JP3073973B1 - 混練装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 混練作業を簡易的に行うことができるように
する。 【解決手段】 混練装置１１は、掘削機１のアーム５の
先端部に取り付けれる取付けベース１２と、回転ドラム
１７と、供給口３５と、回転伝達機構１６を介して回転
ドラム１７を回転させる油圧モータとを備えていて、回
転ドラム１７には、内部に撹拌羽根２８を、開口部１７
ａ側の端部に掬い部３０を設けている。例えば軟弱土４
５を埋め戻しに適した土に改良する場合、軟弱土４５を
掬い部３０を利用して回転ドラム１７内に掬い取り、供
給口３５から回転ドラム１７内に生石灰と土質改良剤と
を供給して回転ドラム１７を回転させ、それらを撹拌羽
根２８により撹拌して混合する。混練装置１１は、掘削
機１のアーム５に取り付けて使用できるので、大掛かり
にならず、混練装置の専用機がない場所でも混練作業を
簡易的に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、掘削機のアームの
先端部に取り付けて使用できる混練装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】例えば土木建設工事に
伴って発生する建設発生土、なかでも特に水分の多い泥
土や軟弱土（以下、軟弱土）は、そのままでは扱いにく
いと共に、埋め戻しには適さない。そこで、このような
軟弱土と、生石灰や高分子の土質改良剤とを混練装置の
容器内で掻き混ぜて混合させることにより、取り扱いや
すく、埋め戻しに適した土に改良することが行われてい
る。

【０００３】このような土質の改良を行う場合、従来で
は、混練装置の専用機を使用して行うのが一般的であっ
た。しかしながら、混練装置の専用機を使用する場合に
は、大掛かりになり、また、混練装置の専用機は高価で
あるという問題点がある。

【０００４】本発明は上記した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、混練作業を簡易的に行うことが
でき、また、安価な混練装置を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明の混練装置は、掘削機のアームの
先端部に取り付けられる取付けベースと、一端部に開口
部を有した容器状をなし、前記開口部とは反対側の端部
が前記取付けベースに対して回転可能に取り付けられた
回転ドラムと、この回転ドラムの内部に設けられた撹拌
羽根と、前記取付けベースに前記回転ドラムを回転させ
るように設けられた回転駆動手段とを備えたことを特徴
とするものである。

【０００６】上記した混練装置を使用する場合、まず、
回転ドラム内に混練する対象の被混練物を投入し、回転
ドラムを回転させる。すると、回転ドラム内の被混練物
は撹拌羽根により撹拌されて混合される。

【０００７】上記した混練装置は、掘削機のアームに取
り付けて使用できるので、混練装置の専用機を使用する
場合とは違い、大掛かりにならず、混練装置の専用機が
ない場所でも混練作業を簡易的に行うことができ、ま
た、混練装置の専用機に比べて安価にできる。

【０００８】この場合、回転ドラムの開口部側の端部に
掬い部を備えた構成とすることが好ましい（請求項２の
発明）。これによれば、掬い部を利用して被混練物を回
転ドラム内に掬い取ることができるようになるため、一
層使いやすい。

【０００９】請求項３の発明は、取付けベースと回転ド
ラムとの間に、回転駆動手段の回転を回転ドラムに伝達
する回転伝達機構を備え、この回転伝達機構は、前記取
付けベースに固定されたリング状をなすアウタリング
と、このアウタリングの内周部に回転可能に配設される
と共に、前記回転ドラムが連結され、内周部に多数個の
歯部を有したリング状をなすインターナルギヤと、この
インターナルギヤの内側にあって当該インターナルギヤ
の回転中心から偏心した部位に配置されると共に、外周
部の歯部が前記インターナルギヤの歯部に歯合するよう
に設けられ、前記回転駆動手段により回転されることに
基づき前記インターナルギヤを介して前記回転ドラムを
回転させるピニオンとを備えた構成としたところに特徴
を有している。

