JP2008188821A - セメント混練材の攪拌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は混練室内周部における混練むら（混練不足）を有効に解消し、混練室内のセメント混練材を均一に攪拌する攪拌装置を提供する。
【解決手段】外ドラム１底板内に回転駆動軸３を立ち上げると共に、該回転駆動軸３を包囲する内ドラム４を立ち上げ、上記回転駆動軸３の上端に攪拌羽根７を備える冠ドラム５を一体回転可に取り付け、上記底板２を外周部へ向け下り傾斜せる傾斜底板２にて形成し、上記外ドラム１と内ドラム４間の混練室８の底部外周部に鋭角の外周環状入隅部１８を画成すると共に、同混練室８の底部内周部に鈍角の内周環状入隅部１９を画成し、上記攪拌羽根７として上記鋭角の外周環状入隅部１８に沿って回転する外周入隅部攪拌羽根２０を備えると共に、上記鈍角の内周環状入隅部１９に沿って回転する内周入隅部攪拌羽根２１を備えるセメント混練材の攪拌装置。
【選択図】 図４Ａ

Description

本発明はセメント混練材を攪拌・混練する攪拌装置に関する。

従来より特許文献１，２に示す如く、円筒形のドラムの下端を平坦な底板で閉鎖し、該平坦底板の中心部からドラム軸線上に回転駆動軸を立ち上げると共に、平坦底板の中心部から該回転駆動軸を包囲する内筒（カバー筒）を立ち上げ、ボスを回転駆動軸の上端に一体に取り付け、該ボスからアームを介して複数の攪拌羽根を延出し、該複数の攪拌羽根を上記ドラムとカバー筒間に形成された混練室内の各所に配してセメント混練材を攪拌する構成とした攪拌装置が既知である。

特開平６−１６６０２０号公報 特開平１０−１５６１６２号公報

而して上記従来のセメント混練材の攪拌装置の如く、平坦な底板上で攪拌羽根を回転させセメント混練材を攪拌する方法では、混練室外周部に存するセメント混練材に対し、回転駆動軸（カバー筒）周囲の混練室内周部に存するセメント混練材の攪拌が充分に行われず、混練むらを生ずる問題を有している。

この現象は混練室外周部に存するセメント混練材と混練室内周部に存するセメント混練材との活性な混流が得難く、混練室外周部に存するセメント混練材を攪拌する攪拌羽根と、混練室内周部に存するセメント混練材を攪拌する攪拌羽根の周速の差（前者に比べ後者の周速が遅い）等に起因する。

更に流動性の少ないセメント混練材、例えば補強繊維入りポリマーセメントモルタルを混練する場合には、モーターに過負荷が加わるばかりか、攪拌羽根を支持するアームに過負荷が加わって捩れやドラムの振動が発生し、攪拌機能を適切に発揮し難い問題を有している。

本発明に係るセメント混練材の攪拌装置は外ドラムの中心に立ち上がる回転駆動軸を大径の円筒形内ドラムで包囲すると共に、大径の冠ドラムを上記回転駆動軸の上端に一体回転可に取り付け、該冠ドラムからアームを介して攪拌羽根を延出する構成を有する。

好ましくは、上記内ドラムの直径と上記外ドラムの直径の比、上記冠ドラムの直径と上記外ドラムの直径の比を１：３〜１：６に設定し、混練室内周部を内ドラムと冠ドラムで占有する構成にする。

更に上記外ドラム下端を閉鎖する底板を上記内ドラムの下端から上記外ドラム下端へ向け下り傾斜せる傾斜底板にて形成し、上記外ドラムと内ドラム間に形成された混練室の底部外周部に上記傾斜底板下端と外ドラム下端にて鋭角の外周環状入隅部を画成すると共に、同混練室の底部内周部に上記傾斜底板上端と内ドラム下端にて鈍角の内周環状入隅部を画成する。

