JP2017013013A - 撹拌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シャフトレス撹拌翼による撹拌効率を高めると共に、使用後に短時間で洗浄することができる撹拌装置を提供する。
【解決手段】下半分は横断面略円弧状の周壁部２を有する撹拌ドラム１を設ける。撹拌ドラム１の両端部を側壁部３により閉塞する。この側壁部３から撹拌ドラム１内に突出する一対の端部回転軸４を設ける。端部回転軸４に連結され周壁部２に摺動しながら回動する撹拌翼体１０を設ける。各端部回転軸４を保護筒体５の内部にそれぞれ回転自在に保持する。各端部回転軸４の先端部から周壁部２方向に支持杆体１１を延長する。支持杆体１１を撹拌羽根体１０の長手中央部に連結する。支持杆体１１を介して撹拌羽根体１０を回動させる。
【選択図】 図１

Description

本発明はコンクリートやモルタルを撹拌する撹拌装置に係り、コンクリート等を効率良く撹拌した後、装置内に付着したコンクリート等の除去作業を容易にすることができる撹拌装置に関する。

当出願人は、先に、セメント、細骨材等の撹拌物を水と共に混練しコンクリート等を提供する撹拌装置において、撹拌物の撹拌効率を良好にする撹拌装置を提案している（特許文献１）。

この撹拌装置は、一対の端部回転軸をドラムの両側壁部からドラムの内側に僅かに突出するように配置し、この一対の端部回転軸の先端部分にそれぞれ撹拌羽根体を装着し、ドラム内を貫通する回転軸を有しないように構成した撹拌翼（以下、シャフトレス撹拌翼という）を採用することにより、投入材料の撹拌・混合を行うようにしたものである。この撹拌装置により、撹拌ドラム内の中心部分を貫通するシャフトが存在しなくなり、セメント、砂、砂利等の撹拌がスムーズに行われるようになった。

特許文献１の撹拌装置は、撹拌ドラム内に突出した端部回転軸部分に、セメントや骨材類が付着して塊状に残留する問題があった。そこで、この端部回転軸の付着物を除去する構成を備えた混練機が提案されている（特許文献２）。この混練機は、特許文献１のシャフトレス撹拌翼を備えた撹拌装置を改良したものであり、特に、撹拌ドラムの内側に突出した一対の端部回転軸に対し散水するための給水管を配設したものである。この給水管からの散水により、端部回転軸の付着物を除去することが可能になっている。

特許第２５６５４３０号公報 実公平７−５１１５３号公報

ところが、特許文献１、２に共通する重要な課題が残されていた。その課題は、撹拌ドラム内の撹拌力にある。すなわち、いずれの撹拌装置も、シャフトレス撹拌翼を採用しているので、この撹拌羽根を回転せしめる駆動力は、ドラムの外側から撹拌ドラム内に突出した端部回転軸を介して伝達される。

そのため、撹拌羽根の端部回転軸に近い基端部側には十分な駆動力が伝わるが、この端部回転軸から撹拌羽根が離れるほど駆動力が伝わり難くなり、撹拌羽根の先端部側の回転力は非力にならざるを得ない。そこで、従来のシャフトレス撹拌翼は、撹拌ドラムの両側に一対の駆動モーターを配置し、左右の端部回転軸に連結するシャフトレス撹拌翼をこの駆動モーターで直接回転せしめると共に、左右のシャフトレス撹拌翼の先端側相互を連結部材で連結する構造になっていた。

ところが、いずれのシャフトレス撹拌翼も、駆動モーターに近い基端部側の撹拌力は高いが、駆動モーターから離れてシャフトレス撹拌翼の先端部側に近づくほど撹拌力は低下する。この結果、ドラムの中央部に位置する撹拌羽根の先端がわでは撹拌力が弱くなる。この結果、撹拌物の量が多少増加したり、混練物の粘度が想定以上に高くなったりすると、ドラムの中央部に投入されたセメント類を十分に混練するまでに多くの時間が掛かる不都合があった。

しかも、撹拌力を高めるために、左右のシャフトレス撹拌翼に、それぞれ左右一対の駆動モーターを備えている。ところが、左右の駆動モーターを同時に回転させるので、各駆動モーターの回転速度を同一速度に保てないと、先端側で連結した左右のシャフトレス撹拌翼に捩れが生じ、機器の破損につながるおそれもあった。

