JPS621772B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は混合方法及びその装置の創案に係り、
各種混合材料を有効に撹拌せしめ、特に凝結性又
は粘着性を帯びた条件下においても円滑且つ効率
的に撹拌混練目的を達することのできる新しい方
法およびその装置を提供しようとするものであ
る。

各種粉末相互又は液体相互或いは液体と粉体な
どを混合するための混合ないし混練技術について
は古くから種々に実施されているところであり、
その装置、方法の何れに関しても各種のものが提
案されている。ところがこのような従来のものに
おいては一般的に剛体製の収容室に混合資料を装
入し同じく剛体製の撹拌機構によつて混合操作す
るものであり、斯様な従来のものにおいては前記
撹拌機構の回転圏（撹拌機構先端）と収容室底面
との間にそれなりの間隙を形成することが必要で
あり、この間隙が零状態であつては撹拌機構の作
動が実質的に得られない。ところがこのように撹
拌機構の回転圏と収容室内面（特に底面）との間
に間隙の残されたものにあつては該間隙部分に一
部の混合資料が残り、斯うして間隙内に進入した
資料は何時までも混合効果を受けない不利があ
る。特に混合資料が凝結性を有する例えばコンク
リートやモルタル混練のような場合においては上
記のように残留した資料が固結状態となり、その
清掃などに苦心を必要とする。

又上記のような従来のものにおいては何れにし
ても混合室内がバツチ的に混合操作されるもので
あつて、例えば水その他の液体をも投入して混合
するような場合上記したような撹拌機構を収容す
る混合室内壁と撹拌機構との間の間隙を通して添
加された液体は混合室内全資料に対して浸透附着
する。従つて具体的な混合に当り一旦中間状態を
形成してから最終的な混合状態とすることが好ま
しいような場合においては複数の混合機構を用い
ることが必要であり、単一混合機で処理するには
反覆した行程を必要とする。例えば本発明者等が
別に提案したセメント系その他の水硬性物質によ
るモルタル又はコンクリートの調製法によれば特
定の表面水附着状態とされた砂などの細骨材又は
砂利のような粗骨材に対し前記水硬性物質の粉末
を附着させることにより好ましい造殻が図られ、
それによる造形体の強度を高め、しかもばらつき
の少い安定した製品を得ることができる特段のメ
リツトを得ることができるが、このような方法を
実施するに当つては前記造殻粒子を一旦形成し、
しかる後に更に加水し且つ所要のセメントなど添
加して目的の混練物を調製することとなる。然る
に上記のような従来の混練法ないし設備では前記
したような造殻過程とその後の混練過程とを各別
の混合設備によつて行うべきこととなり、しかも
その場合において造殻過程で用いられた過剰なセ
メント分等を分別することがその後の混練で得ら
れる調製物における造殻粒子間ペースト分の濃度
を一定状態とする上において不可欠であるからそ
れらの操作は著しく煩雑となり、多くの各種設備
と操作を必要とする。しかもそれによつて得られ
る混練物は成程安定した造殻であるとしてもそれ
らの重複した操作の間において折角の造殻がそれ
なりに損傷されることとなり、従つて最終的に得
られる混練物の性状が必ずしも所期したものとな
らない等の不利を伴う。

本発明は上記したような実情に鑑み検討を重ね
て創案されたものであつて、その実施態様を添附
図面に示すものについて説明すると、第１，２図
に示すように撹拌機構１としてスクリユ式の機構
を横架した混合室１０はその両端部に取付けられ
た端板１１，１１間の底面及び両側面を可撓性膜
材２によつて包囲して形成され、しかも斯かる可
撓性膜材２の外側に流体を利用した屈曲操作機構
を形成するようにジヤケツト状の密閉室３を形成
し、この密閉室３に流体源に連結するための通口
４を設けたものである。流体源から送られる流体
としては液体又は気体の何れでもよいが、何れに
しても前記密閉室３内の流体に対して圧力変動を
与えるための機構を上記通口４に連結された管路
に設けることが好ましい。

