JP3711362B2 - モルタル混練装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、モルタルを混練して吹き付けるシステムに用いるモルタル混練装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
モルタルを吹き付けてタイル下地などを施工する場合、モルタルの混練には、一般に、タライミキサーが使用されている。タライミキサーによるモルタルの混練は、例えば、袋詰めされた既調合のモルタル材(セメントと砂、あるいは、さらに粉末接着剤が所定の比率で予め混合されているモルタル材)を、一袋ずつ開封してタライミキサーに人力で投入し、適量の水を加えて攪拌混合することによって行われる。そして、混練したモルタルを、一輪車に移し換えて、吹き付け施工の現場に運搬し、モルタル吹き付けガンへのモルタル圧送用のポンプ手段に供給するといった作業が繰り返される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記の袋詰めモルタル材は、規格化された市販品であって、1袋当たりの重量が25Kgもあることに加えて、施工規模によっては、1日に200〜300袋も使用されることもあり、この膨大な量のモルタル材を人手に頼ってミキサーに投入し、かつ、混練されたモルタルを一輪車でモルタル圧送用のポンプ手段にまで運搬することは、多くの人工を要するだけでなく、この作業に携わる人に非常な重労働を強いるものであった。
【0004】
また、既調合のモルタル材を用いるにしても、常に、適量の水を供給することは面倒である上、管理も困難であり、更に、混練作業がバッチ式に行われることから、モルタルの過不足が生じ易く、品質の一定した良質なモルタルを施工現場に安定して供給することが困難となり、施工能率の低下やそれによる工期の長期化にも繋がるという問題点があった。
【0005】
また、袋詰めされたモルタル材をミキサーに投入する際、セメント等が飛散して、作業環境が悪化したり、大量の空袋を産業廃棄物として処理しなければならないという問題点もあった。
【0006】
【0007】
本発明は、上記の従来欠点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、モルタルを連続して良好かつ確実に混練できるモルタル混練装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
本発明では、既調合モルタル材供給用ホッパーから当該ホッパーに連通連設した横長の筒状部材へと、既調合モルタル材をスクリューによって送り出し、筒状部材の内部において、攪拌・搬送用のパドルによって、既調合モルタル材と水と混合攪拌するにあたり、筒状部材に供給した水がホッパー側に逆流しないように、筒状部材の一部(スクリューに対応した部位)の内径を小さくしている。
【0014】
筒状部材には、長手方向に間隔をあけて複数の水供給口を設け、モルタル混練装置を設置した地面の傾斜や既調合モルタル材の条件に応じて、水供給口を選択し、水とモルタル材との混合開始位置を調節できるようにし、さらに、前記の攪拌・搬送用のパドルには、一部に、逆方向への搬送機能を持たせて、筒状部材の内部での混合攪拌が十分に行われるようにしている。
【0015】
即ち、請求項1に記載の発明によるモルタル混練装置は、既調合モルタル材供給用ホッパー14の底部側の一側面に、ホッパー側の固定筒体18aと固定筒体18aに対して軸芯まわりに回動可能な可動筒体18bとから構成された横長の筒状部材18を連通連設し、筒状部材18の先端に、モルタル取り出し方向を軸芯まわりで左右に変更可能なモルタル取り出し口19を形成し、筒状部材18の付け根部には内径を他の部分よりも小さくした小径筒部17を形成し、筒状部材18の小径筒部17よりも先端側の上面には長手方向に間隔をあけて複数の水供給口31,32を形成し、これらの水供給口31,32に対する流路切り換え弁35を設け、ホッパー14の底部側と筒状部材18とにわたって回転軸21を横架し、当該回転軸21のうち、ホッパー14から筒状部材付け根部の小径筒部17にかけて位置する軸部分に、小径筒部17の内径と略合致した外径を有するスクリュー23を設けて、ホッパー14内の既調合モルタル材を筒状部材18に送り出すように構成し、それより筒状部材先端側に位置する軸部分には、攪拌機能と筒状部材先端側への搬送機能とを有する複数枚の第1乃至第3パドル25〜27と、攪拌機能と逆方向への搬送機能を有する複数枚の第4パドル28とを設け、第1及び第2パドル25,26と第4パドル28のパドル長さを等しくし、これらに対して第3パドル27のパドル長さを半分程度とし、第1及び第3パドル25,27のモルタル搬送角度A1,A3を15度とし、第2パドル26のモルタル搬送角度A2を30度とし、第4パドル28のモルタル逆搬送角度A4を15度にして構成したことを特徴としている。
