JP2007130623A

JP2007130623A - 土質改良機の混合攪拌装置

Info

Publication number: JP2007130623A
Application number: JP2006012481A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Tsutsumi; 俊郎堤; Toshikazu Yamaguchi; 俊和山口; Noboru Terasawa; 登寺沢; Kazuya Sakashita; 和也坂下; Takatoshi Fujisaki; 貴寿藤崎; Toshihiro Miyauchi; 俊博宮内
Original assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2005-10-11
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2007-05-31

Abstract

【課題】硬い岩石等を噛み込んだ場合にも混合攪拌機の回転動作が停止したり、或いは、混合攪拌機が故障ないし破損したりしない装置を提供することを課題としている。
【構成】原料投入口に投入された原料を製品排出口に向けて搬送するベルトコンベヤと、該原料の流れ方向に沿って該ベルトコンベヤの上方に直列に配置された攪拌カッターを有する複数台の混合攪拌機とを具備した土質改良機において、該ベルトコンベヤのベルトを弾性材料で構成し、該ベルトを支持するキャリヤローラを前記混合攪拌機と混合攪拌機との間に配置して、異物噛み込み時における該ベルトの噛み込み部分の下方撓み変形を可能にしたことを特徴とする。
【選択図】
図１

Description

この発明は、建設作業等に利用する原料土質を改良する混合攪拌装置に関するものである。更に、具体的には、混合攪拌装置の異物噛み込みによる装置の動作停止を回避する手段に関する技術である。

混合攪拌装置については、従来から多くの研究開発がされ、多くの発明や考案が文献等に開示されている。しかし、本願発明は同出願人の出願発明（特許文献１、以下従来発明１という）に類似しており、本願発明は従来発明１の改良発明に相当する。従って、混合・攪拌装置における従来装置の一般的な説明は省略し、以下に従来発明１について必要な事項を説明する。図７は従来発明１の側面図で、図８は要部の横断面図を示し、図９は図７のＣ矢視の縦断面図を示す。
公開特許公報、特開２００３−２３６３５６（半連続式混合攪拌方法及び同装置）

図７において、混合攪拌装置５０はフレーム５１と、その上側に配置された函体５２と、フレーム５１の下側に配置された原料搬送コンベヤベルト５８等から構成されている。函体５２は５個のブロック５２ａ〜５２ｅから構成され、ブロック５２ａ〜５２ｅは連結材５３によって連結されている。各ブロック５２ａ〜５２ｅは底部が開放されていると共に原料搬送コンベヤ５８と組み合わされて混合攪拌槽の機能をする。ブロック５２ａの上側は開放され、原料供給口５４として機能する。また、ブロック５２ｅの開放底部５５は製品排出口として機能する。ブロック５２ａの上方には原料土投入ホッパ５６と固化剤投入ホッパ５７が配置されている。原料土投入ホッパ５６の底部及び固化剤投入ホッパ５７の底部には図示省略の開閉シャッタが設けられており、投入量を制御できるように構成されている。なお、５９は製品搬出用のベルトコンベヤである。

ブロック５２ａ〜５２ｄの内部には、図８に示すように、混合攪拌機６０ａ〜６０ｄが設けられており、図示のようにベルトの回転方向に沿って直列に配置されている。各混合攪拌機６０（６０ａ〜６０ｄ）は放射状に溶接で固定された複数の刃物ホルダーを回転軸６１の周方向と軸方向に備え、刃物が該ホルダーに取り付けられている。更に、図９に示すように、回転軸６１は軸受け６２、６２によって支持され、継ぎ手６３を介してモータ６４によって回転制御される。混合攪拌機６０ａ〜６０ｄの４個のモータ（６４ａ〜６４ｄ）は個々に回転方向、回転速度が自在に制御可能に構成されている。

