JP4253390B2 - 解砕混合用ミキサ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、本発明は、例えば、泥土を脱水機によって脱水した脱水ケーキ等の塊状物を解砕したり、また塊状物を解砕しながら固化材を混ぜ合せたり、その他、泥土や飛灰等に固化材等を混ぜ合せるなど、各種材料の解砕、混合、混練に使用されるミキサに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、生コンクリート製造工場ではミキサ車に搭載して出荷した生コンクリートが使用されずに製造工場に戻ってくることがあり、この戻り生コンクリートは処理装置によって骨材と、セメントや微粒分を含むスラッジ水とに分離され、更にスラッジ水中のスラッジ分はフィルタープレス等で脱水して塊状の脱水ケーキとして取り出されている。そして、脱水ケーキは処分場に運搬して廃棄処分し、骨材は再利用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最近では脱水ケーキを廃棄処分せずに有効利用できないかという要望もあり、そのためには固形化した脱水ケーキを細かく砕いて粒状化できれば、固化材等と混合して道路の路盤材等への用途も広がるのではないかと考えられている。
【0004】
本発明は上記の点に鑑み、脱水ケーキ等の塊状物を解砕できて再利用可能な状態にする解砕混合用ミキサを提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するために、混合槽内に相反方向に回転する二本の平行な混合軸を水平方向に配設し、それぞれの混合軸にアームを放射状に所定間隔で複数配設すると共に、該アームの先端に混合軸の軸心に略平行とした平板状で、かつ羽根と混合槽の内壁との間に塊状物を挟み込んで混合槽の内壁に押し当てて擦り潰すように混合槽内壁と羽根との隙間が回転方向の先端部が広くて後方になるにしたがって漸次狭くした擦り潰し羽根と、アームの先端に混合軸の軸心に略平行とした平板状の掻き取り板を有し、混合槽内壁と掻き取り板との隙間が回転方向の先端部が狭くて後方になるにしたがって漸次広くし、かつ掻き取り板の回転方向先端側に掻き取り刃を形成して混合槽の内壁に付着した材料を掻き取る掻き取り羽根とを配設したことを特徴としている。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明の解砕混合用ミキサによれば、混合軸を回転させて混合槽内でアーム先端に取り付けた擦り潰し羽根及び掻き取り羽根を回転させる。このとき、これらの羽根は混合槽の側壁に沿って上昇する方向に回転させる。
【0007】
そして混合槽内に塊状の脱水ケーキ等を投入すると、擦り潰し羽根が混合槽の底部から側壁へと回転する間に材料を混合槽壁に押し付けて押し潰しながら持ち上げる。また、こうして混合槽壁に押し付けられて付着した材料は掻き取り羽根の回転と共に混合槽壁より掻き取られて混合槽内へと落下し、再び擦り潰し羽根により擦り潰しが行われる。このように、擦り潰し羽根と掻き取り羽根によって材料は擦り潰しの作用を何度も繰り返し受けて細かく解砕されていく。
【0008】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【0009】
図中の1は塊状物を解砕混合するミキサであって、混合槽2内に二本の平行な混合軸3、3´を貫通し、混合槽2に固定した軸受4により回転自在に支持している。
【0010】
混合軸3、3´の一端部にはギヤ5、5´を装着して固定すると共に、それぞれのギヤ5、5´を噛合させて混合軸3、3´を同期速度で回転させるようにしている。また、混合軸3、3´の他端部には回転伝達機構としてスプロケット6、6´を装着して固定し、該スプロケット6、6´と駆動用モータ7、7´に取り付けたスプロケット8、8´とをチェーン9、9´により連結し、駆動用モータ7、7´によって混合軸3、3´を図5の矢印で示す方向に回転させる。
【0011】
混合軸3、3´にはアーム10、11を放射状に配設すると共に、アーム10の先端には塊状物を擦り潰す作用を行う擦り潰し羽根12を、またアーム11の先端には混合槽2に付着した材料を掻き取る作用を行う掻き取り羽根13を配設している。
【0012】
