JPH01148510A - 凝固成形品の製造装置における混練装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、水、骨材及びこれらを固形化させる凝固剤と
よりなる凝固成形品を製造する装置において、前記各材
料を混練する装置に関するものである。

［従来の技術］ 水及び骨材からなる成形品としては、化粧用の陶磁器質
タイルやレンガが知られている。ところが、陶磁器質タ
イルは粘土を主材料として成形焼成したものであるから
、粘土を登釜やトンネル釜等で焼成する際に製品の変形
がおき所望の大きさのタイルが製造できないことがある
とともに、釜の大きさに制約があって大型のタイルを製
造できず、また、材料となる粘土は特殊な粘土に限られ
るという問題がある。さらに、粘土より製造される煉瓦
においても同様な問題が存在している。

そこで上記問題点を解決するために、本出願人は先に、
陶磁器質タイルや煉瓦に代って、建薬用の内外装材等種
々の用途に使用できる凝固成形品を形成することができ
る凝固剤を発明した。

この凝固剤を用いて凝固成形品を製造する方法は、凝固
剤を水及び・同材と一緒に混練して所望の形に成形し、
空気中で養生するものであり、特に、蒸気定温中で養生
すると良好な凝固成形品を製造することが可能である。

この凝固成形品の製造方法の特徴は、焼成する必要がな
いため、製品の変形がおきることがなく、さらに、大型
の板状のものも形成できることである。また、骨材とし
ては、粘土に限らず、砂や砂利、鉱滓、生活廃棄物、汚
泥、産業廃棄物等も使用できるという特徴を有している
。

また、製造された凝固成形品の特徴は、その表面がタイ
ルやガラスのように滑らかであって、コンクリート以上
の強度を有していることである。

上記凝固剤の製法の一例を簡単に説明すると、アルミナ
、カルシウムを各４８％、マグネシウム、鉄、チタンを
各１％、ジルコニウム、タングステンを各０．１％、ホ
ウ素、バナジウム、亜鉛、ストロンチウムを略同じ比率
で混練して全体として１００％にし、この混和物を１４
００度〜１４５０度で焼成して製造する。

［発明が解決しようとすると問題点］ 水と骨材と凝固剤とを混練する場合に、混和物中に空気
が混在すると、次のような問題が生じる。すなわち、混
練による流動抵抗によって熱が発生し、この熱によって
水が部分的に蒸発して凝固成形品内部に不完全な凝固部
分ができるとともに、気泡が残存して凝固成形品の硬度
及び強度に悪影響を及はすという問題の他に、撹拌時の
抵抗が大きいという問題がある。

本発明は、骨材と水と凝固剤とを混練する工程で空気の
混在を阻止して、本出願人が発明した凝固剤により製造
される凝固成形品の特徴を最大限に引き出す凝固成形品
の製造装置における混練装置を提供しようとするもので
ある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の凝固成形品の製造装置における混練装置は、水
、骨材及びこれらを固形化させる凝固剤を混練して混和
物を形成する装置であって、回転可能に支持された混練
タンクと、この混練タンクに接続され、その内部を真空
にする減圧手段と、前記混練タンクを回転させる回転手
段とよりなり、前記混練タンクは、気密構造をなすとと
もに、密閉可能な材料投入口と、密閉可能な混和物排出
口とを有し、その内部において前記材料を撹拌するプロ
ペラを備えるとともに、混線タンクの周壁内面に撹拌片
を突設してなるものである。

［作　用コ 水、骨材及び凝固剤を、混練タンクへ材料投入口より投
入した後、減圧手段により混練タンク内部の空気を抜い
て真空にし、次に、回転手段により混練タンクを回転さ
せて、プロペラと撹拌片によって前記材料を撹拌しなが
ら混練して混和物を形成し、その後、混練タンクの回転
を停止させて混和物排出口より混和物を取り出す。

このようにすることにより混和物内部に混在していた空
気が外部に除去されると共に、新たに混和物内部に空気
が混入することがない。その結果、混練時に流動抵抗か
少ないために熱か発生せず、従って水が部分的に蒸発す
ることがないと共に、気泡が残存しにくい。

［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。

第１図から第３図に示すように、本実施例の凝固成形品
の製造装置における混練装置（１００）は、混練タンク
（１０８）　、真空ポンプ（１１Ｂ）　、支持脚（１０
４）　、横枠（１３２）及び縦枠（１３４）とよりなる
。

