JP2016124141A

JP2016124141A - コンクリートミキサ

Info

Publication number: JP2016124141A
Application number: JP2014265053A
Authority: JP
Inventors: 隆雨甲斐; Takashi Amagai
Original assignee: CHIYODA SOILTEC CO Ltd
Current assignee: CHIYODA SOILTEC CO Ltd
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2016-07-11

Abstract

【課題】攪拌槽内で砂利等の噛み込みが発生することを防止し、生コンクリートを均質に製造でき、攪拌槽内から効率的に無駄なく取り出すことができるコンクリートミキサを提供する。
【解決手段】縦置き円筒状の攪拌槽２内に、上下動可能な連結スリーブ５を介して攪拌軸６に取り付けられた攪拌翼３と回転スクレーパ４が配置されている。回転スクレーパ４は、スクレーパアーム４ａと、その先端に、原位置から攪拌軸６の回転方向後方へ揺動可能に軸着され、ばね部材によって前記原位置への復帰習性が付与されている可動スクレーパ片４ｂから構成され、攪拌槽２の側壁内周面と可動スクレーパ片４ｂとの間に砂利等が噛み込まれると、可動スクレーパ片４ｂは、回転スクレーパ４の回転方向後方にばね部材の付勢力に抗して揺動して噛み込まれた砂利等を開放する。
【選択図】図１

Description

本発明は、縦置き円筒状の攪拌槽内で攪拌翼を回転させて生コンクリートを製造するコンクリートミキサに関し、特に、攪拌翼の下方に設けられた回転スクレーパと攪拌槽の隙間への砂利等の噛み込みを防止できるコンクリートミキサに関する。

従来、水、セメント、及び、砂利や砕石等の骨材を練り混ぜて生コンクリートを製造する装置としては、例えば、特許文献１で提案されているものがある。
前記文献に記載されている「強制練りコンクリート・ミキサ」は、攪拌翼を支持する腕が、コンクリート原料を攪拌・混合する円形の練りまぜ槽内の中央部で回転駆動されるローターに固定されており、当該ローターの回転とともに攪拌翼が練りまぜ槽の底部を旋回して、槽内に投入されたコンクリート原料を攪拌する構造になっている。また、練り上げられたコンクリートは、練りまぜ槽の底部に設けられているゲートを開くことによって、前記ゲート下方に設けられたホッパーに取り出される構造になっている。

前記攪拌翼は、その前面下縁に所定値以上の抵抗力が作用すると、腕に対して当該攪拌翼の下部が板ばねの付勢力に抗して後方に揺動する。その際、この揺動運動の中心は、攪拌翼の前面下縁が後方に向かうに従って下降する円弧に沿うように定められている。

そして、ローターの回転とともに攪拌翼が前進する際に、練りまぜ槽の底壁と攪拌翼の下縁との間に砂利が噛み込まれて、下縁に作用する抵抗力が板ばねの付勢力より大きくなると、攪拌翼の下部が後方に揺動する。

その際、攪拌翼の下部の前面下縁は円弧状に降下して前記底壁との隙間が減少するため、噛み込まれた砂利は粉砕され、砂利の噛み込みが外れると攪拌翼の下部は板ばねの作用で原位置に復帰する。

特開昭４８−９７１５４号公報

前記特許文献１で提案されている発明においては、攪拌翼と練りまぜ槽の底壁との間に噛み込まれた砂利に硬質のものが混入していて破砕できなかった場合には、攪拌翼やこれをローターに取り付けている腕等に過大な負荷が作用してこれらの部品を破損したり、また、ローターを駆動するモータに大きな負担が加わって損傷を生じる虞があった。

また、砂利の噛み込みを破砕することで解消しているため、攪拌翼やこれを支持する腕等の剛性や強度を高める必要があり、また、噛み込んだ砂利の破砕時には、攪拌翼に、コンクリート原料の攪拌抵抗に加えて破砕抵抗が作用するため、ロータを駆動するモータに出力の大きなものを用いる必要があり、製造コストが高くなる問題があった。

さらに、攪拌翼が練りまぜ槽の底部で回転して原料を攪拌する構造であるため、練り混ぜ槽の上方にあるコンクリート原料の攪拌が不十分になるとともに、練りまぜ槽底部のゲートを開いて生コンクリートを取り出す際に、ゲート位置より底部中心側に存在する一部の生コンクリートが練り混ぜ槽内に残って無駄になってしまう問題があった。

そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題点を解決し、攪拌槽内で砂利や砕石等の噛み込みが発生することを防止し、且つ、均質な生コンクリートを製造できるとともに、生コンクリートを攪拌槽内から効率的に無駄なく取り出すことができるコンクリートミキサを提供することを目的とする。