そして上記鋭角の外周環状入隅部に沿って回転する外周入隅部攪拌羽根と、上記鈍角の内周環状入隅部に沿って回転する内周入隅部攪拌羽根を具備せしめる。

好ましくは、上記傾斜底板の傾斜角度は１５度から３０度の緩勾配に設定する。

上記外周入隅部攪拌羽根は上記鋭角の外周環状入隅部において上記外ドラム下端内面に沿って回転する第一攪拌羽根と、上記鋭角の外周環状入隅部において上記傾斜底板の下端傾斜面に沿って回転する第二攪拌羽根とから成り、上記内周入隅部攪拌羽根は上記鈍角の内周環状入隅部において上記内ドラム下端外面に沿って回転する第三攪拌羽根と、上記鈍角の内周環状入隅部において上記傾斜底板の上端傾斜面に沿って回転する第四攪拌羽根とから成る。

又上記外周入隅部攪拌羽根を形成する第一、第二攪拌羽根の少なくとも一方には、上記鋭角の外周環状入隅部の角隅において回転する角隅攪拌部を設け、又上記内周入隅部攪拌羽根を形成する第三、第四攪拌羽根の少なくとも一方には、上記鈍角の内周環状入隅部の角隅において回転する角隅攪拌部を設ける。

本発明によれば混練室内周部に存するセメント混練材を内周入隅部攪拌羽根で攪拌しつつ傾斜底板の傾斜面に従い外周部へと流動し、外周入隅部攪拌羽根で均一に攪拌することができ、混練室内周部における混練むら（混練不足）を有効に解消することができる。

加えてセメント混練材の混練むら（混練不足）が生じていた混練室内周部の環状スペースを大径の内ドラムと冠ドラムによって削減し、同領域における混練むらを解消する効果を相乗して向上することができる。

因みに従来実施されているセメント混練材の攪拌装置においては、本発明の内ドラムに対応するカバー筒は回転駆動軸を保護することを意図して設けられているものであり、該カバー筒の外径と上記外ドラムの内径の比、即ちボスの外径と上記外ドラムの内径の比は１：１０程度であり、前記混練室内周部における混練むらは回避し難い。

更に本発明によれば、大径の冠ドラムと同内ドラムにより混練むらを生じていた混練室内周部を消去する効果を得ながら、大径の冠ドラムから延びるアームの長さを縮小して剛性と強度を高め、セメント混練材の攪拌に際してのアーム捩れやドラム振動の現象を抑止しつつ、均一なる混練を行うことができ、傾斜底板と攪拌羽根の協働により流動性の低い、前記補強繊維入りポリマーセメントモルタルの如き攪拌装置としてその機能を遺憾なく発揮せしめることができる。

以下本発明の実施するための最良の形態を図１乃至図５に基づき説明する。

円筒形の外ドラム１の下端を閉鎖する底板２の中心部からドラム軸線上に回転駆動軸３を立ち上げると共に、底板２の中心部から該回転駆動軸３を包囲する大径の円筒形内ドラム４を立ち上げる。

即ち、平面視円形に形成した底板２の外周縁から上記外ドラム１を垂直に立ち上げ、同底板２の内周部に形成した回転駆動軸挿通孔９の外周縁より内ドラム４を垂直に立ち上げ、円筒から成る大径の冠ドラム５の下端を上記内ドラム４の上端外周面に回転可に嵌合すると共に、該冠ドラム５を該回転駆動軸３の上端に一体回転可に取り付ける。

上記冠ドラム５の上端は中心にボルト挿通孔１４を有する円形の頂板１１で閉鎖され、ボルト１３を該頂板１１のボルト挿通孔１４を通して上記内ドラム４の上端より露出した回転駆動軸３の上端面に開口せるボルト締め孔１５に螺合締結する。よって上記冠ドラム５の下端を内ドラム４に自由回転可に嵌合しつつ回転駆動軸３と一体に回転可能にする。