一対のＡ字状の支持脚（１０４）は前後方向に対向して
設けられている。一対の支持脚（１０４）の間に、略正
方形状の横枠（１３２）が前後の中央部において前記支
持脚（１０４）の頂部に回動可能に支持されている。こ
の横枠（１３２）の両側部の中央部に、矩形状の縦枠（
１３４）が横枠（１３２）と直交するように配されてい
る。

混線タンク（１０８）は、曲面状の頂部と半球状の底部
を有する円筒状であって、内部を真空状態に保ち得るよ
うな気密構造となっている。この混練タンク（１０８）
は、前記縦枠（１３４）の内方に配されていると共に、
その上下部において、軸方向に回動自在に支持されてい
る。混練タン　　。

り（１０８）の上下部と縦枠（１３４）との間には、ベ
アリング（１０Ｂ）を介在させることにより混練タンク
（１０８）の縦方向の揺動を防止し、混練タンク（１０
８）がスムーズに回転できようになっている。

混練タンク（１０ｇ）を軸方向に回転させる手段は、タ
ンクギヤ（１３０）とギヤ（１３８）　（１３ｇ）とモ
ータ（１４０）とよりなり、タンクギヤ（１３０）は、
混練タンク（１０８）の外周壁の中央部に周方向に設け
られ、ギヤ（１３ｇ）　（１３８）は、前記タンクギヤ
（１３０）と噛み合うように縦枠（１３４）に設けられ
、このうち一方のギヤ（１３ｇ）は、縦枠（１３４）に
設けたモータ（１４０）によって回転する。そして１、
このギヤ（１３８）が回転することにより、タンクギヤ
（１３０）とともに混練タンク（１０８）が軸方向に回
転する。

混練タンク（１０ｇ）の頂部には開口部（１１０）と空
気口（１１２）を設けている。

開口部（１１０）は、骨材と水と凝固剤の投入口と混練
後の混和物の排出口を兼ねたものであって、開口部（１
１０）に設けたバルブ（１１ｇ）を締めることにより混
練タンク（１０８）の内部は密閉される。

空気口（１１２）は混練タンク（１０８）内部の空気を
抜くために設けており、第５図に示すように、この空気
口（１１２）に可撓性のあるパイプ（１１４）を介して
、減圧手段として真空ポンプ（１１Ｂ）を接続している
。第１図に示すように、空気口（］、１．２）にはバル
ブ（１２０）を設けており、バルブ（１２０）を締める
ことにより混練タンク（１０ｇ）の内部は密閉され、密
状態に保たれる。

混練タンク（１０ｇ）の内部に、この混線タンク（１０
ｇ）と同軸に挿通した回転軸（１２２）の上端を、縦枠
（１３４）に対し回転可能に取付けており、また、回転
軸（１２２）の下端は混練タンク（１０ｇ）の底面付近
まで達している。

前記回転軸（１２２）の下端に切断ベラ（１２４）を、
この切断ベラ（１２４）のやや上方に押し下げベラ（１
２Ｂ）をそれぞれ設けており、切断ベラ（１２４）と押
し下げベラ（１２Ｇ）は、回転軸（１２２）とともに回
転する。

混練タンク（１０８）の周壁の内面には、複数枚の押し
上げベラ（１２８）を周壁の上下方向に一列に突設して
いるとともに、この押し上げベラ（１２８）の列を周方
向に所定間隔をおいて複数列設けている。

上記混練装置（１００）の使用方法を以下に説明する。

まず、凝固剤、骨材、及び、水の３種類の材料の種類と
混練割合の一例を下記に示す。

凝固剤は、アルミナ、カルシウムを各４８％、マグネシ
ウム、鉄、チタンを各１％、シルコニラム、タングステ
ンを各０．１％、ホウ素、バナジウム、亜鉛、ストロン
チウムを略同じ比率で混練して全体として１００％にし
、この混和物を１４００度〜１４５０度で焼成して製造
する。

骨材は、本実施例の場合には、高炉鉱滓を使用する。

上記凝固剤と骨材を３ニアの割合で混練し、水は凝固剤
と骨材を加えた全体の量に対し２０％の量を加える。

第１図に示すように、混線タンク（１０８）の開口部（
１１０）と空気口（１１２）が上方になるように、横枠
（１３２）の位置を支持脚（１０４）に対し固定し、開
口部（１１０）のバルブ（１１ｇ）を開けて、前記割合
の水と骨材と凝固剤を混練タンク（ｉｏｓ）内部へ投入
する。

