KR100270861B1

KR100270861B1 - 혼련방법 및 혼련장치

Info

Publication number: KR100270861B1
Application number: KR1019970009497A
Authority: KR
Inventors: 마타베이 마에다; 가즈이에 야마다; 아키라 우치다; 마사아키 미야타; 신이치 이가와; 히데토 가라사와
Original assignee: 마에다 야스지; 마에다 겐세쯔고우교 가부시키가이샤
Priority date: 1996-03-20
Filing date: 1997-03-20
Publication date: 2000-11-01
Also published as: DE69725911D1; DE69725911T2; EP0796650B1; CN1166374A; CN1066636C; US5947600A; EP0796650A1; ATE253404T1; KR970064664A

Abstract

이 발명은, 피혼련재료를 압축하여 잡아늘이고, 그것을 되접어 적층하고, 다시 압축하여 잡아늘인다는 효율적인 혼련을 기계적으로 하는 혼련방법 및 혼련장치를 제공한다.

그러기 위해서, 본 발명의 혼련장치는, 길이방향으로 단면형상이 점차 변화한 복수의 변형통로를 가지는 장치본체와, 이 장치본체의 입구측에 접속되고, 각 변형통로 내에 피혼련재료를 가압하여 보내는 재료압송수단을 구비하고, 이 장치본체의 입구측 끝단부에는, 각 변형통로의 각 입구부가 있는 배열패턴으로 형성되고, 장치 본체의 출구측 끝단부에는 상기 각 입구부의 배열패턴과는 다른 별개의 배열패턴으로 상기 각 변형통로의 각 출구부가 형성되어 있다. 이 장치 본체는, 복수의 엘레먼트를 직렬로 접속하여 구성할 수가 있다. 각 엘레먼트에는 복수의 변형통로가 형성되고, 이 변형통로의 입구부는, 엘레먼트의 한끝단부에 있어서, 칸막이벽에 의해서 예를들면 정방형상으로 형성되고, 또, 출구부는, 엘레먼트의 다른 끝단부에는 일렬로 동시에 상하로 겹치는 장방형상으로 형성되어 있다. 이에 의해 유동성의 피혼련재료가 장치본체 내에 가압하여 보내지면 그 피혼련재료의 단면형상이 변형통로의 단면형상에 대응하여 연속적으로 변화하기 때문에, 피혼련재료에 압축작용과 그에 의한 변형작용이 부여되고, 그 결과 직접적인 가동부분이 없고, 그렇기 때문에, 마모나 손상방지가 생기지 않는 비교적 단순한 구조의 기계적인 장치에 의해 효율적인 혼련이 이루어진다.

Description

혼련방법 및 혼련장치

본 발명은, 유동성이 있는 피혼련재료를 혼련하는 혼련방법 및 혼련장치에 관한 것이며, 더 상세하게는 피혼련재료를 단면형상이 변화된 변형통로 내를 통함으로써 피혼련재료 자체의 단면형상을 변화시켜서 혼련하는 혼련방법 및 혼련장치에 관한 것이다.

종래, 혼련을 필요로 하는 재료에는, 여러 가지의 것이 있다. 그 재료는, 예를들면, 식품으로서 애용되고 있는 가락국수나 메밀국수 등 면류의 재료이며, 그 이외에, 반죽제품의 재료, 나아가서는, 모르타르나 콘크리트 등이다.

이와 같은 혼련을 필요로 하는 피혼련재료는, 혼련할수록 바람직한 성상(性狀) 혹은, 양호한 성질이나 물성을 나타내는 경우가 많고, 따라서, 그러한 피혼련재료의 경우에는, 미리 충분한 혼련작업을 필요로 한다.

그런데, 종래의 혼련방법은, 그 혼련방식에 따라서, 사발형, 조개형, 롤형 등의 믹서(혼련장치)가 있으며, 이들은 기계적으로 행하기 때문에 어느 것이나 다량의 재료를 혼련하는 데에 적합하다. 그러나, 이러한 종래의 혼련장치에서는 그 혼련하는 재료에 따라서는 확실히 유효하지만, 혼련에 요하는 에너지나 시간의 관점에서 검토한 경우, 그다지 효율적이지 않은 것이 알려져 있다.

예를들면, 아카오 요지, 신도 히사카즈, 안헬·에르난의 연구보고인 [혼련시스템의 합성과 그 최적층형성]{분체공학회지 vol 17, No. 11 (1982)}에는 가장 빨리 완전혼합상태에 도달하는 공급층(최적층)은 이동혼합의 기본 모델의 겹쳐 포개는 조작에 의해 얻어지는 층형상 혼합물, 즉, 압축하여 2분하고, 반분을 위해 쌓는 조작을 반복하여 얻어지는 층형상 혼합물에 대응하고 있다고 기재되어 있다.

