JP2610340B2 - 連続混合装置 - Google Patents

連続混合装置

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水と建築材料の連続混合装置に関するもので
ある。
かかる混合装置は仕上げしっくい、仕上げモルタル、
スタッコ、セメント等の主として袋物として利用される
水気のない材料を自動的に混合するために使用するもの
であり、また同様にサイロに供給されかつ水ならびに他
の添加物と混合させねばならない水気のない材料を自動
的に混合するためにも使用することができる。
西ドイツ特許第2407657号明細書からこの種の装置が
公知であり、この装置は偏心ウォームポンプを接続させ
た混合管と並んでさらに供給装置を備え、該供給装置に
よって混合すべき水気のない材料が混合管内に供給され
る。これによりまず第１に供給装置用のモータと、混合
用のモータの全部で２つのモータが付属の電気的制御装
置とともに使用されるので、その構造が複雑であり、製
造コストが高くなるという欠点がある。この公知の装置
において水気のない材料の容器は混合管と並んで横側に
配置されているので、水気のない材料のそこまで供給さ
れねばならない。混合管はこの理由から必然的に垂直に
配置されねばならず、その結果水気のない材料は重力の
作用下で混合管内に降下することができる。しかし、こ
れは満足できるような混合を発生させるために混合器を
非常に高い回転数によってのみ運転させねばならず、そ
のために水気のない材料が存在する混合管の区域内には
混合水が噴射する危険が生じる。特に急速に硬化する建
築材料においてはその際に特有な堆積を生じ、連続運転
を損ない、しかも少なくても時間を消費する洗浄作業を
行なわなければならない。例えば400回転／分にするこ
とができる混合又は撹拌器の高い回転数に基いて同時に
また偏心ウォームポンプもこの回転数で駆動させるの
で、一方でその寿命が低減され、他方ではモルタルが連
続的に供給されないでポンピングされることによってと
くに可塑性を有するモルタルが硬化され、硬化されたモ
ルタルによりモルタルの連続吸入が妨げられる。公知の
装置のさらに他の欠点はモルタルホースの詰まり又は折
れ曲がり、または水の逆流かつ急角度の傾斜のために偏
心ウォームポンプには僅かしかモルタルの供給が生じ
ず、水はこの方法で混合管の上方区域に次いでさらに水
気のない材料の容器内に達する。これは作業中断に至
り、時間を浪費する即座の完全な排出、洗浄および乾燥
を必要とする。さらに他の欠点は、この公知の装置にお
いては垂直になっている混合管の内部において偏心ウォ
ームポンプの駆動のためにウォームポンプに固定した混
合螺旋体を介してそれぞれのモータと接続させることに
ある。偏心ウォームポンプのウォームは同中心的でなく
非常に偏心して回転するので、混合螺旋体に偏心運動が
強制され、その結果混合螺旋体の直径は実質的に混合管
の内径より小さく調整されねばならない。従って各作業
終了後に高い費用により除去されねばならない混合管の
外縁部に硬化した材料が堆積することになる。
フランス特許第1572335号明細書から同様な装置が公
知であり、この装置において漏斗状容器の下端から混合
すべき材料が供給ウォームによってまず上方に供給さ
れ、次いで下方向に順々に投与ウォーム混合装置および
偏心ウォームポンプを通り抜ける。供給ウォームと、投
与ウォームと、混合器の軸は互いに平行に延伸し、モー
タは伝動の中間接続により両軸の駆動に使用する。この
装置では別の伝動装置を備えねばならぬ必然性があり、
材料を供給するための手段が比較的複雑であって、空間
的に広い面積を必要とする。
最後に西ドイツ国特許出願公開第2420023号公報から
連続混合ポンプが公知であり、混合すべき材料は筒状容
器から撹拌装置によって垂直に配送され、続いて水平面
に対して或る角度により傾斜して配置される混合管に達
する。混合管の内部にはほぼ同軸的に配置された供給ウ
ォーム、混合器ならびに偏心ウォームポンプがある。し
かし、またこの公知の装置においては、２つの別個の駆