再述すると、上記冠ドラム５は頂板１１の下面を上記内ドラム４の上端面と直接又は座板１６を介して間接的に当接しつつ、上記内ドラム４の上端外周面と冠ドラム５の下端内周面間を環状滑り材１２（環状ベアリングを含む）を介し封止し、セメント混練材の侵入を防止する。

上記回転駆動軸３の回転力を大径の冠ドラム５に適切に伝達する手段として、上記回転駆動軸３の上端面に広面積の座板１６を重ね付けし、該座板１６を冠ドラム５内に嵌合して頂板１１に重ね、回転駆動軸３の回転駆動力を座板１６を介して大径の冠ドラム５とアーム６及び攪拌羽根７に伝達する構成にした。

上記冠ドラム５の頂板１１と座板１６はボルト１３にて回転駆動軸に共締めする。又は回転駆動軸３の上端面に座板１６を溶接にて取り付けする。
更に上記底板２を内ドラム４の下端から上記外ドラム１下端へ向け下り傾斜せる傾斜底板２にて形成し、上記外ドラム１と内ドラム４間に内底面が傾斜した混練室８を形成する。

上記傾斜底板２の傾斜角度αを１５度〜３０度に設定する。

上記傾斜底板２の下位にはモーター１０を設け、該モーター１０の上記回転駆動軸３を上記傾斜底板２中心部の回転駆動軸挿通孔９を通して上記内ドラム４の中心軸線上に充分な間隔を存して立ち上げる。

上記内外ドラム４，１と冠ドラム５と回転駆動軸３とは互いに同心に配し、上記冠ドラム５の外周面から複数のアーム６を延出し、該アーム６の端部に上記攪拌羽根１１を設けて冠ドラム５外周面から該攪拌羽根７を延出する。

上記攪拌羽根７は上記冠ドラム５及びアーム６を介して上記回転駆動軸３と一体に回転し、上記混練室８内に収容したセメント混練材を攪拌する。

上記セメント混練材とは、砂、砂利、鉱滓、焼却灰、その他の廃材等の各種骨材を選択的に配合して成るセメント混練材であり、殊にセメントとこれら骨材と共に流動合成樹脂と補強繊維を配合した補強繊維入りポリマーセメントモルタルを含む。

上記混練室８の底部外周部には上記傾斜底板２の下端と外ドラム１下端にて鋭角の外周環状入隅部１８を画成すると共に、同混練室８の底部内周部には上記傾斜底板２の上端と内ドラム４下端にて鈍角の内周環状入隅部１９を画成する。

他方上記攪拌羽根７は上記鋭角の外周環状入隅部１８に沿って回転する外周入隅部攪拌羽根２０と、上記鈍角の内周環状入隅部１９に沿って回転する内周入隅部攪拌羽根２１を備える。

又上記外周入隅部攪拌羽根２０は上記鋭角の環状入隅部１８において上記外ドラム１下端内面に沿って（近接又は接触して）回転する第一攪拌羽根２０ａと、上記鋭角の環状入隅部１８において上記傾斜底板２の下端傾斜面に沿って（近接又は接触して）回転する第二攪拌羽根２０ｂとにより構成する。該第二攪拌羽根２０ｂは上記傾斜底板２の傾斜角度と同調する角度を以って傾設する。

又上記内周入隅部攪拌羽根２１は上記鈍角の環状入隅部１９において上記内ドラム４下端外面に沿って（近接又は接触して）回転する第三攪拌羽根２１ａと、上記鈍角の環状入隅部１９において上記傾斜底板２の上端傾斜面に沿って（近接又は接触して）回転する第四攪拌羽根２１ｂとにより構成する。該第四攪拌羽根２１ｂは上記傾斜底板２の傾斜角度と同調する角度を以って傾設する。

上記第一、第二攪拌羽根２０ａ，２０ｂは上記冠ドラム５の直径線の両端から延出せる一対のアーム６を介し延出する。上記第一、第二攪拌羽根２０ａ，２０ｂは上記外周入隅部攪拌羽根２０を構成する。