그점, 옛부터 행해지고 있는 수법, 예를들면, 손수 만든 빵등과 같이, 반죽재료를 압축하여 잡아 늘이고, 그것을 되접어 적층하고, 다시 압축하여 잡아늘이는 혼련방법은, 매우 효율적임을 이해할 수 있다. 만일 그 되접음과 압축의 공정을 30회 행한다고 한다면, 2의 30승=10억회 전후나 혼련한 것에 상당한다. 여기서, 만약, 압축하기 전에 3층 또는 4층으로 한 상태에서 압축하는 혼련방법을 한다고 하면, 상기의 예에서는 2의 30승에 대응하는 수치가 3의 30승 흑은 4의 30승이 되어, 더 효율이 좋아지는 것을 상정할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이, 사발형, 조개형, 롤형 등의 종래로부터 다용되고 있는 믹서(혼련장치)의 경우, 어느 것이나 기계적으로 가동하는 부분이 많기 때문에, 그만큼, 마모나 손상도 발생하기 쉽다. 또한 장치 자체도 비교적 고가가 된다. 이러한 점은, 특히 건축토목 분야에서, 가는 골재나 굵은 골재등의 입자를 포함하는 모르타르나 콘크리트 등을 피혼련재료로 하는 경우에는 현저하다.

본 발명의 목적은, 피혼련재료를 압축하여 잡아 늘이고, 그것을 되접어 적층하고, 다시 압축하여 잡아 늘인다는 효율적인 혼련을 기계적으로 하는 혼련방법 및 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 피혼련재료를 통로를 통하면서 그 통로 자체의 단면형상을 변화시킴으로써 피혼련재료의 압축이나 잡아늘임을 하는 혼련방법 및 혼련장치를 제공하는 데에 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 피혼련재료를 복수의 통로를 통하면서, 그 통로 자체의 단면형상을 변화시킴과 동시에, 그들의 통로의 입구부의 배열과 출구부의 배열을 변화시킴으로써 피혼련재료를 혼련하는 혼련방법 및 혼련장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 직접적인 가동부분을 없앰으로써 마모나 손상방지도 아울러 도모할 수 있는 혼련장치를 제공하는 데에 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 피혼련재료를 복수의 통로를 통하면서 그 통로 자체의 단면형상을 변화시킴으로써 퍼혼련재료의 압축이나 잡아늘임을 함과 동시에, 각 통로를 통하는 피혼련재료의 합류타이밍을 조정하여 혼련함으로써 혼련을 위한 효율화를 더욱 도모하는 혼련방법 및 혼련장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 피혼련재료를 복수의 통로에 통하면서 그 통로자체의 단면형상을 변화시킴으로써 피혼련재료의 압축이나 늘림을 하는 혼련장치를 콘크리트의 타설에 사용하는 데에 있다.

본 발명의 혼련방법으로서, 상술한 기술적 과제를 해결하기 위해 이하와 같이 구성되어 있다 즉, 본 발명은, 콘크리트 또는 모르타르를, 단면형상이 변화하는 변형통로내를 통과함으로써 혼련하는 방법으로서, 상기 변형통로의 단면형상을, 그 입구부로부터 출구부를 향하여 연속적으로 변화시키고, 그 변형통로의 입구부로부터 상기 피혼련재료를 펌프장치에 의해 가압하여 보냄으로써 그 콘크리트 또는 모르타르의 단면형상을, 변형통로의 단면형상에 대응하도록 연속적으로 변화시켜서 통과함으로써 혼련하는 공정을 가지며, 이 공정에서는, 각 변형통로의 입구부와 출구부의 사이에서 각 변형통로내를 흐르는 콘크리트 또는 모르타르를 합류시키는 혼합공정과, 합류한 콘크리트 또는 모르타르를 분할하여 각 변형통로로 각각 흐르게 하는 분할공정을 포함한다.

이와같은 본 발명의 혼련방법에 있어서, 각 변형통로 내를 흐르는 피혼련재료가 서류 합류하는 타이밍을 서로 어긋나게 하여 합류조정을 하도록 하는 것이 바람직하다.

이 경우, 합류조정을 변형통로 자체의 길이를 변화시키거나, 또는 바이패스 통로를 설치함으로써 변형통로의 실질적인 길이를 변화시키는 등의 방법에 의해서 할 수도 있다.