開口部（１１０）のバルブ（１１８）を締めた後、真空
ポンプ（１１Ｂ）を動かし空気口（１，１２）から混練
タンク（１０８）内部の空気を抜き真空にする。この混
練タンク（１０ｇ）内部の減圧状態は、６０Ｔｏｒ程度
が好ましい。混練タンク（１０８）内部を真空にした後
、空気口（１，１２）のバルブ（１２０）を締め、可撓
性のパイプ（１１４）を空気口（１，１，２）から外す
。

モータ（１４０）により混練タンク（１０８）を軸を中
心に回転させ、混練タンク（１０８）内部に投入した材
料を撹拌混練する。この場合、混練タンク（１０８）内
部の中央に位置する材料は、回転する押し下げベラ（１
２Ｂ）によって底面に押し下げられ、続いて回転する切
断ベラ（１２４）によって内壁の方向に撹拌される。底
面の内壁付近に送られた材料は、回転する押し上げベラ
（１２８）によって混練タンク（１０８）の上方中央に
送られ、再び押し下げベラ（１２Ｂ）によって下方に送
られる。上記のように、材料が混練タンク（１０８）内
部を循環することにより骨材と水と凝固剤は撹拌混練さ
れ、混和物が形成される。

このように、骨材と水と凝固剤の材料を真空中で撹拌混
練するため、混和物内部に空気が混在することがなく、
また、当初材料内部に混在している空気も外部に除去さ
れる。その結果、混練時に流動抵抗か少ないために熱が
発生せず、従って水が部分的に蒸発することかないと共
に、気泡が残存しにくい。

混線タンク（１０８）を一定時間回転させて混和物を形
成した後に、混練タンク（１０８）の回転を停止させ、
空気口（１１２）にパイプ（１１４）を連結して真空ポ
ンプ（１１［ｉ）より空気を送り、混練タンク（１０８
）の内部を大気と同じ圧力にする。次に、支持脚（１０
４）の支点（１３［ｉ）を中心に回動させて、混練タン
ク（１０８）の開口部（１１０）が下方の位置にくるよ
うに回動させた後（第２図）、その状態で固定し開口部
（１１０）のバルブ（１１，８）を開いて、混和物を混
線タンク（１０ｇ）より取出す。

上記混練装置（１００）を用いた凝固成形品の製造工程
を下記に説明する。

凝固成形品を製造する装置は、前記混練装置（１００）
と計量装置（２００）と打設装置（ａＯＯ）と不図示の
養生装置とより構成され、第４図に示すように、打設装
置（３００）の上方に保持台（１０２）を設け、この保
持台（１０２）に２台の混練装置（１００）　（１００
）を配置している。さらに、混練装置（１００）と打設
装置（３００）との間に計量装置（２００）を介在して
いる。混練装置（１００）と計量装置（２００）とを、
それぞれ２台づつ配したのは、同時に２個の成形型（３
０２）に混和物を充填して、凝固成形品の製造の能率を
上げるためである。

なお、混練装置（１００）と計量装置（２００）の数は
特に問題とならない。

計量装置（２００）は、前記混練装置（１００）によっ
て形成された混和物を所定量計量して打設装置（ａＯＯ
）へ送る装置であって、第４図に示すように、計量ホッ
パー（’２０２）　、計量ホッパー用真空弁（２０４）
　、及び、スイングクランプシリンダー（２０１３）と
よりなる。混練装置（１，００）から送られた混和物は
、計量ホッパー（２０２）により所望の量が計られ、そ
の所望の量がスイングクランプシリンダー（２０Ｂ）に
よって打設装置（３００）に圧送される。この場合、計
量ホッパー（２０２）とスイングクランプシリンダー（
２０１１ｉ）との間に真空弁（２０４）が介在している
ため、スイングクランプシリンダー（２０Ｂ）より下方
にある混和物の圧送部分は気密状態に保たれる。

打設装置（３００）は、その内部において、混和物を成
形型（３０２）に充填して所望の形に成形するための装
置であって、第４図に示すように、打設室（３０４）と
、真空ポンプ（３０Ｂ）と、打設室（３０４）の内部に
設けた蓄積装置（３０８）とよりなる。