更に、最近の傾向では、橋梁や高速道路の補修工事等に速乾性の速硬コンクリートが使用される工事が増加している。この速硬コンクリートは、施工後、数時間で固まる性質を有し即日の使用が可能となるため、コンクリート混練時間の短縮化も求められているので、撹拌ドラム内の撹拌効率を高める必要がある。

しかも、この速硬コンクリートは、コンクリートを混練した撹拌装置内でも数時間で硬化するので、撹拌装置内に付着した速硬コンクリートをいち早く除去して撹拌装置を洗浄する必要がある。しかしながら、従来のシャフトレス撹拌翼を使用した撹拌装置では、たとえ端部回転軸部分の洗浄は容易になっても、撹拌ドラムの内部全体を洗浄するには多くの時間を要するものであった。

更に、撹拌ドラムの洗浄に使用した処理水は、工事現場から処理場に運搬して処理する必要がある。そのため、この多量の処理水の運搬や処理等に極めて多くの手間やコストを要していた。

そこで、本発明は上述の課題を解消すべく創出されたもので、シャフトレス撹拌翼による撹拌力を高め、たとえ速硬コンクリートの使用後でも迅速な除去が可能になり撹拌装置を短時間で洗浄すると共に、洗浄水を減らすことで、洗浄時及び洗浄後の処理作業を合理化することができる撹拌装置の提供を目的とするものである。

上述の目的を達成すべく本発明における第１の手段は、少なくとも下半分は横断面略円弧状の周壁部２を有し、その両端部が側壁部３により閉塞された撹拌ドラム１と、該撹拌ドラム１の側壁部３から撹拌ドラム１内に突出する一対の端部回転軸４と、該一対の端部回転軸４に夫々連結され撹拌ドラム１内の周壁部２に摺動しながら回動する撹拌翼体１０とにより構成されるシャフトレス撹拌装置において、
各端部回転軸４は、各側壁部３に固定され対向する側壁部３方向に突出した一対の保護筒体５の内部にそれぞれ回転自在に保持されると共に、各端部回転軸４の先端部から周壁部２方向に延長され撹拌羽根体１０の長手中央部に連結する支持杆体１１を備え、該支持杆体１１を介して撹拌羽根体１０を回動せしめることにある。

第２の手段は、前記一対の端部回転軸４において、一方の端部回転軸４は駆動モーター３０の駆動軸３１に直結され、
他方の端部回転軸４は、前記撹拌ドラム１の外側で駆動モーター３０の駆動軸３１に連動するよう配置された回転伝達軸３２を介して駆動軸３１に連動するように構成されたものである。

第３の手段は、前記撹拌ドラム１の前記周壁部２の上側全体に開口部６を形成すると共に、材料投入口２１を備えた蓋体２０を前記側壁部３の上端部に揺動自在に設けて該開口部６を開閉自在に施蓋し、前記撹拌ドラム１の内部を洗浄する際に開口部６を開放するように構成している。

第４の手段において、前記蓋体２０は、前記撹拌ドラム１の両側壁部３がわに揺動自在に連結された一対の揺動板２２にて構成され、前記材料投入口２１は該揺動板２２の全体に形成された連子状又は格子状又は網目状に形成されている。

本発明の請求項１によると、各端部回転軸４は、各側壁部３に固定され撹拌ドラム１内に突出した一対の保護筒体５の内部に保持されると共に、各端部回転軸４の先端部から周壁部２方向に延長され撹拌羽根体１０の長手中央部に連結する支持杆体１１を備え、該支持杆体１１を介して撹拌羽根体１０を回動せしめることにより、端部回転軸４から伝わる回転力を、撹拌羽根体１０全体に伝達することができる。

この結果、従来のシャフトレス撹拌翼のように、左右のシャフトレス撹拌翼の先端側相互を連結部材で連結する必要がなくなり、撹拌物の移動効率を高めることができた。しかも、端部回転軸４は、側壁部３に固定された保護筒体５の内部に保持されているので、端部回転軸４の支持強度を高めると共に、コンクリート等の混練物が端部回転軸４に直接付着するのを防止する。

請求項２のごとく、前記一対の端部回転軸４において、一方の端部回転軸４は駆動モーター３０の駆動軸３１に直結され、他方の端部回転軸４は、前記撹拌ドラム１の外側で駆動モーター３０の駆動軸３１に連動するよう配置された回転伝達軸３２を介して駆動軸３１に連動するように構成されているので、各端部回転軸４は、いずれも一台の駆動モーター３０の駆動力に連動して各撹拌羽根体１０を回転させることができるので、保護筒体５の内部を貫通するシャフトを持たないシャフトレス撹拌翼を採用しても、保護筒体５の内部を貫通するシャフトを備えた撹拌装置の回転力と同等の回転力を得ることができる。しかも、従来のように左右の駆動モーターを使用する必要はないので、従来のように、各駆動モーターの回転速度の違いにより機器が破損する虞も解消した。

