JPS6318458Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はコンクリート類の吹付機に関するもの
である。

トンネル、法面、建造物などにコンクリートや
モルタル（以下コンクリート類という）を施工す
る手段として、セメント、骨材など所要の配合資
料を貯え下部に回転フイーダ（羽根車）を備えた
タンクと、タンク内に圧縮空気を供給して資料を
タンクからホースに吐出させるエア吹出し部と、
タンク吐出口からホース先端までの間にあつて資
料に水などの用液を添加する手段と、吹付けノズ
ルを備えた吹付機がある。

しかし従来のこの種コンクリート類吹付機は、
単に回転フイーダとエア吹出し部の起動と停止を
スイツチ操作で行えるに止まり、資料と用液の吹
付け量の調整は、フイーダの回転数を作業員が手
動でセツトし、吹付けノズルからの噴出状態を目
視しながらハンドバルブの操作で用液添加量を加
減したり、フイーダ回転数を調整することで行つ
ていた。

そのため、吹付けに高度の熟練を要したり、多
数の要員を必要とするばかりでなく、吹付けノズ
ルが遠隔式であつたり、ノズルが穴部中に挿入さ
れたり高所にあるなど資料の噴出状態を直視でき
ない場合に資料と用液の各供給量及びそれらの相
対量の適否を把握することができず、資料と用液
の一方または双方を過度に供給したり逆に過少供
給となつてダストやダレ落ちが生じ、厳しく制約
された時間内に所期する厚さや強度の吹付け層を
経済的に形成し難いという不具合があつた。

本考案は前記のような従来の不具合を解消し、
熟練を要さず自動的に正確な定量吹付けを行え、
良好な厚さや強度の被覆層を形成することのでき
る省力型この種吹付機を提供しようとするもので
ある。

この目的を達成するため本考案は、切出し装置
を内蔵したサイロと、サイロ内に圧縮エアを供給
して資料を吐出口からホースに送出するエア吹出
し部と、ホースと接続した吹付けノズルと、資料
に用液を添加する用液添加部と、前記吐出口から
送出される資料の瞬間吐出量を検出し、これと予
め設定した吐出量との偏差に応じて前記切出し装
置の駆動手段を制御する資料自動制御装置と、用
液瞬間流量を検出し、これを予め設定した所望用
液添加率と前記資料の瞬間吐出量との相関により
得られる適正流量と比較し、その偏差に応じて液
添加部の調節弁を制御する用液自動制御装置とを
備えた構造としたものである。

以下本考案の実施例を添付図面に基づいて説明
する。

第１図ないし第６図は本考案に係るコンクリー
ト類の吹付機の一実施例を示すもので、１はサイ
ロ（タンク）であり、上部に投入ホツパ２とこれ
を開閉する開閉蓋３が設けられ、内底部には切出
し装置４が配されている。この切出し装置４は本
実施例では周辺に多数の凹部ないしポケツト４２
を備えた回転フイーダ（羽根車）を用いている
が、多数の縦穴を配したロータなど適宜のものを
用いることができる。５は切出し装置４の駆動手
段で、図示するものでは主モータ５１とこれによ
り切出し装置４の主軸４１を駆動する歯車機構５
２と、主モータ５１の回転数を変速するパルス式
のごときからなる変速用モータ５３からなつてい
る。

６はエア吹出し部で、タンク近傍又は他所に配
した供給源５８と配管５９で接続され、サイロ１
内に圧縮エアを供給して切出し装置４で切出され
た資料Ａを吐出口７からホース８へ圧送する。資
料Ａは通常の場合、セメント、骨材（砂を含む）
あるいはこれに粉粒状の混和材たとえば減少材や
急結材を添加した配合からなる。