前記目的のために提供される本発明のコンクリートミキサは、底部外周に開閉自在な取出口を有する縦置き円筒状の攪拌槽と、前記攪拌槽の中心軸線回りに回転自在に支持され、回転駆動源によって回転駆動される垂直な攪拌軸と、前記攪拌軸に伴って回転し、且つ当該攪拌軸に対して上下動可能に外嵌された中空円筒状の連結スリーブと、前記連結スリーブ又は攪拌軸に固定され、攪拌軸の回転軸線に対して回転対称となるように、攪拌槽の内側に配置された複数の攪拌翼と、前記連結スリーブに固定され、攪拌軸の回転軸線に対して回転対称となるように攪拌槽の内側底部に配置された複数の回転スクレーパとを備えている。

前記それぞれの回転スクレーパは、基端側が連結スリーブに外接するように固定され、先端側が攪拌槽の側壁内周面に向けて攪拌軸の回転方向後方に平面視弓状に湾曲して延びるスクレーパアームと、当該スクレーパアームの先端に原位置から前記回転方向後方へ揺動可能に軸着され、ばね部材によって前記原位置への復帰習性が付与されている可動スクレーパ片から構成され、前記原位置においては、可動スクレーパ片の先端と攪拌槽の側壁内周面との隙間が最小になるように設定され、スクレーパアームと可動スクレーパ片の回転方向前側の側面にはそれぞれ、下端縁部が攪拌槽の底面を摺動する、柔軟に弾性撓み変形可能なスクレーパパッドが取り付けられていることを特徴としている。

本発明のコンクリートミキサにおいては、回転スクレーパから連結スリーブに作用する回転抵抗が過大になった場合に、連結スリーブを介して回転スクレーパを攪拌軸に対して上方へ変位させて、攪拌槽底面からスクレーパパッドを離間させる手段を備えていることが望ましい。また、攪拌翼は連結スリーブ外周面に固定され、当該攪拌翼の下部に回転スクレーパのスクレーパアームが一体に形成されていることも望ましい。

請求項１に記載された発明に係るコンクリートミキサによれば、回転スクレーパのスクレーパアームは、基端側が連結スリーブ外周面の略接線方向に長手方向を向けて当該連結スリーブ外周面に固定されており、先端側が攪拌軸の回転方向後方に平面視弓状に湾曲しているため、コンクリート原料の混練時には、その回転によって攪拌槽底部近傍では、攪拌槽の中心部から半径方向外側へ向かうコンクリート原料の攪拌流を発生させることができるため、攪拌翼と協働して均質な生コンクリートを短時間で製造することができる。

また、製造された生コンクリートを攪拌槽から取り出す際には、回転スクレーパの回転によって、攪拌槽底部外周に設けられた取出口に向けて生コンクリートを効率的に連続して排出することができるとともに、攪拌槽内に取り残されて無駄になる生コンクリートの量を可及的に少なくでき、使用後の攪拌槽の洗浄作業も容易になる。

さらに、回転スクレーパには、その回転方向後方へ揺動可能に軸着され、ばね部材によって原位置への復帰習性が付与されている可動スクレーパ片がそれぞれのスクレーパアーム先端に設けられているため、可動スクレーパ片と攪拌槽の側壁内周面との間に砂利等が噛み込まれた場合には、回転スクレーパの回転につれて当該可動スクレーパ片がばね部材の付勢力に抗して揺動して噛み込まれた砂利等が開放されるため、回転スクレーパや攪拌槽の損傷や過負荷による回転駆動源の損傷を防止することができる。

また、回転スクレーパは、攪拌軸に対して上下動可能に外嵌された連結スリーブに取り付けされているため、スクレーパアームと可動スクレーパ片の回転方向前側の側面にそれぞれ取り付けられているスクレーパパッドの下端縁部は、上方から負荷される前記スクレーパアーム等の重量によって弾性変形して常時、攪拌槽の底面に当接している。

そのため、これらのスクレーパパッドの下端縁部は、攪拌槽底面との摺動接触により、多少不均一に摩耗が進行しても当該底面との間に隙間が生じることはなく、長期にわたって部品交換することなく、当初の性能を維持しておくことができる。

請求項２に記載された発明に係るコンクリートミキサによれば、回転スクレーパのスクレーパパッドの下端縁部と攪拌槽底面との間に砂利等が噛み込まれて、回転スクレーパから連結スリーブに作用する回転抵抗が過大になった場合に、回転スクレーパは連結スリーブとともに攪拌軸に対して上方へ変位する。

その結果、攪拌槽底面からスクレーパパッドが離間して噛み込んだ砂利等が開放されるため、回転スクレーパや攪拌槽の損傷や過負荷による回転駆動源の損傷を防止することができる。

請求項３に記載された発明に係るコンクリートミキサによれば、回転スクレーパのスクレーパアームを攪拌翼の下部に一体に構成することによって、剛性や耐久性を高めることができ、信頼性が向上する。また、部品点数が少なくて済むため、製造コストを低減することができるとともに、メンテナンス作業も容易になる。