前記擦り潰し羽根12は混合軸3、3´の軸心に略平行とした平板状のものであり、混合槽2と擦り潰し羽根12との隙間は、図5に示すように、回転方向の先端部が一番広くて後方になるにしたがって漸次狭くなるようにしてボルトナット14でアーム10に取り付けており、擦り潰し羽根12と混合槽2の内壁15との間隙に擦り潰そうとする塊状物を噛み込み易く、かつ内壁15に強く押し付けれるようにしている。
【0013】
この擦り潰し羽根12と混合槽2の内壁15との隙間は、塊状物の擦り潰しに影響を与えるため、図6に示すように、アーム10の擦り潰し羽根12を取り付ける箇所にはボルト幅のスリット16を穿設し、該スリット16の長さ範囲で擦り潰し羽根12を進退自在に調整できるようにし、脱水ケーキ等の塊状物の性状に応じて擦り潰すのに適切な隙間に調整できるようにしている。なお、この隙間は約5〜40mm程度に調整できるようにし、材料が脱水ケーキであれば約20mm程度の隙間が好ましいと考えられるが、材料によって異なるので実際に材料を混練して適宜調整すると良い。
【0014】
また、擦り潰し羽根12と混合槽2の内壁15に対する角度については、大き過ぎても小さ過ぎても材料の十分な擦り潰し効果は得られず、実験の結果、通常約30度±10度程度に設定すれば優れた擦り潰し効果が得られることが判明している。この角度は擦り潰す材料の性状により多少変化するため、図6に示すように、擦り潰し羽根12のアーム10との取り付け箇所にはボルト幅の円弧状のスリット17が穿設されていて多少の角度調整ができるようにしてあり、塊状物の性状に応じて擦り潰すのに適切な角度に適宜調整できるようにしている。
【0015】
一方、掻き取り羽根13は混合軸3、3´の軸心に略平行とした平板状の掻き取り板18に軸心側へ略垂直に平板状の送り板19が取り付けられた断面略T字形状のものであり、混合槽2と前記掻き取り板18との隙間は、図5に示すように、回転方向の先端部が一番狭くて後方になるにしたがって漸次広くなるようにしてボルトナット14でアーム11に取り付けてある。前記掻き取り板18は回転方向先端側の一辺が鋭角な掻き取り刃20を形成しているので、擦り潰し羽根12により混合槽2の内壁15に押し付けられて強固に付着した材料であっても、材料と内壁15の間に掻き取り板18の掻き取り刃20が噛み込むようになっており、後は掻き取り板18の形状にしたがって付着材料は内壁15より容易に引き剥される。
【0016】
また、掻き取り羽根13を構成するもう一方の送り板19は軸心に対して斜め向きに取り付けられていて材料を混合軸3、3´の軸心方向に送り出せるような構造になっており、掻き取り板18にて混合槽2の内壁15に付着した材料を掻き取り、それを送り板19にて随時軸心方向に送り出して再度擦り潰し羽根15によって擦り潰すようにしている。また、この送り板19にはこうした材料の送り出し作用と共に、塊状物の材料を剪断する作用も有していて擦り潰し処理の前処理的な効果もあるので、取り扱う塊状物の大きさや粘性等の性状に応じて羽根の大きさや傾斜角度を適宜選定すると良い。なお、この送り板19は掻き取り板18側に取り付けているが、掻き取り板18側か擦り潰し羽根12側かのいずれか一方、また両側に取り付けても良いし、また独立して取り付けても良い。
【0017】
しかして、ミキサ1の混合軸3、3´を回転させながら混合槽2内に脱水ケーキ等の塊状の材料を投入すると、掻き取り羽根13の送り板19が材料を捕らえて剪断しながら混合槽2の下方へと押し込むように取り込む。この混合槽2の下方に押し込まれた材料は続いて回転してくる擦り潰し羽根12により捕らえられ、擦り潰し羽根12の回転に伴って混合槽2の内壁15に押し当てられながら擦り潰される。擦り潰される際に混合槽2の内壁15に押し付けられて付着した材料は再度回転してくる掻き取り羽根13の掻き取り板18により掻き取られて混合槽2内へと落下し、再び擦り潰し羽根12により擦り潰しが行われる。この掻き取り羽根13の送り板19による剪断作用と送り込み作用、擦り潰し羽根12による擦り潰し作用、掻き取り羽根13の掻き取り板18による掻き取り作用が繰り返されて塊状の材料が次第に細かく解砕されていく。
【0018】
