JP5004387B2

JP5004387B2 - ミキサの洗浄装置及び洗浄方法

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Publication number: JP5004387B2
Application number: JP2001250129A
Authority: JP
Inventors: 民夫本郷
Original assignee: 株式会社本郷
Priority date: 2000-08-22
Filing date: 2001-08-21
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2021-08-21
Also published as: JP2002137221A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、ミキサの洗浄装置及び洗浄方法に関する。詳しくは、コンクリートミキサに好適な洗浄装置及び洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、特開２０００６１９２７号公報に記載されているもののように、洗浄水を噴射するノズルをミキサの混練槽内に挿入して洗浄を行うミキサ洗浄装置が提供されている。
【０００３】
上記ノズルは、高圧水を供給するパイプシャフトの先端部に取り付けられている。上記パイプシャフトは軸方向へ進退可能に保持されており、上記ノズルを混練槽内へ挿入する。上記ノズルは、噴射される高圧洗浄水のエネルギによって、パイプシャフトの軸回りに回転するとともにパイプシャフトの軸と直交する軸回りに回転しながら、混練槽内に洗浄水を吹き付けて内部をくまなく洗浄できるように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ミキサの混練槽が大きくなると、一つのノズルを用いて一箇所から洗浄水を噴射するだけでは、混練槽内を充分に洗浄できない場合が生じる。上記公報に記載されているもののように、従来は、先端にノズルを取り付けた複数のパイプシャフトを設け、これらノズル及びパイプシャフトを同時に混練槽内に挿入して、洗浄効果を高めていた。
【０００５】
ところが、上記パイプシャフトから噴出される洗浄水は、極めて高い水圧で供給しなければならない。このため、複数のノズルに高圧水を同時に供給するには、非常に大きな容量のポンプが必要となり、洗浄装置の製造コストが極めて高くなる。このため、複数のノズルを混練槽内に挿入する一方、高圧水を混練槽内に挿入したノズルに順次供給して、洗浄を行う場合も多い。また、各ノズルを同時に混練装置内へ挿入するように構成しているため、パイプシャフト等も複数必要になる。このため、装置も大掛かりになる。
【０００６】
また、上記公報に記載されている洗浄装置においては、パイプシャフトを進退させるために空気シリンダを採用している。洗浄効果を高めるには、上記パイプシャフトの延出長さを充分に確保する必要がある。ところが、パイプシャフトの充分な延出長さを確保するには、軸方向寸法の大きい空気シリンダを選択しなければならない。このため、装置がさらに大型化する。
【０００７】
さらに、洗浄中に高圧洗浄水がノズル挿入口から漏れ出ないようにするには、パイプシャフトを貫通させた状態でノズル挿入口を閉じる封止板が設ける必要がある。ところが、上記ノズル挿入口が設けられる混練槽の上部は、比較的薄い鉄板で形成されており、ノズル挿入口の周縁部が歪んだり、傾斜したりすることが多い。このため、既設の混練槽に洗浄装置を取り付けるのは困難であった。
【０００８】
本願発明は、上記従来の問題を解決し、小さな容量のポンプのままで複数の混練軸を備える大きな容量のミキサを充分に洗浄することができ、また、装置の小型化を図れるとともに製造コストを低減させることができ、さらに既設の混練槽にも容易に取り付けることのできるミキサの洗浄装置及び洗浄方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１０】
本願の請求項１に記載した発明は、高圧水を噴射するノズルをミキサの混練槽内へ挿入して洗浄を行うミキサの洗浄装置であって、上記混練槽内へノズルを挿入するための複数のノズル挿入口と、上記ノズルを先端部に装着するとともに上記ノズルに高圧水を供給するパイプシャフトと、上記パイプシャフトを軸方向に進退させて、上記ノズルを上記混練槽内に進入退避させるパイプシャフト延出機構と、上記パイプシャフト延出機構を、各ノズル挿入口に対応する位置に移動させるパイプシャフト移動機構と、上記ノズルを退避させた状態で、上記ノズル挿入口を閉鎖する閉鎖手段と、上記パイプシャフト延出機構、上記パイプシャフト移動機構及び上記閉鎖手段の動きを制御する制御手段とを備えて構成される。
【００１１】
上記ノズルは、市販されている種々のものを採用できる。噴射される洗浄水のエネルギによってパイプシャフトの軸回りに回転するとともに上記パイプシャフトの軸に直交する軸回りに回転しながら、洗浄を行うタイプのものを採用するのが好ましい。
【００１２】
ミキサの混練軸の数は特に限定されることはない。通常は２本備えるものが多いが１本あるいは３本以上のものに適用することもできる。また、ミキサの混練軸の方向も特に限定されることはなく、水平方向に支持したもののみならず、垂直方向に支持して混練を行うタイプのミキサにも適用できる。