本発明のコンクリートミキサの１実施形態を示す、縦断面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。図１のＢ−Ｂ断面図である。平常稼働時における可動スクレーパ片の状態を示す図である。塊状物回避時における可動スクレーパ片の状態を示す図である。図１のＣ−Ｃ断面図である。連結スリーブの下限位置調整機構の斜視図である。連結スリーブの下限位置調整機構の縦断面図である。図８のＤ−Ｄ断面図である。図８のＥ−Ｅ断面図である。本発明のコンクリートミキサの別の実施形態を示す、縦断面図である。図１１のＦ−Ｆ断面図である。攪拌翼の先端近傍部分を裏側から見た斜視図である。攪拌翼の先端近傍部分の分解図である。攪拌翼の先端近傍部分を表側から見た斜視図である。平常稼働時における可動スクレーパ片の状態を示す図である。塊状物回避時における可動スクレーパ片の状態を示す図である。

以下、本発明の１実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係るコンクリートミキサの１実施形態を示す縦断面図であって、同図に示すコンクリートミキサ１は、コンクリート杭の打設に使用する生コンクリートを現場で製造するために用いられるものである。

前記コンクリートミキサ１は、図示していない機枠に周囲の３カ所をロードセルを介して支持されている縦置き円筒状の攪拌槽２を有しており、前記ロードセルによって、攪拌槽２の全体重量を計量しながら、当該攪拌槽２内に水、セメント、及び、砂利等の骨材をそれぞれ必要量順次投入した後、攪拌翼３によってこれらの原料を所定時間攪拌・混合することで生コンクリートを製造する。

また、製造された生コンクリートは、攪拌翼３の下方に設けられている回転スクレーパ４によって、攪拌槽２の底部外周に設けられている図示していない取出口から外部へ取り出される。なお、前記取出口は、生コンクリートの取り出し時のみ開かれるゲート機構を備えている。

攪拌翼３及び回転スクレーパ４は、連結スリーブ５を介して攪拌槽２の中心部に回転自在に設けられている垂直な攪拌軸６に連結されている。前記攪拌軸６の上端は、フランジ形軸継手７を介して中間軸８の下端に連結されている。

前記中間軸８は、攪拌槽２の上端中央部に支持されている受枠９の下部に取り付けられている上下一対の軸受１０ａ、１０ｂによって、攪拌槽２の垂直な中心軸線回りに定位置で回転自在に支持されており、その上端は、別のフランジ形軸継手１１を介して、当該受枠９上面に取り付けられている減速機１２の出力軸と連結されている。

前記減速機１２の上方には、回転駆動源としてのモータ１３が一体に設けられており、このモータ１３の回転が前記減速機１２で減速されて攪拌軸６に伝達され、攪拌翼３と回転スクレーパ４が攪拌槽２内で回転する。

なお、本実施形態のコンクリートミキサ１においては、攪拌槽２への水やセメント、砂利等の原料の供給や、攪拌・混合動作は、図示していない制御手段によって、所定のプログラムに従い自動的に実行されるようになっている。

図２は、図１のＡ−Ａ断面を示す図であって、同図に示すように、攪拌翼３は、攪拌軸６の回転軸線に対して回転対称となるように、連結スリーブ５の外周面の互いに反対側の２カ所に取り付けられている。

これらの攪拌翼３はそれぞれ、垂直な矩形状の攪拌板３ａと、水平な板状の支持アーム３ｂから構成されており、当該支持アーム３ｂは連結スリーブ５に固定されている。これらの攪拌板３ａは、その回転方向に対して後端側が攪拌槽２の側壁内周面に接近するように傾けることで、コンクリート原料を攪拌する際に、攪拌槽２の半径方向内側から外側へ向かう攪拌流が生じるようにしてある。

また、本実施形態のものにおいては、図１に示すように、攪拌槽２の側壁内周面の回転スクレーパ４より高い位置に、攪拌翼３と協働して攪拌槽２の側壁内周面近傍で原料の攪拌流を上下方向に偏向させるための垂直な固定翼板１４を突設してある。前記固定翼板１４は、図２に示すように、攪拌槽２の側壁内周面に等間隔に４カ所設けられている。

次に、図３は、図１のＢ−Ｂ断面を示す図であって、同図ならびに図１に示すように、回転スクレーパ４は、攪拌槽２の内側底部に配置されていて、攪拌軸６の回転軸線に対して回転対称となるように、連結スリーブ５の外周面の下部４カ所にそれぞれ固定されている。なお、図３においては、攪拌槽２の底部外周に設けられている生コンクリートの取出口２ａの位置を仮想線で表示してある。

また、図３に示すように、それぞれの回転スクレーパ４は、基端側が連結スリーブ５に外接するように固定され、先端側が攪拌槽２の側壁内周面に向けて攪拌軸６の回転方向後方に平面視弓状に湾曲して延びるスクレーパアーム４ａを有している。

