JPS6365939A - ミキサ− - 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】 この発明はセメントスラリー、セメントペースト、惑い
はめん製品の原料等の混練や撹拌のみならず、造泡機と
して利用可能なミキサーに関する。

従来のミキサーで生モルタルや生コンクリートをつくる
と、配合されている骨材の存在でセメント粒子の団塊が
崩され分散して団塊が少くなるものの、団塊を皆無にす
ることは困難である。骨材を使用しないセメントペース
トやセメントスラリーの製造は、従来のミキサーでは更
に団塊が多く良好なセメントペースト等をつくることが
できない。小麦粉を水と練る場合も同様である。

この発見は粉体と液体の混練を団塊■く行うことができ
るミキサーを提供することを目的とするものである。

上記目的に沿うこの発明のミキサーは、容器内に整備し
た回転軸に、角度を変えて交互に網材を取付けたことを
特徴とする。

以下この発明を添付図面を参照して詳細に説明する。

第１図はミキサー１例を示し、ミキサーＡは容器１内に
整備した回転軸２に角度を変えて交互に網材３、４を取
付けたものである（第２図参照）。尚第３図に示される
ミキサーＢのように、容器１′内に２本の回転軸を整備
してよいことはいう迄もない。

上記したミキサーＡまたはＢの図示されていない原動機
を作動させて回転軸２を回転させると、網材３、４も回
転軸２と同時に回転する。

次にセメントと水を入れるとセメントスラリーまたはセ
メントペーストができるが、当初セメント粒子の団塊が
できても網材で打砕かれて分散し、団塊のない良質なペ
ーストまたはスラリーを得ることができ、硬化後も従来
のペースト等に比し強度が大である。

従って第７図に示されるようにミキサーＡまたはＢでつ
くられたセメントペーストまたはセメントスラリーを従
来のミキサーＦに投入し、ホッパーＧから砂或いは更に
砂利を投入して混練すると、団塊の厚い良好な生モルタ
ル或いは生コンクリートを得る。硬化したものが従来の
ミキサーのみでつくったものに比し強度が大であること
はいう迄もない。尚上記した生モルタルまたは生コンク
リートの製造法は２個のミキサーを必要とするが、撹拌
翼を取付けた回転軸と網材を取付けた回転軸を１個の容
器に着脱自在となし、当初網材を取付けた回転軸を容器
に装備してセメントペーストをつくり、次に撹拌翼を取
付けた回転軸と取替え、骨材を投入して撹拌するように
すれば、１個の容器で生モルタルや生コンクリートをつ
くることも可能である。

尚ミキサーＡまたはＢはセメントスリラーやセメントペ
ーストのみならず細骨材を加えた生モルタルの製造も可
能であり、網目を大にすれば生コンクリートの製造も可
能である。ただしこの場合骨材が通貨するような大きさ
の網目を必要とする。そして網材間に送り羽根を取付け
るか、網材の取付けに勾配を持たせると、左右の混合も
良好となる。

セメントスリラーまたはセメントペーストと骨材を混練
する生モルタルまたは生コンクリートの製造法は、骨材
に比しセメントの品質が均一であることから、スランプ
値の調整を行いやすい。即ち所定量のセメントと水を混
練したセメントペーストのスランプ値は、骨材を使用し
ないため略一定して安定しており、これに適正含水量骨
材を加えて混練すれば、スランプ値には変化が少く、硬
化したものは強度も大である。

ここでいう適正含水量骨材とは、良く混り或いは含水し
ているが、水が滲出しない程度の骨材のことをいう。こ
のような状態の骨材を使用すると、骨材から水が滲出せ
ず、かつ骨材が水を吸わないから、所定量のスラリーま
たはペーストに適正含水量骨材を加えて混練したものは
、想定通りのスランプ値の生モルタルや生コンクリート
を得る。尚適正含水量骨材の製造は骨材を水につけてお
き、或いは充分に撒水しておいて、遠心分離器にかけて
つくることもできれば、ミキサー内で骨材と水を混練し
た後水を拭き、混練を続けながらミキサー内に外気流を
つくて余剰水を気化除去をしてつくることもできる。ま
たミキサー内で骨材と水を混練しながら圧力変化を加え
て骨材に水を吸わせ、遠心分離器にかけてつくることも
できる。以上のようにセメントペーストまたはスラリー
と適正含水量骨材を混練すると、スランプ値が安定しや
すいことから生コンクリートまたは生モルタルのスラン
プ値を自動的に所望の値に調整することができる。