【００１３】
ノズルの挿入方向及び混練槽への挿入部位も特に限定されることはない。上記混練軸と平行に挿入することもできるし、角度を持たせて挿入することもできる。
【００１４】
ノズルを挿入する挿入口の数及び配置も特に限定されることはない。２以上の挿入口をパイプシャフトの挿入方向が平行になるように混練槽側壁部に直線に沿って配列することができるし、２以上の挿入口を角度を持たせて配列することもできる。
【００１５】
請求項２に記載した発明のように、上記パイプシャフトの外周部又は上記パイプシャフト延出機構に保持され、上記ノズル挿入口の周縁部に当接させられて洗浄中の水漏れを阻止する封止板を設けるのが望ましい。上記封止板は、パイプシャフトの外周部に保持させて、パイプと一体的に移動させることもできるし、パイプシャフトを貫通させて上記パイプシャフト延出機構に保持させるとともにパイプシャフトに対して相対動できるように構成してもよい。
【００１６】
また、ノズル挿入口の周縁部の凹凸や傾斜を吸収するため、請求項３に記載した発明のように、上記封止板を、揺動可能に保持させることができる。封止板を揺動可能に保持することにより、ノズル挿入口が傾斜していても洗浄中に洗浄水が漏れ出るのを有効に防止できる。また、既設のミキサにも容易に装着することができる。
【００１７】
上記封止板を揺動可能に保持する機構として、請求項４に記載した発明のように、調心軸受を採用できる。
【００１８】
本願の請求項５に記載した発明は、パイプシャフトを回転させながら洗浄を行うパイプシャフト回転機構を備えるものである。
【００１９】
パイプシャフトの軸周りに回転するとともにこの軸に直交する軸周りに回転しながら洗浄水を噴射する３次元回転ノズルは非常に高価である。上記パイプシャフト回転機構を設けることにより、上記３次元回転ノズルを採用する必要がなくなる。このため、洗浄装置の製作コストを大幅に低減させることができる。
【００２０】
上記パイプシャフト延出機構は、請求項６に記載した発明のように、上記パイプシャフトを軸方向に進退可能に保持するパイプシャフト保持手段と、上記パイプシャフトを進退させるパイプシャフト駆動手段とを備えて構成することができる。
【００２１】
上記パイプシャフト保持手段は、パイプシャフトを軸方向に進退可能に保持できればよく、たとえば、リニアベリング等を用いて容易に構成できる。また、上記パイプシャフト駆動手段として、シリンダ装置を採用できる。上記シリンダ装置の種類は特に限定されることはなく、たとえば、油圧シリンダ、空気圧シリンダ等を採用できる。
【００２２】
装置の軸方向寸法を小さくするために、請求項７に記載した発明のように、二つのシリンダ装置を直列連結して上記パイプシャフトを進退させるように構成するのが望ましい。この場合、直列連結は、１台のシリンダ装置の軸方向寸法で、シリンダ装置２台分の行程を確保できるように各シリンダ装置を配置連結する連結態様をいう。２台のシリンダ装置のピストン伸縮態様は特に限定されることはない。
【００２３】
上記パイプシャフト移動機構は、上記ノズルを所定のノズル挿入口に対応する位置に移動させるものであり、種々の機構を採用できる。たとえば、請求項８に記載した発明のように、上記パイプシャフト延出機構を、一のノズル挿入口から他のノズル挿入口へ移動させる軌道と、上記パイプシャフト延出機構を上記軌道に沿って移動可能に保持する台車と、上記台車を上記軌道に沿って移動させる台車駆動手段とを備えて構成できる。
【００２４】
上記軌道として、たとえば、上記台車に設けたリニアベアリングを摺動させるベアリングレール等を採用できる。上記パイプシャフトを軸方向に進退可能に保持するパイプシャフト延出機構を上記台車に保持させ、この台車を台車駆動手段によって移動させるように構成できる。
【００２５】
請求項９に記載した発明のように、上記軌道として直線状のレールを採用するとともに、上記台車駆動手段として２台のシリンダ装置を直列連結して構成することができる。
【００２６】
２台のシリンダ装置を直列連結する機構を採用することにより、上述したパイプシャフト延出機構と同様に、装置の寸法短縮を図ることができる。
【００２７】
上記閉鎖手段は、従来の種々の手法を採用できる。本願発明では、上記パイプシャフト移動機構によって上記ノズルを挿入口の近傍から退避させた状態で閉鎖手段を閉動させることができるように構成している。このため、ノズルとノズル挿入口との間に閉鎖手段を開閉動させるための空間を確保する必要がなくなる。
したがって、その分装置の寸法を小さくすることが可能となる。
【００２８】
また、本願の請求項１０に記載したように、上記パイプシャフト移動機構を、上記パイプシャフト延出機構を一のノズル挿入口から他のノズル挿入口へ向けて回動可能に保持する回動軸と、上記パイプシャフト延出機構を上記回動軸の周りに回動させる回動手段とを備えて構成することができる。
【００２９】
パイプシャフト延出機構を回動させて一のノズル挿入口から他のノズル挿入口へ移動させることにより、装置を小型化できるばかりでなく、部品点数を大幅に削減することができる。
【００３０】