これらのスクレーパアーム４ａの先端には可動スクレーパ片４ｂが設けられている。図４に示すように、可動スクレーパ片４ｂは、その基端部裏面側に揺動支持片４ｃを有しており、この揺動支持片４ｃは、スクレーパアーム４ａの先端部の上下の両端面にそれぞれ固定されている、一対の連結板４ｄの間に一部侵入して、軸４ｅでこれらの連結板４ｄに対して揺動自在に軸着されている。

また、それぞれのスクレーパアーム４ａは、角棒状のストラット４ｆによって補強されている。図３に示すように、それぞれのストラット４ｆの基端側は、対応するスクレーパアーム４ａの基端側と隣接して、連結スリーブ５に外接するように固定されており、また先端側は、図４に示すように、前記一対の連結板４ｄ間に差し込まれて、軸４ｅの近傍でこれらの連結板４ｄに固定されている。

また、スクレーパアーム４ａの回転方向後側の側面には、連結板４ｄの近傍にばね取付片４ｇが設けられている。前記ばね取付片４ｇと揺動支持片４ｃとの間には、ばね部材としての引っ張りコイルばね４ｈが張設されており、この引っ張りコイルばね４ｈの弾性付勢力によって、可動スクレーパ片４ｂの後端面は平常稼働時においては、同図に示すように、スクレーパアーム４ａの前端面に当接した非曲折位置（原位置）に維持されている。

一方、図５に示すように、スクレーパアーム４ａの回転中に、攪拌槽２の側壁内周面と可動スクレーパ片４ｂ間に砂利等の塊状物Ｓを噛み込んで、可動スクレーパ片４ｂに大きな負荷が作用した場合には、同図に示すように、可動スクレーパ片４ｂは、引っ張りコイルばね４ｈの付勢力に抗して軸４ｅを中心に、回転スクレーパ４の回転方向と反対向きに揺動して塊状物Ｓを乗り越えて回避する。

そして、回転スクレーパ４がさらに回転して、可動スクレーパ片４ｂの先端が塊状物Ｓから開放されると、可動スクレーパ片４ｂは前記引っ張りコイルばね４ｈの付勢力によって、再び原位置すなわち、図４に示す非曲折位置に復帰する。なお、可動スクレーパ片４ｂの先端と攪拌槽２の側壁内周面との隙間は、前記非曲折位置において最小になるように設定されている。

スクレーパアーム４ａと可動スクレーパ片４ｂの、回転方向前側の側面にはそれぞれ、下端縁部が攪拌槽２の底面を摺動する、柔軟に弾性撓み変形が可能なゴム製のスクレーパパッド４ｉ、４ｊが取り付けられている。これらのスクレーパパッド４ｉ、４ｊは、図４に示すように、スクレーパアーム４ａに対して可動スクレーパ片４ｂが非曲折位置（原位置）にあるときは、長手方向に段差なく連続している。

ここで、図１に示す攪拌軸６と連結スリーブ５間の連結構造について説明する。図６に示すように、連結スリーブ５の内周面と攪拌軸６の外周面にはそれぞれ、横断面角形の棒状の回転伝達部材５ａ、６ａが円周方向に等間隔に４カ所、長手方向を上下方向に向けて固定されている。連結スリーブ５は、これらの回転伝達部材５ａ、６ａどうしの円周方向の当接によって、攪拌軸６から回転が伝達されるとともに、当該攪拌軸６に対して上下動が可能になっている。

攪拌軸６の外周面と連結スリーブ５側の各回転伝達部材５ａの間、ならびに、連結スリーブ５の内周面と攪拌軸６側の各回転伝達部材６ａと間はそれぞれ、砂等の粒子を噛み込んで連結スリーブ５が攪拌軸６に対して上下変位に支障が生じることのないように、若干の隙間を空けてある。また、これらの隙間に侵入した粒子が容易に排出されるように、外筒５は攪拌軸６に対して所定の角度範囲内で回動可能に連結されている。

なお、攪拌軸６に対して連結スリーブ５の回転を制限し、且つ、上下変位を可能とする構造はこれに限定するものではなく、攪拌軸６と連結スリーブ５間はスプラインや滑りキー等の周知の連結手段で連結することも可能である。

次に、攪拌軸６に対する連結スリーブ５の下限位置を調整する機構について説明する。
図７及び図８に示すように、攪拌軸６の上方位置には、その外周面の互いに直径方向の反対側の位置にそれぞれ、懸架腕１５が水平に突設されている。

これらの懸架腕１５には、攪拌軸６の回転方向前側の側面に開口する平面視Ｕ字状のボルト受け溝１５ａが形成されていて、その内部に吊りボルト１６のねじ部１６ａ側が嵌入されている。

また、これらの吊りボルト１６の上端部はそれぞれ、ダブルナットとして螺着されている一対のナット１７ａ、１７ｂ、及び、座金１８を介して懸架腕１５の上面に係合保持されている。

図９と図１０はそれぞれ、図８中の懸架腕１５のＤ−Ｄ断面図とＥ−Ｅ断面図であって、これら図に示すように、懸架腕１５には、ボルト受け溝１５ａからの吊りボルト１６の脱落を防ぐための抜け止めピン１９が水平方向に装着されている。