第１１図はスランプ値の自動調整制御系統図１例を示し
、１６はミキサーＡまたはＢでつくられたセメントスリ
ラーまたはセメントペーストと適正含水量骨材を混練す
るミキサー、１７は混練抵抗値（回転軸のトルク値、モ
ータの電流値、油圧モータの圧力等）検出器であり、混
練中の生コンクリートの混練抵抗値は変換器１８で信号
に変えられ演算器１９によりスランプ値が算出される。

スランプ設定器２０には目標スランプ値が設定されてり
、比較器２１は演算器１９で算出されたスランプ値とス
ランプ設定器２０に設定されたスランプ値とを比較し、
算出スランプ値が目標スランプ値の特許範囲内にあれば
混練制御装置２２に信号を送り、直ちにかまたは定めら
れた混練時間経過後に生コンクリートを排出し次の混練
迄の待機状態になる。

そして算出スランプ値が目標スランプ値より小さいとき
はスランプ上昇装置２３へ信号を送りスランプ値の相違
に応じた水をミキサー１６へ供給し、一定時間混練を行
うと混練制御装置２２へ信号が送られ生コンクリートを
排出する。

尚上記方法は、当初いかなる場合でも目標スランプ値よ
り大きくならない配合で混練し、この後で水を加えてス
ランプ値を目標スランプ値に調整するもので、予じめミ
キサー１６の混練抵抗値とスランプ値の相対値を実験に
より求めると共に、異るスランプ値毎にどれだけ水を加
えれば目標スランプ値になるかを求め、異るスランプ値
毎の加水量をスランプ上昇装置に入力しておくものであ
る。

一般的に生コンクリートをつくる場合、混練抵抗値は０
から増加してピークに達し、減衰して略一定の抵抗値に
なり安定する。従って安定した抵抗値を検出してスラン
プ値を調整すると、従来の混練時間に比し混練時間が長
くなる問題点も生じる。しかし使用骨材が適正含水量骨
材であれば、骨材がセメントペースト等から水分を吸湿
せず、また骨材からセメントペースト等の中に水が滲出
しないから、骨材を除いた部分のセメントと水の比率は
常に一定で安定する。

従って水セメント比を種々に変えたセメントペーストや
セメントスラリーと適正含水量骨材を混練し、抵抗値が
安定したときの抵抗値またはスランプ値と、水量の相対
値を求めておけば、上記した自動調整法を使用する迄も
なく、所望のスランプ値の生コンクリートをつくること
ができる。即ち混練中の安定したときの抵抗値またはス
ランプ値に対応する相対値の水を加えてセメントペース
トまたはセメントスラリーをつくり、これに適正含水量
骨材を加えて混練すれば、必然的に所望のスランプ値ま
たは抵抗値の生コンクリートを得ることができる。

しかし上記した自動調整法は、適正含水量骨材を使用せ
ずに、未処理の従来の骨材とセメントペーストやセメン
トスリラーを混練するときに極めて有効である。尚ミキ
サーＡまたはＢでセメントモルタルをつくり、これと粗
骨材を混練してスランプ値または抵抗値を自動調整する
ことも可能であるが、細骨材の含水量の相違によりモル
タルのスランプ値にもばらつきが生じ、装置が煩雑とな
る。

以上ミキサーＡまたはＢを生コンクリートや生モルタル
の製造に使用した場合について説明したが、ミキサーＡ
またはＢは、マヨネーズ、卵、小麦粉と水、各種練り製
品等、食品材料やその他の混練にも効果的であるばかり
か、造泡機能を有する。例えばミキサーＡの原動機を作
動させ、これに起泡性液を入れると、網材による衝撃に
より泡が生じ、泡は網材で切泡かつ揃泡されて均一微小
な泡となる。但し泡の中に網材がかくれると、空気の補
給がとざされて泡の量は増加しない。従って容量の底部
からコンプレッサー等により空気を補給すると、泡の量
は増加し、連続的に泡をつくることも可能であるこの泡
を別のミキサーＡで混練したセメントスラリーまたはセ
メントペーストと混練すると、含泡して含泡セメントス
ラリーまたは含泡セメントペーストとなる。従って２個
のミキサーＡを使用して含泡したセメントペースト等を
つくることができるが、市販のミキサーでセメントペー
ストやセメントモルタルをつくり、ミキサーＡでつくっ
た泡と混練して含泡セメントペースト等をつくることも
できる。このような場合セメントペースト等を泡をつく
る起泡性液でつくると、セメントペースト等の量と泡の
量を加えたものが含泡セメントペーストの量となり製造
を行いやすい。尚泡の中にセメントを直接加えて混練す
ると、セメントが吸湿する分だけ泡の量が少くなるが、
含泡セメントペーストの製造が不可能なわけではない。