同様に、上記第三、第四攪拌羽根２１ａ，２１ｂは上記冠ドラム５の上記直径線と直交する直径線の両端から延出せる一対のアーム６を介し延出する。上記第三、第四攪拌羽根２１ａ，２１ｂは上記内周入隅部攪拌羽根２１を構成する。

上記外周入隅部攪拌羽根２０を形成する第一、第二攪拌羽根２０ａ，２０ｂの少なくとも一方には、上記鋭角の環状入隅部１８の角隅において回転する上記三角形の角隅攪拌部２２を形成する。

同様に、上記内周入隅部攪拌羽根２１を形成する第三、第四攪拌羽根２１ａ，２１ｂの少なくとも一方には上記鈍角の環状入隅部１９の角隅において回転する上記三角形の角隅攪拌部２３を形成する。

上記内周入隅部攪拌羽根２１によって上記鈍角の内周環状入隅部１９を含む混練室８外周部のセメント混練材を攪拌し、同時に外周入隅部攪拌羽根２０によって上記鋭角の外周環状入隅部１８を含む混練室８外周部のセメント混練材を攪拌し、内周入隅部攪拌羽根２１によって鈍角の内周環状入隅部１９におけるセメント混練材を攪拌しつつ、該内周部セメント混練材を上記傾斜底板２に沿って混練室８の外周部へ移動せしめ、内外攪拌羽根２１，２０と傾斜底板２とが協働して、加えてこれらと内ドラム４と冠ドラム５とが協働して、上記混練室８内におけるセメント混練材の交流循環を活性化せしめて混練むらのない攪拌、混練を遂行することができる。

前記の通り、上記混練動作を有効に惹起せしめる傾斜底板２の傾斜角度αは１５度〜３０度である。

内ドラム４の直径と上記外ドラム１の直径の比と、上記冠ドラム５の直径と上記外ドラム１の直径の比を１：３〜１：６に設定し、混練室８内周部を内ドラム４と冠ドラム５で占有する構成にする。

具体例として、冠ドラム５と内ドラム４の直径を１５ｃｍ〜３０ｃｍの範囲で選択し、上記外ドラム１は上記比に相当する直径のものを選択する。

逆に上記外ドラム１の直径を８０ｃｍ〜１５０ｃｍの範囲で選択し、上記冠ドラム５と内ドラム４は上記比に相当する直径のものを選択する。

上記攪拌装置によれば、混練室８内周部の混練むらを有効に解消し、全体を均一に攪拌することができる。

又攪拌羽根７を支持するアーム６の強度を向上し、アーム６の捩れや装置全体の振動の発生を有効に防止し、流動性の低いセメント混練材の混練に適切に対応できる。

上記外ドラム１は複数本の脚柱２４を有する荷台上に取り付け支持し、該脚柱２４の下端に転子２５を設けて移動可能にすると共に、該脚柱２４の下端に上記転子２５を設置面より離間する操作レバー２６を設け、転子２５の離間により脚柱２４下端を地面に直接設置する構造を有する。

上記荷台の脚柱２４の内域にモーター１０を配設し、脚柱２４間に該モーター１０の回転速度を制御するインバータ２８を取り付ける。

又上記外ドラム１の上部開口を覆う蓋体２９を有し、該蓋体２９は金属製線材３０を格子組みし、該各格子組み金属製線材３０間に多数の開放窓３１を形成した構造を有する。

上記蓋体２９は最外周部に外ドラム１の上部開口径より大口径の金属製線材３０から成る環状ドラム当て３２を有し、該環状金属製線材３０から成る環状ドラム当て３２を上記外ドラム１の上部開口を画成する同ドラム上端の環状蓋当て３３に閉合する構成を有し、該環状ドラム当て３２を形成する環状金属製線材３０をヒンジ３４を介して外ドラム１上端に片開き可能に取り付ける。