또, 본 발명은 혼련장치로서, 상술한 기술적과제를 해결하기 위해 이하와 같이 구성되어 있다. 즉, 본 발명은, 콘크리트 또는 모르타르를, 단면형상이 변화한 변형통로내를 통과함으로써 혼련하기 위한 장치로서, 상기 변형통로를 가지는 장치 본체와, 그 변형통로의 입구부측에 접속되고 그 변형통로내에 콘크리트 또는 모르타르를 가압하여 보내기 위한 펌프장치를 구비하며, 상기 장치 본체는, 병행배치된 복수의 변형통로를 포함하고 각 변형통로는, 그 단면형상이 입구부로부터 출구부를 향하여 연속적으로 변화하고, 그들 각 변형통로의 입구부와 출구부의 사이에, 각 변형통로를 통과하는 콘크리트 또는 모르타르를 합류시키는 합류수단과 합류한 콘크리트 또는 모르타르를 분할하여 각 변형통로로 흐르게 하는 분할수단을 설치하고 있다.

또, 본 발명의 혼련장치는, 적어도 하나의 상기 변형통로 내를 흐르는 피혼련재료와 다른 상기 변형통로를 흐르는 피혼련재료와의 합류 타이밍을 어긋나게 하는 합류조정수단을 설치할 수가 있다. 이 합류조정수단은 변형통로 자체의 길이를 바꿈으로써 구성할 수가 있다. 또 이 합류조정수단으로서, 바이패스 통로를 설치하여 변형통로의 실질적인 길이를 변화시킴으로써 구성하는 것도 바람직 하다.

또한, 본 발명의 혼련장치에 있어서, 상기 장치 본체는, 상기 변형통로의 방향으로 직렬로 접속되는 복수개의 엘레먼트로 이루어지고, 각 엘레먼트의 단부에는, 인접하는 엘레먼트 끼리를 접속하기 위한 플랜지가 설치되며, 각 엘레먼트는, 병행배치된 복수의 변형통로를 구비하고, 그들 각 변형통로의 입구부와 출구부 중 서로 인접하는 한쪽의 엘레먼트의 출구부에 대하여 다른쪽의 엘레먼트의 입구부가 접속되며, 그들 출구부와 입구부의 접속부분에 상기 합류수단 및 분할수단이 설치되어 있다.

또, 본 발명의 혼련장치에 있어서, 복수의 변형통로가 다수의 칸막이벽에 의해서 엘레먼트 내에 형성되는 경우, 각 변형통로의 각 입구부는 세로방향으로 긴 장방형상으로 형성되고, 각 변형통로의 출구부는 적어도 일렬로 동시에 상하로 겹치는 가로방향으로 긴 장방형상으로 형성할 수도 있다.

제1도는, 본 발명에 있어서의 제1실시예에 관한 혼련장치(S)를 나타낸 개략 구성 도이며 제2도는 이 혼련장치(S)에 있어서의 장치 본체를 구성하고 있는 하나의 엘레먼트를 나타낸 사시도, 제3도는 두 개의 엘레먼트를 접속한 상태를 나타낸 사시도이다.

우선, 제1도에 나타낸 제1실시예에 있어서의 혼련장치(S)의 개략 구성에 관하여 설명한다. 이 혼련장치(S)는, 기본적으로, 재료 투입수단과, 재료압송수단과, 재료 혼합수단으로 구성되어 있다. 재료 투입수단은, 이른바 호퍼(10)로 이루어지며, 예를 들면 피혼련재료가 콘크리트나 모르타르의 경우 그에 필요한 재료를 미리 혼합하여 적당한 유동성을 가지도록 조정한 것을 저장하고, 재료 압송수단에 공급한다. 재료 압송수단은, 예를 들면, 콘크리트 등의 압송용펌프(20)로 이루어지며, 재료 혼합수단(장치 본체(30))에 대해서, 피혼련재료를 가압하여 보낸다.

이 재료 혼합수단인 장치 본체(30)는, 동일 구성의 엘레먼트(31)를 3개 직렬로 접속하여 구성되어 있다. 그리고, 피혼련재료는 이 장치 본체(30)의 각 엘레먼트(31) 내를 연속적으로 통과함으로써 혼련되어, 배출구(34)로부터 배출된다.

각 엘레먼트(31)의 끝단부에는, 제2도 및 제3도에 나타낸 바와 같이, 엘레먼트(31)를 서로 접속하기 위한 플랜지(F)가 설치되어 있다. 이들의 각 엘레먼트(31)는, 그 플랜지(F,F)끼리를, 이것에 형성되어 있는 복수의 볼트구멍(f1)을 이용하여 볼트고정함으로써 직렬로 접속된다.