また、図８に示したように、原料搬送コンベヤ７０はコンベヤベルト５８（以下、単に「ベルト５８」という。）、駆動輪５８ａと従動輪５８ｂを具備し、図示省略のモータによって駆動される。さらに、原料搬送コンベヤベルト５８のたわみを防止するためのキャリヤローラが混合攪拌機６０ａ〜６０ｃの略真下で搬送側（引っ張り側）ベルトの裏側面に接するように設けられている。また、図９に示すように、函体５２の側面板の下端部とベルト５８との隙間から原料土が漏れるのを防止するためのスカートゴム６５が函体５２の両側下端部に設けられている。

従来装置１において、例えば、原料搬送コンベヤベルト５８が非弾性材料で構成された場合、或いは、キャリヤローラ５９ａ〜５９ｃが図８に示すように混合攪拌機６０ａ〜６０ｃの真下で搬送側（引っ張り側）ベルトの裏側面に接するように設けられている場合には、混合攪拌機６０（６０ａ〜６０ｄ）とコンベヤベルト５８との間に硬い岩石等を噛み込んだときは混合攪拌機６０の回転動作が停止したり、或いは、混合攪拌機６０が故障ないし破損したりする危険性があった。この場合作業を中断して岩石等を除去したり、或いは混合攪拌機６０の故障部分を修理したりする必要が生じ、著しく作業能率を悪化するという問題があった。本発明はかかる問題を解決した混合攪拌装置を提供することを課題とする。

本発明は上記の課題を解決するための手段として以下の構成を採用している。即ち、
請求項１に記載の発明は、原料投入口に投入された原料を製品排出口に向けて搬送するベルトコンベヤと、該原料の流れ方向に沿って該ベルトコンベヤの上方に直列に配置された攪拌カッターを有する複数台の混合攪拌機とを具備した土質改良機において、該ベルトコンベヤのベルトを弾性材料で構成し、該ベルトを支持するキャリヤローラを前記混合攪拌機と混合攪拌機との間に配置して、異物噛み込み時における該ベルトの噛み込み部分の下方撓み変形を可能にしたことを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記キャリヤローラは前記混合攪拌機と混合攪拌機の中間位置に配置したことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２の何れか１に記載の発明において、前記ベルトの両サイドに原料の荷こぼれ防止のためのスライドプレート又はローラを設けたことを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１に記載の発明において、前記ベルトコンベヤは搬送側ベルトを平ベルト形状にしたことを特徴とすることを特徴としている。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１に記載の発明において、前記ベルトコンベヤは搬送側ベルトをトラフ形状に構成したことを特徴とすることを特徴としている。

本発明によれば、混合攪拌機とコンベヤベルトとの間に硬い岩石等を噛み込んだ場合でもその個所のベルトの下側が空きスペースになっているのでベルトが下方に撓み変形して噛み込んだ岩石を後方に送出する。従って、混合攪拌機の回転動作が停止したり、或いは、混合攪拌機が故障ないし破損したりする危険性を回避し得るという効果が得られる。

以下本発明の実施形態１を図１〜図３に基づいて説明する。図１は本実施態様の要部側面断面図である。図２は図１の矢視Ａ方向の断面図を示す。図３は図１の矢視Ｂ方向の断面図を示す。図４は本実施態様の機能作用を説明する図である。図１〜図４中前記した従来装置１（図７〜図９）と同じ構成要素については同じ参照番号を付して詳細な説明を省略する。

図１において、ベルト１１は弾性体材料（例えば、ゴム等）で構成されており、伸縮や変形がある程度まで自在である。ゴムベルト１１は駆動輪１１ａと遊動輪１１ｂの間に懸架されている。ゴムベルト１１の撓み量を制限（又は支持する）キャリヤローラ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは混合攪拌機６０の真下ではなく、混合攪拌機６０の中間位置に配置されている。例えば、キャリヤローラ１３ｂは混合攪拌機６０ａと混合攪拌機６０ｂの中間位置に配置されている。キャリヤローラ１３ｃ、１３ｄについても同様である。また、ベルト１１を弾性体材料で構成したので、ベルト１１全体が伸びてベルト１１の張力が緩み易くなる。従って、張力を一定に保つためのローラ１５が設けられている。