抜け止めピン１９は、図１０に示すように外周面に雄ねじが形成されている頭部１９ａと、これより小径で外周面が平滑な細長いピン本体１９ｂから構成されていて、前記頭部１９ａを懸架腕１５の外側端面１５ｂとボルト受け溝１５ａとの間に貫通形成されたねじ孔１５ｃに螺合し、当該ねじ孔１５ｃと対向するボルト受け溝１５ａの内壁面に形成されたピン受け穴１５ｄ内にピン本体１９ｂの先端を挿入して固定されている。なお、詳細な図示は省略するが、抜け止めピン１９のボルト頭部１９ａには、懸架腕１５への着脱を行うための、レンチ挿入用の６角穴が形成されている。

また、図７及び図８に示すように、連結スリーブ５の上端部近傍の外周面には、これらの吊りボルト１６のボルト頭部１６ｂとそれぞれ係合する一対の吊りブロック２０が突設されている。

これらの吊りブロック２０はそれぞれ、前述した懸架腕１５の直下位置に設けられていて、これらの懸架腕１５に形成されているボルト受け溝１５ａと鉛直方向に重なる位置に、それぞれ吊りボルト１６のボルト頭部１６ｂの首下部分を嵌入するボルト受け溝２０ａが形成されている。

図８に示すように、ボルト頭部１６ｂは、座金２１を介して吊りブロック２０の下面に係合している。またボルト受け溝２０ａには、前述した懸架腕１５のボルト受け溝１５ａと同様に、抜け止めピン１９を適用して吊りボルト１６の脱落を防止してある。

図１及び図２に示すように、回転スクレーパ４は連結スリーブ５に固定されているため、攪拌軸６に対する連結スリーブ５の下限位置を吊りボルト１６に対するダブルナット１７ａ、１７ｂの螺合位置を移動させることにより、スクレーパアーム４ａと可動スクレーパ片４ｂの回転方向前側の側面にそれぞれ取り付けられているスクレーパパッド４ｉ、４ｊの下端縁部と攪拌槽２の底面との間に、スクレーパパッド４ｉ、４ｊの弾性変形による適正な押し付け力が作用するように調整することができる。

また、これらのスクレーパパッド４ｉ、４ｊが長期の使用によって摩耗して押し付け力が低下したり底面との間に隙間が生じた場合には、吊りボルト１６に対するダブルナット１７ａ、１７ｂの螺合位置を再調整することで、当初の適正な状態を復元することができる。

なお、前述したような、攪拌軸６に対する連結スリーブ５の下限位置を調整する機構は、スクレーパパッド４ｉ、４ｊの素材が硬質で摩耗しにくい場合には、省略することも可能である。

以下、前述したように構成されているコンクリートミキサ１の動作を説明する。図１において、攪拌槽２内にコンクリート原料となる水、セメント、及び砂利等の骨材を投入し、モータ１３を起動して攪拌軸６を回転駆動すると、前記攪拌軸６の外周に装着されている連結スリーブ５を介して攪拌翼３とその下方の回転スクレーパ４が回転する。

攪拌翼３が回転すると、コンクリート原料はその回転方向に動かされると同時に、遠心力の作用と攪拌板３ａの傾斜によって、攪拌槽２の半径方向外側に押し出される。攪拌槽２の側壁内周面に衝突したコンクリート原料の流れは、ここで側壁に沿った上下方向の流れに偏向される。

この際、攪拌翼３とともに回転している回転スクレーパ４によって、攪拌槽２の底部中心側のコンクリート原料は半径方向外側に押し出され、攪拌翼３によって攪拌槽２の側壁内周面に押し出された原料とともに、攪拌槽２の側壁内周面に突設されている固定翼板１４に沿って攪拌槽２の上部へ移動する。

攪拌槽２の側壁内周面を上昇する原料の流れは、攪拌翼３の上方で攪拌槽２の半径方向内側に向かって中心部で下降し、垂直面内の循環流を生じる。この循環流によって、攪拌槽２内のコンクリート原料の攪拌・混合が促進され、短時間で均質な生コンクリートが製造される。

攪拌槽２内で製造された生コンクリートは、攪拌軸６を回転させたまま、図３に仮想線で図示されている取出口２ａのゲート機構（図示せず）を開放すると、回転スクレーパ４によって、攪拌槽２内から取出口２ａへ排出される。

この際、同図に示すように、回転スクレーパ４を構成する平面視弓状に湾曲したスクレーパアーム４ａと可動スクレーパ片４ｂのそれぞれに取り付けられている、柔軟に弾性撓み変形可能なスクレーパパッド４ｉ、４ｊが、攪拌槽２の底面上の生コンクリートを出口２ａへ連続的に払い出すため、攪拌槽２内の生コンクリートを効率的に取り出すことができる。