請求項３のごとく、撹拌ドラム１の周壁部２の上側全体に開口部６を形成すると共に、材料投入口２１を備えた蓋体２０を側壁部３の上端部に揺動自在に設けて該開口部６を開閉自在に施蓋し、撹拌ドラム１の内部を洗浄する際に開口部６を開放するように構成したことで、例えば速硬コンクリートを撹拌した後でも、洗浄時には、撹拌ドラム１の周壁部２の上側全体に開口して洗浄することができる。しかも、撹拌ドラム１の内部には、シャフトレス撹拌翼や端部回転軸４を保護する保護筒体５を備えているので、洗浄やメンテナンスも極めて容易に行える。したがって、使用後の撹拌装置内に付着した速硬コンクリートをいち早く除去することが可能になり、撹拌装置を短時間で洗浄すると共に、洗浄水を著しく減らすことで、洗浄時及び洗浄後の処理作業を合理化することができる。

請求項４のように、蓋体２０は、撹拌ドラム１の両側壁部３がわに揺動自在に連結された一対の揺動板２２にて構成されているので、使用後の洗浄やメンテナンスにおいて、これらの揺動板２２を保護筒体５の長手両端部方向に跳ね上げることで保護筒体５の内部の作業スペースを広げることができる。また、蓋体２０の材料投入口２１は該揺動板２２の全体に形成された連子状又は格子状又は網目状に形成しているので、この材料投入口２１を通して撹拌物を保護筒体５内に投入することが可能になり、この蓋体２０の洗浄も容易になる。

本発明の一実施例を示す一部切欠正面図である。 本発明の一実施例を示す平面正面図である。 本発明の一実施例を示す一部切欠側面図である。 本発明の保護筒体を示す横断面図である。 本発明の保護筒体を示す縦断面図である。

本発明によると、シャフトレス撹拌翼による撹拌効率を高めると共に、速硬コンクリートの使用後でも迅速な除去が可能で撹拌装置を短時間で洗浄することができるなどといった当初の目的を達成した。

以下、本発明の実施例を説明する。本発明の基本構成は、撹拌ドラム１と端部回転軸４と撹拌羽根体１０とで構成されている（図１参照）。

撹拌ドラム１は、少なくとも下半分が横断面略円弧状の周壁部２を有し、その両端部が側壁部３により閉塞された略ドラム形状を成す（図３参照）。図示例では、縦断面略Ｕ字状を呈する周壁部２と、その両側端部分を塞ぐように固着される左右側壁部３とからなり、周壁部２の一部（例えば、中央下部）には、撹拌混練されたコンクリート等を吐出する排出口７を開口すると共に、この排出口７を開閉自在な開閉蓋８が付設されている（図２参照）。

更に、撹拌ドラム１の周壁部２の上側全体に開口部６を形成している（図２参照）。そして、この開口部６を開閉自在にする蓋体２０を設けることで、撹拌時の安全性を高めると共に、撹拌後、撹拌ドラム１の内部を洗浄する際に開口部６を開放できるように構成したものである（図１参照）。

図示の蓋体２０には、連子状の材料投入口２１を備えている（図２参照）。この材料投入口２１は、この他、格子状又は網目状に形成することも可能である。この材料投入口２１により、施蓋時の蓋体２０でも、この材料投入口２１を通して撹拌ドラム１内に撹拌物等を投入することができる。図示の蓋体２０は、撹拌ドラム１の両側壁部３がわに揺動自在に連結された一対の揺動板２２にて形成されている（図１参照）。

端部回転軸４は、撹拌ドラム１の側壁部３から撹拌ドラム１内に突出する一対の軸状部材である（図１参照）。図示例では、一対の端部回転軸４において、一方の端部回転軸４は駆動モーター３０の駆動軸３１に直結している。また、他方の端部回転軸４は、撹拌ドラム１の外側で駆動モーター３０の駆動軸３１に連動するよう配置された回転伝達軸３２を介して連動するように構成したものである（図２参照）。