動装置が必要であり、より厳密に言えば、一方で容器の
内部で上述の撹拌装置用に且つ他方で供給ウォーム、混
合器および偏心ウォームポンプからなる装置用にそれぞ
れ必要であるという欠点がある。
本発明の目的は、従来技術の欠点を回避し、とくに混
合管の区域における堆積の形成なしに十分な混合が達成
され、偏心ウォームポンプの信頼できる運動と磨滅の少
ない運転とが可能にされる上述した種類の連続混合装置
を提供することにある。この目的はこの種の装置におい
て特許請求の範囲第１項に記載の特徴によって解決され
る。
混合すべき水気のない材料用の容器は漏斗状に形成さ
れ、ほぼ水平な混合管上に直接配置されているので、材
料はすべて重力の作用により混合管内に収容することが
できる。これにより混合管は漏斗状容器の寸法に対応す
る寸法を有し、この理由から対応して大きく寸法付けす
ることができ、その結果それに応じて直径が大きく且つ
また長い混合室を備えることができ、この混合室は実際
に低い回転数において、例えば160回転／分ないし200回
転／分で運転することができる。これにより均一な混合
と連続的なポンピングとが僅かな回転数に基づいて達成
される。さらに、偏心ウォームポンプはそれに対応して
高められた耐用期間を生じる。また軽量の絶縁モルタル
を十分に混合させることができる。撹拌器の柔軟な軸受
は、偏心ウォームポンプの動的に適合される駆動、その
偏心的な楕円状運動が撹拌器との柔軟な結合によって妨
害されないので、それに強制されないで使用することが
できる。偏心ウォームポンプのこの妨害のない運動によ
って十分なポンピング効率が保証されるだけでなく、ま
た、さらに磨滅がわずかに発生するだけである。
従って、比較的大きな混合管容量が混合器の上述した
僅かな回転数に関連してそれ自体混合時間が高められる
という他の利点をもたらす。本発明による装置によれ
ば、また、比較的長い混合時間を必要とするかかる材料
を短時間で十分に混合することができる。
従って、上述した従来技術に組み込むべき種類の混合
ポンプが公知であり、その水と混合室容量は約１であ
り、これに対して20／分の搬送量においては単に1/20
分の混合時間を生じる。これに対して、本発明による装
置において、その対応する容量は例えば５とすること
ができ、それに応じて高められた5/20分の混合時間を生
じる。
好ましくは、混合管は特許請求の範囲第２項によれば
少なくとも混合区域において非常に磨滅しにくい滑らか
な合成樹脂による厚壁で被覆されている。非常に磨滅し
にくい合成樹脂による混合管の完全な被覆は建築材料の
付着および硬化を阻止し、それに伴って引き起こされる
時間のかかる洗浄作業を阻止する。
特許請求の範囲第３項及び第４項の特徴によれば、さ
らに混合管の縁部区域の堆積の形成はこれらを掻き落し
棒によって除去することができるので、硬化に至る前に
阻止することができる。上述の掻き落し棒は好ましくは
混合管の長さの実質的な部分にわたって延在する。同時
に、この掻き落し棒はまた混合のために混合管の周辺区
域において材料を押しのける作用を行う。偏心ウォーム
ポンプに対向する混合管の縁部に配置された供給螺旋体
は混合された材料を所定量だけ均一に処理し、偏心ウォ
ームポンプに材料を均一に供給する。したがって上述し
た供給螺旋体による混合管の出口において材料への確実
な拘束が偏心ウォームポンプの方向に行なわれる。
特許請求の範囲第５項に対応する供給螺旋体の分割さ
れた実施はとくに均一な材料の搬送に関連して有効であ
る。
また、特許請求の範囲第６項の特徴は周辺区域の堆積
の回避の他に偏心ウォームポンプの入口の方向に混合さ
れた材料の供給にを行なう作用をなす。
特許請求の範囲第７項及び第８項の特徴により、外側
に配置された掻き落し棒および内方に向けられた撹拌ア
ームによって特徴的な撹拌作用を生じる。撹拌アームも
また掻き落し棒と同様に混合作用に寄与し、その際掻き
落し棒は特に前面で行うことができる。
特許請求の範囲第９項延至第10項の特徴は混合管の容
量を良好に均一にもたらす混合作用に関連して有効であ
