JP2006110936A

JP2006110936A - コンクリートホッパ。

Info

Publication number: JP2006110936A
Application number: JP2004302726A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Harimoto; 俊幸播本
Original assignee: ORU JAPAN KK
Current assignee: ORU JAPAN KK
Priority date: 2004-10-18
Filing date: 2004-10-18
Publication date: 2006-04-27

Abstract

【課題】
コンクリートホッパにおいて、正確に生コンクリートの貯留量を検出し、その検出値に連動してコンクリートホッパのゲートの開口度合いを操作し、バッチャープラント設備の自動運転を可能とする。
【解決手段】
コンクリートミキサーの排出口に設けられるコンクリートホッパにおいて、該コンクリートホッパに一時貯留される生コンクリートの重量を検知する重量センサーを取り付け、該重量センサーの信号によりコンクリートホッパのゲートの開口度合いを制御するゲート開閉制御手段を設け、ゲート開閉制御手段は、前記重量センサーにより、一時貯留される生コンクリートが予め定められた重量であることを確認し、確認後にゲートの開口を開始して生コンクリートを排出し、所定の減量速度に到達するまでは徐々に開口面積を大きくし、生コンクリートが全て排出されたことを確認しゲートを閉じるように制御される制御回路を具備する。
【選択図】図３

Description

本発明は、生コンクリートプラントなどに使用するコンクリートミキサーの排出口に設けられるコンクリートホッパに関する。

従来、生コンクリートプラントなどに使用するコンクリートミキサーの排出口に設けられるコンクリートホッパから、ミキサー車に積み込む場合には、コンクリートホッパ内に所定の生コンクリート容量が貯留されているかを、コンクリートホッパ内のレベル計で目視し、所定容量が貯留されていることを確認してからコンクリートホッパのゲートを手動操作して生コンクリートをミキサー車に積み込こんでいた。
また、ミキサー車に積み込みが終了したか、コンクリートホッパ内を作業員が目視して空になったことを確認して、コンクリートホッパのゲートを閉じ、生コンクリートのミキサー車への積み込みを完了していた。
このように、コンクリートホッパ内を作業員が目視していたのは、通常のレベル計では正確に生コンクリートの貯留容量の検出が困難であること、日本工業規格等でコンクリートホッパ内の容量を検出することが定められていることなどに起因していた。そこで、コンクリートホッパ内の生コンクリートの容量を正確に検出するため、作業員の目視によらずに、例えば、特許文献１に開示されているように、超音波センサーを用いてコンクリートホッパ内の生コンクリートの液面位置を検出して、貯留されている容積を算出する方法も提案されている。

ところで、生コンクリートプラントなどに使用するコンクリート等のホッパの排出ゲートにおいて、生コンクリートが液状であり、かつ、砂利やセメントミルクや水などから構成されているため、水分を遮断する必要から所謂ラバーシールゲートが採用されているが、例えば、特許文献１に開示されているように、ラバーシールを一対のローラで挟圧し完全に水をシールしているが、生コンクリートプラントなどには砂利が混入されており、ラバーシールを一対のローラで挟圧するコンクリート排出ゲートであるのとスムーズな排出ができないという問題点があり、バッチャープラント設備のなかで唯一自動運転ができない部分であった。
その理由は、筒状のラバーシールの排出口を外側から一対のローラで挟んでいるが、通常、建築用の生コンクリートは液状であり、この生コンクリートをコンクリートホッパからミキサー車に積み込む時、一度に全開するとミキサー車が飲み込めず溢れてしまったり、生コンクリートがはねて車を汚したりすることから、ゲートをオペレータの勘と経験で調整しながら開いて行くのが現状であり、機械による自動運転が難しいものであった。
また、ゲート開口調整が難しい理由として、製造する生コンクリートが何千種類とあり、それぞれの流動性が違うこと、そして、砂利（40ｍｍ以下）が含まれる為少しのゲートの開きであれば砂利が詰まり排出ができなくなり、詰まりを除く為ゲートを開くと、どっと生コンが排出してあふれたり、跳ねたりする不都合があり、その部分の調整が機械だけでは難しく、人の経験による操作が必要となり自動運転ができない理由でもあった。