又上記したような屈曲操作は場合によつては機
械的な機構によつて附与することができ、この１
例は第３図に示す通りであつて、前記したスクリ
ユ式撹拌機構１と平行に前記可撓性膜片による混
合室１０の底面に複数個のカム部体６を取付けた
回転軸７が設けられており、即ちカム部体６は順
次に回転軸７に対する取付位相を異にして取付け
られ、撹拌機構１の回転に連動して該回転軸７を
駆動することによりスクリユ１１の端縁部が回転
軸７の背面側に位置するときにカム部体６の山部
が可撓性膜材２に接触してこれを混合室１０内に
押出し、一方このように可撓性膜材２の押出され
た部分の両側においてはスクリユ１１の突出した
端縁部が夫々位置していて有効な屈曲操作を得し
め、斯かる関係がスクリユ１１及び一連のカム部
体の回転に伴つて混合室１０の一側から他側方向
に向けて順次移動するように成つている。回転軸
７に対するカム部体６の配設関係については別に
第４図として示す通りである。更にこの第３，４
図に示すものは第５図に示すように変更して実施
することができ、即ちカム部体は特別に軸部と多
段のカム部体として形成したものを組付けること
なく、スクリユ１１におけると同じピツチを以て
カム部がスパイラル状に一連として形成されたも
の１６を採用することができ、しかも前記のよう
に設定されている可撓性膜材２の底部のみなら
ず、その両側においてもカム部を一連のスパイラ
ル状として形成したカム部体１６を設けて可撓性
膜材２に対する屈曲作用を複合して与えるように
成つている。

可撓性膜材２としては第２図又は第５図に示す
ようにＵ字状に設けられた状態で流体圧又はカム
部体の如きによる屈曲操作を受けるものであるこ
とから例えばスクリユ式撹拌機構の軸方向にそい
若干の緩みを採つて設けることにより実質的に伸
縮性を有しない単なる可撓性膜材２であつても採
用することができる。但し可撓性と共に伸縮性を
も具備した例えばゴム質のような資材を採用する
ことができ、このように伸縮性をも具備した膜材
を用いることによりその屈曲操作が有効に得られ
ると共にその屈曲作用をも利用して附着物の剥落
を有利に得ることができることになる。然しなが
ら上記のように実質的に伸縮性のないものでもそ
の目的を達し得ることは別の有利性を有してお
り、即ち上記のようにゴム質を用いた場合におい
てもその内層に織布その他の芯材を介装して補強
したものを採用することが可能であつて耐用性の
高いものを得ることができる。勿論合成樹脂シー
トその他も採用可能である。更に流体圧を利用し
て上記可撓性膜材２の屈曲を図る場合においてそ
の流体圧を適当に高めて該可撓性膜材２を混合室
１０内に適度に膨出させた状態としてスクリユ式
撹拌機構を回転させることによりその膨出してい
る可撓性膜材２を順次に外側に押出して屈曲操作
させることが可能であり、この場合においては密
閉室３に一定条件の流体圧を作用させるだけでよ
い。然しこのような流体圧を適宜に変動させるこ
とはその圧力変動条件をも利用して可撓性膜材２
の屈曲を図ることであつて頗る有効であり、斯か
る圧力変動条件形成機構としてはエヤバイブレー
タ、バルブ開閉、流体ポンプ（空気フアンを含
む）による脈動作用などが挙げられる。

第６図と第７図には本発明による更にもう１つ
の実施態様が示されている。即ちこの実施態様に
おいては混合室１０およびその中に設けられた撹
拌機構１の構成としては前記した第１，２図のも
のと同様であるが、この第１，２図の場合の密閉
空気室３に代えてスポンジ類又は繊維交錯組織材
などのクツシヨン材１３が可撓性膜材２の外側に
添設されており、しかもこのようなクツシヨン材
１３は充分に膨出して可撓性膜材２を混合室１０
内に押出した状態を採り、斯うして押出された可
撓性膜材２がスクリユ式撹拌機構１の周縁１１で
常に外側に押出される関係を形成している。即ち
可撓性膜材２がクツシヨン材１３によつて膨出状
態を形成されているものがスクリユ式撹拌機構１
の作動で屈曲操作されるわけであつて、この状態
は場合によつては可撓性膜材２を第６，７図の場
合より更に混合室の内側部に張設し殊更に可撓性
膜材２が膨出しなくても撹拌機構の端縁１１がこ
の可撓性膜材２を順次に外側へ押出すようにして
も同様の結果が得られる。