さらに、本願の請求項１１に記載した発明のように、洗浄を行わないとき、上記ノズルを混練槽内から退避させるとともに、上記パイプシャフト延出機構を上記複数のノズル挿入口の中間位置に位置させるように構成することにより、装置の全体を小型化できる。
【００３１】
上記制御手段は、上記パイプシャフト延出機構、上記パイプシャフト移動機構、パイプシャフト回転機構及び上記閉鎖手段の動きを制御して、混練槽の洗浄を自動化するために設けられる。上記制御手段としてマイクロコンピュータ等を用いた種々の制御機構を採用できる。また、上記パイプシャフト移動機構の停止位置、上記パイプシャフトの延出・退避位置等を検出するセンサと組み合わせて制御を行うように構成するのが望ましい。
【００３２】
本願の請求項１２に記載した発明は、高圧水を噴射するノズルをミキサの混練槽内へ挿入して洗浄を行うミキサの洗浄方法であって、高圧水を供給するパイプシャフトの先端部に装着したノズルを、複数のノズル挿入口から順次混練槽内へ挿入するとともに、上記パイプシャフトを、上記混練槽内で回転させながら洗浄を行うものである。
【００３３】
１台のノズル及びパイプシャフトを用いて、大きな容積の混練槽を洗浄できるため、洗浄装置の製造コストを大幅に低減させることができる。また、小さなポンプを用いても洗浄水の圧力が低下することはない。
【００３４】
しかも、上記パイプシャフトを、上記混練槽内で回転させながら洗浄を行うことにより、高価な３次元ノズルを用いる必要がなくなり、装置の製作コストを大幅に低減させることができる。
【００３５】
さらに、請求項１３に記載した発明のように、上記パイプシャフトを進退させながら洗浄を行うことにより、ノズルの位置を混練槽内で変位させ、さらに洗浄効率を高めることが可能となる。
【００３６】
本願の請求項１４に記載した発明は、上記パイプシャフトを進退させて上記ノズルを混練槽内へ進入退避させるパイプシャフト延出機構を、レール及びシリンダ装置を用いて各ノズル挿入口へ移動させるものである。
【００３７】
本願の請求項１５に記載した発明は、上記パイプシャフトを進退させて上記ノズルを混練槽内へ進入退避させるパイプシャフト延出機構を、回動軸周りに回動させることにより各ノズル挿入口に対向する位置へ移動させるものである。
【００３８】
本願の請求項１６に記載した発明は、混練槽に第１のノズル挿入口と第２のノズル挿入口とを備えるミキサの洗浄方法であって、上記第１のノズル挿入口の閉鎖手段を開動させる、第１のノズル挿入口開動行程と、上記パイプシャフト延出機構を、上記第１のノズル挿入口に向けて移動させるとともに上記挿入口に対応する位置に位置決めする第１の延出機構移動位置決め行程と、上記パイプシャフトを延出させて上記ノズルを混練槽内に挿入する第１のノズル挿入行程と、上記ノズルに高圧水を供給して洗浄を行う第１の洗浄水噴射行程と、上記パイプシャフト及び上記ノズルを混練槽から引き出す第１のパイプシャフト退避行程と、第２のノズル挿入口の閉鎖手段を開動させる、第２のノズル挿入口開動行程と、上記パイプシャフト延出機構を上記第２のノズル挿入口に向けて移動させるとともに上記第２のノズル挿入口に対応する位置に位置決めする、第２の延出機構移動位置決め行程と、上記第１のノズル挿入口の閉鎖手段を閉動させる第１の挿入口閉動行程と、上記パイプシャフトを延出させて上記ノズルを混練槽内に挿入する第２のノズル挿入行程と、上記ノズルに高圧水を供給して洗浄を行う第２の洗浄水噴射行程と、上記パイプシャフト及び上記ノズルを混練槽から引き出す第２のパイプシャフト退避行程と、上記パイプシャフト延出機構を、上記第１のノズル挿入口と上記第２のノズル挿入口の中間位置に移動させる、第３の延出機構移動位置決め行程と、上記第２のノズル挿入口の閉鎖手段を閉動させる第２の挿入口閉動行程とを含むものである。
【００３９】
本請求項に記載した発明は、最も典型的な２つの混練軸を備えるミキサに本願発明を適用したものである。上記各行程は、マイクロコンピュータを組み込んだ制御装置を用いて達成することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明を図に基づいて具体的に説明する。
【００４１】
図１から図８に本願発明に係るミキサの洗浄装置の第１の実施の形態を示す。
【００４２】
図１は、代表的な２軸のコンクリートミキサの全体を混練軸方向から見た正面図である。また、図２は、上記コンクリートミキサ及びミキサ洗浄装置の全体を側面から見た側面図である。
【００４３】
これらの図に示すように、ミキサ１は、混練槽２と、この混練槽内で回転させられる混練軸３とを備える。上記混練槽２は、混練軸３を水平方向に支持した本体４と、本願発明に係る洗浄装置を設けた蓋部５とを連結して構成される。上記混練軸３には、多数の混練羽根６が設けられており、これら混練羽根６を回転させることにより、コンクリートの混練が行われる。
【００４４】
本願発明においては、図２及び図３に示すように、上記蓋部５の背面に補強板１１を介して一対のアーム状の架台１２，１２を設け、この架台１２，１２に洗浄装置１０を支持して構成される。上記架台１２，１２は、上記補強板１１の両端部に平行に接合されており、両架台１２，１２に掛け渡すように一対のレール台１３，１３が接合されている。
【００４５】