り、その際またブリッジが役割を演じる。このブリッジ
混合作用への寄与の他に、とくに偏心ウォームポンプお
よび供給ウォームとの撹拌器の柔軟な結合に役立つ機能
部材用の支持体としての作用がある。
特許請求の範囲第11項の特徴により、混合過程中に中
空空間又は空気封入の形成は混合された材料内で助長さ
れ、その結果この方法で混合された材料、例えばしっく
いの断熱に使用される確実な多孔性が達成される。撹拌
アームの矩形断面外観の正確な寸法は実際の観点により
選ぶことができ、その際それは実質上単に上述した中空
空間の形成を助長する撹拌中の断面外観の還流関係にか
かわっている。
特許請求の範囲第12項及び第13項の特徴は迅速且つ特
に均一な、水または他の、特に液状添加物との混合に役
立つ。特別な場合において、この際このようなノズルの
均一な分布を有する混合管全体が設けられる。混合管の
下方区域でのその取付けは実際にとくに有効である。
以下に、本発明の連続混合装置を添付図面に示した実
施例について詳細に説明する。
混合管を符号１で示し、該混合管１は水平面に対して
10゜〜15゜の角度で幾らか下方に傾斜しており、その上
に建築材料を収容する漏斗容器２を取付けている。摺動
体３は混合管１を容器２から分離している。
混合管１の入口開口部４の範囲には該入口開口部４に
隣接するゴムウォーム５が配置され、該ゴムウォーム５
によって建築材料を実際に混合室６内に供給させる。混
合室６は漏斗状ポンプ入口部７の長さを含めてその長さ
全体にわたって非常に磨滅しにくい滑らかな合成樹脂の
壁厚で被覆されている。混合室６は少なくとも１つの混
合水ノズル８を備えており、更に漏斗状ポンプ入口部７
の範囲に少なくとも１つの図示していない洗浄ノズルを
設けることができる。実際には多数の混合ノズル８を混
合管１の軸線方向に沿って取付けることができる。混合
管１の端部に取付けらフランジ９には図示していない方
法で偏心ウォームポンプ10を固着している。偏心ウォー
ムポンプ10を取付けた混合管１の端部に、好ましくはそ
の下方区域に混合水ノズル８を配設してある。
偏心ウォームポンプ10は継手接続により分割された多
数の軸を介してモータ11によって駆動される。モータ11
とゴムウォーム５の一端との間には第１継手12を備えて
いる。ゴムウォーム５の他端と撹拌器14の一端との間に
は第２継手13を設け、撹拌器14の他端と偏心ウォームポ
ンプ10との間には第３継手15を設けてある。すべての継
手12,13,15は最も簡単な場合には対応する遊びを備えて
いる内外四角形状の結合部材によって非常に好都合に形
成されている。
ゴムウォーム５はモータ11に対面する端部において図
示していない閉止円板で終端しており、この閉止円板に
よって水気のない材料の逆流を阻止する。ゴムウォーム
５は水気のない区域への水の偶発的な逆噴射を回避する
ために混合管１の範囲内で少なくとも長さの異なる２つ
のウォーム間隔で延伸している。
偏心ウォームポンプ10と撹拌器14との間の継手15の接
続に基づいて本装置の運転において偏心ウォームポンプ
の偏心運動は妨げられることはない。偏心ウォームポン
プ10は例えば160回転／分〜200回転／分の範囲にある比
較的低い回転数により運転され、その結果混合室６はそ
の直径において同じ輸送量の従来公知のもの実質的によ
り大きく調整させることができる。更にそれはまたほぼ
２倍の長さを有することができる。
本装置の漏斗状容器２内に収納された水気のない材料
は重力の作用下でのみ入口開口部４を介して混合管１内
に達し、ゴムウォーム５から混合室６内に供給される。
１つ又は複数の混合水ノズル８は図示していない混合す
べき水の投与用の自動的作動装置と協働し、その結果混
合室６内では噴射された所定量の水で混合が行われ、そ
の後水と混合された材料が偏心ウォームポンプ10によっ
てさらにポンピングされる。しかし、本発明はまたポン
ピング中にすでに混合された湿気のあるモルタルの偶発
的に不可避の後混合を可能にし、そのため水を更に添加
するため混合水ノズル８を利用することができる。