９はホース８に接続した吹付けノズルで、手持
ち型または遠隔操作型として構成されている。図
示するものでは、該吹付けノズル９の近傍適所に
用液添加部１０が設けられ、気送中の資料Ａに水
急結剤など所望の用液Ｂを添加混合するようにな
つている。前記用液添加部１０はホースなどの水
管１１を介して液供給源１２と接続されると共
に、開閉バルブ１０１、調節弁１０２が設けられ
ている。本実施例では液供給源としてタンク１の
近傍に液タンクを設置しているが、これに限定さ
れるものではない。また、用液添加部１０はホー
ス８の中間位置、あるいは吐出口７の近傍位置に
設けられていることもあるものとする。

資料Ａはサイロ１に収容され、切出し装置４の
回転とエア吹込み部６からの圧縮エアの吹込みに
よりホース８を介して吹付けノズル９に気送さ
れ、用液Ｂは液供給源１２から水管１１を経て用
液添加部１０により資料Ａに添加される。ここに
おいて、本考案は資料Ａと用液Ｂの吹付けノズル
９からの排出量を定量制御するもので、そのため
の手段として、CPUを用いた資料自動制御装置
１３と用液自動制御装置１４とを設けている。

資料自動制御装置１３は、第３図と第４図のご
とく、瞬間吐出量の検出器１５と、所望の瞬間吐
出量を設定する設定器１６と、瞬間吐出量検出器
１５と設定器１６からの信号を比較演算して偏差
信号（補正信号）を送出する比較演算器１７と、
比較演算器１７からの信号で切出し装置４の駆動
手段、実施例では変速用モータ５３に有段階又は
無段階の回転数増減指令信号を与えるコントロー
ラ１８とを備えている。

瞬間吐出量検出器１５として本実施例では第１
図と第２図のごとく吐出口を含むサイロ１をロー
ドセルのような計重器２０を介して架台１９に支
持させ、各計重器２０からの信号を増幅部２１、
Ａ／Ｄ変換部２２および演算部２３で処理して吐
出による重量減少から単位時間当りの吐出量を検
出する構造としている。なお、演算部２３は表示
計２４と接続され、Ａ／Ｄ変換部２２はカウンタ
ー２５を介して残量表示計２６と接続されてい
る。

前記比較演算器１７からコントローラ１８への
信号は、たとえば変速用モータ５３を正転・逆転
する炉材吐出過多、不足信号と、設定瞬間吐出量
との偏差をBCDコードで複数段階で出力する信
号などを用いるもので、この出力が入ることによ
りコントローラ１８はBCD数値分に比例した角
度で変速用モータ５３を作動させる。

次に用液自動制御装置１４は、第３図と第４図
のように、資料Ａの瞬間吐出量に応じて任意の用
液添加率を設定する用液設定器２７と、用液添加
部１０を通る用液の瞬間流量を検出する流量検出
器２８と、前記用液設定器２７の出力系とさきの
炉材瞬間吐出量検出器１５の出力系に介在接続さ
れ、炉材の瞬間吐出量と添加率設定値から適正水
量を演算する演算器２９と、この演算２９からの
適正水量信号とさきの液量検出器２８からの実流
量データを比較演算する比較演算器２９′と、そ
の偏差に応じて用液添加部１０の調節弁１０２の
駆動部たとえばパルスモータ１０３に補正指令を
与えるコントローラ３０とを備えている。

前記液量検出器２８は、本実施例では水管１１
に介在した流量発信器３１たとえば電子式遠隔発
信型流量計と、増幅部３２、Ａ／Ｄ変換部３３お
よびカウンター３４からなつていて、流量発信器
３１は水管１１のフロースイツチ３５により発停
が行われる。この流量検出器２８は単位時間当り
に流れる液量を算出し比較演算器２９′に信号を
送ると共に、表示計３６と積算流量表示計３７に
データを送るようになつている。

なお比較演算器２９′からの信号は、たとえば
前記資料吐出量検出器と同様に、調節弁用モータ
を正・逆運転させる過多、不足信号と、BCDモ
ードなどの偏差信号であり、これを受けたコント
ローラ３０はBCD数値分に比例した角度でパル
スモータを作動させ、調節弁１０２の開度をそれ
に対応した角度に変化させる。