打設室（３０４）は円筒形であって、軸方向を横にして
床上に配置している。打設室（３０４）の上部には、混
和物を内部へ送り込むための投入口（３１，８）を２か
所設けている。また打設室（３０４）内部を減圧するた
めの真空ポンプ（３０Ｂ）が接続される空気口（３１６
）を打設室（３０４）の上方に設けている。打設室（３
０４）の両端部には、台車（３１０）の搬入用気密扉（
３１２）と、搬出用気密扉（３１４）とを設けており、
気密扉（３１２）（３１，４）を閉じると打設室（３０
４）内部は気密状態となる。台車（３１，０）の上に成
形型（３０２）を配している。

打設室（３０４）内部の上方には、投入口（３１，８）
から送り込まれた混和物を一旦蓄積し、成形型（３０２
）に混和物を充填するするための蓄積装置（３０ｇ）を
２台設けている。

上記混練装置（１００）、計量装置（２００）、打設装
置（３００）を使用して凝固成形品を製造する過程を下
記に説明する。

本願の混練装置（１，００）を使用して混和物を形成し
、この混和物を計量装置（２００）の計量ホッパー（２
０２＞へ投入する。

次に、打設室（３０４）の搬入用気密扉（３１２）を開
いて、成形型（３０２）を載せた台車（３１０）を内部
に収容し、台車（３１０）の収容が終ると搬入用気密扉
（３１２）を閉じ、その後真空ポンプ（３０Ｂ）を作動
させて、空気口（３１Ｂ）から空気を抜き打設室（３０
４）内部を真空にする。この内部の減圧状態は、混練タ
ンク（１０８）の内部と同様に、６０Ｔｏ　ｒ程度が好
ましい。

計量装置（２００）により凝固成形品の形成に必要な量
の混和物を、スイングクランプシリンダー　（２０６）
によって蓄積装置（３０８）に圧送する。

混和物を蓄積装置（８０８）に圧送し終えると、蓄積装
置（３０８）内部の混和物を成形型（３０２）全体に均
一の厚さに充填していく。これにより混和物を必要な形
に成形できる。

成形型（３０２）に混和物を充填した後は、空気口（３
１１３）より打設装置（３０４）に空気を送り込み大気
と同じ圧力にした後、搬出用気密扉（３１４）の開口部
より２台の台車（３１０）を取り出す。

第５図に示すように打設室（３０４）内部で混和物を充
填した成形型（３０２）は、しばらくの期間蒸気定温室
内で空気中で養生、硬化させ凝固成形品にする。

［発明の効果］ 本発明にかかる凝固成形品の製造装置における混線装置
によると、水と骨材と凝固剤を真空中で混練するため、
水が部分的に蒸発することがないと共に、混和物中に気
泡が残存し難いので硬度及び強度に優れた良質な凝固成
形品を形成する混和物を得ることができる。

さらに、本発明においては、水と骨材と凝固剤を真空中
で混練するため、撹拌時の抵抗が少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である凝固成形品の製造装
置における混練装置の一部欠截側面図、 第２図は、第１図における混練装置の混練タンクを傾け
た状態の側面図、 第３図は、第１図における混練装置の平面図、第４図は
、第１図における混練装置、計量装置及び打設装置の一
部欠截した側面図、第５図は、第１図における混練装置
、計量装置及び打設装置の平面図である。 符号の説明 １００・・・・・・混練装置 １０８・・・・・・混練タンク １１０・・・・・・開口部 １１２・・・・・・空気口 １１６・・・・・・真空ポンプ １２４・・・・・・切断ペラ １２６・・・・・・押し下げペラ ］２８・・・・・・押し上げペラ １３０・・・・・・タンクギヤ １３８・・・・・・ギ　ヤ １４０・・・・・・モータ 特　　許　　出　　願　　人　　　阿　　部　　正　　
弘乾　　　政　　信

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水、骨材及びこれらを固形化させる凝固剤を混練し
   て混和物を形成する装置であって、回転可能に支持され
   た混練タンクと、この混練タンクに接続され、その内部
   を真空にする減圧手段と、前記混練タンクを回転させる
   回転手段とよりなり、 前記混練タンクは、気密構造をなすとともに、密閉可能
   な材料投入口と、密閉可能な混和物排出口とを有し、そ
   の内部において前記材料を撹拌するプロペラを備えると
   ともに、混練タンクの周壁内面に撹拌片を突設してなる
   ことを特徴とする凝固成形品の製造装置における混練装
   置。