【００１０】このものによれば、インターナルギヤの回
転中心から偏心した部位に配置したピニオンを回転駆動
手段により回転させることに基づき、インターナルギヤ
を介して回転ドラムを回転させる構成としているので、
回転ドラムをこれの回転中心で回転駆動手段により直接
回転させる場合とは違い、回転ドラムを比較的小さな駆
動力で回転させることができる。また、ピニオンはイン
ターナルギヤの内側に配置されているので、そのピニオ
ンやこれを駆動する回転駆動手段が径方向の外部に突出
しないようにできる。

【００１１】請求項４の発明は、取付けベースにおいて
回転ドラムの回転中心に対応する部位に位置させて、回
転ドラムの内部に薬剤などを供給するための供給口を備
えた構成としたところに特徴を有している。このものに
よれば、土質改良剤などの薬剤を供給口から回転ドラム
の内部に供給することができる。また、供給口は、回転
ドラムの回転中心に対応する部位に位置させているの
で、回転ドラムの回転に支障はない。

【００１２】回転ドラムの周壁部に、掬い部と連なる平
坦部を備える構成とすることが好ましい（請求項５の発
明）。これによれば、被混練物を一層掬いやすくなる。
また、回転駆動手段は油圧モータとすることが好ましい
（請求項６の発明）。一般に掘削機のアームやバケット
の駆動方式は油圧式が多く、油圧モータを使用した場
合、配管などが容易にできる。しかも、油圧モータは、
正転及び逆転も容易に切り替えることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例につい
て、図１ないし図４を参照して説明する。まず、図２に
おいて、掘削機１は、油圧式のバックホーであり、旋回
台２の上に運転室３及びブーム４が設けられている。ブ
ーム４の先端部にはアーム５が回動可能に設けられてお
り、ブーム４及びアーム５はそれぞれ油圧式のブームシ
リンダ６、アームシリンダ７により回動操作される。こ
の掘削機１は、バックホーとして使用される場合には、
アーム５の先端部に図示しないバケットが取り付けら
れ、そのバケットは油圧式のバケットシリンダ８によ
り、バケットリンク９を介して取付部１０を中心に回動
されるようになっている。

【００１４】しかして、この実施例においては、そのア
ーム５の先端部に、前記バケットに代えて本発明の混練
装置１１が装着されており、以下、この混練装置１１に
ついて詳述する。

【００１５】混練装置１１の取付けベース１２は、円板
状をなす鉄製のベース板１２ａと、このベース板１２ａ
の背面に設けられた２個の鉄製の取付板１２ｂ，１２ｂ
とを有していて、取付板１２ｂ，１２ｂが上記取付部１
０を介してアーム５の先端部に回動可能に取り付けられ
ていると共に、取付部１３を介してバケットリンク９の
先端部に回動可能に取り付けられている。

【００１６】上記ベース板１２ａの背面における外周部
寄りの部位には、回転駆動手段を構成する油圧モータ１
４が取り付けられている。この油圧モータ１４には、油
圧用の３本のホース１５の一端部が接続されており、こ
れら各ホース１５の他端部は運転室３側の油圧源に接続
されている。

【００１７】また、ベース板１２ａの前面側（図１にお
いて右側の面）には、図１及び図４にも示すように、回
転伝達機構１６を介して回転ドラム１７が回転可能に設
けられている。回転伝達機構１６は、ベース板１２ａよ
りも小さなリング状をなすアウタリング１８と、このア
ウタリング１８の内周部に多数個のボール１９（図３参
照）を介して回転可能に配設され、内周部に多数個の歯
部２０ａが形成されたリング状をなすインターナルギヤ
２０と、このインターナルギヤ２０の内側にあって当該
インターナルギヤ２０の回転中心Ｏ（図４参照）から偏
心した部位に配置されると共に、外周部の歯部２１ａが
インターナルギヤ２０の歯部２０ａに歯合するように設
けられたピニオン２１とから構成されていて、ピニオン
２１が前記油圧モータ１４の回転軸１４ａに取着されて
いる。

【００１８】そして、アウタリング１８が、前記取付ベ
ース１２のベース板１２ａにねじ２２により固定され、
また、上記回転ドラム１７の開口部１７ａとは反対側の
端部を構成する鉄製の取付板２３が、インターナルギヤ
２０にねじ２４により固定されている。なお、アウタリ
ング１８及びインターナルギヤ２０には、図３に示すよ
うに、それらの間の隙間を覆うようにシール部材２５が
設けられている。