ところで、この種圧縮エアを搬送媒体とする吹
付けにおいては、切出し装置４で切出された資料
Ａの吐出量に応じた圧縮エア量（エア圧）を確保
する必要があり、資料吐出量に比し圧縮エア圧が
低すぎた場合には、ホース類で閉塞を起し、圧縮
エア圧が高すぎた場合には、吹付け圧が高いため
リバウンドが生ずる。

そこで本考案では設定吐出量に対応する適正な
圧縮エア圧で吹付けが行われるようにするため、
第３図と第５図のようなエア圧自動制御装置４２
を組込んでいる。このエア圧自動制御装置４２
は、供給源５８とエア吹出し部６を結ぶ配管５９
に設けられた圧力検出器４３および圧力調節弁４
４と、予定される瞬間吐出量とこれに見合うエア
圧を設定記憶させる圧力設定器４５と、瞬間吐出
量設定器１６で設定された任意の吐出量信号に応
じて圧力設定器４５にプリセツトされているエア
圧群から所定のものを選択し圧力調節弁４１に所
定の開度指令を与える選択器４６と、前記圧力検
出器４３からの実圧信号と設定エア圧とを比較し
その偏差に応じて圧力調節弁４４の駆動部４４１
に補正信号を伝送する比較器４７とを備えてい
る。

前記圧力設定器４５にプリセツトする資料吐出
量とエア圧データは個々的な関係のものであつて
もよいが、一定幅の資料吐出量（たとえば１〜10
Kg／min，11〜20Kg／min，21〜30Kg／min）で
エア圧を数段階に変更するようにしてもよい。第
６図はその一例を示すもので、各範囲の資料吐出
量の上限をエア圧の変更点とし、上限以下の場合
には一定のエア圧力とするものである。本考案に
おいては、吹付け作業中に吐出量設定を変更すれ
ば、選択器４６を介して自動的に圧力調節弁４４
で適正エア圧に調整される。

前記圧力検出器４３はカウンター４８を介して
圧力表示計４９に接続されている。図示するもの
はエア圧のダイレクト制御であるが、これに代え
てパイロツト制御方式としてもよいのは勿論であ
る。

前記資料自動制御装置１３と用液自動制御装置
１４、エア圧自動制御装置４２の主部は、第１図
のような機側制御盤５５又は／及び遠隔制御盤
（図示せず）に、自動・半自動・手動の切替スイ
ツチ５６、運転の開始・テ止スイツチ５７、各表
示灯類及び電気回路と共に組込まれている。

その他図面において、６０は液供給源１２の給
水弁、６１は液出口弁、６２は加圧弁であり、図
示しないタイマーやリレーにより自動的に作動す
るようになつている。６３は吐出口７に設けられ
たシヤツタ、６４はバイパス管、６５は添加液出
口である。

なお、上記各自動制御装置１３，１４，１５を
構成する各部はそれぞれ併合、分離が可能であ
り、また、本実施例ではサイロ１からの気送が１
ラインであるが、これを複数ラインとしてもよ
い。その場合には前記各自動制御装置１３，１
４，１５は対応する系統数となる。また、本実施
例ではサイロ１は１槽であるが、必要に応じて中
間を開閉弁で連通自在とした多槽式としてもよい
のは勿論である。また、図示するものは据置き型
であるが、移動型でもよいのは言うまでもない。

次に本考案の使用方法と作用を説明する。

本機はコンクリート類を被覆又は充填する個所
から離れた適所に配置するもので、資料の吹付け
に先立つてサイロ１内に資料Ａを投入し、開閉蓋
３によりサイロ内を密閉する。そして、吐出口７
と吹付けノズル９をホース８で連結する一方、添
加液出口６５と用液添加部１０を水管１１で接続
する。また、エア圧自動制御装置４２の圧力設定
器４５に第６図に例示するような瞬間吐出量とエ
ア圧変更点とをプリセツトして記憶させておく。