第１図に単に略図的に示した撹拌器14は以下に第２図
乃至第４図に関連してより詳細に説明する。
撹拌器14は第４図に符号16で示した長手方向軸線を有
し、実質上２本の掻き落し棒17から構成され、該掻き落
し棒17は同じ間隔で互いに対向して長手方向軸線16に対
して平行に延伸している。長手方向軸線16に関して半径
方向に延伸するブリッジ18が２本の掻き落し棒17の一端
部を互いに結合しており、掻き落し棒17のそれぞれの他
端は同様に半径方向に延在するブリッジ部材19を介して
軸受体20に取付けられ、軸受体20を通って長手方向軸線
16が延伸している。軸受体20は図示の実施例において長
手方向軸線16に関して回転対称に形成されている。
撹拌器14を一方でゴムウォーム５に且つ他方で偏心ウ
ォームポンプ10に揺動可能に結合させるためにブリッジ
18上にはその外側に四角軸21を固定し、他方軸受体20内
には四角中空開口部22を設けている四角軸21及び四角中
空開口部22は継手13,15の機能部材を具現する。
上下の実質上同じように作られた継手12,13,15は四角
軸21と四角中空開口部22とからなる結合部材によってそ
れぞれ形成され、四角中空開口部22は十分に自由な可動
性が継手の区域において保証される一定の遊びにより調
整されている。
掻き落し棒17は図示の実施例においては断面において
実質上正方形に形成され、撹拌器14の回転方向と同一方
向にそれぞれの軸線を中心に多少回動した位置に配置さ
れている。しかし、ここでは基本的にまた断面において
長方形の掻き落し棒17を利用することもできる。
符号23は２つの撹拌アームを示し、該撹拌アーム23は
掻き落し棒17の長手方向軸線16に垂直に固定されかつ断
面において矩形の実質上半径方向に向って内側に延伸し
ている。これらの撹拌アーム23は長手方向軸線16の前で
一定の間隔において終端する。撹拌アーム23は一方がブ
リッジ18から且つ他方がブリッジ部材19からほぼ同じ間
隔を有している。撹拌アーム23は掻き落し棒17に好まし
くは溶接によって固定されている。
符号24で供給螺旋体を示し、この螺旋体24は撹拌器14
の偏心ウォームポンプ10に向けられた端部に、厳密に言
えば、軸受体20に固定されている。供給螺旋体24は２つ
の互いに間隔を有して対向して配置させた螺旋状部材2
5,26からなり、これらの螺旋状部材25,26によって偏心
ウォームポンプ10の方向に同一形状の材料の供給が行な
われる。
掻き落し棒17は混合室６の周辺区域における材料の堆
積の引き剥し又は堆積の阻止に使用する。必要な場合に
は２つ以上の掻き落し棒17を設けることができる。ま
た、ブリッジ部材19は軸線方向に突出する掻き落し棒17
の撹拌アーム23によって偏心ウォームポンプ10に向けて
均一に材料を供給する。
撹拌器14の両側の揺動可能な結合によってとくに、偏
心ウォームポンプ10の運動が妨害されることがなく、そ
の結果、図示の四角中空開口部22によって形成された結
合は撹拌器14の必然的な可動性に対応する遊びを持たね
ばならない。しかし、この遊びは撹拌器14が合成樹脂の
被覆の混合室６の内壁と接触してはならないという条件
によって制限されている。
上述した実施例において四角中空開口部22によって形
成された継手は基本的にはまた他の多面角中空開口部又
はその他の継手構造によって取り替えることができ、こ
の継手構造によって角度的可動性に関連して比較し得る
動的な縁部条件を達成することができる。
本発明による装置において偏心ウォームポンプは比較
的ゆっくり回転するので、撹拌器14を介して対応する高
い回転モーメントが伝達されねばならない。更に、運転
中に偏心ウォームポンプによって発生される軸線方向の
力が撹拌器14によって供給方向と反対の方向に伝送さ
れ、その結果撹拌器または合成の観点により寸方付けさ
れねばならない。
第５図には符号27で混合室６の金属壁を示し、この金
属壁27は内側を合成樹脂被覆体28で被覆してある。混合
水ノズル８は金属壁27および合成樹脂被覆体28を貫通す
る開口内に挿入され、この区域において管部材29が形成