本実施の形態に係る洗浄装置１０は、上記混練槽２の蓋部５に２つのノズル挿入口１４，１５を設け、このノズル挿入口１４，１５から一つのノズル１６を順次挿入して洗浄を行う。上記ノズル１６は、パイプシャフト１７の先端部に装着されており、このパイプシャフト１７を軸方向に延出させることにより、ノズル１６を混練槽２内に挿入する。上記ノズルは複数の噴出口を備えるとともに、上記パイプシャフト１７の軸回り及びこの軸と直角方向の軸回りに回転しながら洗浄水を噴射する。なお、上記ノズル１６は、従来と同様の構造を備えるため、説明は省略する。
【００４６】
上記パイプシャフト１７を軸方向に進退させるパイプシャフト延出機構１８は、図６及び図７に示すように、上記パイプシャフト１７を軸方向に進退可能に保持するパイプシャフト保持手段１９と、上記パイプシャフト１７を軸方向に進退させるパイプシャフト駆動手段２０を台車２１に保持して構成される。
【００４７】
上記パイプシャフト保持手段１９は、上記台車２１の上部に保持されるフレーム２２に支持される一対の丸棒状ベアリングレール２３と、上記ベアリングレール２３に軸方向に摺動可能に保持された第１の摺動体２４と、この第１の摺動体２４に上端部が接合されるとともに中間部に上記パイプシャフト１７を軸方向摺動可能に保持する第１のハンガ２５と、上記ベアリングレール２３に軸方向摺動可能に保持れた第２の摺動体２６と、上記第２の摺動体２６に上端部が接合されるとともに下端部が上記パイプシャフト１７の後端部に連結された第２のハンガ２７とを備えて構成される。上記第１のハンガ２５の前面には、洗浄作業を行う際洗浄水が漏れ出ないようにノズル挿入口を封止する円板状の封止板２８が保持されている。
【００４８】
上記パイプシャフト駆動手段２０は、上記台車２１にシリンダ部２９が固定されるとともにピストン部３０が上記第１のハンガ２５の下端部に連結された第１の空気シリンダ装置３１と、上記第１の摺動体２４にシリンダ部３２が連結されるとともにピストン部３３が上記第２のハンガ２７の中間部に連結された第２の空気シリンダ装置３４とを備えて構成される。
【００４９】
図６に示すように、ノズル１６が退避させられた状態では、上記第１の空気シリンダ装置３１のピストン部３０がシリンダ部２９に入り込む一方、第２の空気シリンダ装置３４のピストン部３３がシリンダ部３２から延出した状態をしている。上記状態から各空気シリンダ装置のピストン部をそれぞれ逆方向に動かすと、図７に示すように、上記第１のハンガ２５及びパイプシャフト１７が混練槽２に向かって移動させられる。これにより、上記ノズル１６がノズル挿入口１４から混練槽２内に挿入されるとともに、上記封止板２８によって第１の挿入口１４が封止される。
【００５０】
本実施の形態では、図６及び図７に示すように、第１の空気シリンダ装置３１と第２の空気シリンダ装置３４とを、位置的には上下に並列状態で配置するとともに、機構上は直列連結している。したがって、これらの図に示すように、１台の空気シリンダ装置の軸方向寸法で、パイプシャフト１７を約２台分の空気シリンンダ装置のピストン行程分移動させている。これにより、パイプシャフトの充分な伸縮長さを確保しながら装置の軸方向寸法を小さくすることが可能となる。
【００５１】
本実施の形態では、図３ないし図５に示すように、上記パイプシャフト延出機構１８を上記パイプシャフト１７の軸方向と直交する方向へ移動させ、二つのノズル挿入口１４，１５から混練槽２内にノズル１６を順次挿入できる、パイプシャフト移動機構４０を設けている。
【００５２】
上記パイプシャフト移動機構４０は、上記各レール台１３，１３上に設けられた一対のリニアベアリングレール４１と、上記リニアベアリングレール４１に摺動可能に係合するリニアベアリングを備える上記台車２１と、上記台車２１を上記リニアベアリングレール４１に沿って移動させる台車駆動手段４２とを備える。
【００５３】
上記リニアベアリングレール４１は、上記補強板１１と平行に配置されており、上記台車２１を上記補強板１１と平行に移動させる。
【００５４】
上記台車駆動手段４２は、上記リニアベアリンレール上を移動できるシリンダ台車４３と、このシリンダ台車４３にシリンダ部４４，４５が連結された第１の空気シリンダ装置４６及び第２の空気シリンダ装置４７とを備える。上記第１の空気シリンダ装置４６のピストン部４８は、架台１２に連結されている。一方、第２の空気シリンダ装置４７のピストン部４９は、上記台車２１に連結されている。
【００５５】
図３に示すように、上記第１の空気シリンダ装置４６のピストン部４８及び第２の空気シリンダ装置４７のピストン部４９の双方を延出させた状態では、上記パイプシャフト延出機構１８が第１のノズル挿入口１４の前方に位置させられる。一方、図５に示すように、双方のピストン部４８，４９を各シリンダ部４４，４５に入り込ませた状態では、上記パイプシャフト延出機構１８が第２のノズル挿入口１５の前方に位置させられる。さらに、図４に示すように、ピストン部４８をシリンダ部４４に入り込ませるとともにピストン部４９を延出させた状態で、上記パイプシャフト延出機構１８を、上記第１のノズル挿入口１４と上記第２のノズル挿入口１５の中間部に位置するように構成している。
【００５６】
