JP2005219360A - コンクリート試験用簡易傾胴形ミキサー - Google Patents

Abstract

【課題】 試験室内で実際に現場で打設される際のコンクリートについて各種性状の試験を行なう場合に好適な小型で安価なコンクリート試験用簡易傾胴形ミキサーを提供する。
【解決手段】 ハンドル３０を回転すると、歯車機構６０を介して左右の筒状部材１６のうちの一方の筒状部材１８が回転軸１６を中心に回転し、フレーム２２が回転軸１６を中心として上下方向に揺動する。フレーム２２が上下方向に揺動すると、筒体２２の底面部４０１２の中央部が軸受装置４０１６を介してフレーム２２の中央部に連結されているので、回転ドラム２４がフレーム２２と一体に上下方向に揺動する。モータ２６を駆動すると、モータ２６の動力は、ベルトプーリ機構２６０４を介して左右の回転軸１９のうちの一方の回転軸１８に伝達され、該回転軸１８に取着された歯車２０が回転する。歯車２０が回転すると、ラック部材３２を介して回転ドラム２４はその軸心回りに回転される。
【選択図】 図１

Description

本発明はコンクリートの各種試験に用いられて好適なコンクリート試験用簡易傾胴形ミキサーに関する。

コンクリートの性状の試験として、コンクリートが固まる前では、スランプ試験や、空気量測定試験、温度試験などが挙げられ、また、コンクリートが固まった後では、圧縮強度試験などが挙げられる。
このようなコンクリートの試験は試験室で行なわれ、試験を行なう場合には、試験室においてセメント、水、細骨材、粗骨材、混和材料が混練され、コンクリートの作製が行なわれている。
コンクリートの混練には、試験の用途に応じて傾胴形重力ミキサー、水平二軸形強制練りミキサー、パン形強制練りミキサーなどが用いられている（例えば、特許文献１、特許文献２）。
特開平１０−０３４６４３号公報 特開平１１−２２１８１８号公報

一方、都心部において建物などの各種構造物を、その現場にコンクリートを打設することで構築する際、多くの場合、コンクリート工場やコンクリート混練場で混練されたコンクリートがコンクリートミキサー車のアジテータに移され、コンクリートがアジテータにより緩やかにかき混ぜられながらコンクリート工場やコンクリート混練場から３０分乃至６０分程度の時間内に現場に搬送されている。
したがって、従来のコンクリート試験では、コンクリート工場やコンクリート混練場における混練直後のコンクリートについての各種性状の試験数値が得られるものの、コンクリートミキサー車により３０分乃至６０分程度かけて現場に搬送された状態のコンクリート、すなわち現場で実際に打設される際のコンクリートの各種性状については厳密には解明されていない。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、試験室内で、実際に現場で打設される際のコンクリートについての各種性状の試験を行なう場合に好適な小型で安価なコンクリート試験用簡易傾胴形ミキサーを提供することにある。

前記目的を達成するため本発明は、車輪が設けられ左右の幅および前後の長さを有する走行可能な基台と、左右方向に間隔をおき前記基台から立設された左右の支持部材と、前記左右の支持部材の上部で互いに同軸上で左右方向かつ水平方向に延在し前記上部で回転可能に支持された筒状部材と、前記各筒状部材の内部で回転可能に支持され互いに同軸上に位置する左右の回転軸と、前記各筒状部材から突出し互いに向かう前記回転軸部分にそれぞれ固設された左右の歯車と、左右に延在し前記左右の筒状部材にその延在方向の両端が固定されると共にその延在方向の中央部が前記左右の筒状部材の中心軸を結ぶ想像線から該筒状部材の半径方向外方に変位しており前記左右の支持部材の間で前記回転軸を中心に上下に揺動可能なフレームと、前記左右の歯車の間に配置された回転ドラムと、前記左右の回転軸のうちの一方を回転駆動するモータと、前記モータの回転速度を制御する制御手段と、前記フレームが前記回転軸を中心として上下方向に揺動するように前記左右の筒状部材の一方を回転させるハンドルとを備えている。前記回転ドラムは、筒体と、前記筒体の内周面に設けられた羽根と、前記筒体の外周面に設けられたラック部材とを有している。前記筒体は、その軸心方向の中央部が最も内径が大きく、中央部から離れるにつれて次第に内径が小さくなるように形成され、その軸心方向の一端に底部が設けられ、その軸心方向の他端にコンクリート出し入れ用の開口が設けられている。前記羽根は前記筒体の内周面に固設され、前記開口が前記底部よりも上方に位置するように前記筒体を傾けてその軸心回りに回転させると、この回転に伴ってコンクリートがすくい上げられると共に重力により該羽根から滑り落ちて落下するように構成されている。前記ラック部材は、前記筒体の長手方向の中央部で前記底部に向けられた歯部が該筒体の外周面の全周にわたって延在するように固設され、前記歯部に前記底部側から前記左右の歯車が噛合している。前記筒体は、前記フレームの延在方向の中央部に該筒体の底部が臨み前記フレームの延在方向の両端部の内側に該筒体の長手方向の中央部の両側の外周面箇所が臨むように配設され、前記筒体の底部の中央部は前記フレームの延在方向の中央部に該筒体の軸心回りに回転可能に連結されている。