従来のゲートの開閉方法を、図１１〜１３を用いて説明すると、図１１に示すように、通常の閉状態ではホッパ排出口aに筒状のラバーシールｂが締め付けバンド等で固着され、一対の締付ローラｃとシリンダーｄからなる締付部材eでラバーシールｂを挟んでゲートを構成しているが、コンクリート製品を排出してミキサー車に積み込む場合には、図１２に示すように、オペレータの経験でゲートを開けたり閉じたりして、様子を見ながらゲートを少しずつ開けて、最後に図１３に示すように全開とし、なるべく短時間にコンクリートホッパからミキサー車に積み込まなくてはならない。すなわち、図１１に示すように、現状のゲートは筒状のラバーシールbを一対の締付ローラcとシリンダーｄで挟圧し、排出時には、図１２に示すように、一対のローラｃを少し後退させて細長い隙間の開口ｆを形成して排出する。
しかし、細長い隙間の開口ｆでは初めは排出するが、直ぐに、図１２(ｃ)に示すように、砂利Ａ等が開口ｆに詰まり引っ掛って排出ができなくなる。そこで、引っ掛った砂利を排除するために開口を広げると、どっと大量の生コンクリートが排出されて、ミキサー車の供給口が飲み込めなくなり、供給口から溢れてしまうことがあった。
つまり、ゲートは少しの開状態でも砂利が詰まらない構造が必要であるが、従来の一対の平行ローラーでは細長い隙間であり、砂利が詰まらない開口となると排出量が多くてミキサー車が生コンを飲み込まなかったり汚れたりするという不都合があり、逆に、それを回避する細長い幅の開口では、砂利Ａが開口ｆに詰まってしまうという不都合があった。
そして、このゲートの操作は、バッチャープラント設備の唯一自動運転ができない部分であるために、必ずオペレータを必要とするものであった。

このため、本発明者は、締付部材がシリンダの伸縮によってラバーシールを押圧しゲートの開閉を行うコンクリートホッパの排出ゲートにおいて、締付部材の二本のローラの配列を直線状と「く」の字状とに配列する配列制御手段を設け、ラバーシールを押圧してゲートを閉状態とする際には二本のローラの配列を直線状として挟圧し、ゲートを半開状態とする初期段階では二本のローラの配列を「く」の字状として後退しラバーシールの開口断面を菱形とし、ゲートを全開状態とする通常段階ではラバーシールの開口断面が円形となるようにローラを外側に退避させ、バッチャープラント設備の自動運転を可能とするコンクリートホッパのゲート構造を提供している。
特開平８−１５９８４６号公報特開２００１−３４１１２０号公報特願２００４−２７０４２４

上述したように、コンクリートホッパ内の生コンクリートの貯留量を容積で検出することは、凡その貯留量を検出するのには、目視や種々のレベル計を用いれば可能であるが、コンクリートホッパが逆四角錐の形状であることから、ホッパの上部での数cmの誤差でも貯留量に換算すると、大きな誤差になり、特に、排出初期の貯留量変化では正確な数値が得られないという問題点があり、生コンクリートの液面が波立ったりするだけでレベルの検出が不正確になるので、生コンクリートの排出量を制御するコンクリートホッパのゲートに用いるのには不向きであるという問題点があった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、コンクリートホッパにおいて、正確に生コンクリートの貯留量を検出し、その検出値に連動してコンクリートホッパのゲートの開口度合いを操作して、種々の生コンクリートの排出初期から完了までを最適な減量速度に制御し、バッチャープラント設備の自動運転を可能とするコンクリートホッパのゲートを提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、コンクリートミキサーの排出口に設けられるコンクリートホッパにおいて、該コンクリートホッパに一時貯留される生コンクリートの重量を検知する重量センサーを取り付け、該重量センサーの信号によりコンクリートホッパのゲートの開口度合いを制御するゲート開閉制御手段を設けたことを特徴とするコンクリートホッパである。
請求項２の発明は、前記請求項１に記載のコンクリートホッパにおいて、前記ゲート開閉制御手段は、前記重量センサーにより一時貯留される生コンクリートが予め定められた重量であることを確認し、確認後にゲートの開口を開始して生コンクリートを排出し、所定の減量速度に到達するまでは徐々に開口面積を大きくし、生コンクリートが全て排出されたことを確認してからゲートを閉じるように制御される制御回路を具備することを特徴とするコンクリートホッパである。
請求項３の発明は、前記請求項２に記載のコンクリートホッパにおいて、前記ゲートは、所定の減量速度に到達するまでは菱形開口を正方形に近づけるように徐々に開口面積を大きくし、次にほぼ円形になるように開口するように制御する制御手段を具備することを特徴とするコンクリートホッパである。
請求項４の発明は、前記請求項２から３に記載のコンクリートホッパにおいて、前記所定の減量速度は、生コンクリートのスランプ値又はフロー値によって定まる値であることを特徴とするコンクリートホッパである。