然して上記した各実施例のように撹拌機構を横
型として回動させるものの場合においてはその上
方に一般的に細長い開口部８が形成されることは
図示の通りであり、このような開口部８は混合す
べき資料の投入目的に利用され、特に本発明によ
るものが段階的に混合を進行させる用途に供され
る場合において、夫々のステツプに応じた資料の
投入を図らしめる上において有意義である。例え
ば単に小麦粉のような粉状体に対して水を添加混
合する単純な混合過程においてすら粉状体と水の
全量を一度に投入混練することが必ずしも好まし
いものでないことは実地的に屡々経験するところ
であり、段階的に水又は粉体の何れかを分割投入
をなすことが好ましい結果を得る所以であること
が多い。況して複数の各粉体や粒体或いは液体な
どを用い、３種類以上の資料を混合するような場
合においては混合をステツプ的に進行させること
が有利であることは自明であり、特に本発明等が
曩に提案した前記造殻処理の如きを実現するに当
つてはステツプ的な資料添加とならざるを得ず、
過程の進行に対し好ましいタイミングを採つた添
加混合が必要で、前記のような開口部８はこのよ
うに目的に即応せしめ得、例えば数ｍ或いはそれ
以上に及ぶ長い資料の段階的投入部を形成する。

上記したような本発明によるときは可撓性膜材
２の変形作用により撹拌機構の作動に伴い適宜に
変形屈曲することとなるので該撹拌機構の回転圏
（周縁）と可撓性膜材２の内面との間において間
隙を採る必要がなくなり、従つて斯かる撹拌機構
により混合室１０に装入された全資料に対し有効
な撹拌混合作用を与えることが可能となり、従来
のもののように未混合部分を残すことがない。又
上記のような可撓性膜材２の屈曲作用によりその
内面に附着した混合資料を的確に剥落することが
でき、凝結性混合資料に対する混練操作のような
場合においても該資料の附着をみることのない有
効な混合操作を実現することができる。更に上記
のような可撓性膜材２の屈曲操作により混合室１
０内に装入されている混合資料自体を立体的に撹
拌混合することが可能であつて、上記した実施態
様のようにスクリユー式撹拌機構と併用された場
合においてその撹拌方向はスクリユ機構の軸方向
において行われるものであるのに対して圧力流体
又はカム部体によつて混合資料はそれと直交した
垂直方向のものとなり、このような異質の撹拌混
合操作が併用される結果として極めて効率的な混
合を図り、精度の高い混合を短時間内に得しめる
ことができる。

又上記のような混合操作に当つて前記した実施
態様のようにスクリユ式撹拌機構を採用した場合
においてはその端縁１１が常に可撓性膜材２の内
面に接して完全状態の仕切り関係を形成している
ことから、投入された水その他の液体が例えばこ
のスクリユ式撹拌機構１の回転軸ラインに到達し
ない量（一般的にそのように大量となることはな
い）であるならば添加された液体の流動がこのス
クリユ式撹拌機構によつて堰止められた状態とな
ることは明かであり、従来のこの種混合機構にお
ける如く混合室内面と撹拌機構との間の間隙を通
つて添加液体が混合室の全域に亘ることはない。
このことは前記した様な本発明者等の提案になる
造殻過程を経しめるような場合において頗る有利
であつて、例えば最初投入された砂のような細骨
材に対して20〜26％程度の特定範囲の表面水を附
着させ、この状態でセメント粉などを添加造殻せ
しめる混合過程を実現し、しかもその後に更に加
水し、セメント粉を添加して混練物とするような
場合において夫々の過程においては隣接過程で添
加されている液体が進入することをなからしめ
る。斯くして夫々のステツプが他のステツプにお
ける注加液に災いされることなしに進行されるこ
とは明かであり、砂粒等に対する真に必要な過不
足のない表面水附着状態を形成し、該状態の下に
添加された合理的なセメント粉による混合造殻が
図られ、しかもその後において目的のモルタル又
はコンクリートとしての混練状態を一連且つ円滑
に形成し得ることは明かである。