されている。この管部材29の混合室６に向けられた端部
は外ネジ部分を有し、このネジ部分に壁27に向けて円錐
状の先細のリング部材30を螺合させてある。
リング部材30を含めて水ノズル８は合成樹脂被覆28内
に的確に配置されている。
符号31でナットを示し、このナット31は管部材29の他
の外ネジ部分に螺合され外側壁27に隣接する。このナッ
ト31の締付けによりリング部材30はゴム被覆28内に引き
入れられ、その結果水ノズル８の堅固な座だけでなく同
時に、とくに混合室６の内部空間に対して壁27と合成樹
脂被覆28との間の空間の信頼できる密封が付与される。
符号32で水又は他の液体導管の接続のためのそれ自体
公知の結合部材を示している。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の連続混合装置全体を略図的に示す側面
図、第２図は撹拌器の側面図、第３図は第２図のIV−IV
線から見た撹拌器の端面図、第４図は第２図のIII−III
線から見た撹拌器の正面図、第５図は混合管のノズルを
示す一部縦断面図である。 図中、符号１は混合管、２は漏斗状容器、５は供給ウォ
ーム、８はノズル、10は偏心ウォームポンプ、11ほモー
タ、14は撹拌器、16は長手方向軸線、17は掻き落し棒、
18,19はブリッジ部材、20は供給螺旋体、23は撹拌アー
ム、25,26は螺旋状部材である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−47598（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−127132（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−41212（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−38011（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−41513（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−155112（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭58−8330（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】水と建築材料とを連続的に混合する混合管
    （１）内に供給ウォーム（５）と、混合螺旋体（24）を
    有する撹拌器（14）とを配設し、該撹拌器には同軸的に
    偏心ウォームポンプ（10）を連続させ、撹拌器（14）の
    軸を同時に偏心ウォームポンプ（10）用の駆動軸とし、
    撹拌器にはゴムから形成した供給ウォーム（５）を混合
    管（１）において偏心ウォームポンプ（10）と反対側で
    同軸的に結合し、撹拌器（14）と供給ウォーム（５）と
    偏心ウォームポンプ（10）の駆動のために共通のモータ
    （11）を設け、供給ウォーム（５）の軸を撹拌器（14）
    の軸用の駆動軸とし、混合管（１）の軸線を水平面に対
    して10゜〜15゜の角度により下方に傾斜させ、混合管
    （１）に重力作用による建築材料の供給のために建築材
    料を収容する漏斗状容器を混合管（１）を介して供給ウ
    ォーム（５）の範囲に配置させ、撹拌器（14）の軸を一
    方で供給ウォーム（５）の軸と継手により揺動可能に係
    合させると共に他方で偏心ウォームポンプ（10）の軸と
    継手により揺動可能に結合させ、それらの継手を遊びを
    有する四角形または他の多角形の係合部材により形成し
    たことを特徴とする水と建築材料の連続混合装置。
  2. 【請求項２】混合管（１）には少なくとも混合室（６）
    の区域に合成樹脂の厚壁の被覆体を備えたことを特徴と
    する特許請求の範囲第１項に記載の水と建築材料の連続
    混合装置。