本発明では、ハンドルの操作により回転ドラムを開口が真上を向いた鉛直状態から、開口が真下を向いた鉛直状態までの間で所望の揺動状態（傾斜状態）にすることができる。モータの駆動により回転ドラムが回転され、コンクリートは、羽根によりすくい上げられ、また、重力により落下運動することで、筒体の内部で緩やかにかき混ぜられる。
本発明のコンクリート試験用簡易傾胴形ミキサーを用いることで、コンクリートミキサー車により３０分乃至６０分程度かけて現場に搬送された状態のコンクリート、すなわち現場で実際に打設される際のコンクリートの各種性状についての試験を、言い換えると、コンクリートミキサー車を模擬した試験を、試験室内において行なうことが可能となる。
そして、このような試験を行なえることで、建物の用途に応じ、コンクリートを構成する各種材料の選択や混合比などをより正確に決定することが可能となる。
また、コンクリート試験用簡易傾胴形ミキサーは、必要最小限の部材で構成され、小型であるため試験室内に大きなスペースを確保することなく設置できる利点があり、また、安価に製造できる利点もある。

本発明は、筒体の内周面に羽根を固設し、この筒体をその軸心回りに回転可能に支持し、また、上下に揺動可能に支持するように構成することで上記の目的を達成した。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１（Ａ）はコンクリート試験用簡易傾胴形ミキサーの正面図、（Ｂ）は同側面図、図２（Ａ）は回転ドラムの正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢＢ断面図を示す。
コンクリート試験用簡易傾胴形ミキサー１０は、基台１２と、支持部材１４と、筒状部材１６と、回転軸１８と、左右の歯車２０と、フレーム２２と、回転ドラム２４と、モータ２６と、モータ２６の制御手段２８と、回転ドラム２４を上下に揺動させるハンドル３０と、回転ドラム２４に設けられたラック部材３２などを備えている。

基台１２は、車輪１２０２が設けられ左右の幅および前後の長さを有して走行可能に形成されている。、
支持部材１４は、基台１２の左右方向に間隔をおいた基台１２箇所からそれぞれ上方に立設されている。、
筒状部材１６は、左右の支持部材１４の上部で互いに同軸上で左右方向かつ水平方向に延在し支持部材１４の上部で軸受ユニット１４０２を介して回転可能に支持されている。
回転軸１８は、各筒状部材１６の内部で回転可能に支持されており、各筒状部材１６の内部で支持された左右の回転軸１８は同軸上に位置している。
歯車２０は、各筒状部材１６から突出し互いに向かう回転軸１８部分にそれぞれ固設されており、従って歯車２０も左右に設けられている。
フレーム２２は、左右に延在し左右の筒状部材１６にその延在方向の両端が固定されると共にその延在方向の中央部が左右の筒状部材１６の中心軸を結ぶ想像線から該筒状部材１６の半径方向外方に変位しており左右の支持部材１４の間で回転軸１８を中心に上下に揺動可能に設けられている。本実施例では、フレーム２２は、金属パイプからなり門型に屈曲形成されている。