本発明によれば、コンクリートホッパにおいて、正確に生コンクリートの貯留量を検出し、その検出値に連動してコンクリートホッパのゲートの開口度合いを操作して、種々の生コンクリートの排出初期から完了までを最適な減量速度に制御できるという効果が得られる。
また、ゲートを開口初期段階で、ゲート開口断面の縦横寸法の比率が小さく、又は円に近い開口となるので、ゲートを半開状態でも砂利がゲート開口に詰まることがなく、ラバーシールの接触面に対して砂利が無理に通過する量を減らすことからラバーシールの耐用期間が延びるとういう効果も得られる。更に、コンクリートホッパのゲートに砂利が詰まることがないことから、コンクリートをミキサー車へ自動制御により積み込むことが可能となり、バッチャープラント設備の自動運転を可能とするという効果が得られる。

[実施例]
ここで、本発明に好適なコンクリートホッパの実施例を、図面に沿って説明する。
図１は、実施例のコンクリートホッパを用いたバッチャープラント設備の全体を示したもので、コンクリートホッパ１は生コンクリートを一時貯留するもので、コンクリートミキサー７と分離してコンクリートホッパ単独構造とし重量センサー21を組み込み、その検出値によってホッパ１の下端部には設けたゲート２の開口度合いを制御し、ゲート２の直下に待機するミキサー車６の供給口に所定量の生コンクリートを供給する。
コンクリートホッパ１の上流にはコンクリートミキサー７が位置し、更に、その上流には計量ホッパ８、及び、セメント、砂利、砂の各貯留ビン９が設けられ、ミキサー車６が積載する生コンクリートの量に対応して、所定量のコンクリート、砂利、砂を計量ホッパ８で計量し、計量された原料に水を供給してコンクリートミキサー７で所定量の生コンクリートを製造し、コンクリートホッパ１に製造した生コンクリートを一時貯留する。

[コンクリートホッパの計量器構造]
[実施例]
実施例は、図２及び図３に示すように、コンクリートミキサー７と分離してコンクリートホッパ１の単独構造としコンクリートホッパとミキサー床面の間に重量センサー21を組み込んだ構造にし、コンクリートホッパの形状は従来公知のものと同じ形状で生コンクリート３を貯留する逆四角錐の形状のコンクリートホッパ１で、重量センサー21として３個の圧縮型ロードセル21(21a,b,c)が組み込まれている。
この実施例の圧縮型ロードセル21の設置構造は、まず、コンクリートミキサー７の下端にミキサー床面71があり、ミキサー床面71のコンクリートホッパ１の設置部分には３個のロードセルベース72をなるべく正三角形の頂点に位置するように設置し、その上に３個の圧縮型ロードセル21を固定し、コンクリートホッパ１の最上部の外周11にロードセル受けである張り出したベース取付部12を設け、３個のロードセル21a,b,cの上面に載せる。
したがって、コンクリートホッパ１が三点でロードセル21a,b,cで支持され、コンクリートホッパの重量がロードセル21a,b,cの数値となって検出される。実施例のロードセル21a,b,cの3点支持の実施例の場合は、コンクリートホッパ１の逆四角錐の上面が四方形であり、そのベース取付部12の一枠辺12aの中心に1個のロードセル21aを設置し、なるべく正三角形の頂点に位置するように、その対枠辺12cの両端に1個づつロードセル21b,cの計３個のロードセル21を設置したものである。
この圧縮型ロードセル21a,b,cの３点支持の設置構造では、３個のロードセル21a,b,cの重量の平均値を算出するので、より正確な値が検出でき、実際の実験でも計量誤差が10ｋｇ以下であり、充分許容範囲である。

