JP4421133B2 - 土質材料用原料の搬送装置と搬送方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は土木建築の分野で土質材料をつくるときに用いられるものであって、複数の土質材料用原料を積層状態で搬送するための装置と方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
土木建築の分野で大量使用されている土質材料については、不良土を主原料、改良材を副原料にしてこれらを混合したものが開発されはじめている。不良土といわれるものには、粘性土・泥土・脱水ケーキ・石炭灰・風化岩などがある。改良材はセメント・石灰・石膏などであったりする。不良土は、そのままでは使用目的にそぐわないが、これに改良材を加えたものは使用目的に適う品質を保持した土質材料に仕上がる。
【0003】
とはいえ、不良土のような土砂に改良材を添加して土質材料をつくるときは、設定された量や配合比を保持してそれらを攪拌混合しなければならない。とくに改良材が所定の混合度(分散性)に達するように攪拌混合することを要する。さらにいえば、生産性を高めるためにそれを連続して行うことも重要である。ちなみに土砂・改良材の両者を途切れ途切れで断続供給する場合は所定の品質のものが得られない。典型的一例としてバッチ式供給手段で改良材を土砂に間欠添加するときなどは、改良材の総添加量を満たすことができても、改良材の添加された土砂群とこれのない土砂群とが交互に生じるため品質のバラツキが大きくなる。これを正すべく改良材を追加するとしても、それは改良材の過剰をきたすだけで、品質の改善(改良材の分散性)にはそれほど貢献しない。
【0004】
かかるバラツキを防止するため、土砂の定量供給装置としてベルトフィーダなどが使用され、改良材の定量供給装置としてもテーブルフィーダ・ロータリフィーダなどが使用される。これらによるときは、両材料とも量に変動のない安定供給を期すことができ、それをベルトコンベアなどの搬送装置で撹拌混合装置に送り込むことができる。この搬送状態を一種の流れとみなし、搬送量を流量としてとらえると解りやすい。途切れることのない定量的な材料の流れは上記のバラツキを防止する上で望ましいのである。
【0005】
上記以外にも難問はある。それは土砂に対する改良材の添加量が5〜10%と微量なことや、改良材の多くが粉体からなることに起因している。土砂には礫なども混在し、粒子も粗く、自然含水状態で湿り気もある。このような土砂に対し、微量の粉体(改良材)を均一に分散させて混合することは技術上の難度が高く、攪拌混合装置内での土砂と改良材との位置関係で品質に影響が出る。最良のケースをいえば、土砂と改良材との接触面積が大きく、改良材が土砂中に均一分布した状態でこれらが攪拌混合装置内に投入されることである。最悪のケースは、離ればなれの状態で両者が撹拌混合装置内に投入されることである。何の配慮もせずに土砂と改良材とを撹拌混合装置内に投入したときは最悪側に傾く。しかも最悪のケースでは、土質材料の品質に影響が出るばかりか、攪拌混合時に粉体(改良材)が周辺に飛散して粉塵公害をも引き起こす。
【0006】
図8・図9は土砂と改良材とを撹拌混合装置へ投入するために用いられる搬送手段であって、品質の一定した土質材料をつくるために提案されたものを示している。以下これについて簡単に説明する。
【0007】
図8・図9の搬送手段において、ベルトコンベア1に対しては、ベルトフィーダ2A・2Bとテーブルフィーダ5とが組み合わされている。これらのうちで両ベルトフィーダ2A・2Bは、互いに並列する間隔をおいてベルトコンベア1と交差しており、これらの送出端部がベルトコンベア1上にある。両ベルトフィーダ2A・2Bの受入端部上にはそれぞれホッパ3A・3Bがある。テーブルフィーダ5は両ベルトフィーダ2A・2B間にあってその吐出管の先端をベルトコンベア1上に向けている。テーブルフィーダ5にもホッパ6が組み合わされている。このほかベルトコンベア1の送出端部側には攪拌混合装置7が配置されている。
【0008】
図8において、両ベルトフィーダ2A・2Bは、これらの上の土砂S1・S2をベルトコンベア1上へ移乗させるべくエンドレス回転し、テーブルフィーダ5はここから改良材S3をベルトコンベア1上へ供給すべく作動する。ベルトコンベア1は土砂S1・S2と改良材S3との積層物を攪拌混合装置7側へ送り込むためにエンドレス回転する。これを搬送物の流れでいうとつぎのようになる。土砂S1はホッパ2Aからベルトフィーダ2A上に供給された後、ベルトフィーダ2Aからベルトコンベア1上に乗り継ぐ。このとき土砂S1はベルトコンベア1上で層状をなす。改良材S3はホッパ6やテーブルフィーダ5を経由してベルトコンベア1上に乗り継ぎ、土砂S1層の上で層状化する。さらに土砂S2も、ホッパ2Bからベルトフィーダ2B上に供給された後、ベルトフィーダ2Bからベルトコンベア1上へと乗り継ぎ、改良材S3層の上で層状化する。かくてベルトコンベア1上における三者は、図9のごとく両土砂層の間に改良材層を挟んだ三層構造となる。この積層物はベルトコンベア1により攪拌混合装置7側へ搬送されて該装置7内に投入される。