すなわち、他方の端部回転軸４を駆動回転せしめるための手段として、図示例では駆動モーター３０の駆動軸３１に固定したスプロケット３３及びチェーン３４を介して回転伝達軸３２を回転させる（図１参照）。更に、この回転伝達軸３２から再びスプロケット３３及びチェーン３４を介して他方の端部回転軸４を回転せしめる構成が採用されている（図２参照）。

この端部回転軸４は、撹拌ドラム１内部において、保護筒体５が端部回転軸４を保護している（図１参照）。この保護筒体５は、各側壁部３に固定され対向する側壁部３方向に突出した一対の筒状部材で、各端部回転軸４は各保護筒体５の内部にそれぞれ回転自在に保持されている（図５参照）。図示の保護筒体５は、周壁部２の外側面に固定するフランジ５Ａと、保護筒体５の内部に保持する端部回転軸４に当接するベアリング５Ｂとを備えている（図４参照）。

また、端部回転軸４の先端に支持杆体１１を設け、この支持杆体１１を介して端部回転軸４と撹拌羽根体１０とを連結する。この支持杆体１１は、各端部回転軸４の先端部から周壁部２方向に延長される杆状部材で、撹拌羽根体１０の長手中央部に連結する。そして、この支持杆体１１を介して撹拌羽根体１０を回動せしめるように構成している。図示例では、端部回転軸４の長手方向に対して直交する方向に支持杆体１１を設けている。

撹拌羽根体１０は、一対の端部回転軸４に夫々連結され撹拌ドラム１内の周壁部２に摺動しながら回動する羽根状部材で（図３参照）、所謂、シャフトレス撹拌翼を採用している（図１参照）。

この撹拌羽根体１０は、撹拌ドラム１の側壁部３内周面に沿って摺動するので、撹拌羽根体１０の摺動面にゴム材を配置している。また、図中１２は、撹拌羽根体１０の基端部分に形成されて撹拌ドラム１の側壁部３内面に当接すると共に、撹拌ドラム１端部のセメントや砂、水、砂利等をドラム５中央がわに押出すように構成された側壁面摺節体１２である（図１参照）。

尚、本発明の各構成は図示例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で任意に構成を変更することが可能であり、例えば、本発明をコンパクトにして車両に搭載することも可能である。

１ 撹拌ドラム
２ 周壁部
３ 側壁部
４ 端部回転軸
５ 保護筒体
５Ａ フランジ
５Ｂ ベアリング
６ 開口部
７ 排出口
８ 開閉蓋
１０ 撹拌羽根体
１１ 支持杆体
１２ 側壁面摺節体
２０ 蓋体
２１ 材料投入口
２２ 揺動板
２３ 把手
３０ 駆動モーター
３１ 駆動軸
３２ 回転伝達軸
３３ スプロケット
３４ チェーン

Claims (4)

1. 少なくとも下半分は横断面略円弧状の周壁部を有し、その両端部が側壁部により閉塞された撹拌ドラムと、該撹拌ドラムの側壁部から撹拌ドラム内に突出する一対の端部回転軸と、該一対の端部回転軸に夫々連結され撹拌ドラム内の周壁部に摺動しながら回動する撹拌翼体とにより構成されるシャフトレス撹拌装置において、
   各端部回転軸は、各側壁部に固定され対向する側壁部方向に突出した一対の保護筒体の内部にそれぞれ回転自在に保持されると共に、各端部回転軸の先端部から周壁部方向に延長され撹拌羽根体の長手中央部に連結する支持杆体を備え、該支持杆体を介して撹拌羽根体を回動せしめることを特徴とする撹拌装置。
2. 前記一対の端部回転軸において、一方の端部回転軸は駆動モーターの駆動軸に直結され、他方の端部回転軸は、前記撹拌ドラムの外側で駆動モーターの駆動軸に連動するよう配置された回転伝達軸を介して駆動軸に連動するように構成された請求項１記載の撹拌装置。
3. 前記撹拌ドラムの前記周壁部の上側全体に開口部を形成すると共に、材料投入口を備えた蓋体を前記側壁部の上端部に揺動自在に設けて該開口部を開閉自在に施蓋し、前記撹拌ドラムの内部を洗浄する際に開口部を開放するように構成した請求項１記載の撹拌装置。
4. 前記蓋体は、前記撹拌ドラムの両側壁部がわに揺動自在に連結された一対の揺動板にて構成され、前記材料投入口は該揺動板の全体に形成された連子状又は格子状又は網目状に形成された請求項３記載の撹拌装置。

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