この時、擦り潰し羽根12による擦り潰し作用だけでは、混合槽2の内壁15に付着する付着物が圧密を起こし、動力負荷が上昇して擦り潰し効率が低下するので、掻き取り羽根13の掻き取り板18による付着物の掻き取り作用との組み合わせにより効率の良い材料の擦り潰し混練が可能となる。また、擦り潰し作用と掻き取り作用の組み合わせにより掻き取った材料が粒状化する効果も発揮する。
【0019】
ミキサ1はバッチ処理用のために混合軸3、3´のそれぞれの掻き取り羽根13の送り板17の傾斜は逆にしているので、投入された材料はミキサ1内を混合軸3、3´に沿って周回するように移動し、所定時間解砕すれば混練槽2の底部の排出口を開放して排出される。
【0020】
このように、上記ミキサ1にて脱水ケーキ等の塊状物を解砕して粒状化し再利用可能な状態にすることができ、これによってミキサの材料解砕中に種々の固化材等を添加すれば、粒状化した材料と固化材等が良く混合されて所望の製品に仕上げることができるのである。
【0021】
なお、本実施例では、バッチ処理のミキサを例に上げて説明したが、何らバッチ処理のミキサに限定するものではなく、混合槽2の一端部に材料投入口を、他端部に排出口を備えた連続処理のミキサであっても良く、この場合には混合軸3、3´のそれぞれの掻き取り羽根13の送り板19は一端の材料投入口から他端の排出口に送り出すような角度を有するものとする。
【0022】
また、解砕する塊状物の性状や解砕後の用途によって、混合軸3、3´に配設する擦り潰し羽根12と掻き取り羽根13の配置を適宜変更して調整するようにしても良い。その際に、アーム10、11ごとの着脱を容易にするため、図5に示すように、混練軸側に折曲した板21を配設したアーム10、11を混練軸3、3´を挟み込むように両側から取り付けてボルトナット22で固定するようにすると便利であるが、特に調整等の必要がなければアーム10、11を混練軸3、3´に直接溶接して取り付けても良いのは勿論である。
【0023】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る解砕混合用ミキサにあっては、混合槽内に相反方向に回転する二本の平行な混合軸を水平方向に配設し、それぞれの混合軸にアームを放射状に所定間隔で複数配設すると共に、該アームの先端に混合軸の軸心に略平行とした平板状で、かつ羽根と混合槽の内壁との間に塊状物を挟み込んで混合槽の内壁に押し当てて擦り潰すように混合槽内壁と羽根との隙間が回転方向の先端部が広くて後方になるにしたがって漸次狭くした擦り潰し羽根と、アームの先端に混合軸の軸心に略平行とした平板状の掻き取り板を有し、混合槽内壁と掻き取り板との隙間が回転方向の先端部が狭くて後方になるにしたがって漸次広くし、かつ掻き取り板の回転方向先端側に掻き取り刃を形成して混合槽の内壁に付着した材料を掻き取る掻き取り羽根とを配設したので、脱水ケーキ等の塊状物を容易に解砕して粒状化することができて再利用可能な状態にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る解砕混合用ミキサの一実施例を示す正面図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】図1の一部を切り欠いた要部拡大図である。
【図4】図3の平面図である。
【図5】図4のA−A線断面図である。
【図6】図5の要部拡大図である。
【符号の説明】
1…ミキサ 2…混合槽
3、3´…混合軸 10、11…アーム
12…擦り潰し羽根 13…掻き取り羽根
15…内壁 18…掻き取り板
19…送り板
Claims (1)
- 混合槽内に相反方向に回転する二本の平行な混合軸を水平方向に配設し、それぞれの混合軸にアームを放射状に所定間隔で複数配設すると共に、該アームの先端に混合軸の軸心に略平行とした平板状で、かつ羽根と混合槽の内壁との間に塊状物を挟み込んで混合槽の内壁に押し当てて擦り潰すように混合槽内壁と羽根との隙間が回転方向の先端部が広くて後方になるにしたがって漸次狭くした擦り潰し羽根と、アームの先端に混合軸の軸心に略平行とした平板状の掻き取り板を有し、混合槽内壁と掻き取り板との隙間が回転方向の先端部が狭くて後方になるにしたがって漸次広くし、かつ掻き取り板の回転方向先端側に掻き取り刃を形成して混合槽の内壁に付着した材料を掻き取る掻き取り羽根とを配設したことを特徴とする解砕混合用ミキサ。
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