図２は矢印Ａから見た断面を示している。即ち、混合攪拌機６０の軸中央部分から見た断面図である。図１に示すように、混合攪拌機６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄの下側ではキャリヤローラがなく、空きスペースになっている。従って、混合攪拌機６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄの位置に来るとベルト１１が撓み易くなり、スカートゴム６５との間の隙間が大きくなり、ここから原料が漏れやすくなる。従って、図１及び図２に示すように、混合攪拌機６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄの真下でベルト１１の搬送側ベルトの両端は、裏面からスライドプレートを頭部に備えた支柱１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄによって支持している。なお、支柱１４ａ〜１４ｄはスライドプレートの代わりにローラを設けたものでもよい。

図３は矢印Ｂから見た断面、即ち、混合攪拌機６０ａ、６０ｂの中間部分から見た断面図を示している。図３に示すように、キャリヤローラ１３ｂはベルト１１の搬送側（引っ張り側）を全幅に渡って支持するようにキャリヤローラ１３ｂの幅はベルト１１の幅よりも長く構成するのが好ましい。なお、キャリヤローラ１３ｂの幅はベルト１１の幅よりも短くてもよいが、少なくともスカートゴム６５の外側まで延長する必要がある。これによって、ベルト１１の中央部分が撓むことはなく、全幅にわたって支持される。また、図３ではキャリヤローラ１３ｂは２分割して、製造及び支持を容易にしている。図２、図３は図１の矢印Ａ、矢印Ｂの部分の断面図を示しているが、他の部分の断面図についても同様である。

以上に説明した構成から本実施形態は以下のように機能する。図４は本実施形態の主要な機能を説明するための図である。図４において、原料投入口５４から原料（例えば、柔らかい泥土と岩石等の硬い固形物を含んだ原料）が供給され、ベルトコンベヤの搬送側ベルト１１上に積載される。図４の小丸は原料中に含まれている岩石等の硬い固形物を示す。積載された原料はベルト１１によって製品排出口５５に向けて搬送される。搬送の途中で原料は混合攪拌機６０ａ〜６０ｄによって混合攪拌される。この際に運悪く、図示のように、岩石等の固形物が混合攪拌機６０ｃとベルト１１の間に噛み込まれる事態が生じることもあり得る。この場合、ベルト１１が弾性材料（例えばゴム）で構成されており、且つ、混合攪拌機６０ｃの真下の部分は、ベルト１１の裏側（下側）は空きスペースになっているので、ベルト１１が変形して噛み込まれた岩石は下流側に排出され、製品排出口５５から排出される。

従って、本実施形態では岩石等の固形物が混合攪拌機６０ｃとベルト１１の間に噛み込まれた場合でも装置が停止したり、破損や故障を生じることなく円滑な運転が可能になり、作業効率の向上が図れるという効果が得られる。また、混合攪拌機６０の配置された部分のベルト１１の両端はスライドプレート（又はローラ）を備えた支柱１４によってサポートされ、且つ、スカートゴム６５が設けられているので、原料がベルトの両端からこぼれるという事態は生じないので清潔な作業が可能になるという効果も得られる。

図５、図６は別の実施形態（以下、実施形態２という。）でベルトコンベヤをトラフ形状（樋形状）に構成した場合の実施例である。トラフ形状コンベヤは公知技術であり、例えば、特許文献２、３に開示されている。実施形態２は本願発明をトラフ形状コンベヤに適用したケースを示す。図５は実施形態２の（矢印Ａ）断面図、図６は実施形態２の全体図である。図５において、搬送側のコンベヤベルト２０ａは３個のキャリアローラ２１ａ、２１ｂ、２１ｃに支持されている。即ち、キャリヤローラ２１ａを低い位置に水平に回転可能に保持し、両側のキャリアローラ２１ｂ、２１ｃを外側が高くなるように傾斜させて配置し、搬送側のコンベヤベルト２０ａの断面形状がトラフ形状になっている。帰還側のコンベヤベルト２０ｂは平面形状（平ベルト）になっている。３個のキャリアローラ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは支持基台２５に設けられた支柱２６によって回転自在に支持されている。なお、従来装置（図９参照）と同様にフレーム５１上には複数の刃物ホルダーを溶接した回転軸６１が回転するために軸受け６２、継ぎ手６３、モータ６４が設けられている。
公開特許公報、特開２００１−２３３４２８（ベルトコンベヤ装置）公開特許公報、特開２０００−２８９６８９（ばら物運搬船の防水扉装置）