【００１９】ここで、油圧モータ１４の回転軸１４ａに
よりピニオン２１が回転されると、インターナルギヤ２
０が回転され、このインターナルギヤ２０と一体に回転
ドラム１７が回転中心Ｏを中心に回転される。油圧モー
タ１４は、運転室３での操作により制御されるようにな
っている。なお、上記した回転伝達機構１６は、バック
ホーなどの掘削機１において、旋回台２を回転可能に支
持する旋回座軸受と同様な構成のもので、強度や振動に
強く、耐久性に優れている。

【００２０】前記回転ドラム１７は、前記取付板２３
と、周壁部を構成するほぼ円筒状の鉄製の筒部２６と、
この筒部２６の１箇所に軸方向に延びるように設けられ
た鉄製の平坦部２７とから、一端部に開口部１７ａを有
したほぼ円筒容器状に形成されている。前記平坦部２７
は、回転ドラム１７の周壁部の一部（約６０度分）を平
坦に形成している（図４参照）。平坦部２７の外面側に
は、複数本のリブ２７ａが設けられている。筒部２６の
内周部には撹拌羽根２８が複数個設けられ、また、筒部
２６の外周部の２箇所には補強板２９が設けられてい
る。

【００２１】回転ドラム１７の開口部１７ａ側の端部に
は、前記平坦部２７の先端部と連なるように平板状の掬
い部３０が固定状態に設けられている。平坦部２７の後
端部は前記取付板２３に連結されており、この平坦部２
７は、回転ドラム１７の周壁部において取付板２３と掬
い部３０との間を連結している。掬い部３０は平坦部２
７に対して斜めに設けられていて、この掬い部３０の掬
い角度α（図１参照）は約３６度に設定している。ま
た、掬い部３０は平坦部２７よりも幅広に形成されてい
て、両端部が筒部２６から外方へ突出している。掬い部
３０の両端部には、補強板３１が設けられている。掬い
部３０には、カッチングエッジ３２がねじ３３により取
換え可能に取り付けられている。

【００２２】一方、上記取付けベース１２におけるベー
ス板１２ａの径方向の中央部には、供給口３５がねじ３
５ａにより取り付けられている。この供給口３５には、
ほぼ円筒状をなす外筒３６の内部に第１及び第２のパイ
プ３７，３８（図４参照）が設けられていて、外筒３６
の先端部が、回転伝達機構１６及び回転ドラム１７の取
付板２３の中央部を貫通して回転ドラム１７の内部に突
出している。従って、供給口３５は、取付けベース１２
のベース板１２ａに、回転ドラム１７の回転中心Ｏに対
応する部位に位置させて設けられている。

【００２３】上記外筒３６の回転ドラム１７内に位置す
る先端部には、第１及び第２のパイプ３７，３８の先端
部を上方から覆うように庇部３６ａが設けられている。
取付板２３の回転ドラム１７内部側には、外筒３６の周
囲に位置させてシール部材３９が取り付けられている。
シール部材３９は、外筒３６に対して回転可能となって
いる。

【００２４】第１及び第２のパイプ３７，３８の後端部
側（図１において左側）には、それぞれ内部にスクリュ
ーが配設されたフレキシブルな第１及び第２の薬剤用ホ
ース４０，４１と、エアーホース４２、４３の一端部が
それぞれ接続されている。第１の薬剤用ホース４０の他
端部は、運転席３側に設けられた図示しない生石灰供給
部に接続され、第２の薬剤用ホース４１の他端部は、運
転席３側に設けられた図示しない土質改良剤供給部に接
続され、両エアーホース４２，４３の他端部は、運転席
３側に設けられた図示しないコンプレッサに接続されて
いる。この場合、土質改良剤としては、高分子系のもの
を用いる。