また、本実施形態のものにおいては、稼働中にスクレーパパッド４ｉ、４ｊの下端縁部と攪拌槽２の底面との間に砂利等が侵入した場合、これらのスクレーパパッド４ｉ、４ｊが柔軟に撓んで乗り越えることができる。

また、連結スリーブ５は、攪拌軸６に対してダブルナット１７ａ、１７ｂで調整されている下限位置から上方への変位が可能であるため、特にスクレーパアーム４ａの下方にスクレーパパッド４ｉの撓み変形だけでは対応できない大粒の砂利や砕石等の塊状物が噛み込まれた場合には、回転スクレーパ４全体が連結スリーブ５とともに攪拌軸６に対して上方に変位して噛み込んだ砂利等を乗り越えることが可能である。

なお、可動スクレーパ片４ｂのスクレーパパッド４ｊの下端縁部と攪拌槽２の底面間に大きな砂利等を噛み込んだ場合には、先に図５で説明した可動スクレーパ片４ｂの先端と攪拌槽２底部の側壁内周面間に砂利等を噛み込んだ場合と同様に、回転スクレーパ４の回転に伴って可動スクレーパ片４ｂが回転方向後方に揺動して噛み込みを解除することができる。

また、前述した実施形態においては、攪拌翼３を連結スリーブ５の外周面に取り付けているが、本発明はこれに限定するものではなく、攪拌翼３は攪拌軸６の外周面に直接固定してあってもよい。

さらに、図６において、連結スリーブ５の内周面の回転伝達部材５ａ、または、攪拌軸６の外周面の回転伝達部材６ａの何れか一方を省略するか、もしくは、これらの回転伝達部材５ａ、６ａを用いずに、連結スリーブ５の内径と攪拌軸６の外径を適合させて、連結スリーブ５を攪拌軸６に対して回転可能とし、懸架腕１５と吊りブロック２０間を、吊りボルト１６に代えてワイヤで連結してもよい。

ここで、ワイヤは、通常の負荷状態で回転スクレーパ４を回転させたときに、スクレーパパッド４ｉ、４ｊが攪拌槽２の底面と摺動接触状態を維持できるような長さとする。なお、必要に応じて、懸架腕１５と吊りブロック２０間のワイヤの長さを調整する手段を設けてもよい。

また、この場合、スクレーパアーム４ａ下方のスクレーパパッド４ｉと攪拌槽２の底面との間に砂利等が噛み込まれて回転スクレーパ４に回転抵抗が加わり、連結スリーブ５の回転が攪拌軸６に対して遅れると、ワイヤには大きな張力が作用するため、連結スリーブ５は攪拌軸６に対して上方へ引き上げられる。

その結果、連結スリーブ５に伴って回転スクレーパ４が上方へ変位して、攪拌槽２の底面からスクレーパパッド４ｉが離間して砂利等の噛み込みが解除されるので、前述したように、噛み込まれた砂利等が直接回転スクレーパ４全体を上方に押し上げて砂利等を乗り越える場合と比較して、噛み込みをより効果的に解除することができる。

なお、回転スクレーパ４から連結スリーブ５に作用する回転抵抗が過大になった場合に、連結スリーブ５を回転スクレーパ４とともに攪拌軸６に対して上方へ変位させて、攪拌槽２の底面からスクレーパパッド４ｉ、４ｊを離間させる手段は、ワイヤのみに限定するものではなく、チェーンを用いてもよい。

さらに、回転スクレーパから連結スリーブに作用する回転抵抗が過大になった場合に、連結スリーブを介して回転スクレーパを攪拌軸に対して上方へ変位させて、攪拌槽底面からスクレーパパッドを離間させる手段としては、前述した懸架腕１５や吊りブロック２０を省略し、攪拌軸の下部外周面にリード角の大きな多条の雄ねじ部を形成し、連結スリーブの内周面に前記雄ねじ部に適合する雌ねじ部を形成して、攪拌軸と連結スリーブとを螺合させた構造としてもよい。

この場合、通常の稼働状態においては、連結スリーブはその自重や回転スクレーパ等の重量により、攪拌軸の下端近傍に降りている状態で、攪拌軸とともに回転している。そして、攪拌槽の底面と回転スクレーパ間に砂利等を噛み込んで回転抵抗が過大になった場合には、連結スリーブと攪拌軸との間で回転のずれが生じ、連結スリーブは回転スクレーパとともに攪拌軸に対して上方へ螺動して、砂利等の噛み込みを解除する。

また、前述した実施形態のものにおいては、固定翼板１４は、攪拌槽２の側壁内周面に垂直に取り付けてあるが、これに限定するものではなく、攪拌槽の側壁内周面の近傍で攪拌流を上方に偏向させる機能を有していればよい。

例えば、それぞれの固定翼板を、同一の傾斜角で上方が攪拌翼の回転方向前方に傾斜するように取り付けてもよい。なお、固定翼板の枚数や上下の長さ及び半径方向の幅等は適宜設定することが可能であり、また、固定翼板は省略してもよい。