泡を安定させるには粘りが必要である。従って粘りのあ
るものであれば起泡性液を使用する迄もなく含泡させる
ことができ、溶融したチョコレートや小麦粉と水の混合
泥状物、或いは合成樹脂主剤と硬化剤との混合物をも含
泡させることができ、ガス発泡したものはその硬化前に
切泡揃泡して泡を小さくかつ揃えることができる等、混
合または及び造泡に使用することができる。

上記したミキサーＡまたはＢはワンロット毎の混練物の
製造に好適であるが、次に連続的に混合及びまたは造泡
に好適なミキサーについて説明する。

第４図はミキサーＣを示し、５は円筒状容器、６はその
上端に取付けられた原動機、２′は容器５内に装備され
原動機６の作動で回転する中空回転軸であり、その下端
が軸■で支障され、下部軸■には中空回転軸でと外部を
連通させる通孔１０が設けられている。尚中空回転軸で
の下部には中空回転軸２′に連通する連通管が取付けら
れており、その上に位置して網材３、４が角度を変えて
交互に取付けられている。尚連通管７は第８図に示され
るように断面形状が三角形の中空管であり、その両側端
面は閉され側面に噴出口７′が設けられている。８は容
器５の下部に設けた供給管。９は上部に設けた吐出管で
ある。また網材３、４は第８図に示されるように、中空
回転軸２′に外嶺したリング１１に■材し３を取付け、
上下の■材１３、１３間に取付けられており、リング１
１はボルト１２により中空回転軸２′に固定されている
。

原動機６を固定させると、中空回転軸２′が回転を始め
、連通管７の長さに応じた遠心力により外気が通孔１０
から吸い込まれ、噴出口７′から噴出して容器５内に空
気が導入される。ここで供給管８から起泡性液を供給す
ると、起泡性液は衝撃により泡となり、空気の導入と送
り羽根を兼用する連通管７の作用で上昇し、網材３及び
４で切泡かつ揃泡されて均一微小な泡となり、吐出管９
から連続して吐出される。つくられた泡はミキサーＡま
たはＢに導き、予じめ混練されたセメントペーストまた
はセメントモルタルに加えて混練すると、含泡セメント
ペーストまたは含泡セメントモルタルができ、取出して
硬化させると軽量硬化体を得る。

第５図のミキサーＤは、ミキサーＣの原動機６に代えて
コンプレッサーを使用するもので、下部軸■には通孔１
０が設けられていない。容器５の上端に形成された空気
室５′をコンプレッサーにつないで加圧空気を送ると、
加圧空気は加圧空気は空気室５′、中空回転軸２′及び
連通管７を経て噴出口７′から噴出し、その力で中空回
転軸が回転を始める。ミキサーＣ同様に起泡性液を供給
して泡をつくることができるが説明が重複するので省略
する。

第６図のミキサーＥは、ミキサーＣの原動機６を容器５
の下端に設け、外気の導入を中空回転軸での上端から行
うようにしたものであり、通孔１０に代えて外気に連通
する空気室５′が設けられている。その機能及び用途は
ミキサーＣと同一であるので説明を省略する。

以上ミキサーＣ〜Ｅについて説明したが、何れも連通管
７に代えて、第９図に示されるように中空回転軸２′に
送り羽根１４を取付け、別途に円管状連通管１５を取付
けてもよく、第１０図に示されるように中空回転軸２′
に取付けた円管状連通管１５に送り羽根１５を取付けて
もよい。また連通管７および１５には両側端部側面に対
照的に噴出口が設けられているが、ミキサーＣ及びＥに
使用する連通管はその側面に噴出口を設けることなく、
連通管の両側端面を開口した状態で使用し噴出口に代え
ることができる。