[別のロードセルの実施例]
次に、コンクリートホッパの計量器構造の別の実施例を、図４、図５に示して説明する。
この実施例の場合は、圧縮型ロードセルを１固にして、経済性や保守性を高めた例であるが、前述の実施例と同様にコンクリートホッパ１の逆四角錐で上面が四方形であるが、そのベース取付部12の一枠辺12aの中心に圧縮型ロードセル22を１個設置し、その対枠辺12cの両端に自在ジョイント金具23を２個(23a,23b)を設置したものである。
この圧縮型ロードセル22の１点支持の設置構造では、計量誤差が20ｋｇ以下であり、生コンクリート4.5ｍ³で重量約11tonなので誤差20ｋｇで0.2%以下となるのでゲートの操作及び重量確認にはロードセル1点設置でも許容範囲である。
以上のように、実施例及び別の実施例での実験の結果、生コンクリートが液状であること、及びコンクリートホッパ形状が逆四角錐の形状である為に、均一にホッパ内に貯蔵されるので誤差が少ない。

[コンクリートホッパのゲート構造 ]
コンクリートホッパの計量器構造は、上述したように、実施例及び別の実施例のいずれでも良く、ここでは、実施例のコンクリートホッパの計量器構造を用いて、コンクリートホッパのゲート構造を図６から図１０を用いて説明する。
前述したように、従来のコンクリートホッパのゲート構造では、高スランプ及びフロー値（高流動）の生コンクリートの積載時に、初期排出での開口面積を小さくして生コンクリートの排出量を抑えなければ、ミキサー車が飲み込めず生コンクリートが溢れてしまう。この為、初期排出での開口面積を小さくするが、従来のゲートでは開きが極端な長方形なので、この際の40ｍｍ以下の開きでは砂利で目詰まりを起し、逆に、砂利の目詰まりを防ぐためゲートを開くと生コンクリートが溢れたり飛び散ったりする。

そこで、実施例では、図９(a)に示すように、排出初期では菱形開口形状にし、徐々に正四角形に近づけ、最後は図９(ｂ)に示すように、ほぼ円形にして全開状態にするものである。
この構成を更に詳しく説明すると、図６に示すように、セメント、砂利、砂、水等を混合して生コンクリートを一時貯留するコンクリートホッパ１の下部の排出ゲート２の断面図で、ホッパ１の下部排出口13の外側には、ゲートを構成する筒状のラバーシール２を取り付けバンド等で固定している。このラバーシール２は、図８に示すように、適度の厚みを有しており、内周に耐磨耗ゴム24が設けられ、外周のゴム25にはナイロンハブ26が埋め込まれ、ローラ４が当接しない箇所は肉厚部2７が配置されているが、ラバーシール(排出ゲート)２の外側に対向するローラ４(図８では一方のみ図示した。)からなる一対の締付部材３がラバーシール２を挟んで相対向する位置に配設され、締付部材３がシリンダ５の伸長によってラバーシール２が互いに押圧して水分が下に漏れないように閉状態に維持しており、排出ゲートを半開状態、及び全開状となる場合には操作部(図示せず)からの指令により、シリンダ５が縮む方向に作動する。
また、この締付部材３及びシリンダ５はホッパ１の下部排出口13近傍の固定フレーム14に設けられており、一対の締付部材３の上端は固定フレーム14の排出口13近傍の回動軸31a,31bを中心に揺動し、一対の締付部材３の下端はそれぞれ片側二本の締付ローラ41a,41b（41c,41d）が設けられ、これら締付ローラ41a,41b（41c,41d）に伸縮方向にシリンダ５の駆動軸51a,51bが連接しており、フレーム14に設けられたシリンダ取付部材52a,52bを介してこれも揺動自在に取り付けられている。