次に切替スイツチ５６により運転方式を選択す
ると共に、当該吹付け時に必要な瞬間吐出量を設
定器１６に、用液添加率を用液設定器２７にそれ
ぞれセツトする。これらはそれぞれ表示計２４，
３６に表示される。上記設定器１６にセツトした
瞬間吐出量信号はエア圧自動制御装置４２の選択
器４６に入力され、これで選択されたエア圧とな
るように圧力調整弁４１の開度設定がなされる。

以上で順備が完了し、自動運転の場合には始停
スイツチ５７を操作すれば、制御盤に組込まれた
一定のプログラムにより吹付けが開始される。す
なわち、たとえば上記スイツチのオンによりタイ
マーが作動して一定時間バイパス管６４より圧縮
エアがホース８に送られ、ホース８を清掃する。
それと共に液供給源１２の加圧弁６２と液出口弁
６１が夫々作動し、加圧液を水管１１により用液
添加部１０に圧送する。また供給源５８から配管
５９を経てエア吹出し部６に所定圧の圧縮エアが
送られる。その後タイマーによる一定時間の経過
後シヤツタ６３が開放されると共に電磁弁などの
作動で切出し装置４の駆動手段５３が予め適宜に
設定した回転数で起動する。

上記操作によりサイロ１内の資料Ａは切出し装
置４により切出されつつ、エア吹出し部６から吹
込まれるエアにより吐出口７からホース８へと圧
送され、先端の吹付けノズル９に到る。この状態
で用液添加部１０の開閉バルブ１０１を開放すれ
ば、フロースイツチ３５で用液の通過が確認され
つつ吹付けノズル９に用液が添加され、資料は湿
つた状態となつて目的部位に吹付けられる。

本考案の場合、上記のような炉材の吹付け作業
中、資料自動制御装置１３と用液自動制御装置１
４の協働により自動的に定量性が確認されるもの
であり、すなわち、まず資料Ａがサイロ１の吐出
口７から順次排出されるのに伴い計重器２０を介
して連続的に重量信号が送出され、この重量信号
が演算部２３で処理されることにより現状の瞬間
吐出量が連続的に検出される。そして、この瞬間
吐出量信号は比較演算器１７に送られ、この比較
演算器１７に入力されている設定器１６からの設
定吐出量信号と比較される。両吐出量に偏差がな
い場合にはコントローラ１８に補正信号が出され
ないが、偏差がある場合には、比較演算器１７か
らコントローラ１８に、例えばパルスモータ正逆
運転の種別指令と量的指令が送られ、変速用モー
タ５３の駆動で主モータ５１の回転数を増減す
る。これにより切出し装置４の資料切出し量が調
整され、吹付けノズル９から吐出される資料量が
常に設定量と合致するように補正される。

一方、前記瞬間吐出量信号は検出器１５の演算
部２３から用液自動制御装置１４の演算器２９に
送られ、これに予め入力されてあた液添加率
（wt％）と演算され、適正液量信号として比較演
算器２９′に入力される。用液Ｂは前述のように
水管１１と用液添加部１０を通つて供給される
が、これに到る前にフロースイツチ３５で作動さ
れた流量検出器２８の流量発信器３１により現在
流量が連続的に検出される。この現在流量信号は
カウンター３４により瞬間流量に換算され、比較
演算器２９′に伝送される。この比較演算器２
９′にはさきのように適正水量信号が挿入されて
いるため、瞬間流量と適正水量の比較演算がなさ
れ、資料の吐出量に対し適正な液量である場合に
はそのままの流量で液添加が行われる。偏差があ
る場合には、比較演算器２９′から調節弁１０２
の駆動部たとえばパルスモータ１０３のコントロ
ーラ３０に補正信号（モータ正逆・開度指令）が
伝送され、これにより調節弁１０２が作動して用
液添加部１０に流れる用液量を変化させ、実際の
資料吐出量に適した値に自動コントロールされ
る。

以上のようにして資料Ａが定量的に切出し、搬
送、吐出がなされると共に、その吐出量に見合う
用液が加えられる。そのため、一人の作業員又は
無人のままでも、また目視できない施工部位で
も、リバウンドやダレ落ちのない良好な吹付け層
が形成される。