加うるに前記したような可撓性膜材の屈曲作用
はその造殻過程において特段の効果を発揮する。
即ちこの可撓性膜材の屈曲作用により立体的、三
次元的撹拌効果が与えられて好ましい混合を得し
めることについては前記した通りであるが、又こ
のような可撓性膜材の屈曲作動は混合室内におけ
る空気の流動を旺盛ならしめることは明かであ
り、斯うした旺盛な空気流動によつて造殻に用い
られたセメント粉などの過剰分は略的確に浮遊除
去せしめられる。つまり造殻に当つては安定な造
殻層のみが形成されることが枢要であり、余分な
セメント粉などが残留したままであればその後に
調製される混練物において粒子間を満たすペース
ト分の濃度に影響を来す。上記のようにして過剰
分は一旦除去した状態とし、次いで合理的に計算
されたペースト濃度に即応させた水およびセメン
トの添加混練をなすことにより真に好ましい混練
調製物が得られるわけであつて、上記したような
旺盛な混合室内での空気流動はこのような作用を
自動的に遂行させる。勿論別に空気流を吹きつけ
て除去操作してもよいが、それによて除去される
粉状物は単に上層部に限られ、前記したような可
撓性膜材２の混合室底面からの作動に原因した旺
盛な空気流による分離効果に遠く及ばないことは
明かである。なおこのような造殻過程に関して浮
遊分離粉体が作業環境を害する恐れがあり、又セ
メント粉などの損失として好ましくない場合には
この造粒過程部分に対し適当なカバーを施し浮遊
分離された粉状物の吸引回収を図るようになし得
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を示すものであつて、
第１図は本発明による１つの実施形態についての
縦断側面図、第２図は第１図…線における断
面図、第３図は本発明による別の実施形態につい
ての第１図と同様な縦断側面図、第４図はそのカ
ム部体の一部についての斜面図、第５図は本発明
による更に別の実施形態を示した第２図と同様な
横断面図、第６図は本発明によるもう一つの実施
形態の縦断図、第７図はその横断面図である。 然してこれらの図面において、１は撹拌機構、
２は可撓性膜材、３は密閉室、４は通口、６はカ
ム部体、７はその回転軸、１０は混合室、１１は
スクリユ、１６はスパイラル状に連続したカム部
体を示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 可撓性膜材によつて少なくとも底面を包囲し
   た混合室に所要の複数成分系より成る混合資料を
   装入し、スクリユ式撹拌機構を作動させて前記混
   合資料に対し撹拌作用を与えると共に前記可撓性
   膜材に対し屈曲操作を加えつつ混合操作すること
   を特徴とする混合方法。 ２ 可撓性膜材の外側に流体を作用させることに
   より該可撓性膜材に屈曲操作を与える特許請求の
   範囲第１項に記載の混合方法。 ３ 伸縮性をも具備した可撓性膜材を用い、該可
   撓性膜材の伸縮作用により立体的混合操作および
   可撓性膜材附着層の剥離硬化増大を図る特許請求
   の範囲第１項から第２項の何れか１つに記載の混
   合方法。 ４ 機械的な操作手段により可撓性膜材の屈曲を
   図る特許請求の範囲第１項から第３項の何れか１
   つに記載の混合方法。 ５ 混合室にスクリユ式撹拌機構のような可撓性
   膜材に対し連続的に端縁部の接触回転する撹拌機
   構を設け、該混合室に装入された粒状成分に対し
   加液しながら混合し、しかも可撓性膜材内面に連
   続的に接摺する撹拌機構により添加された液体分
   の混合室内移動範囲を制限する特許請求の範囲第
   １項に記載の混合方法。 ６ スクリユ式撹拌機構と該スクリユ式撹拌機構
   の少なくとも下方および側面域を包囲して設けら
   れた可撓性膜材を有し、これらスクリユ式撹拌機
   構および可撓性膜材の上方に混合すべき資料の装
   入部を形成すると共に該可撓性膜材に混合物の排
   出口を設け、しかもこの可撓性膜材に対して屈曲
   操作機構を配設したことを特徴とする混合装置。 ７ 可撓性膜材の少なくとも過半域に亘る外側に
   ジヤケツト状の密閉室を形成し、該密閉室に対し
   て圧力変動操作機構を介して流体源を連結して成
   る特許請求の範囲第６項に記載の混合装置。 ８ 可撓性膜材のスクリユ式撹拌機構軸にそつた
   方向における少なくとも過半域にカム状の前記可
   撓性膜材に対する屈曲操作機構を並設し、該屈曲
   操作機構を回動手段により駆動するようにした特
   許請求の範囲第６項に記載の混合装置。 ９ 可撓性膜材の外側に該可撓性膜材に対する屈
   曲操作機構として撹拌機構自体を利用した特許請
   求の範囲第６項に記載の混合装置。 １０ 可撓性膜材の外側にクツシヨン部材を添設
   した特許請求の範囲第６項に記載の混合装置。 １１ 撹拌機構としてスクリユ式回転機構を用
   い、このスクリユ式回転機構を断面Ｕ字型の可撓
   性膜材で包囲された混合室内に設け、該混合室の
   上部を開放すると共に固形状混合資料装入部と水
   その他の液体資料装入部とを順次に配設した特許
   請求の範囲第６項から第１０項の何れか１つに記
   載の混合装置。