前述した締付部材３、ローラ４、シリンダ５の更に詳細な構成を、図７及び図８に沿って説明する。
図７は、揺動する締付部材３の下端部の主要部を上から見た平面図で、締付部材３は筒型のラバーシールの幅よりもやや広い一対の両端部フレーム32a,32bと連結フレーム33とから構成され、上端部は、図６に示したように、それぞれ回動軸31a,31bを中心に揺動自在に軸支されている。
締付部材３の下端部の両端部フレーム32a,32bの開放側には、二本の締付ローラ41a,41bが直線方向に連設されているが、一方の端部フレーム32aには軸受(揺動可能)34aが設けられ、ローラ41aの外側に向かう側のローラ軸42aは、回転自在に且つ軸方向に移動自在に軸受34aに軸支されている。このローラ軸42aは、後述する図７、図８に示すように、締付ローラ41a,41bが引っ張られた時に、移動を許容するように所定の長さＸを有しており、末端部は脱落を防ぐために軸受34aの内径よりも大きな径のストッパ43aが設けられている。一方、ローラ41aの内側に向かう側のローラ軸42aは、ローラ41aの端部凹部44aに設けられ、後述するシリンダ軸51aの先端部54aに揺動自在の軸受35aに回転自在に軸支され、ローラ軸42aの末端のストッパ45aが設けられ脱落を防止している。

ここで、軸受34aについて、図８を用いて詳細な構成を説明すると、端部フレーム32aに固着具342aにより軸受け枠体341aが取り付けられ、軸受け枠体341aには揺動自在に軸受け本体343aが嵌合されており、他方、軸受け本体343aに接するローラ軸42aの外周にはオイレスベアリング344aが設けられスラスト方向(軸42a方向)ヘ移動できる構成になっている。したがって、ローラ軸42aは回転自在で、かつ、軸線方向に移動自在に軸受34aで支持されている。
また、シリンダ軸51aの先端部54aは二股の軸受け取付部541a,541bが設けられ、軸受け取付部541aには、固着具342aにより軸受け枠体341aが取り付けられ、軸受け枠体341aには揺動自在に軸受け本体343aが嵌合され、ローラ軸42aは回転自在に軸受34aで支持されている。
締付ローラ41aと一対である他の締付ローラ41bも、先端部54aに対して左右対象であるだけで、同様の構成を有している。また、ラバーシール(排出ゲート)２の反対側の締付ローラ41c,41dも、シールを挟むように同様の構成となっている。

次に、シリンダー５について説明すると、図６に示したように、シリンダ本体53a（53b)はフレーム14に設けれたシリンダ取付部材52a(52b)を介してこれも揺動自在に取り付けられ、シリンダ本体53aから進退するシリンダ軸51aは、一旦、締付部材３の下端部の両端部フレーム32a,32bを連結する連結フレーム33のほぼ中央部に設けたスラスト軸受36a(軸51a方向軸受)で支持され、更に、シリンダ軸51の先端の先端部54aには前述したように軸受35aが設けられ、図６(b)はゲートが閉状態Ｂである時の図で、締付部材３がシリンダ５のシリンダ軸51a,51bが繰り出され伸長によってラバーシール２を互いに押圧している状態の図である。即ち、締付部材３の二本のローラ41a,41b(41c,41d)の配列を直線状として、この直線状の二本のローラ41a,41b(41c,41d)がラバーシール２を狭圧してゲートを閉状態とする図である。

図７において、シリンダ軸51aには、先端部54aとスラスト軸受36aの中間位置にストッパー55aが設けられ、スラスト軸受36aとシリンダ本体53aの間にシリンダ軸51aにはスプリング止56aを設け、スラスト軸受36aとスプリング止56aとの間で互いにこれらを反方向に押圧するスプリング57aが設けられている。
このストッパー55aの構成と作用を図８と併せて説明すると、ゲートを半開状態Ｃとする初期段階において、二本のローラ41a,41bの配列を「く」の字状とするために、シリンダ軸51a(51b)を縮めてシリンダ本体53aに引き込ませると、先ず、シリンダ軸51a(51b)の先端部54aが連結フレーム33に対しても後退し、軸受35a,35bも後退し、図９の拡大図に示すように、二本のローラ41a,41bも直線状の配列から、先端部54aを屈曲点として「く」の字状の配列となり、閉状態の開口線Ｚに対して、ローラ軸線42が平行でななく斜めとなり、全体では断面菱形開口Ｃとなる。

