JP2009513399A - 掻き取り刃を有するインペラーを取り付けたソイルセメント製造装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、ソイルセメント製造装置に関するものであって、より詳細には、インペラーの刃が摩耗するのを防止し、ミキシング槽内にソイルセメントがこびり付いて、回転刃のブレークパッドとして機能することを防止した改善されたソイルセメント製造装置に関するものである。本発明は、土とセメントを投入するための投入部１００と、前記投入部１００から供給された土とセメントが供給される流入口２２０と、造成されたセメントが排出される排出口２３０、及び前記排出口付近の上部に設置されて、水及び添加剤を噴霧するノズル２５０を含んで構成されるミキシング槽の側面の高さを高くし、上端をカバーで固定しないミキシング槽２１０と、並びに、前記ミキシング槽２１０内に長手方向に複数の刃が設置され、駆動軸４１０に固定される円板３１０と、円板に放射状に固定されて複数の刃３２０で構成されて、土とセメントを混合、造成、移動させるインペラー３００、を含んで構成されるソイルセメント製造装置において、前記インペラー３００のうちの少なくとも一つは、刃のうちの少なくとも一つが他の刃よりも長さが長く、その端部がＴ字状である掻き取り刃３３０を有するインペラーであることを特徴する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ソイルセメント製造装置に関するものであって、より詳細には、インペラーの刃が摩耗するのを防止し、ミキシング槽内にソイルセメントが付着堆積して、回転刃のブレークパッドとして機能することを防止した改善されたソイルセメント製造装置に関するものである。

従来、ソイルセメントの製造方法として、ファンミキサー等の製造装置が使用されたが、土を単に撹拌する方式を使用していたため、粉砕されなかった土とセメントが均等に混合されず、ソイルセメントの質が低下するという問題点があった。

本発明の出願人はこの問題に着目して、特許文献１を考案して実施した。図１は、前記考案によるソイルセメント製造装置の斜視図であり、図２は、従来技術によるソイルセメント製造装置に使用されたインペラーの斜視図である。これによれば、ソイルセメント製造装置１は、大きく分けて、投入部１０とミキシング部２０とで構成されている。

投入部１０は、土を供給するためのソイルホッパー１１と、セメントを供給するためのセメントホッパー１３、及び、供給された土とセメントをミキシング部に供給するための移送コンベヤ１５で構成されている。

ミキシング部２０は、投入部から供給される土とセメントとをミックスするために、上下に配列された２つの上、下側ミキシング槽（２３、２５）、各ミキシング槽（２３、２５）の内側に備えられた土とセメントを粉砕、ミックスするインペラー４０及びインペラーの駆動手段３０を含む。

インペラー４０は、各ミキシング槽（２３、２５）を長手方向に貫通する駆動軸（３１、３３）に連結設置され、該インペラー４０は、駆動軸（３１、３３）に固定される円板４１と、円板に放射状に固定されて端部に折曲部を有する刃４３で構成されている。

上記のような構成を有する従来のソイルセメント製造装置１は、投入部から供給される土とセメントが、まず上側ミキシング槽２３に供給され、駆動手段によって回転するインペラー４０により粉砕、混合される。次いで、上側ミキシング槽２３の前方に形成された落下穴を通じて下側ミキシング槽２５に落下し、落下された造成物は、さらに下側ミキシング槽２５でインペラー４０により粉砕・混合され、下側ミキシング槽２５の排出口の上側に設置されたノズル２９から噴霧される水と添加剤の水溶液によって適切な含水量を有して排出口２７からミキシング槽外部に排出される。

このようなソイルセメント製造装置は、土の粉砕と混合、排出が連続的に行われることにより、生産性と施工性を向上できるという効果があった。

一方、従来のソイルセメント製造装置は、インペラー４０の刃の一部をその進行方向と同じ方向に折り曲げ、他の一部は、その進行方向と反対方向に折り曲げることで、土及びセメントの速かな移動を困難にして、完全な粉砕、混合を図った。しかし、このような構成では、土とセメントの移動速度があまりにも遅くなって生産量が減少し、これらがミキシング槽（２３、２５）内にこびり付くという問題点が発生する。特に、ミキシング槽の排出口２７付近は、水と添加剤の水溶液が噴霧されるので、土とセメントがミキシング槽２５の壁面に付着されて、インペラーの回転を妨害し、回転負荷が大きくなるだけでなく、インペラー４０の刃がこびり付いた土及びセメントと摩擦を起こして磨耗を促進するという問題点があった。
韓国実用新案登録第２０-０２９５２３４号

そこで、本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、ミキシング槽内でソイルセメントのこびり付きが発生せず、インペラーの刃の磨耗を防止して寿命を延長し、生産量を増大させることのできるソイルセメント製造装置を提供することである。