  3. 【請求項３】撹拌器（14）には長手方向軸線（16）に対
    して平行に延伸する少なくとも１つの掻き落し棒（17）
    を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
    ２項に記載の水と建築材料の連続混合装置。
  4. 【請求項４】撹拌器（14）には偏心ウォームポンプ（1
    0）に対向する端部に供給螺旋体を備えたことを特徴と
    する特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に
    記載の水と建築材料の連続混合装置。
  5. 【請求項５】供給螺旋体を分割して構成し、少なくとも
    ２つの互いに対向して間隔を置いて配置させた螺旋状部
    材（25,26）によって形成したことを特徴とする特許請
    求の範囲第４項に記載の水と建築材料の連続混合装置。
  6. 【請求項６】掻き落し棒（17）を供給螺旋体（20）を介
    して軸線方向に延伸させたことを特徴とする特許請求の
    範囲第３項乃至第５項のいずれか１項に記載の水と建築
    材料の連続混合装置。
  7. 【請求項７】掻き落し棒（17）には半径方向に向って内
    側に延伸する少なくとも１つの撹拌アーム（23）を設け
    たことを特徴とする特許請求の範囲第３項乃至第６項の
    いずれか１項に記載の水と建築材料の連続混合装置。
  8. 【請求項８】撹拌アーム（23）を撹拌器（14）の長手方
    向軸線（16）から間隔を置いて終端させ、それぞれ少な
    くとも１つの半径方向に向って内側に延伸する撹拌アー
    ム（23）を備えた２つの掻き落し棒（17）を設けたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第７項の記載の水と建築材
    料の連続混合装置。
  9. 【請求項９】掻き落し棒（17）を断面が正方形又は長方
    形に形成し、撹拌器（14）の回転方向に関してそれぞれ
    の長手方向軸線と同方向に回転対称に配置させたことを
    特徴とする特許請求の範囲第３項乃至第８項のいずれか
    １項に記載の水と建築材料の連続混合装置。
  10. 【請求項１０】掻き落し棒（17）を実質上半径方向に延
    伸するブリッジ（18,19）によって保持させ、該ブリッ
    ジには一方でゴムウォーム（５）とかつ他方で偏心ウォ
    ームポンプ（10）と揺動可能に結合させるために継手を
    固定させたことを特徴とする特許請求の範囲第３項乃至
    第９項のいずれか１項に記載の水と建築材料の連続混合
    装置。
  11. 【請求項１１】撹拌アーム（23）には矩形断面を備え、
    その長辺部分を撹拌器（14）の長手方向軸線に対して垂
    直に配置させると共に一定の角度に傾斜させて配置させ
    たことを特徴とする特許請求の範囲第３項乃至第10項の
    いずれか１項に記載の水と建築材料の連続混合装置。
  12. 【請求項１２】水導入用の多数のノズル（８）を均一に
    分布するように混合管（１）の少なくとも一部分に沿っ
    て取付けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
    第11項のいずれか１項に記載の水と建築材料の連続混合
    装置。
  13. 【請求項１３】ノズル（８）を混合管（１）内の偏心ウ
    ォームポンプ（10）に近い部分であってその下側に配置
    させたことを特徴とする特許請求の範囲第12項に記載の
    水と建築材料の連続混合装置。
  14. 【請求項１４】モータ（11）の回転軸には供給ウォーム
    （５）を揺動可能に結合させたことを特徴とする特許請
    求の範囲第１項乃至第13項のいずれか１項に記載の水と
    建築材料の連続混合装置。
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