この場合、請求項2に記載の発明のように、前記パドルの何れかの遊端側に、筒状部材の内周面に近接または摺接して回転するモルタル材掻き込み部材を設けてあると、その部位では、モルタル材が回転中心側へと掻き込まれ、混練が一層確実かつ良好に行われることになる。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明は、袋下部が開放可能に構成された再利用可能な大容量の袋体に既調合のモルタル材を充填してなる袋詰め製品と、袋詰め製品1個分以上(好ましくは2個分)のモルタル材を収容することが可能で且つフォークリフトにより移動可能なサイズに構成されたサイロと、前記袋詰め製品をサイロの上部に揚重するフォークリフト等の揚重手段と、サイロの下部に連設され且つサイロから取り出したモルタル材を撹拌しつつ搬送すると共にモルタル材の搬送量に対応して設定された一定量の水を自動的に供給するように構成されたモルタル混練装置と、モルタル混練装置から送り出されたモルタルを貯留するホッパーと、ホッパーに接続されたモルタル圧送用のポンプ手段と、ポンプ手段に接続され且つ高圧エアの供給ラインが接続されたモルタル吹き付けガンとを備え、モルタル吹き付けガンに設けた高圧エア操作スイッチの入り切りによって前記ポンプ手段を発停させるように構成する一方、前記ホッパーに対するモルタルの貯留量検知手段と、この検知手段からのモルタル貯留情報を基にして前記モルタル混練装置の駆動を断続させる制御手段とを設けて、前記ホッパーに対するモルタルの貯留量を所定量以下に制限するように構成したモルタル混練吹き付けシステムに用いるモルタル混練装置として実施できる。
【0017】
尚、既調合モルタル材としては、セメントと砂と、必要に応じて、それに添加される粉末接着剤等とが所定の比率で混合されたものが使用される。サイロには追従車輪を付設してもよい。ポンプ手段としては、インバータ付き3点ローラースクイズポンプが、脈動が少なく且つモルタル搬出量の調節が容易であるため、好適である。
【0018】
【0019】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図1は本発明にかゝるモルタル混練吹き付けシステムを示す。このシステムに用いられる既調合のモルタル材1は、セメントと砂と粉末接着剤とが所定の比率で調合されたものである。2は、袋下部が開放可能に構成された再利用可能な1トン入りの袋体(所謂フレコン袋)に前記既調合モルタル材1を充填してなる袋詰め製品である。
【0020】
袋詰め製品2は、揚重手段の一例であるフォークリフト3によってサイロ4の上部に揚重され、袋下部からサイロ4に既調合モルタル材1を流し込めるようになっている。換言すれば、重労働を伴わずに且つセメント等の飛散を極力抑えて、大量の既調合モルタル材1を一挙にサイロ4に投入できるようになっている。また、袋詰め製品2は、何度も、再利用され、空袋が産業廃棄物とならないように配慮してある。
【0021】
サイロ4は、前記袋詰め製品2の2個分のモルタル材1を収容できる大きさに形成されていて、図1、図2に示すように、例えば4本の支柱5に支えられており、かつ、サイロ4の横側部にはタラップ6と足場7とが設けられており、これらの全体がフォークリフト3によって持ち上げ移動可能に構成されている。4aはフォークリフト3のフォーク差し込み孔である。
【0022】
図1、図2に示すように、前記サイロ4の下部側には、シャッター8と防振筒9とが設けられ、この防振筒9の下部側には、モルタル混練装置10が連設されている。モルタル混練装置10は、図1、図3、図4示すように、サイロ4下部から取り出した既調合モルタル材1を撹拌しつつ搬送する撹拌搬送手段11と、既調合モルタル材1の搬送量に対応して設定した一定量の水を自動的に供給する給水手段12とを備えている。
【0023】
撹拌搬送手段11は、次のように構成されている。即ち、上記4本の支柱5にわたって設けられた架台13に、前記防振筒9の下部側に連設される既調合モルタル材供給用ホッパー14を載架し、このホッパー14の底部側の一側面に、横長の筒状部材18を連通連設してある。筒状部材18の先端には、混練されたモルタルaの取り出し口19を形成し、筒状部材18の付け根部には、内径を他の部分よりも小さくした小径筒部17を形成し、筒状部材18の小径筒部17よりも先端側の上面には長手方向に間隔をあけて2個の水供給口31,32を形成してある。
【0024】
尚、上記の筒状部材18は、ホッパー14側の固定筒体18aと、この固定筒体18aに対して軸芯まわりに回動可能な可動筒体18bとから構成されており、前記モルタル取り出し口19のモルタル取り出し方向を軸芯まわりで左右に変更できるようになっている。
【0025】
ホッパー14の底部側の他側面には、モータ15が、その出力軸16をホッパー14内に突入させた状態に設けられており、ホッパー14の底部側と筒状部材18とにわたって前記出力軸16と同芯状の回転軸21が横架されている。回転軸21の一端は出力軸16に連結され、他端は筒状部材18の先端面に設けた軸受20に支持されている。