次に、図１１は、本発明に係るコンクリートミキサの別の実施形態を示す縦断面図であって、同図に示すコンクリートミキサ１’は、前述したコンクリートミキサ１において別個に設けられていた攪拌翼３と回転スクレーパ４に代えて、これらの機能をあわせ持つ攪拌翼２２を設けたものである。

なお、図１１において、前述したコンクリートミキサ１と構造が共通する部分については、図１中で用いている符号と同一のものを用いている。また、図１１中の攪拌槽２の側壁内周面には、前述した固定翼板１４と同様に、固定翼板２３が４カ所設けられている。

これらの固定翼板２３は、攪拌槽２の側壁内周面に対してそれぞれ上下一対の取付片２３ａを介して垂直に固定されている。なお、これらの固定翼板２３は、先の実施形態における固定翼板１４よりも攪拌槽２の半径方向幅がやや広いものを使用している。

図１１のＦ−Ｆ断面を示す図１２図から明らかなように、コンクリートミキサ１’の攪拌翼２２は、攪拌軸６の周囲に回転対称に４カ所設けられており、それぞれ、基端側が連結スリーブ５’に外接するように固定され、先端側が攪拌槽２の側壁内周面に向けて攪拌軸６の回転方向後方に大きく平面視弓状に湾曲して延びる、矩形板状の攪拌翼本体２２ａと、前記攪拌翼本体２２ａの先端下部に揺動自在に軸着された可動スクレーパ片２２ｂとを備えている。

なお、前述したコンクリートミキサ１と本実施形態のコンクリートミキサ１’は使用している攪拌槽２が共通であるため、コンクリートミキサ１’の連結スリーブ５’は、コンクリートミキサ１の連結スリーブ５よりも上下寸法が若干長く、また、図１１に示すボルト１６’は、コンクリートミキサ１のボルト１６より短いものを使用しているが、それぞれの機能は両者とも同じである。

図１２に示すように、攪拌翼本体２２ａの先端近傍部分は、攪拌槽２の側壁内周面の円周方向に向いており、可動スクレーパ片２２ｂは、その原位置において、攪拌翼本体２２ａの先端から攪拌槽２の側壁内周面に向けて略直角に張り出して取り付けられている。

図１３は、攪拌翼２２の先端近傍部分を裏側から見た斜視図であって、同図に示すように、可動スクレーパ片２２ｂは攪拌翼本体２２ａにばねヒンジ機構２２ｃを介して取り付けられている。

前記ばねヒンジ機構２２ｃは、図１４に示すように、攪拌翼本体２２ａの先端近傍の裏側下部に固定されている上下一対の軸受環２２ｄと、可動スクレーパ片２２ｂの基端部に固定されている上下一対の軸受環２２ｅを、軸２２ｆで回動可能に連結して構成されている。

また、前記一対の軸受環２２ｅの間には、軸２２ｆが貫通するねじりコイルばね２２ｇをばね部材として組み込んである。軸２２ｆには、軸受環２２ｄ、２２ｅに対する抜け止めのために、一方の端に大径部を形成し、他方の端に止め環２２ｈを装着する環状溝を形成してある。

前記ねじりコイルばね２２ｇは、可動スクレーパ片２２ｂをその先端側が軸２２ｆ回りに攪拌翼本体２２ａの回転方向前側に揺動付勢している。図１５は、攪拌翼２２の先端近傍部分を表側から見た斜視図であって、同図に示すように、攪拌翼本体２２ａの表側の先端下部には、可動スクレーパ片２２ｂの前側側面に当接する上下一対の直角三角形状のストッパ２２ｉが固定されており、可動スクレーパ片２２ｂの前方へ揺動範囲はこれらのストッパ２２ｉによって制限されている。

また、同図及び図１１に示すように、攪拌翼本体２２ａの下部と可動スクレーパ片２２ｂのそれぞれの回転方向前側の側面には、下端縁部が攪拌槽２の底面を摺動する、柔軟に弾性撓み変形が可能なゴム製のスクレーパパッド２２ｊ、２２ｋが取り付けられている。

図１６に示すように、通常の稼働時には、可動スクレーパ片２２ｂはねじりコイルばね２２ｇの付勢力によって前記ストッパ２２ｉに当接した原位置に保持されている。
この位置では、可動スクレーパ片２２ｂは、攪拌翼本体２２ａの先端に対して略直角に向いていて、可動スクレーパ片２２ｂの先端と攪拌槽２の側壁内周面との隙間は最小になっている。

なお、前記ねじりコイルばね２２ｇには、可動スクレーパ片２２ｂがコンクリート原料中を移動する際に受ける流動抵抗では、攪拌翼本体２２ａの回転方向後方に揺動しない強さを有するものが用いられている。