【0009】
上記のように土砂S1・S2と改良材S3とを積層しながらこれらを攪拌混合装置7内に投入するときは、各材料相互の接触面積が大きくなるとか、改良材S3が土砂S1・S2中に均一分布するとかで、既述の不都合が生じない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら図8・図9の搬送手段にも課題が残されている。それはベルトコンベアが一基、ベルトフィーダが二基、ホッパが二基といったように設備機械が多くなること、また、これにともなってベルトコンベアも大型化することである。ゆえに設備費が嵩み、これを現場に設置するときなどは、運搬・組立・解体・運転・保守・その他に手数や費用が掛かる。加えて現場における設置スペースも多く消費される。
【0011】
【発明の目的】
本発明はこのような課題に鑑み、複数の土質材料用原料を適切に積層しながら搬送することができ、設備上の経済性や合理性も確保することのできる搬送装置と搬送方法を提供しようとするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係る土質材料用原料の搬送装置は、所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項1記載の手段は、複数の土質材料用原料をエンドレス回転式のコンベア上に積層して搬送するための装置において、上流側コンベアと下流側コンベアと分流器と供給管とを備えていること、および、そのうちの分流器が凸形の分流面を前面に有するものであること、および、相対的上位に配置された上流側コンベアの送出端部と相対的下位に配置された下流側コンベアの一部とが互いに交差かつ互いに重なり合ってコンベア乗継部を形成していること、および、分流器がコンベア乗継部の下流側コンベア上に配置されてその分流器の前面にある分流面が上流側コンベアの送出端部側を向いていること、および、供給管の下端部が分流器内に配置されているとともに供給管下端側の吐出口が分流器底部の開放箇所を介して下流側コンベア上に通じていることを特徴とする。
【0013】
本発明の請求項2に係る土質材料用原料の搬送装置は、所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項2記載の手段は、複数の土質材料用原料をエンドレス回転式のコンベア上に積層して搬送するための装置において、上流側コンベアと下流側コンベアと分流器と供給管とを備えていること、および、分流器が凸形の分流面を上面に有するものであること、および、相対的上位に配置された上流側コンベアと相対的下位に配置された下流側コンベアとが直列に並び、かつ、上流側コンベアの送出端部と下流側コンベアの受入端部とが互いに重なり合ってコンベア乗継部を形成していること、および、分流器がコンベア乗継部の下流側コンベア上に配置されてその分流器の上面にある分流面が上流側コンベアの送出端部側を向いていること、および、供給管の下端部が分流器内に配置されているとともに供給管下端側の吐出口が分流器底部の開放箇所を介して下流側コンベア上に通じていることを特徴とする。
【0014】
本発明の請求項3に係る土質材料用原料の搬送方法は、所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項4記載の手段は、複数の土質材料用原料をエンドレス回転式のコンベア上に積層して搬送するための方法において、上流側コンベアの送出端部から下流側コンベア上に落下する原料を、両コンベア相互の乗継部にあって下流側コンベア上に配置された分流器により分流して、下流側コンベア上の相対的後方箇所に乗り継ぐ下層用原料と下流側コンベア上の相対的前方箇所に乗り継ぐ上層用原料とに分けること、および、分流後の下層用原料と上層用原料とが下流側コンベア上で合流するまでの間に、分流器内に下端部のある供給管から下層用原料の上に中間層用原料を供給すること、および、その後、下流側コンベア上で下層用原料と上層用原料とを合流させてこれら原料間に中間層用原料を包み込み、その積層物を下流側コンベアで搬送することを特徴とする。
【0015】
【作用】