攪拌装置の平面図。 攪拌装置の側面図。 攪拌装置の背面図。 上記攪拌装置の外周入隅部攪拌羽根を側面視する断面図。 同内周入隅部攪拌羽根を側面視する断面図。 攪拌装置から蓋体を除去して示す平面図。

符号の説明

１…外ドラム、２…傾斜底板、３…回転駆動軸、４…内ドラム、５…冠ドラム、６…アーム、７…攪拌羽根、８…混練室、９…回転駆動軸挿通孔、１０…モータ、１１…頂板、１２…環状滑り材、１３…ボルト、１４…ボルト挿通孔、１５…ボルト締め孔、１６…座板、１８…外周環状入隅部、１９…内周環状入隅部、２０…外周入隅部攪拌羽根、２０ａ…第一攪拌羽根、２０ｂ…第二攪拌羽根、２１…内周入隅部環状羽根、２１ａ…第三攪拌羽根、２１ｂ…第四攪拌羽根、２２，２３…角隅攪拌部、２４…脚柱、２５…転子、２６…操作レバー、２８…インバータ、２９…蓋体、３０…金属製線材、３１…開放窓、３２…環状ドラム当て、３３…環状蓋当て、３４…ヒンジ

Claims (6)

1. 円筒形の外ドラムの下端を閉鎖する底板の中心部からドラム軸線上に回転駆動軸を立ち上げると共に、底板の中心部から該回転駆動軸を包囲する円筒形の内ドラムを立ち上げ、上記回転駆動軸の上端に冠ドラムを一体回転可に取り付け、該冠ドラムからアームを介して攪拌羽根を延出し、上記底板を内ドラムの下端から上記外ドラム下端へ向け下り傾斜せる傾斜底板にて形成し、上記外ドラムと内ドラム間に混練室を形成し、該混練室の底部外周部に上記傾斜底板下端と外ドラム下端にて鋭角の外周環状入隅部を画成すると共に、同混練室の底部内周部に上記傾斜底板上端と内ドラム下端にて鈍角の内周環状入隅部を画成し、上記攪拌羽根として上記鋭角の外周環状入隅部に沿って回転する外周入隅部攪拌羽根を備えると共に、上記鈍角の内周環状入隅部に沿って回転する内周入隅部攪拌羽根を備えることを特徴とするセメント混練材の攪拌装置。
2. 上記内ドラム及び冠ドラムの直径と上記外ドラムの直径の比を１：３〜１：６に設定したことを特徴とする請求項１記載のセメント混練材の攪拌装置。
3. 上記傾斜底板の傾斜角度を１５度〜３０度に設定したことを特徴とする請求項１記載のセメント混練材の攪拌装置。
4. 上記外周入隅部攪拌羽根は上記鋭角の外周環状入隅部において上記外ドラム下端内面に沿って回転する第一攪拌羽根と、上記鋭角の外周環状入隅部において上記傾斜底板の下端傾斜面に沿って回転する第二攪拌羽根とから成り、上記内周入隅部攪拌羽根は上記鈍角の内周環状入隅部において上記内ドラム下端外面に沿って回転する第三攪拌羽根と、上記鈍角の内周環状入隅部において上記傾斜底板の上端傾斜面に沿って回転する第四攪拌羽根とから成ることを特徴とする請求項１記載のセメント混練材の攪拌装置。
5. 上記外周入隅部攪拌羽根を形成する第一、第二攪拌羽根の少なくとも一方は上記鋭角の外周環状入隅部の角隅において回転する角隅攪拌部を有することを特徴とする請求項４記載のセメント混練材の攪拌装置。
6. 上記内周入隅部攪拌羽根を形成する第三、第四攪拌羽根の少なくとも一方は上記鈍角の内周環状入隅部の角隅において回転する角隅攪拌部を有することを特徴とする請求項４記載のセメント混練材の攪拌装置。

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