回転ドラム２４は、左右の歯車２０の間に配設されている。
図２に示すように、回転ドラム２４は、筒体４０と、筒体４０の内周面に設けられた２枚の羽根４２０２、４２０４とを有し、ラック部材３２は筒体４０の外周面に設けられている。
筒体４０は、コンクリートミキサー車のアジテータと同様に、その長手方向（軸心方向）の中央部で径が最も大きい大径面部４００２と、大径面部４００２の一端から筒体４０の長手方向に離れるにつれて次第に内径が小さくなる円錐面状の第１傾斜面部４００４と、大径面部４００２の他端から筒体４０の長手方向に離れるにつれて次第に内径が小さくなる曲面状の第２傾斜面部４００６とで構成されいる。
第１傾斜面部４００４の端部には、コンクリート出し入れ用の円形の開口４０１０が設けられている。
第２傾斜面部４００６の端部は、円形の平板状の底面部４０１２として形成され、底面部４０１２の中心には軸受孔４０１４が形成されている。
なお、筒体４０の容量は、例えば、２０〜１００リットル程度とすると、大きなスペースをとることがなく好ましく、特に、２０〜５０リットル程度であるとより好ましい。

羽根４２０２，４２０４は筒体４０の内周面に固設され、コンクリートミキサー車のアジテータと同様に、開口４０１０が底面部４０１２よりも上方に位置するように筒体４０を傾けてその軸心回りに回転させると、この回転に伴ってコンクリートがすくい上げられると共に重力により該羽根４２０２，４２０４から滑り落ちて落下するように構成されている。本実施例では、羽根４２０２、４２０４は、コンクリートミキサー車のアジテータと同様に、所定幅を有する薄板材が筒体４０の内周面に螺旋状に延在するように固定されている。２枚の羽根４２０２、４２０４は筒体４０の周方向に１８０度の位相をずらして設けられている。なお、羽根の形状や配置構造は、実施例の構造に限定されず、要するにコンクリートが筒体４０の回転に伴い緩やかに混ぜられる構成であればよい。
図２（Ｂ）に示すように、羽根４２０２，４２０４は筒体４０の中心軸に近い内側縁が、筒体４０の内周面に固設された外側縁よりも底面部４０１２側に傾斜するように設けられ、また、第２傾斜面部４００６では、底面部４０１２に近づくにつれてその幅（内側縁と外側縁との間の間隔）が次第に小さくなるように形成されている。なお、羽根の枚数は１枚でもよく、あるいは、３枚以上であってもよい。

図１に示すように、筒体４０は、フレーム２２の延在方向の中央部に該筒体２２の底面部４０１２が臨みフレーム２２の延在方向の両端部の内側に該筒体２２の長手方向の中央部の両側の大径面部４００２箇所が臨むように配設され、筒体２２の底面部４０１２の中央部は軸受孔４０１４および軸受装置４０１６を介してフレーム２２の延在方向の中央部に該筒体４０の軸心回りに回転可能に連結されている。
また、図１に示すように、ラック部材３２は円環状を呈しており、ラック部材３２は筒体４０の長手方向の中間部における大径面部４００２に取着された円環状の取り付け板部３２０２と、取り付け板部３２０２の端部に該取り付け板部３２０２よりも大きな直径で膨出形成された鍔部３２０４と、鍔部３２０４が底面部４０１２側に臨む面の全周に形成された歯部３２０６とを備えている。そして、左右の歯車２０が底面部４０１２側から歯部３２０６にそれぞれ噛合している。

モータ２６は、一方の支持部材１４の側方の基台１２上に設けられた制御ボックス５０に収容されており、制御ボックス５０内にはモータ２６の回転速度を制御するインバータ（制御手段２８）などが収容されている。
モータ２６の動力は出力軸２６０２に出力され、この動力はベルトプーリ機構２６０４を介して左右の回転軸１８のうちの一方の回転軸１８に伝達される。
ハンドル３０は、他方の支持部材１４の側方に設けられており、円環状を呈している。
ハンドル３０の回転軸は、歯車機構６０を介して左右の筒状部材１６のうちの一方の筒状部材１８に連結されている。歯車機構６０は、ハンドル３０の回転軸と同軸上に設けられハンドル３０の回転操作により回転するウォーム６００２と、このウォーム６００２に噛合するウォームホイール６００４とを含んで構成されている。