上記目的を達成するためになされた本発明によるインペラーの刃が摩耗するのを防止できるソイルセメント製造装置は、土とセメントを投入するための投入部１００と、前記投入部１００から供給された土とセメントが供給される流入口２２０、造成されたセメントが排出される排出口２３０、及び前記排出口付近の上部に設置されて、水及び添加剤を噴霧するノズル２５０を含んで構成されるミキシング槽２１０と、及び前記ミキシング槽２１０内に長手方向に複数個の刃が設置され、駆動軸４１０に固定される円板３１０と、円板に放射状に固定され、複数の刃３２０で構成されて、土とセメントを混合、造成、移動するインペラー３００と、を含んで構成されることを特徴とする。

本発明によるソイルセメント製造装置によれば、土及びセメントがミキシング槽の内壁面と上端にこびり付いて、ミキシング槽内の空間が狭くなってブレークパッドとして機能をして移送を困難にすることを防止し、且つ、刃がこびり付いた土及びセメントによって摩擦して摩耗するのを防止することにより、迅速且つ効率的に生産量を増大させることができるソイルセメントの製造方法を提供できる。さらに、部品の交換周期が長くなるという効果もある。

実験の結果、従来のソイルセメント製造装置は、１時間当たり１０ｍ^３のソイルセメントを生産できるが、本発明によるソイルセメント製造装置によれば、１時間当たり２０ｍ^３のソイルセメントを生産することができる。刃の交換周期も従来のソイルセメント製造装置では３日であったが、本発明では刃の交換周期が２０日以上である。

本発明の権利範囲は明細書の本文の記載によって限定されるべきではなく、特許請求の範囲により決められるべきであり、添付の請求の範囲またはその均等の範囲内に含まれる限り、そのような修正および変更は全て本発明に包含される。

以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。

図３は、本発明によるソイルセメント製造装置の斜視図である。図４は、本発明によるソイルセメント製造装置のインペラーの刃の斜視図である。図示するように、イルセメント製造装置は、大きく分けて、投入部１００とミキシング部２００で構成されている。

投入部１００は、従来のソイルセメント製造装置と同様に、土及びセメントを供給するためのソイルホッパー１１０及びセメントホッパー１２０と、前記ホッパーを介して供給された土とセメントをミキシング槽に移送する移送コンベヤベルト１３０で構成されている。このような各ホッパーとコンベヤの結合関係及び構成は、図１に示される従来のソイルセメント製造装置と同じであり、その具体的構成は当業者であれば容易に変更することができる。また、本発明の特徴が投入部にあるわけではないので、詳細な説明は省略する。

ミキシング部２００は、投入部から供給される土とセメントをミックスするためのミキシング槽２１０、ミキシング槽２１０の内部に備えられる土とセメントを粉砕、混合するインペラー３００及びインペラーの駆動手段４００を含む。

本発明の実施形態において、ミキシング槽２１０は１段で構成され、半円筒状の丸い底面を有する。また、投入部１００からミキシング槽２１０に土とセメントを流入させるための流入口２２０を具備し、混合？されたソイルセメントを排出するための排出口２３０が形成されている。排出口２３０近傍の上部には、所定大きさの開口部２４０と、水と添加剤を噴霧するためのノズル２５０が設置される。

開口部２４０は、ミキシング槽２１０の排出口近傍の一区間を外部に開放する開口部位２６０と、開口部位２６０周辺に所定高さを有する壁面２７０とで構成されている。ここで、開口部位２６０は、ミキシング槽２１０内部の土とセメントが飛んで上部面にこびり付くのを防止するために開放された部位である。開口部２４０の壁面２７０の高さは、インペラー３００の回転時に飛ぶ土とセメントが外部に飛び出さないように構成する必要がある。このような開口部２４０は、円形または四角形等の形状に形成できるが、形状に制限はない。

ミキシング槽２１０内のインペラー３００は駆動軸４１０に連結され、駆動軸４１０は、ミキシング槽外部の駆動手段（図示せず）から動力を受けて回転する。インペラー３００は、駆動軸４１０に固定される円板３１０と、円板３１０に放射状に固定されて端部に折曲部を有する刃３２０で構成される。

本発明の実施形態において、インペラーは６個の刃を有し、そのうちの１つの刃は他のそれよりも長さが長く、耐摩耗性が補強処理された材質で形成された掻き取り刃３３０である。掻き取り刃３３０の長さは、ミキシング槽２１０に付着された土とセメントを掻き取りながら回転できる長さに形成され、内壁を掻きやすくするためにＴ字状となっている。

前記掻き取り刃３３０は、図５及び図６に示すように、その刃先端３３１が１１度〜１５度のスクレーピング角（α）を有して傾斜し、８１度〜９１度の排出角（β）を形成することが好ましい。このような角度範囲の上限値を超えれば、排出量が増加するのに対し、粉砕効果が低下して負荷が大きくなり、反対に、下限値以下では、負荷は小さいが排出量が少なくなる。