本発明の搬送手段において分流器は、両コンベアの乗継部にあって下流側コンベア上に配置されている。したがって上流側コンベア上に供給された原料は、ここから下流側コンベアへ乗り継ぐときに分流器の分流作用を受ける。すなわちこの原料は、下流側コンベア上の相対的後方箇所に乗り継ぐ下層用原料と下流側コンベア上の相対的前方箇所に乗り継ぐ上層用原料とに分けられる。本発明の搬送手段では、また、供給管の下端部が分流器内に配置され、その下端側の吐出口が分流器底部の開放箇所を介して下流側コンベア上に通じているから、分流後の下層用原料と上層用原料とが下流側コンベア上で合流するまでの間に、供給管から下層用原料の上に中間層用原料が供給される。その後、下流側コンベア上で下層用原料と上層用原料とが合流したとき、これら原料間に中間層用原料が包み込まれるのである。こうした原料積層物は下流側コンベアによって所定のところまで搬送される。
【0016】
本発明の搬送手段は上記のごとく、分流器と供給管とを巧みに利用して複数の原料をコンベア搬送中に積層する。この積層状態は各材料相互の接触面積が大きく、中間の原料が外側の原料に対して均一に分布している。かかる積層状態を得る上で格別の動力源はいらない。コンベアも上流側と下流側の二基でよい。原料フィーダも上流側コンベアに一基あればよく、これに供給管を併せても、原料の供給系統は二つで足りる。ゆえに複数の土質材料用原料を適切に積層することができ、設備上の経済性や合理性も確保することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明に係る土質材料用原料の搬送装置と搬送方法について、はじめに図1〜図3に例示された実施形態を説明する。
【0019】
図1〜図3において、11は上流側コンベア、12は下流側コンベア、14はホッパ、16は分流器、19は供給管、21はテーブルフィーダ、22は撹拌混合装置をそれぞれ示す。
【0020】
図1・図2に例示された上流側コンベア11と下流側コンベア12は、周知のベルトコンベアまたはベルトフィーダからなるエンドレス回転式のものである。これらのコンベア11・12は、上流側コンベア11が上位で下流側コンベア12が下位という相対配置で互いに交差しており、上流側コンベア11の送出端部と下流側コンベア12の一部とがコンベア乗継部13を形成している。図1・図2のホッパ14も周知のもので、これの下部にはゲート15がある。ホッパ14は図1のごとく上流側コンベア11の受入端部上に配置されている。図1・図2において、たとえば金属からなる分流器16はV字形に屈曲した形状をしており、その前面に凸形の分流面17、その後面に凹形の空間部18を有する。分流器は縦長の姿勢でコンベア乗継部13の下流側コンベア12上に配置され、分流面17を上流側コンベア11の送出端部側に向けている。この場合の分流器16の下端は下流側コンベア12の上面から遊離して該コンベア上面との間に隙間を介在させている。分流器16は後述するようにして上記所定の位置に保持される。図1・図2で明らかなように、供給管19は下端に吐出口20を有するものである。供給管19の吐出口20はこの図示例のように広幅であることが望ましい。供給管19は下端部が分流器16内(空間部18内)に配置されている。この場合の供給管19の吐出口20は、分流器16の底部にある開放箇所を介して下流側コンベア12上に通じている。供給管19の基端部はテーブルフィーダ21に連結される。図1・図2で略示されたテーブルフィーダ21も周知のものである。ここで分流器16についていうと、これはステーその他を介して供給管19の下端部に固定されるものである。そのほか下流側コンベア12の送出端部側には撹拌混合装置22が配置されている。
【0021】
図1〜図3の手段を用いて搬送する土質材料用の原料は「土砂と改良材」といったように二種以上のものである。土砂は代表的一例として不良土のようなものであり、改良材はたとえばセメント・石灰・石膏などである。この図示例の手段ではこれらの原料を以下のようにして搬送する。
【0022】
図1・図2において、ホッパ14内には不良土のような土砂を原料Dとして供給し、テーブルフィーダ21には既述の改良材を原料Iとして供給する。上流側コンベア11・下流側コンベア12・テーブルフィーダ21の各機は所定の準備を終えた時点でそれぞれを運転状態にする。運転状態の上流側コンベア11では、ホッパ14内からゲート15を経て上流側コンベア11上に供給された土砂系の原料Dが該コンベア11の送出端部側へと移動し、コンベア乗継部13に至る。さらにコンベア乗継部13において上流側コンベア11の送出端部から下流側コンベア12上に落下する原料Dは、ここで分流器16の分流面17と衝突して二つの原料D1・D2に分流される。そのうちで、一方の原料D1は下流側コンベア12上の相対的後方箇所P1に乗り継いで下層用原料F1となり、他方の原料D2は下流側コンベア12上の相対的前方箇所P2に乗り継いで上層用原料F2となる。