ミキサーＣ〜Ｅに起泡性液を供給して泡をつくることは
前に説明したが、供給管８から水等の液体や泥状物を供
給してもこれらに含泡させることができ、卵や卵白を供
給すると含泡した卵や卵白が溶融したチョコレートを供
給すると含泡した溶融チョコレートを得る。この場合固
化しないように加熱装置や保温装置を付加してもよい。

そして合成樹脂系を含泡させることもミキサーＡ、Ｂで
説明した通りである。また供給管８から水を供給し別途
に設けた供給管から小麦粉を供給すると、よく混練され
た含泡混練物を得る。供給管を複数設けることにより種
々の混練物をつくることができるが、含泡させたくない
場合はミキサーＣの通孔及びミキサーＥの空気室を閉す
か、ミキサーＤの連通管を容器５の外に移せばよい。そ
してこのような場合ミキサーＣおよびＥには噴出口は必
要ではなく、中空回転軸、連通管共に中実であってもよ
い。

ミキサーをこのようにすると非含泡混練物を得る。

以上の混練物の製造の他に泡の利用法は多々考えられる
。例えばミキサーＣまたはＥを水の中に入れ、通孔１０
または空気室５′をホースにつないでホースの他端を水
上の外気に接せしめ、原動機６を作動させると水中に微
小な泡をつくり、泡風呂、養鰻池における酸素の供給、
汚染した湖沼や河の浄化、下水処理場における汚水や工
場排水の浄化等に効果的である。またミキサＤはこれを
水中に入れ、空気室につないだホースを介して地上やブ
イ或いは船上等のコンプレッサーから加圧空気を送るこ
とにより、上記同様の用途に供される。尚このような用
途の場合は容器の上下面をできるだけ開口し、容器内に
水流をつくることが望ましい。供給管と吐出管は必ずし
も必要ではない。

この発明ではミキサーＡまたはＢの網材３と４の間に送
り羽根を取付けることができる。またミキサーＣ〜Ｅで
は網材３と４の間または最上部の網材の上方に下向きの
送り羽根を取付け、泡の浮上をよくせいして切泡揃泡を
更に良好にしてもよい。また網材３と４は角度を９０°
変えて回転軸に取付けることが望ましいが、泡や混練物
が伴走回転しない範囲で角度を小さくすることができ、
回転数にもよるが３０°〜９０°程度に押えると良好で
ある。また網材を取付ける両側の■材の取付角度を変え
て網材を取付けると勾配を生じ、送り作用を付加させる
こともできる。

従来のミキサーは撹拌混練の概念に基づいてつくられて
おり、粉体の団塊を砕いて細分化することは極めて困難
である。また泡を砕いて細分化し揃泡することもできな
い。また網材を同一面上にあるように回転軸に取付けて
混練したところ、低速回転例えば毎分４０回転では切泡
揃泡されたが、泡の大きさが比較的に大きく、回転数を
大にすると泡が網材と伴走回転し、切泡揃泡を良好に行
うことができなかった。また低速回転では網材を使用し
ても団塊を砕いて細分化することは困難である。

しかるに角度を変えて網材を取付けたミキサーでは、減
速機を使用せずに回転シャフトをモーターの回転軸に連
結して回転させたところ、泡が網材と伴走回転すること
なく均一微小な泡を得ることができた。セメントスラリ
ーの混練においても団塊を生じなかった。これは回転中
の網材がその前面の混練物や泡を押すとき、横側の混練
物や泡は網材の作用をあまり受けておらず、前面とその
横側の混練物が共同して網材に抵抗し、このため伴走回
転せず、泡や団塊が細分化されるものと考えられる。

尚この発明でいう網材とは、金網、有孔エキスパンドメ
タル、ワイヤメッシュ、格子状有孔板等、類似効果を奏
するものも含めて総称する。

また、連通管及び送り羽根も、網材を取付ける■材同様
にリングを介して取付けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はミキサー１例の概略断面図、第２図は網材の配
設例を示す説明図、第３図はミキサー１例の概略断面図
、第４図〜第６図はミキサー３例の説明図、第７図は２
個のミキサーによる生コンクリートの製造法を示す説明
図、第８図〜第１０図は中空回転軸の下部３例を示す斜
視図、第１１図はスランプ値の自動調整制御系統１例を
示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 容器内に装備した回転軸に、角度を変えて交互に網材を
   取付けたことを特徴とするミキサー。