次に、コンクリート試験用簡易傾胴形ミキサー１０の作用、効果について説明する。
ハンドル３０を回転操作すると、歯車機構６０を介して左右の筒状部材１６のうちの一方の筒状部材１８が回転軸１６を中心に回転し、これによりフレーム２２が左右の回転軸１６を中心として上下方向に揺動する。フレーム２２が上下方向に揺動すると、筒体２２の底面部４０１２の中央部が軸受装置４０１６を介してフレーム２２の延在方向の中央部に連結されているので、回転ドラム２４がフレーム２２と一体に上下方向に揺動する。本実施例では、図１に示すように、開口４０１０が真上を向いた回転ドラム２４の鉛直状態と、開口４０１０が真下を向いた回転ドラム２４の鉛直状態との間で上下に揺動される。
回転ドラム２４を所望の上下揺動状態に揺動させたならば、ハンドル３０から手を離す。この状態で、回転ドラム２４は、フレーム２２、筒状部材１６、ウォームホイール６００４、ウォーム６００２を介してハンドル３０に連結されているので、回転ドラム２４の自重による回転が阻止され、回転ドラム２４は所望の上下揺動状態に保持される。

また、モータ２６を駆動すると、モータ２６の動力は、出力軸２６０２からベルトプーリ機構２６０４を介して左右の回転軸１９のうちの一方の回転軸１８に伝達され、該回転軸１８に取着された歯車２０が回転する。この一方の回転軸１８の歯車２０が回転すると、歯車２０にラック部材３２の歯部３２０６が噛合しており、また、筒体２２の底面部４０１２の中央部が軸受装置４０１６およびフレーム２２を介して筒体４０の軸心回りに回転可能に支持されていることから、回転ドラム２４はその軸心回りに回転される。この場合、他方の回転軸１８０の歯車２０は、筒体４０と共に回転するラック部材３２の歯部３２０６により回転され、したがって、左右の歯車２０は、筒体４０の外周面の周囲に位置して軸受装置４０１６と共に回転ドラム２４の軸心回りの回転を案内する案内手段としても機能している。
また、モータ２６により回転ドラム２４が回転されると、２枚の羽根４２０２，４２０４も筒体４０と一体に回転する。

本実施例では、図１に示すように、ハンドル３０の操作により回転ドラム２４を開口４０１０が真上を向いた鉛直状態とし、例えば、傾胴形重力ミキサー、水平二軸形強制練りミキサー、パン形強制練りミキサーなどのミキサーにより練られたコンクリートを開口４０１０から回転ドラム２４の内部に投入する。
次に、ハンドル３０の操作により、図１（Ｂ）の想像線で示すように、回転ドラム２４を所望の揺動状態に、すなわち、開口４０１０が底面部４０１２よりも上方に位置するように筒体４０を傾け、コンクリートの運搬に使用されるコンクリートミキサー車のアジテータと同じ角度に傾斜させる。
そして、実際のコンクリートの運搬時と同様に、モータ２６を所望の低速回転で駆動して回転ドラム２４を回転させると、コンクリートは、羽根４２０２，４２０４によりすくい上げられ、また、重力により羽根４２０２，４２０４から滑り落ち羽根４２０２，４２０４から落下することで、筒体４０の内部で所望の時間緩やかにかき混ぜられる。
所望の時間が経過したならば、モータ２６を停止し、ハンドル３０の操作により開口４０１０が真下を向いた鉛直状態とし、コンクリートを、例えば、練り板（いわゆるフネ）と呼ばれる容器に排出し、その後、コンクリートの性状の試験として、スランプ試験や、空気量測定試験、温度試験、圧縮強度試験などが行なわれる。

したがって、本実施例によれば、コンクリートミキサー車により３０分乃至６０分程度かけて現場に搬送された状態のコンクリート、すなわち現場で実際に打設される際のコンクリートの各種性状についての試験を、言い換えると、コンクリートミキサー車を模擬した試験を、試験室内において行なうことが可能となる。
そして、このような試験を試験室内で行なえることにより、建物の用途に応じ、コンクリートを構成する各種材料の選択や混合比などをより正確に決定することが可能となる。
また、コンクリート試験用簡易傾胴形ミキサー１０は、上述のように必要最小限の部材で構成され、筒体の容量も小さいため小型である。したがって、試験室内に大きなスペースを確保することなく設置できる利点があり、また、安価に製造できる利点もある。