この「く」の字状の傾斜角度は、各ローラ41a,41bの長さ約40cm(一対のローラでは約80cm)に対して３〜５cmの高さが適当であり、直径５cm以下の砂利の通過を許容する。ストッパー55aはこの「く」の字状の屈曲度合いを規制するためのもので、更に、次のゲートを全開状態とする通常段階では二本のローラ41a,41bをラバーシール２の開口断面が円形開口Ｄ(内壁直径約50cm)となるように、シリンダ軸51aの後退に伴って締付部材３を外側に退避させるためのものである。
すなわち、シリンダ軸51の後退で、先ず、ストッパー55aが連結フレーム33に当接するまでは、締付部材３は揺動しないが、図８に示すように、ストッパー55aが連結フレーム33に当接すると、締付部材３と「く」の字状の配列の二本のローラ41a,41bの全体が後退して通常段階になり、筒状のラバーシール２は二本のローラ41a,41bによる規制が無くなるので、ゲートが全開状態となり本来の断面円形Ｄ（図10）の開口になる。
なお、スプリング5７aは、シリンダ軸51aの後退時において、スラスト軸受36aとスプリング止56aとの間で互いにこれらを反方向に押圧して、締付部材３が動いて二本のローラ41a,41bが直線状に戻るの防止するためのものであり、締付部材３が二本のローラ41a,41bが定位置を維持するためのものである。

以上のように、実施例のコンクリート用ホッパ排出ゲートでは、ゲートを半開状態とする初期段階では二本のローラの配列を「く」の字状として後退しラバーシールの開口断面は縦横の比率が小さく、より正方形に近い菱形開口Ｃとしたので、ゲートの排出断面積は同じでも、従来のゲート断面の縦横の比率が大きく細長い開口とは異なり、図９(b)に示すように、コンクリート中に混在する径の大きな砂利(直径5cm以下)Ａ等が通過し、菱形開口Ｃに引っ掛かることもなく、結果として菱形開口Ｃ、円形開口Ｄで砂利が詰まることが無くなる。また、ローラを二分割しただけの比較的簡単な構成であるので、堅牢な構造にすることができ、コンクリート製品のように重量があり、ラフな使用にも耐える構造にすることも可能である。また、この実施例は、２本のシリンダー５だけで良いことから部品点数も多くなく、ローラ４部分を改造し、従来のゲートの２本のシリンダーを転用することでも対処できる。

[コンクリートホッパのゲート作動]
以上のようなホッパ１のゲート２構造を用いてミキサー車６への供給方法を説明するが、生コンクリートは、それぞれのスランプ値やフロー値でミキサー車の生コンクリート積み込み速度が異なり、低スランプでは速度が落ち、高スランプや高流動では生コンクリートの飛び散りが多くなる。
本発明の実施例では、それぞれ生コンクリートのスランプ値やフロー値が異なっても、それぞれに適した排出速度、すなわち、コンクリートホッパ１の減量速度があり、ゲート２に砂利が詰まることが無くなることから、ゲート２が予め決められた所定の速度で減量するまでゲートを徐々に開くことを特徴としたものである。
ここで、生コンクリートでいうスランプ値及びフロー値について説明すると、生コンクリートのスランプ値とは、上の内径が10cm、下の内径が20cm、高さが30cmの鋼製中空のコーンに詰めた生コンクリートが、コーンを引き抜いた後に最初の高さからどのくらい下がる(スランプする)かを示すものであり、スランプ値が大きいとコンクリートは柔らかいコンクリートということになる。また、最近では高流動性コンクリートの要請が高まりつつあり、この場合には、スランプのほかにフロー値、すなわち、スランプ試験後コンクリートの広がり具合で流動性を判断することも多く、これらを併用してコンクリートの柔らかさと流動性を判定している。