一方、図１７に示すように、攪拌槽２の側壁内周面と可動スクレーパ片２２ｂとの間に砂利等の塊状物Ｓを噛み込んで、可動スクレーパ片２２ｂに大きな負荷が作用した場合には、可動スクレーパ片２２ｂは、ねじりコイルばね２２ｇの付勢力に抗して軸２２ｆを中心に、攪拌翼本体２２ａの回転方向と反対向きに揺動して塊状物Ｓを乗り越える。

そして、攪拌翼本体２２ａがさらに回転して、可動スクレーパ片２２ｂの先端が塊状物Ｓから開放されると、可動スクレーパ片２２ｂはねじりコイルばね２２ｇの付勢力によって、再び図１６に示す原位置に復帰する。

以上に説明したコンクリートミキサ１’は、先に説明した実施形態におけるコンクリートミキサ１において別個に設けられていた攪拌翼３と回転スクレーパ４に代えて、これらの機能を合わせた攪拌翼２２を用いているため、部品点数が少なく、組み立てやメンテナンス作業が容易になる。

特に、それぞれの攪拌翼本体２２ａは、矩形状に切断した鋼板を湾曲させて製作することができ、製造が容易で製造コストを安くできるとともに、補強部材を用いずに必要な剛性と強度を確保できるため、耐久性と信頼性を高めることができる。

本発明のコンクリートミキサは、生コンクリートの製造の他、泥状物や粉粒物等の攪拌・混合装置として利用することも可能である。

１、１’ コンクリートミキサ
２攪拌槽
２ａ取出口
３攪拌翼
３ａ攪拌板
３ｂ支持アーム
４回転スクレーパ
４ａスクレーパアーム
４ｂ可動スクレーパ片
４ｃ揺動支持片
４ｄ連結板
４ｅ軸
４ｆストラット
４ｇばね取付片
４ｈ引っ張りコイルばね（ばね部材）
４ｉ、４ｊスクレーパパッド
５連結スリーブ
５ａ回転伝達部材
６攪拌軸
６ａ回転伝達部材
７フランジ形軸継手
８中間軸
９受枠
１０ａ、１０ｂ軸受
１１フランジ形軸継手
１２減速機
１３モータ（回転駆動源）
１４固定翼板
１５懸架腕
１５ａボルト受け溝
１５ｂ外側端面
１５ｃねじ孔
１５ｄピン受け穴
１６吊りボルト
１６ａねじ部
１６ｂボルト頭部
１７ａ、１７ｂナット（ダブルナット）
１８座金
１９抜け止めピン
１９ａ頭部
１９ｂピン本体
２０吊りブロック
２０ａボルト受け溝
２１座金
２２攪拌翼
２２ａ攪拌翼本体
２２ｂ可動スクレーパ片
２２ｃばねヒンジ機構
２２ｄ、２２ｅ軸受環
２２ｆ軸
２２ｇねじりコイルばね（ばね部材）
２２ｈ止め環
２２ｉストッパ
２２ｊ、２２ｋスクレーパパッド
２３固定翼板
２３ａ取付片

Claims

底部外周に開閉自在な取出口を有する縦置き円筒状の攪拌槽と、
前記攪拌槽の中心軸線回りに回転自在に支持され、回転駆動源によって回転駆動される垂直な攪拌軸と、
前記攪拌軸に伴って回転し、且つ当該攪拌軸に対して上下動可能に外嵌された中空円筒状の連結スリーブと、
前記連結スリーブ又は攪拌軸に固定され、攪拌軸の回転軸線に対して回転対称となるように、攪拌槽の内側に配置された複数の攪拌翼と、
前記連結スリーブに固定され、攪拌軸の回転軸線に対して回転対称となるように攪拌槽の内側底部に配置された複数の回転スクレーパとを備え、
前記それぞれの回転スクレーパは、基端側が連結スリーブに外接するように固定され、先端側が攪拌槽の側壁内周面に向けて攪拌軸の回転方向後方に平面視弓状に湾曲して延びるスクレーパアームと、当該スクレーパアームの先端に原位置から前記回転方向後方へ揺動可能に軸着され、ばね部材によって前記原位置への復帰習性が付与されている可動スクレーパ片から構成され、
前記原位置においては、可動スクレーパ片の先端と攪拌槽の側壁内周面との隙間が最小になるように設定され、
スクレーパアームと可動スクレーパ片の回転方向前側の側面にはそれぞれ、下端縁部が攪拌槽の底面を摺動する、柔軟に弾性撓み変形可能なスクレーパパッドが取り付けられていることを特徴とするコンクリートミキサ。
回転スクレーパから連結スリーブに作用する回転抵抗が過大になった場合に、連結スリーブを介して回転スクレーパを攪拌軸に対して上方へ変位させて、攪拌槽底面からスクレーパパッドを離間させる手段を備えていることを特徴とする請求項１記載のコンクリートミキサ。
攪拌翼は連結スリーブ外周面に固定され、当該攪拌翼の下部に回転スクレーパのスクレーパアームが一体に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリートミキサ。