混合槽 ４回転軸 ７スクリュー羽根 ９混合羽根 １０逆送羽根 ２１戻し槽 ２２回送羽根 ２３戻し軸 ２４採集ゲート ２５混練スクリュー羽根 ２６戻しスクリュー羽根 ２７複合羽根 ２７ａ送り部 ２７ｂ戻し部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セメント及びセメント類似物、水、粘土又
   は各種粉体・粒体を混合槽内で連続的に混練するに際
   し、混合槽内で混合材料を混練手段によって連続的に送
   りながら混練するのほか、前記混合材料の一部を送り方
   向に対し反対方向へ向けて逆送させる戻し手段を備え、
   前記混練手段によって送られる混合材料と戻し手段によ
   って強制的に逆送させられる混合材料の一部を相互に圧
   縮・せん断しながら混練することを特徴とする連続ミキ
   サによる混練方法。
2. 【請求項２】前記混合槽内の初期から終期までの間に、
   複数回の戻し手段による逆送を与えながら混練すること
   を特徴とする請求項１記載の連続ミキサによる混練方
   法。
3. 【請求項３】混合槽と、該混合槽内で混合材料を連続的
   に送りながら混練する混練手段と、該混練手段によって
   送られる混合材料の一部を送り方向に対し逆方向へ向け
   て逆送させる戻し手段を備えていることを特徴とする連
   続ミキサ。
4. 【請求項４】前記混合槽内において混練手段と戻し手段
   が複数個繰り返し配設されていることを特徴とする請求
   項３記載の連続ミキサ。
5. 【請求項５】前記混練手段がスクリュー羽根に構成され
   ると共に、戻し手段が混練手段のスクリュー羽根に対し
   反対のリードになされたスクリュー羽根に構成されてい
   ることを特徴とする請求項３又は４記載の連続ミキサ。
6. 【請求項６】前記混練手段と戻し手段が複数のプロペラ
   状の羽根に形成され、該羽根の形状が回転する半径方向
   の内方・外方においてリードの方向が異なることを特徴
   とする請求項３又は４記載の連続ミキサ。
7. 【請求項７】混合槽と、該混合槽の送り方向前方に開口
   する採集口と、混合槽の投入口側に開口する戻し口と、
   該戻し口と前記採集口を継ぎ且つ混合材料の一部を回送
   する移送手段を備え、採集口から採集した混練物を移送
   手段を介して戻し口から混合槽内に再び投入し混練する
   ことを特徴とする連続ミキサ。