次に、各スランプ値での、生コンクリートが詰まることも溢れることもないスムーズな供給である最適な供給速度、すなわち、実施例のゲート構成で、ロードセル21でのリアルタイムでホッパ１の重量を検出し経過時間に対比させた「所定の減量速度」と、ゲートの終了作動とを次に示す。
（１）高流動生コンクリートの場合。
水に近い高流動の生コンクリートの場合には、減量速度が250〜350ｋｇ/秒になるまで少しずつ（実施例でシリンダーの開速度3〜6ｃｍ/秒）ゲートを開く、排出完了後一旦ゲート全開した後閉じる
（２）高スランプ(18cm以上：柔らかい)の場合。
高スランプ(18cm以上)の場合には、減量速度が200〜320kg/秒になるまで少しずつ（シリンダーの開速度3〜6ｃｍ/秒）ゲートを開く、排出完了後一旦ゲート２を全開した後閉じる。
（３）中スランプ(12cm〜18cm)の場合。
中スランプ（12cm〜18cm）の場合には、減量速度が130〜250ｋｇ/秒になるまで少しずつ（実施例でシリンダーの開速度3〜6ｃｍ/秒）ゲートを開く、排出完了後に一旦ゲート２を全開した後閉じる。
（４）低スランプ(10cm〜12cm：硬い)の場合。
低スランプ(10cm〜12ｃｍ)の場合には、減量速度が100〜150ｋｇ/秒になるまで少しずつ(実施例でシリンダーの開速度3〜6ｃｍ/秒)ゲートを開く、排出完了後一旦ゲート２を全開した後閉じる。
（５）スランプ値が（8〜10ｃｍ）の場合。
スランプ値が（8〜10ｃｍ）の場合には、減量速度が100〜150ｋｇ/秒になるまで少しずつ(実施例でシリンダーの開速度3〜6ｃｍ/秒)ゲート２を開く、ゲート２を全開しても減量しない場合もあるので、この場合は一旦全閉し直ぐに全開する作動を行い、これをホッパ内の生コンクリートが減量するまで繰り返す
なお、減量し始め、減量速度が100〜150ｋｇ/秒範囲に入るようゲートの開閉状態を維持し、すなわち、ゲート２を何度も開閉することによりその都度ラバーシル内の生コンクリートが徐々に排出される。
そして、完全排出後全閉とする。
（６）スランプ値が（8ｃｍ以下）の場合。
スランプ値が（8ｃｍ以下）の場合には、ミキサー車６を必ずコンクリートホッパゲートの下に待機させ、ミキサー７からコンクリートホッパ１に生コンクリートが排出される前にコンクリートホッパゲートを予め15cmほど開ける。その後に減量速度が100〜150ｋｇ/秒になるまで少しずつ(シリンダーの開速度3〜6ｃｍ/秒)ゲートを開く、ゲートを全開しても減量しない場合もあるので、この場合一旦全閉し、直ぐに全開する作動をホッパ内の生コンクリートが減量するまで繰り返す。
つまり、非常に硬い生コンクリートの場合には、ゲートを閉じた状態でコンクリートホッパに生コンクリート投入すると、流動性が悪い生コンクリートは、コンクリートホッパに落ちた時点で生コンクリートが締まった状態になり排出が難しくなるからである。
そして、減量し始めると減量速度が100〜150ｋｇ/秒範囲に入るようゲートの開閉状態を維持する。

上記の高流動や各スランプの生コンクリートにおいて、減量速度に範囲を設けているのは同じスランプでも、各工場によって使用する生コンクリート原料の回収水の量や濃度及び砂の品質、砂利の品質等の違いがあり、投入中の飛び散り方や、粘性、付着性の違いで各工場のデータを作り排出速度を決定する必要がある。
したがって、工場によってはもっと多くの種類を選択できるようにし、コンクリートホッパゲートの自動開閉プログラムをバッチャープラント操作盤に組込み、自動開閉方法の選択は、出荷指示時（生コンクリートの配合、ミキサー車、容量、時間等）にスランプ、フロー値がバチャープラント操作盤に指示されるのでその時点でスランプ、フロー値を自動的に読み取り自動開閉方法を決定するようにしておく。

以上、実施例及び２に詳述したように、本発明のコンクリートホッパは、砂利が詰まらないホッパゲート１としたことと併せて、コンクリートホッパの重量をリヤルタイムで検出し、検出した重量より減量速度を算出して、最適な減量速度になるように自動的にホッパの開閉状態を制御することができる。したがって、従来のように、オペレータの経験でゲートを開けたり閉じたりして、様子を見ながらゲートを少しずつ開けるという運転操作が不必要で、自動的に徐々にコンクリートホッパの最適の減量速度でゲートを開口し、そして自動的に閉じることができ、ゲートを自動運転することができる。
したがって、バッチャープラント設備の唯一自動運転ができなかったコンクリートホッパゲートの部分を、本発明のコンクリートホッパゲートで自動運転が可能になったことから、全体としても自動運転ができ、ミキサー車の入庫、出庫と連動してゲートの自動開閉できるコンクリートホッパとすることもできる。