そして、上記のような作業中又は次回以降の作
業にあたつて資料吐出量を変化させた場合、用液
量は自動的に追従する。また、このデータは同時
にエア圧自動制御装置４２の選択器４６に伝送さ
れる。そのデータが圧力設定器４５に入力してあ
るエア圧力変更点に対応するものである場合に
は、変更エア圧信号が圧力調節弁４４の駆動部４
４１に送られ、自動的にエア圧力調整がなされ、
その適否は圧力検出器４３により判別される。そ
のため資料吐出量が変化しても、それに対応する
適正なエア圧が常時設定され、ホース中への資料
の詰りやリバウンドの発生がない。なお、上記の
制御は運転開始時から停止時までの連続であつて
もよいし、タイマーなどを用いサンプリングタイ
ムを設けて実施してもよい。

吹付け作業が終了した場合には、始停スイツチ
のオフにより、まず切出し装置４の駆動が停止さ
れると共に液供給源の出口弁と加圧弁が閉じ、次
いで吹出し部６へのエア供給が停止し、シヤツタ
が閉じられる。そして一方では液供給源の給水弁
が開放されて用液の補給がなされる。

以上説明した本考案によるときには、熟練を要
さずまた多人数の要員を要さずに、資料と用液を
正確な定量性を持たせて吹付けることができ、こ
れにより必要最少限の材料でしかも良好な強度や
厚さのコンクリートやモルタル層を形成できると
いうすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るコンクリート類の吹付機
の一実施例を示す正面図、第２図は同じくその部
分切欠側面図、第３図は本考案の要部を示す説明
図、第４図は資料及び用液自動制御装置のブロツ
ク線図、第５図はエア圧自動制御装置のブロツク
線図、第６図はエア圧力変更点と圧力設定を示す
グラフである。 １……サイロ、４……切出し装置、５……駆動
手段、６……エア吹出し部、７……吐出口、８…
…ホース、９……吹付けノズル、１０……用液添
加部、１３……資料自動制御装置、１４……用液
自動制御装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 切出し装置４を内蔵したサイロ１と、サイロ
   内に圧縮エアを供給して資料を吐出口７からホ
   ース８に送出するエア吹出し部６と、ホースと
   接続した吹付けノズル９と、資料に用液を添加
   する用液添加部１０と、前記吐出口７から送出
   される資料の瞬間吐出量を検出しこれと予め設
   定した吐出量との偏差に応じて前記切出し装置
   ４の駆動手段５を制御する資料自動制御装置１
   ３と、単位時間あたりの用液流量を検出し、こ
   れを予め設定した所望用液添加率と前記検出し
   た資料の瞬間吐出量との相関により求めた適正
   流量と比較してその偏差に応じて液添加部１０
   を制御する用液自動制御装置１４とを備えたこ
   とを特徴とするコンクリート類の吹付機。 ２ 資料自動制御手段１３が、ロードセルのよう
   な計重器を備えた瞬間吐出量の検出器と、瞬間
   吐出量の設定器と、設定器からの信号と検出器
   からの信号を比較してその偏差演算する比較演
   算器と、比較演算器から信号で切出し装置の駆
   動手段に指令を与えるコントローラとを備えて
   いる実用新案登録請求の範囲第１項記載のコン
   クリート類の吹付機。 ３ 用液自動制御装置１４が、資料の瞬間吐出量
   に応ずる所望の用液添加率を設定する用液設定
   器と、これからの信号と前記資料吐出量検出器
   からの信号とを比較して適正液量を算出する演
   算器と、液添加部に流れる用液の瞬間流量を検
   出する検出器と、該検出器からの流量信号と前
   記適正液量信号とを比較演算する比較演算器
   と、偏差に応じて用液添加部の調節弁駆動部に
   補正指令を与えるコントローラを備えている実
   用新案登録請求の範囲第１項記載のコンクリー
   ト類の吹付機。