次に図６において、ベルトコンベヤ２０の搬送側ベルト２０ａが両端が持ち上がりトラフ形状になっている。ベルトコンベヤ２０の帰還側ベルト２０ｂは平ベルトに戻っている。搬送側ベルト２０ａの上側には４台の混合攪拌機６０ａ〜６０ｄが略等間隔で配置されている。搬送側ベルト２０ａの下側面をサポートする３組のキャリアローラ２１が４台の混合攪拌機６０ａ〜６０ｄの各中間位置に配置されている。コンベヤベルト２０は弾性材料で構成され、前記実施形態同様に、駆動輪１１ａ、遊動輪１１ｂ並びに張力維持用ローラ１５によって張架され、図示の矢印方向に回転駆動される。

実施形態２では、前記した実施形態と同様に材料中に混入した岩石等を噛み込んだ場合でも混合攪拌機６０が停止したり、破損したりする事態を防止できるという効果が得られる。また、ベルトコンベヤ２０をトラフ形式に構成したので、荷こぼれが起こり易い材料を混合攪拌する場合、例えば乾いた泥土を破砕する場合にも荷こぼれを防止できるという効果が得られる。

以上本発明の実施形態を図面に基づいて詳述してきたが、本発明の技術的範囲はこれに限られるものではなく、実質的に同一技術と見られる改良や変更があっても本発明の技術的範囲に属する。例えば、ベルトコンベヤをトラフ形式にする場合３個のローラで構成する替わりに中央が凹んだ２個のローラ（Ｖ型トラフ）で構成してもよい。

本発明を実施した実施形態の側面断面図を示す。本実施形態のＡ矢視断面図を示す。本実施形態のＢ矢視断面図を示す。本実施形態の機能を説明する図を示す。実施形態２のＡ矢視断面図を示す。実施形態２の全体側面図を示す。従来装置の全体側面図を示す。従来装置の主要部の側面断面図を示す。従来装置の縦断面図を示す。

符号の説明

１１コンベヤベルト
１１ａ駆動輪
１１ｂ遊動輪
１３ａ〜１３ｄキャリヤローラ
１４ａ〜１４ｄベルト支持用支柱
１５張力維持用ローラ
２０コンベヤベルト
２０ａ搬送側ベルト
２０ｂ帰還側ベルト
２１ａ〜２１ｃキャリヤローラ
２５支持基台
２６支柱
６０（６０ａ〜６０ｄ）混合攪拌機
６５スカートゴム

Claims

原料投入口に投入された原料を製品排出口に向けて搬送するベルトコンベヤと、該原料の流れ方向に沿って該ベルトコンベヤの上方に直列に配置された攪拌カッターを有する複数台の混合攪拌機とを具備した土質改良機において、該ベルトコンベヤのベルトを弾性材料で構成し、該ベルトを支持するキャリヤローラを前記混合攪拌機と混合攪拌機との間に配置して、異物噛み込み時における該ベルトの噛み込み部分の下方撓み変形を可能にしたことを特徴とする土質改良機の混合攪拌装置。
前記キャリヤローラは前記混合攪拌機と混合攪拌機の中間位置に配置したことを特徴とする請求項１に記載の土質改良機の混合攪拌装置。
前記ベルトの両サイドに原料の荷こぼれ防止のためのスライドプレート又はローラを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２の何れか１に記載の土質改良機の混合攪拌装置。
前記ベルトコンベヤは搬送側ベルトを平ベルト形状にしたことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１に記載の土質改良機の混合攪拌装置。
前記ベルトコンベヤは搬送側ベルトをトラフ形状に構成したことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１に記載の土質改良機の混合攪拌装置。