本発明の特徴を損なうものでなければ、上記の実施例に限定されるものでないことは勿論であり、コンクリート用以外でも、液状物と個体とを混合するゲートとして使用しても良い。

本発明のコンクリートホッパを用いたバッチャープラント設備の全体を示した概略図、本発明の実施例のコンクリートホッパを用いたロードセルの平面図、図２の側断面図、本発明の別の実施例のコンクリートホッパを用いたロードセルの平面図、図４の側断面図、図６(a)は本発明の実施例のコンクリート用ホッパ排出ゲートの閉状態を示す断面図、図６(ｂ)はそのゲート主要部の平面図、図６(ｂ)の締付部材３、ローラ４、シリンダ５の拡大平面図、図７の締付部材３、ローラ４、シリンダ５の主要部を更に拡大した平面図、図９(ａ)は実施例のコンクリート用ホッパ排出ゲートの半開状態のゲート主要部の平断面図、図９(ｂ)はその側断面図、実施例のコンクリート用ホッパ排出ゲートの全開状態を示す平面図、従来のコンクリート用ホッパ排出ゲートの閉状態を示す断面図、従来のコンクリート用ホッパ排出ゲートの半開状態を示す断面図、従来のコンクリート用ホッパ排出ゲートの全開状態を示す断面図である。

符号の説明

Ａ…砂利、Ｂ…閉状態の開口部、Ｃ…菱形開口(半開口)、
Ｄ…円形開口(全開口)、Ｚ…閉状態の開口線
１…ホッパ、11…ホッパ外周、12…ベース取付部、12a,12b,12c,12d…枠辺、
13…下部排出口、14…固定フレーム
２…ゲート(ラバーシール）、
21,21a,21b,21c,22…重量センサー(圧縮型ロードセル)、
23,23a,23b…自在ジョイント金具、24…耐磨耗ゴム、25…外周ゴム、
26…ナイロンハブ、27…肉厚部
３…締付部材、31a,31b…回動軸、32a,32b…端部フレーム、33…連結フレーム
34a,34b,35a,35b…軸受、341a…軸受け枠体、342a…固着具、
343a…軸受け本体、344a…オイレスベアリング、36a…スラスト軸受,
４…ローラ、41a,41b,41c,41d…締付ローラ、42a,42b…ローラ軸、
43a,43b,43c,43d…ストッパ、44a,44b…端部凹部、45a,45b…ストッパ、
５…シリンダ、51a,51b…シリンダ駆動軸、52a,52b…シリンダ取付部材、
53a,53b…シリンダ本体、54a…先端部、55a…ストッパ、56a…スプリング止,
57a…スプリング
６…ミキサー車、
７…コンクリートミキサー、71…ミキサー床面、７2…ロードセルベース、
８…計量ホッパ、９…貯蔵ビン

Claims

コンクリートミキサーの排出口に設けられるコンクリートホッパにおいて、該コンクリートホッパに一時貯留される生コンクリートの重量を検知する重量センサーを取り付け、該重量センサーの信号によりコンクリートホッパのゲートの開口度合いを制御するゲート開閉制御手段を設けたことを特徴とするコンクリートホッパ。
前記請求項１に記載のコンクリートホッパにおいて、前記ゲート開閉制御手段は、前記重量センサーにより一時貯留される生コンクリートが予め定められた重量であることを確認し、確認後にゲートの開口を開始して生コンクリートを排出し、所定の減量速度に到達するまでは徐々に開口面積を大きくし、生コンクリートが全て排出されたことを確認しゲートを閉じるように制御される制御回路を具備することを特徴とするコンクリートホッパ。
前記請求項２に記載のコンクリートホッパにおいて、前記ゲートは、所定の減量速度に到達するまでは菱形開口を正方形に近づけるように徐々に開口面積を大きくし、次にほぼ円形になるように開口するように制御する制御手段を具備することを特徴とするコンクリートホッパ。
前記請求項２から３に記載のコンクリートホッパにおいて、前記所定の減量速度は、生コンクリートのスランプ値又はフロー値によって定まる値であることを特徴とするコンクリートホッパ。