【0026】
回転軸21のうち、ホッパー14から筒状部材18付け根部の小径筒部17にかけて位置する軸部分には、小径筒部17の内径と略合致した外径を有する連続螺旋のスクリュー23を設けて、ホッパー14内の既調合モルタル材1を筒状部材18に送り出すように構成され、それより筒状部材18先端側に位置する軸部分には、攪拌機能と筒状部材18先端側への搬送機能とを有する第1乃至第3パドル25〜27と、攪拌機能と逆方向への搬送機能を有する(即ち、スクリュー23側への搬送力を付与する)第4パドル28とを設けてある。また、回転軸21のうち、ホッパー14の中央部に位置する軸部には、既調合モルタル材1を撹拌してスクリュー23側に搬送する複数枚のパドル24を、軸線方向に所定の間隔を隔てて設けてある。
【0027】
前記第1乃至第3パドル25〜27及び第4パドル28のうちの何れかのパドルを適宜に選択してそれの遊端側に、筒状部材18の内周面に近接または摺接して回転することにより、モルタル材1を回転中心側に掻き込むことが可能な第1及び第2のモルタル材掻き込み部材29,30を設けてある。
【0028】
この実施例では、図5(A),(B)〜図8(A),(B)に示すように、第1及び第2パドル25,26と第4パドル28のパドル長さを等しくしており、これらに対して第3パドル27のパドル長さを半分程度にしている。そして、これらのパドル25〜28を、それぞれ筒状ボス部22に対して3枚ずつ設けて、これを回転軸21に固着しているのであるが、この内の第1及び第3パドル25,27のモルタル材搬送角度A1,A3を15度とし、第2パドル26のモルタル材搬送角度A2を30度とし、かつ、第4パドル28のモルタル材逆搬送角度A4を15度に設定している。
【0029】
また、第1及び第2のモルタル材掻き込み部材29,30については、一対の第1パドル25群の二組を適宜選択し、かつ、第1モルタル材掻き込み部材29を長尺にして、これを第1パドル25,25の遊端側にわたって固着する一方、第2モルタル材掻き込み部材30を短尺にして、これを互いに相対峙させるように残りの第1パドル25の遊端側に固着している。
【0030】
上記の給水手段12は、貯水タンク33と、制御盤34に設けられた水量調節手段(図示せず)及び貯水タンク内の水を吸引して圧送する手段(図せず)と、上述した2個の水供給口31,32に対する流路切り換え弁35等を備えている。そして、制御盤34でのモータ15回転速度の調節操作により設定された前記撹拌搬送手段11によるモルタル材1の搬送量に対応して、前記水量調節手段を操作することにより、当該水量調節手段によって設定された流量の水が何れかの水供給口31,32から筒状部材18内に自動的に供給されるように構成されている。
【0031】
上記2個の水供給口31,32による給水箇所の選択は、既調合モルタル材1の条件やサイロ設置面の傾きなどを考慮して行われる。例えば、モルタル取り出し口19が下がり気味の場合には、流路切り換え弁35を操作して上流側の水供給口31から水を供給し、上がり気味の場合には、流路切り換え弁35を操作して下流側の水供給口32から水を供給することになる。
【0032】
かゝる構成のモルタル混練装置10によれば、軸体21の回転に伴ってサイロ4下部のホッパー14内の既調合モルタル材1が撹拌搬送されて、筒状部材18へと送り出される。筒状部材18では、既調合モルタル材1が、搬送角度ならびに長さの異なる第1乃至第3パドル25〜27によって、モルタル取り出し口19に向けて撹拌搬送される。
【0033】
この搬送初期に水供給口31又は32から筒状部材18内への所定量の給水が成されて、既調合モルタル材1と混合攪拌され、流動化したモルタル材は、搬送途中において、第4パドル28による逆向きの搬送力を受け、更に、第1及び第2のモルタル材掻き込み部材29,30によって強制的に回転中心側にに掻き込まれることで、効率良く混練される。
【0034】
このようにして、十分に混練され、一定の品質となったモルタルaが筒状部材18のモルタル取り出し口19から連続的に取り出されることになる。
【0035】
上記のモルタル取り出し口19から取り出されたモルタルaは、モルタル圧送用のポンプ手段38に接続されたホッパー39に貯留される。図示しないが、ホッパー39の底部には低い回転数の攪拌用回転体を設けて、モルタルaを絶えずホッパー39で対流させるようにしている。ポンプ手段38として、この実施例では、インバータ付き3点ローラースクイズポンプを使用している。
【0036】
ポンプ手段38には、コンプレッサー40からの高圧エアの供給ライン41が接続され、更に、モルタル圧送ライン42と高圧エアライン43とを介してモルタル吹き付けガン44が接続されていて、上記のモルタルaを高圧エアによって施工対象面Sに吹き付けられるようになっている。また、モルタル吹き付けガン44に設けられた高圧エア操作スイッチ44aの入り切りによってポンプ手段38を発停させるようになっている。