ここで、スクレーピング角とは、掻き取り刃３３０が円柱方向に回転しながら混合物を掻き上げる角度を意味し、排出角とは、掻き取り刃３３０が円柱方向に回転しながら混合物を押し出す角度を意味する。

この場合、掻き取り刃３３０は、他の刃に比べて耐摩耗性が向上するように熱処理を施すことが好ましい。

これ以外の刃３２０は、単にその先端部が折曲した刃であって、本実施形態では、土とセメントの移動方向と同じ方向に折曲される折曲部を有している。しかし、ミキシング槽の長さ等に応じて粉砕度を調節するため、折曲部の一部は土とセメントの移動方向と反対方向に折曲されてもよい。

インペラー３００の駆動手段４００は、駆動軸４１０によってインペラー３００を回転させ、通常の回転モータ等で構成することができる。具体的な構成の変更は当業者であれば容易に行うことができる。また、本発明の特徴がインペラーの駆動手段にあるわけではないので、詳細な説明は省略する。

なお、本発明による製造装置において、水と添加剤を供給するための水と添加剤の貯臓手段、及びこれらを連結する装置は、当業者であれば容易に思い付くことが可能であり、本発明の特徴がノズル及び貯蔵装置にあるわけではないので、これに対する詳細な説明は省略する。

次に、本実施形態による作用及び効果を説明する。本実施形態によれば、投入部１００から供給される土及びセメントがミキシング槽２１０に供給されて、駆動手段４００によって回転するインペラー３００により粉砕及び混合が行われ、ミキシング槽２１０の排出口２３０付近に設置されるノズル２５０を介して噴霧される水と添加剤によって適当な含水量を有して排出口２３０からミキシング槽外部に排出される。

この場合、ミキシング槽２１０内で壁面に付着された土とセメントをインペラーの刃のうち掻き取り刃３３０が持続的に掻き取り、土とセメントがミキシング槽２１０壁面に付着される現象が大きく減少する。

さらに、排出口２３０付近の土及びセメントは、水と添加剤が加えられて粘性が増加するが、このような土とセメントは、排出口２３０付近上端に形成された開口部２２０を備えることにより、インペラー３００によってソイルセメントが上方に飛んでも上部が開放されていて、壁面２７０に付着されずにミキシング槽２１０内に戻るようになり、ソイルセメントがミキシング槽２１０の上部壁にこびり付くのを防止できる。

以上、本発明を望ましい実施の形態に基づいて詳細に説明されたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で当業者によって多様な変形が可能である。例えば、ミキシング槽の形状変更、刃の折曲角度の変更、ノズル位置の変更、ミキシング槽の段数変更（例えば、２段または３段に変更）、ミキシング槽と投入槽の連結方式変更等は、当業者が容易に思い付くことができる。

従来技術によるソイルセメント製造装置の構成図。 従来技術によるソイルセメント製造装置に使用されたインペラーの斜視図。 本発明によるソイルセメント製造装置の斜視図。 本発明によるソイルセメント製造装置に使用されたインペラーの斜視図。 本発明に適用される掻き取り刃の各々異なる角度からの斜視図。 本発明に適用される掻き取り刃の各々異なる角度からの斜視図。

Claims (4)

1. 土とセメントを投入するための投入部（１００）と、
   前記投入部（１００）から供給された土とセメントが供給される流入口（２２０）、造成されたセメントが排出される排出口（２３０）、及び前記排出口付近の上部に設置されて、水及び添加剤を噴霧するノズル（２５０）を含んで構成されるミキシング槽（２１０）と、及び
   前記ミキシング槽（２１０）内に長手方向に複数個の刃が設置され、駆動軸（４１０）に固定される円板（３１０）と、円板に放射状に固定され、複数の刃（３２０）で構成されて、土とセメントを混合、造成、移動させるインペラー（３００）と、を含んで構成されるソイルセメント製造装置において、
   前記インペラー（３００）のうちの少なくとも一つは、刃のうちの少なくとも一つが他の刃よりも長さが長く、その端部がＴ字状である掻き取り刃（３３０）を有するインペラー（３００）であることを特徴とするインペラーの刃の磨耗を防止するソイルセメント製造装置。
2. 前記掻き取り刃（３３０）は、その先端が１１度〜１５度のスクレーピング角を有し、８１度〜９１度の排出角を有して構成されていることを特徴とする請求項１に記載のインペラーの刃の磨耗を防止するソイルセメント製造装置。
3. 前記ミキシング槽（２１０）の上部には、土が飛び出さない程度の高さを有する開口部（２４０）が設置され、前記ノズル（２５０）は、開口部上端の排出口側に設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のインペラーの刃の磨耗を防止するソイルセメント製造装置。
4. 前記インペラー（３００）の刃は全部で６個であり、そのうち掻き取り刃（３３０）は１個であることを特徴とする請求項１に記載のインペラーの刃の磨耗を防止するソイルセメント製造装置。

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