コンクリート試験用簡易傾胴形ミキサーの説明図である。 回転ドラムの説明図である。

符号の説明

１０……コンクリート試験用簡易傾胴形ミキサー、１２……基台、１４……支持部材、１６……筒状部材、１８……回転軸、２０……歯車、２２……フレーム、２４……回転ドラム、２６……モータ、３０……ハンドル、３２……ラック部材。

Claims (6)

1. 車輪が設けられ左右の幅および前後の長さを有する走行可能な基台と、
   左右方向に間隔をおき前記基台から立設された左右の支持部材と、
   前記左右の支持部材の上部で互いに同軸上で左右方向かつ水平方向に延在し前記上部で回転可能に支持された筒状部材と、
   前記各筒状部材の内部で回転可能に支持され互いに同軸上に位置する左右の回転軸と、
   前記各筒状部材から突出し互いに向かう前記回転軸部分にそれぞれ固設された左右の歯車と、
   左右に延在し前記左右の筒状部材にその延在方向の両端が固定されると共にその延在方向の中央部が前記左右の筒状部材の中心軸を結ぶ想像線から該筒状部材の半径方向外方に変位しており前記左右の支持部材の間で前記回転軸を中心に上下に揺動可能なフレームと、
   前記左右の歯車の間に配置された回転ドラムと、
   前記左右の回転軸のうちの一方を回転駆動するモータと、
   前記モータの回転速度を制御する制御手段と、
   前記フレームが前記回転軸を中心として上下方向に揺動するように前記左右の筒状部材の一方を回転させるハンドルとを備え、
   前記回転ドラムは、筒体と、前記筒体の内周面に設けられた羽根と、前記筒体の外周面に設けられたラック部材とを有し、
   前記筒体は、その軸心方向の中央部が最も内径が大きく、中央部から離れるにつれて次第に内径が小さくなるように形成され、その軸心方向の一端に底部が設けられ、その軸心方向の他端にコンクリート出し入れ用の開口が設けられており、
   前記羽根は前記筒体の内周面に固設され、前記開口が前記底部よりも上方に位置するように前記筒体を傾けてその軸心回りに回転させると、この回転に伴ってコンクリートがすくい上げられると共に重力により該羽根から滑り落ちて落下するように構成され、
   前記ラック部材は、前記筒体の長手方向の中央部で前記底部に向けられた歯部が該筒体の外周面の全周にわたって延在するように固設され、前記歯部に前記底部側から前記左右の歯車が噛合しており、
   前記筒体は、前記フレームの延在方向の中央部に該筒体の底部が臨み前記フレームの延在方向の両端部の内側に該筒体の長手方向の中央部の両側の外周面箇所が臨むように配設され、
   前記筒体の底部の中央部は前記フレームの延在方向の中央部に該筒体の軸心回りに回転可能に連結されている、
   ことを特徴とするコンクリート試験用簡易傾胴形ミキサー。
2. 前記羽根は、前記筒体の内周面に螺旋状に旋回しつつ該内周面に固設されていることを特徴とする請求項１記載のコンクリート試験用簡易傾胴形ミキサー。
3. 前記羽根は、前記筒体の内周面に互いに位相をずらして複数設けられていることを特徴とする請求項２記載のコンクリート試験用簡易傾胴形ミキサー。
4. 前記ハンドルと前記左右の筒状部材の一方との間は、ハンドルの回転操作により回転するウォームと、このウォームに噛合するウォームホイールとを含んだ歯車機構により連結されていることを特徴とする請求項１記載のコンクリート試験用簡易傾胴形ミキサー。
5. 前記フレームは金属製のパイプ材からなり門型を呈していることを特徴とする請求項１記載のコンクリート試験用簡易傾胴形ミキサー。
6. 前記筒体の容量は、２０から５０リットルであることを特徴とする請求項１記載のコンクリート試験用簡易傾胴形ミキサー。

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