【００２５】この場合、生石灰は、第１の薬剤用ホース
４０を通して第１のパイプ３７に送られ、エアーホース
４２を通して供給された高圧空気の吐出圧により第１の
パイプ３７から回転ドラム１７内に供給され、また、土
質改良剤は、同様に、第２の薬剤用ホース４１を通して
第２のパイプ３８に送られ、エアーホース４３を通して
供給された高圧空気の吐出圧により第２のパイプ３８か
ら回転ドラム１７内に供給されるようになっている。こ
れら生石灰及び土質改良剤の回転ドラム１７内への供給
は、運転室３での操作に基づいて制御されるようになっ
ている。

【００２６】次に上記構成の作用を説明する。例えば土
木建設工事に伴って発生した軟弱土を、埋め戻しに適す
るような土に改良する場合には、まず、回転ドラム１７
の掬い部３０を下にした状態で、軟弱土４５（図１参
照）を掬い部３０を利用して回転ドラム１７内に掬い取
る。このとき、掬い部３０及び回転ドラム１７の平坦部
２７は平坦状で、かつ幅広であり、しかも掬い部３０に
は掬い角度αが設定されているので、軟弱土４５を容易
に、しかも効率良く掬うことができる。

【００２７】そして、回転ドラム１７を、水平状態若し
くは、水平状態よりも開口部１７ａが斜め上向きとなる
状態にし、この状態で、運転室３において生石灰及び土
質改良剤を供給するための操作を行う。これに基づき、
供給口３５における第１のパイプ３７から生石灰が、ま
た、第２のパイプ３８から高分子系の土質改良剤が回転
ドラム１７内に供給される。

【００２８】そして、運転室３での操作に基づき油圧モ
ータ１４を回転させ、回転伝達機構１６を介して回転ド
ラム１７を回転させる。この回転ドラム１７の回転に基
づき、回転ドラム１７内の軟弱土４５と、生石灰と、土
質改良剤とが撹拌羽根２８により撹拌されて混合され
る。これにより、軟弱土４５は取り扱いやすく、埋め戻
しに適した土に改良されるようになり、改良された土
は、回転ドラム１７から所定の場所にあけて貯留する。
以上の操作を繰り返すことにより、多くの軟弱土４５を
改良できるようになる。この場合、回転ドラム１７を回
転させながら、生石灰と土質改良剤とを回転ドラム１７
内に供給するようにしても良い。このようにして改良さ
れた土は、水が掛かっても再び泥状とはならず、取り扱
いやすいものとなる。

【００２９】上記した実施例によれば、次のような効果
を得ることができる。まず、上記した混練装置１１は、
掘削機１のアーム５の先端部に取り付けて使用できるの
で、混練装置の専用機を使用する場合とは違い、大掛か
りにならず、混練装置の専用機がない場所でも混練作業
を簡易的に行うことができ、また、混練装置の専用機に
比べて安価にできる。

【００３０】回転ドラム１７に掬い部３０を設けてお
り、その掬い部３０を利用して軟弱土４５を回転ドラム
１７内に掬い取ることができるため、一層使いやすい。
また、回転ドラム１７の周壁部に掬い部３０と連なる平
坦部２７を設けていて、掬い部３０及び平坦部２７は平
坦状で、かつ幅広であり、しかも掬い部３０には掬い角
度αが設定されているので、軟弱土４５を容易に、しか
も効率良く掬うことができる。

【００３１】取付けベース１２において、回転ドラム１
７の回転中心Ｏに対応する部位に位置させて供給口３５
を設けた構成としているので、その供給口３５から生石
灰及び土質改良剤を回転ドラム１７内に容易に供給する
ことができ、生石灰及び土質改良剤を回転ドラム１７の
開口部１７ａから人手により投入する場合に比べて、便
利である。また、供給口３５は、回転ドラム１７の回転
中心Ｏに対応する部位に位置させているので、回転ドラ
ム１７の回転に支障はない。