上記パイプシャフト移動機構４０においても、上記パイプシャフト延出機構１８と同様に、第１の空気シリンダ装置４６と第２の空気シリンダ装置４７とを、位置的には並列状態で配置するとともに、機構上は直列連結している。したがって、これらの図に示すように、１台の空気シリンダ装置の軸方向寸法で、パイプシャフト延出機構１８を空気シリンダ装置約２台分のピストン行程分、上記リニアベアリングレール４１に沿って移動させている。これにより、上記パイプシャフト延出機構１８の移動距離、すなわち、リニアベアリングレール４１の長さ分にほぼ等しい装置寸法内で、上記パイプシャフト移動機構４０を構成することができる。。
【００５７】
さらに、本実施の形態では、上記台車２１と上記シリンダ台車４３とを同一のリニアベアリングレール４１上で、ほぼ同一の位置をとらせることができるように、各々３点において上記リニアベアリングレール４１に摺動支持させている。
【００５８】
すなわち、上記台車２１は、第１のリニアベアリングレール４１ａに二つの足部５０，５１に設けたベアリングによって摺動可能に支持されるとともに、第２のリニアベアリングレール４１ｂに一つの足部５２において摺動可能に支持されている。一方、シリンダ台車４３は、第１のリニアベアリングレール４１ａに一つの足部５３に設けたベアリングによって摺動可能に支持されるとともに、第２のリニアベアリングレール４１ｂに二つの足部５４，５５において摺動可能に支持されている。上記各足部は、図５に示すように、上記台車２１と上記シリンダ台者４３は互いに重なり合う位置をとることができるように配置されており、上記台車２１と上記シリンダ台車４３とをほぼ同一の位置に移動させることができる。上記構成により、リニアベアリングレール方向の寸法を最小限に抑えることが可能となる。
【００５９】
上記補強板１１には、ノズルを挿入する上記第１のノズル挿入口１４及び上記第２のノズル挿入口１５が設けられるとともに、これら挿入口を閉鎖する第１の閉鎖扉５６及び第２の閉鎖扉５７が設けられる。上記各閉鎖扉５６，５７は、エアシリンダ５８、５９によって開閉動させられる。
【００６０】
上記パイプシャフト延出機構１８、上記パイプシャフト移動機構４０及び閉鎖扉５６，５７は、図示しない制御装置によって制御される圧縮空気供給装置によって駆動され、自動的に混練槽２の洗浄が行われる。
【００６１】
以下、本実施の形態に係る洗浄装置の洗浄行程を図８に基づいて説明する。
【００６２】
上記パイプシャフト延出機構１８は、図４に示す上記第１のノズル挿入口１４と第２のノズル挿入口１５の中間位置に待機させられている。
【００６３】
まず、図３に示すように、第１の閉鎖扉５６が開動させられる（Ｓ１０１）。次に、上記第１及び第２の空気シリンダ装置４６，４７が駆動されてパイプシャフト延出機構１８が矢印Ａ方向へ移動させられる（Ｓ１０２）。図示しない位置センサによって上記パイプシャフト延出機構１８が上記第１のノズル挿入口１４の前方に位置決めされる（Ｓ１０３）。
【００６４】
次に、図７に示すように、上記パイプシャフト延出機構１８の空気シリンダ装置３１，３４が駆動されて上記パイプシャフト１７が延出させられ（Ｓ１０４）、ノズル１６が混練槽２内に挿入されるとともに図示しない位置決めセンサによってノズル１６の挿入位置が位置決めされる（Ｓ１０５）。また、同時にノズル挿入口１４が封止板２８によって封止される。上記封止板２８は、上記空気シリンダ装置３１によって、上記第１のノズル挿入口１４の周縁部に設けたシール部材に押しつけられる。図示しないポンプが作動させられ（Ｓ１０６）、高圧水がパイプシャフト１７を介して上記ノズル１６に供給される。これにより、ノズル１６から高圧水が混練槽２内に噴射され、洗浄が行われる（Ｓ１０７）。洗浄時間は、制御装置内のタイマによって管理される。所定の時間経過後、上記ポンプのスイッチが切られ（Ｓ１０８）、第１のノズル挿入口１４からの洗浄が終了する。上記洗浄行程が終了した後、ノズル及びパイプシャフト内の水を排出するため所定時間そのまま放置された後（Ｓ１０９）、図６に示すように、パイプシャフト１７が後退させられてノズル１６が混練槽２から引き出される（Ｓ１１０）。
【００６５】
次に、第２の閉鎖扉５７が開動させらる（Ｓ１１１）。その後、上記パイプシャフト延出機構１８が矢印Ｂ方向へ移動させられ（Ｓ１１２）、図示しない位置決めセンサによって上記第２のノズル挿入口１５の前方に位置決めされる（Ｓ１１３）。上記各閉鎖扉５６，５７は、パイプシャフト延出機構１８が各扉に対応する位置から離れた後に閉動できるように構成されており、この時点で上記第１の閉鎖扉５６が閉動されて第１のノズル挿入口１４が閉鎖される（Ｓ１１４）。
【００６６】
次に、上記パイプシャフト延出機構１８の空気シリンダ装置３，３４が駆動されて上記パイプシャフト１７が延出させられ、ノズル１６が混練槽２内へ挿入される。また、封止板２８によって第２のノズル挿入口が封止される（１１５）。そして、圧力水供給ポンプが駆動させられ（Ｓ１１６）、高圧水が上記パイプシャフト１７を介してノズル１６に供給され洗浄が行われる（Ｓ１１７）。上記洗浄時間は、上述したと同様にタイマによって管理され所定時間経過後に上記ポンプのスイッチが切られる（Ｓ１１８）。そして、一定時間ノズル及びパイプシャフトの水切りが行われた後（Ｓ１１９）、パイプシャフト１７が後退させられてノズル１６が混練槽２から引き抜かれる（Ｓ１２０）。
【００６７】