これと同調してテーブルフィーダ21から供給される改良材系の原料Iは、供給管19内を通って吐出口20より吐出される。すなわち原料Iは、分流器16の空間部18内を通じて下層用原料F1上に落下し、中間層用原料F3となる。その後、下層用原料D1と上層用原料D2とが下流側コンベア12上で合流するとき、下層用原料F1上にある中間層用原料F3にはその上から上層用原料D2が重なる。したがって中間層用原料F3は下層用原料D1と上層用原料D2との間に包み込まれる。かくて得られた各原料D・Iの積層物(三層構造)は、下流側コンベア12によって撹拌混合装置22側へ搬送され、そのコンベア12の送出端部から撹拌混合装置22内に投入される。
【0023】
上記における下流側コンベア12上の積層物は図3で明らかなように、下層用原料D1および上層用原料D2と中間層用原料F3との接触面積が大きく、しかも中間層用原料F3が下層用原料D1や上層用原料D2に対して均一に分布している。
【0024】
図1〜図3の実施形態で分流器16は、図4(A)(B)(C)(D)に例示するようなものも採用できる。これらのうちで同図(A) の分流器16は分流面17の先端が丸みを帯びている。同図(B) の分流器16は円筒を縦に半割したような形状をしている。同図(C) の分流器16は三角筒形である。同図(D) の分流器16も三角筒形であるが、分流面17のない周壁にスリット状の開放溝23が形成されている。図4(A)(B)の分流器16でも、同図仮想線のように周壁を設けて筒状にすることがあり、また、その周壁に図4(D) のごとき開放溝23を形成することもある。
【0025】
本発明の搬送装置と搬送方法について、つぎに図5・図6に例示された実施形態を説明する。
【0026】
図5・図6の実施形態において、上流側コンベア11と下流側コンベア12とは直列に配置されている。具体的には、上流側コンベア11の送出端部(上位)と下流側コンベア12の受入端部(下位)とが重なり合ってコンベア乗継部13を形成している。この実施形態でも分流器16はコンベア乗継部13の下流側コンベア12上に配置され、分流面17を上流側コンベア11の送出端部側に向けている。しかしこの例では、分流器16の姿勢が横長であるから、分流面17が上を向いている。図5・図6で供給管19は、下端部がその上位部分に対し90〜130度ぐらいの曲げ角度で横向きに曲がっている。供給管19の下端部は分流器16内(空間部18内)に配置されている。したがってこの実施形態でも、供給管19の吐出口20は分流器16の底部にある開放箇所を介して下流側コンベア12上に通じている。図5・図6の実施形態において、説明を省略した技術事項は既述の内容と実質的に同じかそれに準ずる。
【0027】
図5・図6の手段で二種の原料D・Iを撹拌混合装置22まで搬送するときも、所定の準備を終えた時点で上流側コンベア11・下流側コンベア12・テーブルフィーダ21を運転状態にする。したがって原料Dはホッパ14→ゲート15→上流側コンベア11のように流れて上流側コンベア11の送出端部側へと移動し、コンベア乗継部13に至る。そしてコンベア乗継部13では、上流側コンベア11の送出端部から下流側コンベア12上に落下する原料Dが、ここで分流器16の分流面17と衝突して二つの原料D1・D2に分流される。そのうちで一方の原料D1は下流側コンベア12上の相対的後方箇所P1に乗り継いで下層用原料F1となり、他方の原料D2は下流側コンベア12上の相対的前方箇所P2に乗り継いで上層用原料F2となるものである。これも前例と実質的に同じである。さらにテーブルフィーダ21→供給管19→吐出口20などの経路を通る原料Iも、前例と同じく、分流器16の空間部18内を通じて下層用原料F1上に落下し、中間層用原料F3となる。その後、下層用原料D1と上層用原料D2とが下流側コンベア12上で合流するとき、下層用原料F1上にある中間層用原料F3にはその上から上層用原料D2が重なる。したがって中間層用原料F3は下層用原料D1と上層用原料D2との間に包み込まれる。かくて得られた各原料D・Iの積層物も、下流側コンベア12によって撹拌混合装置22側へ搬送され、そのコンベア12の送出端部から撹拌混合装置22内に投入される。
【0028】
上記における下流側コンベア12上の積層物も、図3に略示したと同様の積層構造を呈する。
【0029】