【００３２】また、回転駆動手段を構成する油圧モータ
１４と回転ドラム１７との間に回転伝達機構１６を設け
ていて、この回転伝達機構１６におけるインターナルギ
ヤ２０の回転中心から偏心した部位に配置したピニオン
２１を油圧モータ１４により回転させることに基づき、
インターナルギヤ２０を介して回転ドラム１７を回転さ
せる構成としているので、回転ドラム１７をこれの回転
中心で回転駆動手段により直接回転させる場合とは違
い、回転ドラム１７を比較的小さな駆動力で回転させる
ことができる。これにより、油圧モータ１４にかかる負
担を軽減できる。また、ピニオン２１はインターナルギ
ヤ２０の内側に配置されているので、そのピニオン２１
やこれを駆動する油圧モータ１４が径方向の外部に突出
しないようにできる。そして、このような構成の回転伝
達機構１６を採用していることにより、上記供給口３５
を、回転ドラム１７の回転に支障のない、回転ドラム１
７の回転中心Ｏに対応する部位に位置させることができ
る。

【００３３】さらに、回転ドラム１７の駆動手段として
油圧モータ１４を用いているので、油圧駆動式の掘削機
１の場合には、その油圧モータ１４の配管などが容易に
できる。しかも、油圧モータ１４は、正転及び逆転も容
易に切り替えることができるため、使い勝手も良い。

【００３４】図５は本発明の第２実施例を示したもので
あり、この第２実施例は上記した第１実施例とは次の点
が異なっている。すなわち、掘削機１のアーム５の先端
部に設けられた混練装置５０は、この場合、セメントの
混練用である。この混練装置５０の取付けベース１２
は、第１実施例の取付けベース１２と同様な構成である
が、供給口３５は設けられていない。取付けベース１２
の前面側に、図示しない回転伝達機構１６を介して回転
ドラム５１が回転可能に取り付けられている。この回転
ドラム５１は、円板状の取付板５２と、筒部５３とを有
していて、一端部に開口部５１ａを有した容器状をなし
ている。筒部５３は、軸方向の中央部が径大で、その中
央部から両端部にかけて次第に径小となるテーパ状に形
成されている。筒部５３の内周部には、図示はしないが
撹拌羽根が設けられている。取付けベース１２の背面の
外周寄りの部位には、回転ドラム５１の駆動手段を構成
する油圧モータ１４が取り付けられている。

【００３５】さて、上記構成において、混練装置５０を
用いてセメントを混練する場合には次のようにして行
う。まず、回転ドラム５１の開口部５１ａから、セメン
トの粉と、砂と、砂利と、水とを投入する。そして、油
圧モータ１４により回転ドラム５１を回転させる。この
回転ドラム５１の回転に基づき、回転ドラム５１内のセ
メントの粉と砂と砂利と水とが撹拌羽根により撹拌され
て混練される。混練されたセメントは、回転ドラム５１
からあけられて使用される。

【００３６】このような第２実施例においても、混練装
置５０は、掘削機１のアーム５の先端部に取り付けて使
用できるので、セメント混練用の混練装置の専用機を使
用する場合とは違い、大掛かりにならず、混練装置の専
用機がない場所でもセメントの混練作業を簡易的に行う
ことができ、また、混練装置の専用機に比べて安価にで
きる。

【００３７】上記した第２実施例において、取付けベー
ス１２に、回転ドラム５１の回転中心に対応する部位に
位置させて、水供給用の供給口を設け、この供給口から
回転ドラム５１内に水を供給する構成とすることもでき
る。

【００３８】本発明は、上記した各実施例にのみ限定さ
れるものではなく、例えば回転ドラム１７，５１の回転
駆動手段としては、油圧モータ１４に代えて電動モータ
を用いても良いなど、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変
形して実施することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば次のような効果を得ることができる。請求項１
の混練機によれば、掘削機のアームに取り付けて使用で
きるので、混練装置の専用機を使用する場合とは違い、
大掛かりにならず、混練装置の専用機がない場所でも混
練作業を簡易的に行うことができ、また、混練装置の専
用機に比べて安価にできる。請求項２の混練機によれ
ば、掬い部を利用して被混練物を回転ドラム内に掬い取
ることができるようになるため、一層使いやすくなる。