閉鎖扉５７を閉動させるには上記パイプシャフト延出機構を上記第２のノズル挿入口１５の前方から退避させなければならない。本実施の形態では、図４に示すように、上記第１のノズル挿入口１４と第２のノズル挿入口１５の中間位置まで移動させた後（Ｓ１２１）、第２の閉鎖扉５７が閉動させられ（Ｓ１２２）、一連の洗浄行程が終了する。上記各行程は、図示しない制御装置によって自動的に行われる。
【００６８】
図９から図１３に本願発明に係るミキサの洗浄装置の第２の実施の形態を示す。なお、混練槽の構造等は、第１の実施の形態と同様であるので説明は省略する。また、閉鎖扉１５６，１５７の駆動方式、シテスム全体の作動方式についても、洗浄装置を回動させる以外は第１の実施の形態と同様であるので説明は省略する。
【００６９】
図９及び図１０に示すように、本実施の形態に係るミキサの洗浄装置においては、混練槽１０２の蓋部１０５の側面に、平行に延びる平面視３角形状の一対のアーム部１１３，１１３を備える架台１１２を設ける。なお、本実施の形態では、架台を蓋部１０５の側面に直接接合したが、補強板等を介して接合することができるのは、第１の実施の形態と同様である。
【００７０】
上記アーム部１１３，１１３の先端部には、一対の回動軸６１，６２が設けられており、洗浄装置１１０の全体が上記回動軸６１，６２に回動可能に保持される。
【００７１】
上記洗浄装置１１０は、直方体の各辺に沿う枠構造のフレーム６３を備えて構成されており、このフレーム６３にパイプシャフト延出機構１１８が保持されている。
【００７２】
上記パイプシャフト延出機構１１８は、図１１に示すようにパイプシャフト１１７を軸方向に進退可能に保持するパイプシャフト保持手段１１９と、図１２に示すように上記パイプシャフト１１７を軸方向に進退させるパイプシャフト駆動手段１２０とを、上記フレーム６３に保持して構成されている。
【００７３】
上記パイプシャフト保持手段１１９は、上記フレーム６３の長手方向に掛け渡し状に接合された４角パイプ状の保持ビーム６４の下面に設けたガイドレール１２３と、上記ガイドレール１２３に一対の摺動体１２４，１２４を介して軸方向摺動可能に保持されたハンガ１２５とを備えて構成されており、上記パイプシャフト１１７が、上記ハンガ１２５に一対のラジアルベアリング６５，６６を介して、回転可能に保持されている。
【００７４】
図１２に示すように、本実施の形態に係るパイプシャフト駆動手段１２０は、上記保持ビーム６４の側面にロッドレスシリンダ１３１を接合するとともに、上記ロッドレスシリンダ１３１の側面から延出する移動体１３０に、上記ハンガ１２５の上部に一体的に延出形成した駆動アーム１２７を連結して構成されている。上記ロッドレスシリンダ１３１の駆動方式は特に限定されることはなく、空気式や油圧式等のものを採用できる。上記ロッドレスシリンダ１３１を採用することにより、洗浄装置１１０の構造を簡単化できるばかりでなく、軸方向寸法を小さくすることが可能になる。
【００７５】
上記ロッドレスシリンダ１３１を駆動すると、上記ガイドレール１２３に保持されたハンガ１２５が、上記移動体１３０に連結された駆動アーム部１２７を介してパイプシャフト１１７の軸方向に駆動させられる。この動きにともなって、パイプシャフト１１７の先端部に設けたノズル１１６が混練槽１０２内に進退させられる。
【００７６】
さらに、本実施の形態では、上記パイプシャフト１１７を軸周りに回転させるパイプシャフト回転機構６７を設けている。
【００７７】
図１１及び図１２に示すように、上記パイプシャフト回転機構６７は、上記パイプシャフト１１７の後端部に設けた第１のスプロケット６８と、上記ハンガ１２５の下部に設けたギヤドモータ６９と、上記ギヤドモータ６９の軸に装着された第２のスプロケット７０と、上記第１のスプロケットと上記第２のスプロケットに掛け渡したチエン７１とを備えて構成されている。
【００７８】
上記パイプシャフト１１７の後には、回転ホース継手７８を介して高圧洗浄水を供給するホース７９が連結されている。
【００７９】
上述したように、上記パイプシャフト１１７は一対のラジアルベア６５，６６を介して回転可能に保持されており、上記パイプシャフト回転機構６７によって先端のノズル１１６を軸周りに回転させながら高圧水を噴出させて混練槽内の洗浄を行うことができる。
【００８０】
上記パイプシャフト回転機構６７を設けることにより、高価な３次元回転ノズルを採用する必要がなくなる。このため、製作コストを大幅に低減させることができる。
【００８１】
さらに、本実施の形態では、上記パイプシャフト１１７における上記ハンガ１２５の前方に、洗浄作業を行う際に洗浄水が漏れ出ないようにノズル挿入口１１４，１１５を封止する円形椀状の封止板１２８を設けている。
【００８２】
上記封止板２２８は、図１３に示すように、ドーナツ円板状のベース板７２に、椀状をしたゴム製シール部材７３及びこのシール部材７３を固定する押さえ板７４を連結して構成されている。上記ベース板７２は調心軸受７５を介して、上記パイプシャフト１１７の外周に揺動可能に保持されてている。
【００８３】