図5・図6の実施形態での分流器16は、図4(A)(B)(D) に例示するようなものも採用できるし、これら分流器16の一端面または両端面が閉鎖されたものも採用できる。ただし、分流器16の両端面が閉鎖されている場合は、その閉鎖面の少なくとも一方に供給管19を通すための配管孔を形成する。図5・図6の実施形態で供給管19は図7のようなものも採用できる。図7の供給管19では、同図(A) のごとく折れ曲がり傾斜した下端部の下面に吐出口20が形成されている。しかもその吐出口20は同図(B) のごとく、管の端末方向へ向かうにしたがい幅広になっている。傾斜面での吐出口20をこのような形状にしたときは、下流側コンベア12の幅方向にわたる原料Iの吐出量(落下量)をほぼ均一にすることができる。
【0030】
以上の各実施形態で述べた各搬送手段は、これらを二組以上連結することで三層以上の原料積層物をつくり、それを最終点まで搬送することができる。
【0031】
【発明の効果】
本発明に係る土質材料用原料の搬送装置と搬送方法は、コンベア乗継部に配置された分流器や供給管を巧みに利用して原料の積層物つくり、それを搬送するというのである。これはすなわち、搬送機械類を従来技術よりも削減して複数の土質材料用原料を適切に積層かつ搬送するというのであるから、設備上の経済性や合理性を確保することができ、併せて設置スペースの削減でも貢献することできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置と本発明方法の第1実施形態を略示した斜視図
【図2】上記第1実施形態の要部を略示した縦断面図
【図3】上記第1実施形態での積層物を略示した断面図
【図4】上記第1実施形態で用いる各種分流器の平面図
【図5】本発明装置と本発明方法の第2実施形態を略示した斜視図
【図6】上記第2実施形態の要部を略示した縦断面図
【図7】上記第2実施形態で用いる供給管の要部縦断面図と要部横断面図
【図8】従来技術の搬送手段を略示した正面図
【図9】上記従来技術での積層物を略示した断面図
【符号の説明】
11 上流側コンベア
12 下流側コンベア
13 コンベア乗継部
16 分流器
17 分流面
18 分流器の空間部
19 供給管
20 吐出口
D 原料
D1 分流された原料
D2 分流された原料
I 原料
F1 下層用原料
F2 上層用原料
F3 中間層用原料
P1 相対的後方箇所
P2 相対的前方箇所
Claims (3)
- 複数の土質材料用原料をエンドレス回転式のコンベア上に積層して搬送するための装置において、上流側コンベアと下流側コンベアと分流器と供給管とを備えていること、および、そのうちの分流器が凸形の分流面を前面に有するものであること、および、相対的上位に配置された上流側コンベアの送出端部と相対的下位に配置された下流側コンベアの一部とが互いに交差かつ互いに重なり合ってコンベア乗継部を形成していること、および、分流器がコンベア乗継部の下流側コンベア上に配置されてその分流器の前面にある分流面が上流側コンベアの送出端部側を向いていること、および、供給管の下端部が分流器内に配置されているとともに供給管下端側の吐出口が分流器底部の開放箇所を介して下流側コンベア上に通じていることを特徴とする土質材料用原料の搬送装置。
- 複数の土質材料用原料をエンドレス回転式のコンベア上に積層して搬送するための装置において、上流側コンベアと下流側コンベアと分流器と供給管とを備えていること、および、分流器が凸形の分流面を上面に有するものであること、および、相対的上位に配置された上流側コンベアと相対的下位に配置された下流側コンベアとが直列に並び、かつ、上流側コンベアの送出端部と下流側コンベアの受入端部とが互いに重なり合ってコンベア乗継部を形成していること、および、分流器がコンベア乗継部の下流側コンベア上に配置されてその分流器の上面にある分流面が上流側コンベアの送出端部側を向いていること、および、供給管の下端部が分流器内に配置されているとともに供給管下端側の吐出口が分流器底部の開放箇所を介して下流側コンベア上に通じていることを特徴とする土質材料用原料の搬送装置。
- 複数の土質材料用原料をエンドレス回転式のコンベア上に積層して搬送するための方法において、上流側コンベアの送出端部から下流側コンベア上に落下する原料を、両コンベア相互の乗継部にあって下流側コンベア上に配置された分流器により分流して、下流側コンベア上の相対的後方箇所に乗り継ぐ下層用原料と下流側コンベア上の相対的前方箇所に乗り継ぐ上層用原料とに分けること、および、分流後の下層用原料と上層用原料とが下流側コンベア上で合流するまでの間に、分流器内に下端部のある供給管から下層用原料の上に中間層用原料を供給すること、および、その後、下流側コンベア上で下層用原料と上層用原料とを合流させてこれら原料間に中間層用原料を包み込み、その積層物を下流側コンベアで搬送することを特徴とする土質材料用原料の搬送方法。
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