【0037】
一方、上記のホッパー39には、例えばフロートタイプのモルタル貯留量検知手段45が設けられ、更に、この検知手段45からの所定量以上のモルタル貯留情報を基にして、前記モルタル混練装置10の駆動を停止させる制御手段46が備えられていて、ホッパー39に対するモルタルaの貯留量が常に所定量以下に制限されるようになっている。
【0038】
具体的には、モルタル混練装置10からのモルタルaの取り出し量を、モルタル吹き付けガン44によるモルタルaの消費量よりもやゝ大と成し、かつ、モルタル吹き付けガン44によるモルタルaの吹き付けを中断したり、吹き付け量を絞ったりして、ホッパー39に設定量のモルタル材1が貯留された際に、前記制御盤34により給水を停止すると同時にモルタル混練装置10のモータ15の駆動を停止させて、ホッパー39内に一定量のモルタルaが確保されるようにし、品質の一定した良質なモルタルaを、安定的にモルタル吹き付けガン44に供給できるようにしているのである。
【0039】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、品質の一定した良質なモルタルを容易かつ安定的に施工現場に供給することができ、重労働の解消、作業人工の削減と工期の短縮、セメント等の飛散の抑制による作業環境の改善、産業廃棄物の減少等々、多くの効果を奏し得るモルタル混練吹き付けシステムに用いて好適なモルタル混練装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 モルタル混練吹き付けシステムを示す全体図である。
【図2】 サイロの正面図である。
【図3】 本発明によるモルタル混練装置の縦断側面図である。
【図4】 第1乃至第4パドルの配置説明図である。
【図5】 (A)は筒状ボス部に対する第1パドルの取り付け構成図、(B)は第1パドルによるモルタル材の搬送角度を示す説明図である。
【図6】 (A)は筒状ボス部に対する第2パドルの取り付け構成図、(B)は第2パドルによるモルタル材の搬送角度を示す説明図である。
【図7】 (A)は筒状ボス部に対する第3パドルの取り付け構成図、(B)は第3パドルによるモルタル材の搬送角度を示す説明図である。
【図8】 (A)は筒状ボス部に対する第4パドルの取り付け構成図、(B)は第4パドルによるモルタル材の逆搬送角度を示す説明図である。
【符号の説明】
1…既調合のモルタル材、2…袋詰め製品、4…サイロ、10…モルタル混練装置、11…撹拌搬送手段、12…給水手段、17…小径筒部、18…筒状部材、21…回転軸、23…スクリュー、25〜28…パドル、29,30モルタル材掻き込み部材、31,32…水供給口、38…モルタル圧送用のポンプ手段、39…ホッパー、44…モルタル吹き付けガン、44a…高圧エア操作スイッチ、45…検知手段、46…制御手段。
Claims (2)
- 既調合モルタル材供給用ホッパー14の底部側の一側面に、ホッパー側の固定筒体18aと固定筒体18aに対して軸芯まわりに回動可能な可動筒体18bとから構成された横長の筒状部材18を連通連設し、筒状部材18の先端に、モルタル取り出し方向を軸芯まわりで左右に変更可能なモルタル取り出し口19を形成し、筒状部材18の付け根部には内径を他の部分よりも小さくした小径筒部17を形成し、筒状部材18の小径筒部17よりも先端側の上面には長手方向に間隔をあけて複数の水供給口31,32を形成し、これらの水供給口31,32に対する流路切り換え弁35を設け、ホッパー14の底部側と筒状部材18とにわたって回転軸21を横架し、当該回転軸21のうち、ホッパー14から筒状部材付け根部の小径筒部17にかけて位置する軸部分に、小径筒部17の内径と略合致した外径を有するスクリュー23を設けて、ホッパー14内の既調合モルタル材を筒状部材18に送り出すように構成し、それより筒状部材先端側に位置する軸部分には、攪拌機能と筒状部材先端側への搬送機能とを有する複数枚の第1乃至第3パドル25〜27と、攪拌機能と逆方向への搬送機能を有する複数枚の第4パドル28とを設け、第1及び第2パドル25,26と第4パドル28のパドル長さを等しくし、これらに対して第3パドル27のパドル長さを半分程度とし、第1及び第3パドル25,27のモルタル搬送角度A1,A3を15度とし、第2パドル26のモルタル搬送角度A2を30度とし、第4パドル28のモルタル逆搬送角度A4を15度にして構成したことを特徴とするモルタル混練装置。
- 前記パドルの何れかの遊端側に、筒状部材の内周面に近接または摺接して回転するモルタル材掻き込み部材を設けてあることを特徴とする請求項1に記載のモルタル混練装置。
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