【００４０】請求項３の混練機によれば、インターナル
ギヤの回転中心から偏心した部位に配置したピニオンを
回転駆動手段により回転させることに基づき、インター
ナルギヤを介して回転ドラムを回転させる構成としてい
るので、回転ドラムをこれの回転中心で回転駆動手段に
より直接回転させる場合とは違い、回転ドラムを比較的
小さな駆動力で回転させることができる。また、ピニオ
ンはインターナルギヤの内側に配置されているので、そ
のピニオンやこれを駆動する回転駆動手段が径方向の外
部に突出しないようにできる。

【００４１】請求項４の混練機によれば、土質改良剤な
どの薬剤を供給口から回転ドラムの内部に供給すること
ができ、便利である。また、供給口は、回転ドラムの回
転中心に対応する部位に位置させているので、回転ドラ
ムの回転に支障はない。

【００４２】請求項５の混練機によれば、回転ドラムの
周壁部に掬い部と連なる平坦部を設けたことにより、被
混練物を一層掬いやすくできる。請求項６の混練機によ
れば、一般に掘削機のアームやバケットの駆動方式は油
圧式が多く、油圧モータを使用した場合、配管などが容
易にできる。しかも、油圧モータは、正転及び逆転も容
易に切り替えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す縦断側面図

【図２】掘削機のアームに取り付けた状態の斜視図

【図３】回転伝達機構部分の要部の拡大断面図

【図４】破断正面図

【図５】本発明の第２実施例を示す斜視図

【符号の説明】

１は掘削機、５はアーム、１１は混練機、１２は取付け
ベース、１４は油圧モータ（回転駆動手段）、１６は回
転伝達機構、１７は回転ドラム、１８はアウタリング、
２０はインターナルギヤ、２０ａは歯部、２１はピニオ
ン、２１ａは歯部、２３は取付板、２７は平坦部、２８
は撹拌羽根、３０は掬い部、３５は供給口、３７は第１
のパイプ、３８は第２のパイプ、４０は第１の薬剤用ホ
ース、４１は第２の薬剤用ホース、４２，４３はエアー
ホース、４５は軟弱土（被混練物）、５０は混練装置、
５１は回転ドラムを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02F 3/36 E02F 7/00 B28C 3/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削機のアームの先端部に取り付けられ
   る取付けベースと、 一端部に開口部を有した容器状をなし、前記開口部とは
   反対側の端部が前記取付けベースに対して回転可能に取
   り付けられた回転ドラムと、 この回転ドラムの内部に設けられた撹拌羽根と、 前記取付けベースに前記回転ドラムを回転させるように
   設けられた回転駆動手段とを備えたことを特徴とする混
   練装置。
2. 【請求項２】 回転ドラムの開口部側の端部に掬い部を
   備えたことを特徴とする請求項１記載の混練装置。
3. 【請求項３】 取付けベースと回転ドラムとの間に、回
   転駆動手段の回転を回転ドラムに伝達する回転伝達機構
   を備え、 この回転伝達機構は、 前記取付けベースに固定されたリング状をなすアウタリ
   ングと、 このアウタリングの内周部に回転可能に配設されると共
   に、前記回転ドラムが連結され、内周部に多数個の歯部
   を有したリング状をなすインターナルギヤと、 このインターナルギヤの内側にあって当該インターナル
   ギヤの回転中心から偏心した部位に配置されると共に、
   外周部の歯部が前記インターナルギヤの歯部に歯合する
   ように設けられ、前記回転駆動手段により回転されるこ
   とに基づき前記インターナルギヤを介して前記回転ドラ
   ムを回転させるピニオンとを備えていることを特徴とす
   る請求項１記載の混練装置。
4. 【請求項４】 取付けベースにおいて回転ドラムの回転
   中心に対応する部位に位置させて、回転ドラムの内部に
   薬剤などを供給するための供給口を備えたことを特徴と
   する請求項１または３記載の混練装置。
5. 【請求項５】 回転ドラムの周壁部に、掬い部と連なる
   平坦部を備えたことを特徴とする請求項２記載の混練装
   置。
6. 【請求項６】 回転駆動手段は油圧モータであることを
   特徴とする請求項１または３記載の混練装置。