上記シール部材７３は、上記パイプシャフト１１７の相対角度変位Αを許容しつつ洗浄水が漏れ出るのを阻止できるように、中心孔の内面がパイプシャフト１１７の外周面に添着させられている。実施の形態では、約２度の範囲で、封止板１２８が揺動できるように構成している。また、図１１に示すように、上記封止板１２８の揺動範囲を調整できるように、調整ネジ７６が上記ハンガ１２５の前面に突設されている。
【００８４】
上記封止板１２８を揺動可能に設けることにより、ノズル挿入口１１４，１１５の周縁部が、パイプシャフトの軸心に対して歪んだり傾斜していても、上記封止板１２８の揺動によって吸収することができる。このため、洗浄中の洗浄水の漏れを有効に防止できる。
【００８５】
本実施の形態に係る洗浄装置１１０においては、上記パイプシャフト延出機構等を回動軸６１，６２の周りに回動させることにより、左右のノズル挿入口１１４，１１５に向けて位置決めできるパイプシャフト移動機構１４０が設けられている。
【００８６】
上記パイプシャフト移動機構１４０は、上記パイプシャフト延出機構等を備える上記フレーム６３を回動軸６１，６２の間に保持するとともに、上記フレーム６３を回動させる回動手段を備えて構成されている。実施の形態では、上記回動手段として、空気シリンダ１４６が採用されている。
【００８７】
図１０に示すように、空気シリンダ１４６の本体がアーム部１１３に一体形成された台座８０に連結される一方、上記フレーム６３の側部に上記空気シリンダ１４６のピストン１４９の先端部が連結されている。上記ピストン１４９をシリンダ本体から出没させることによりフレーム６３を回動させ、上記パイプシャフト延出機構１１８を各ノズル挿入口１１４，１１５に向けて、移動させることができる。
【００８８】
図１０に示す実施の形態では、ノズル挿入口１１４，１１５をパイプシャフト１１７の軸と直角方向に開口して構成している。なお、図１４に示すように、ノズル挿入口２１４，２１５を混練槽１０２の蓋部１０５の側面に沿って開口するように形成するとともに、上記封止板１２８の揺動範囲を大きく設定することもできる。
【００８９】
また、図９から図１２に示す実施の形態に係る封止板１２８は、椀状のものを採用したが、図１５に示すような円板状の封止板２２８を採用することもできる。
【００９０】
さらに、実施の形態では、ボールを採用した調心軸受７５を介して封止板１２８を揺動可能に保持したが、図１６に示すように、断面円形のゴムリング８１を介して封止板２２８を揺動可能に保持することもできる。
【００９１】
【発明の効果】
本願発明に係る洗浄装置においては、複数のノズル挿入口からノズルを順次挿入して洗浄を行うため、大きな容量のポンプを必要としない。このため、製造コストを低減させることができる。
【００９２】
また、上記ノズルを混練槽内へ挿入するためのパイプシャフト延出機構に直列連結した２段のシリンダ装置を採用し、あるいはロッドレスシリンダを採用している。これにより、パイプシャフトの行程を充分に確保しながら、装置の寸法を短縮することができる。
【００９３】
さらに、上記パイプシャフトを各ノズル挿入口に移動させる移動機構にも、直列連結した２段のシリンダ装置を採用し、あるいはパイプシャフト延出機構自体を回動させる機構を採用している。これにより、パイプシャフト移動機構の寸法が大きくなることもない。また、パイプシャフト延出機構全体を回動するように構成することにより、装置の小型化のみならず、部品点数を削減することもできる。
【００９４】
しかも、封止板を揺動可能に保持することにより、洗浄中の洗浄水が漏れ出るのを有効に防止できる。また、ノズル挿入口の縁部が多少歪んでいたり傾斜していても、容易に対応することが可能となり、本願発明に係る洗浄装置を既設の混練槽に容易に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る洗浄装置を適用するミキサの正面図である。
【図２】図１に示したミキサに第１の実施の形態に係る洗浄装置を装着した側面図である。
【図３】パイプシャフト延出機構を第１のノズル挿入口に位置させた状態を表す平面図である。
【図４】パイプシャフト延出機構を第１のノズル挿入口と第２のノズル挿入口の中間位置に位置させた状態を表す平面図である。
【図５】パイプシャフト延出機構を第２のノズル挿入口に位置させた状態を表す平面図である。
【図６】パイプシャフトを混練槽外に位置させた状態を表す側面図である。
【図７】パイプシャフトを混練槽内に挿入した状態を表す側面図である。
【図８】本願発明の洗浄行程を表すフローチャートである。
【図９】本願発明に係る第２の実施の形態に係る洗浄装置の全体側面図である。
【図１０】図９に示す洗浄装置の一部を破断して内部構造を露出させた平面図である。
【図１１】図９に示す洗浄装置の要部の断面を示す側面図である。
【図１２】図１１に示す洗浄装置の右側面図である。
【図１３】封止板の作用を説明する断面図である。
【図１４】本願のノズル挿入口の他の実施の形態を示す図であり、図１０に相当する平面図である。
【図１５】本願の封止板の他の実施の形態を示す図であり、図１１に相当する側面図である。
【図１６】本願の封止板の他の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ミキサ
２混練槽
１０洗浄装置
１４ノズル挿入口
１５ノズル挿入口
１６ノズル
１７パイプシャフト
１８パイプシャフト延出機構
４０パイプシャフト移動機構
５６閉鎖手段
５７閉鎖手段

Claims

高圧水を噴射するノズルをミキサの混練槽内へ挿入して洗浄を行うミキサの洗浄装置であって、
上記混練槽内へノズルを挿入するための複数のノズル挿入口と、上記ノズルを先端部に装着するとともに上記ノズルに高圧水を供給するパイプシャフトと、
上記パイプシャフトを軸方向に進退させて、上記ノズルを上記混練槽内に進入退避させるパイプシャフト延出機構と、
上記パイプシャフト延出機構を、各ノズル挿入口に対応する位置に移動させるパイプシャフト移動機構と、上記ノズルを退避させた状態で、上記ノズル挿入口を閉鎖する閉鎖手段と、
上記パイプシャフト延出機構、上記パイプシャフト移動機構及び上記閉鎖手段の動きを制御する制御手段とを備える、ミキサの洗浄装置。
上記パイプシャフトの外周部又は上記パイプシャフト延出機構に保持され、上記ノズル挿入口の周縁部に当接させられて洗浄中の水漏れを阻止する封止板を備える、請求項１に記載のミキサの洗浄装置。
上記封止板が揺動可能に保持されている、請求項２に記載のミキサの洗浄装置。
上記封止板が調心軸受を介して揺動可能に保持されている、請求項２又は請求項３のいずれかに記載のミキサの洗浄装置。
パイプシャフトを回転させながら洗浄を行うパイプシャフト回転機構を備える、請求項１から請求項４のいずれかに記載のミキサの洗浄装置。
上記パイプシャフト延出機構は、上記パイプシャフトを軸方向に進退可能に保持するパイプシャフト保持手段と、上記パイプシャフトを進退させるパイプシャフト駆動手段とを備える、請求項１から請求項５のいずれかに記載のミキサの洗浄装置。
上記パイプシャフト駆動手段は、直列連結されて上記パイプシャフトを進退させる二つのシリンダ装置を備えて構成される、請求項６に記載のミキサの洗浄装置。
上記パイプシャフト移動機構は、上記パイプシャフト延出機構を一のノズル挿入口から他のノズル挿入口へ移動させる軌道と、上記パイプシャフト延出機構を上記軌道に沿って移動可能に保持する台車と、上記台車を上記軌道に沿って移動させる台車駆動手段とを備える、請求項１から請求項７のいずれかに記載のミキサの洗浄装置。
上記軌道が直線状のレールであり、上記台車駆動手段が二つのシリンダ装置を直列連結して構成される、請求項８に記載のミキサの洗浄装置。
上記パイプシャフト移動機構は、上記パイプシャフト延出機構を一のノズル挿入口から他のノズル挿入口へ向けて回動可能に保持する回動軸と、上記パイプシャフト延出機構を上記回動軸の周りに回動させる回動手段とを備えて構成される、請求項１から請求項７のいずれかに記載のミキサの洗浄装置。
洗浄を行わないとき、上記ノズルを混練槽内から退避させるとともに、上記パイプシャフト延出機構を上記複数のノズル挿入口の中間位置に位置させるように構成した、請求項１から請求項１０のいずれかに記載のミキサの洗浄装置。
高圧水を噴射するノズルをミキサの混練槽内へ挿入して洗浄を行うミキサの洗浄方法であって、
高圧水を供給するパイプシャフトの先端部に装着したノズルを、複数のノズル挿入口から順次混練槽内へ挿入するとともに、
上記パイプシャフトを、上記混練槽内で回転させながら洗浄を行う、ミキサの洗浄方法。
上記パイプシャフトを進退させながら洗浄を行う、請求項１２に記載のミキサの洗浄方法。
上記パイプシャフトを進退させて上記ノズルを混練槽内へ進入退避させるパイプシャフト延出機構を、レールに沿って各ノズル挿入口に対向する位置へ移動させる、請求項１２又は請求項１３のいずれかに記載のミキサの洗浄方法。
上記パイプシャフトを進退させて上記ノズルを混練槽内へ進入退避させるパイプシャフト延出機構を、回動軸周りに回動させることにより各ノズル挿入口に対向する位置へ移動させる、請求項１２又は請求項１３のいずれかに記載のミキサの洗浄方法。
混練槽に第１のノズル挿入口と第２のノズル挿入口とを備えるミキサの洗浄方法であって、
上記第１のノズル挿入口の閉鎖手段を開動させる、第１のノズル挿入口開動行程と、
上記パイプシャフト延出機構を、上記第１のノズル挿入口に向けて移動させるとともに上記挿入口に対応する位置に位置決めする第１の延出機構移動位置決め行程と、
上記パイプシャフトを延出させて上記ノズルを混練槽内に挿入する第１のノズル挿入行程と、
上記ノズルに高圧水を供給して洗浄を行う第１の洗浄水噴射行程と、
上記パイプシャフト及び上記ノズルを混練槽から引き出す第１のパイプシャフト退避行程と、
第２のノズル挿入口の閉鎖手段を開動させる、第２のノズル挿入口開動行程と、
上記パイプシャフト延出機構を上記第２のノズル挿入口に向けて移動させるとともに上記第２のノズル挿入口に対応する位置に位置決めする、第２の延出機構移動位置決め行程と、
上記第１のノズル挿入口の閉鎖手段を閉動させる第１の挿入口閉動行程と、
上記パイプシャフトを延出させて上記ノズルを混練槽内に挿入する第２のノズル挿入行程と、
上記ノズルに高圧水を供給して洗浄を行う第２の洗浄水噴射行程と、
上記パイプシャフト及び上記ノズルを混練槽から引き出す第２のパイプシャフト退避行程と、
上記パイプシャフト延出機構を、上記第１のノズル挿入口と上記第２のノズル挿入口の中間位置に移動させる、第３の延出機構移動位置決め行程と、
上記第２のノズル挿入口の閉鎖手段を閉動させる第２の挿入口閉動行程とを含む、請求項１４又は請求項１５のいずれかに記載のミキサの洗浄方法。