각 엘레먼트(31)는, 같은 방향으로 나란히 배치된 2개의 변형통로(32,33)를 구비한다. 제3도에 나타낸 바와 같이, 각 변형통로(32,33)의 출구부가 형성되어 있는 한쪽의 엘레먼트(31)의 끝단부는, 입구부가 형성되어 있는 다른 쪽의 엘레먼트(31)의 끝단부에 접속된다. 그리고, 2개의 엘레먼트(31)의 접속부인 출구측 끝단부와 입구측 끝단부에 형성되어 있는 각 변형통로의 각 출구부와 각 입구부가 장치 본체 내 중간부에서의 피혼련재료의 합류분할수단이 된다.

즉, 제2도에 있어서, 이 엘레먼트(31)를 끝단면측에서 보면, 엘레먼트(31)의 한끝단부 및 다른 끝단부에서의 정방형상의 개구는, 중앙에 칸막이벽(35,36)을 각각 설치하여 2개의 입구부 및 2개의 출구부를 형성하고 있다. 그러나, 엘레먼트의 입구측 끝단부에서의 칸막이벽(35)과 엘레먼트의 출구측 끝단부에서의 칸막이벽(36)과는 서로 90도 방향을 달리하여 배치되어 있다.

따라서, 변형통로(32,33)의 2개의 입구부의 배열패턴은, 장방형상의 개구가 좌우로 나란히 형성되고, 또 2개의 출구부의 배열패턴은, 장방형상의 개구가 상하로 나란히 형성되어 있다. 이러한 엘레먼트(31)를 필요한 수만큼 직렬로 접속하여 이용하면, 각각의 접속부에 피혼련재료의 합류분할수단이 구성되게 된다.

다음에, 변형통로(32,33)의 구체적 형상에 관하여 설명하면 각 변형통로(32,33)는, 그 단면형상이 입구부로부터 출구부를 향하여 연속적으로 변화하고 있다. 그 변화의 양태에 관해서는, 각 변형통로(32,33) 모두, 임의의 위치에서의 단면적은 입구부로부터 출구부까지 같으며, 단면형상만이 연속적으로 변화하고 있다. 즉, 입구부는 세로가 긴 장방형이며, 입구부와 출구부의 중간부에서는 그 단면형상이 정방형이 되고, 출구부에서는 가로가 긴 장방형이 되도록 형성되어 있다. 그리고, 변형통로(32,33)의 길이는 같다.

따라서, 각 변형통로(32,33)를 통하는 피혼련재료는, 그 단면형상이 세로가 긴 장방형으로부터 서서히 정방형으로 변화하고, 거기에서 다시 가로가 긴 장방형으로 서서히 변화하게 된다. 그리고, 출구측 끝단부에서는 상술한 바와 같이 가로가 긴 장방형이 2개 상하로 겹쳐진 패턴으로 출구부가 배열되어 있다. 그렇기 때문에 이 엘레먼트(31)의 출구측 끝단부로부터 나온 피혼련재료는 이어지는 다음의 엘레먼트(31)의 입구측 끝단부에서 다시 좌우로 2등분되게 된다. 피혼련재료의 이 변화상태가, 본 발명에서 의미하는 바의 합류와 분할이다.

이와 같은 제1실시예에 있어서의 혼련장치(S)를 이용한 혼련방법에 관해서, 그 공정도를 나타낸 제4도를 참조하면서 이하에 설명한다. 또한, 이 공정도는, 엘레먼트(31)를 2개(2단) 접속한 경우에서의 피혼련재료의 단면의 변화양태를, 각 엘레먼트(31)의 입구측 끝단부, 중간부, 출구측 끝단부의 영역에 관하여 모델도로 나타내고 있다.

이 제4도로부터 명확히 이해할 수 있듯이, 우선, 압송용 펌프(20)에 의해서 가압되어 보내지는 피혼련재료는, 1단째의 엘레먼트(31)에 의해서, 입구측끝단부에서 A, B의 2개로 분할된다. 이 분할된 피혼련재료의 각 단면형상은 모두 세로가 긴 장방형이다.

다음에, 이 1 단째의 중간에 있어서는, 피혼련재료(A,B)의 단면형상은 모두 정방형으로 변화하고, 또한, 1단째의 출구측 끝단부에 있어서는 모두 가로가 긴 장방형으로 변화한다. 따라서, 피혼련재료(A,B)의 각 단면형상은, 세로가 긴 장방형→정방형→가로로 긴 장방형으로 변화한다. 이 변화하는 과정에 있어서, 각 변형통로(32,33)의 내벽면에 의해서 연속적인 압축작용을 받게 된다. 그 결과, 피혼련재료 자체에, 특히 단면의 지름방향에 관한 연속적인 대류현상이 발생하고, 이에 의해 제1 차의 혼련작용이 이루어진다.

다음에, 2단째의 엘레먼트(31)의 입구측 끝단부에 있어서의 칸막이벽(35)은, 1단째의 엘레먼트의 출구측 끝단부의 칸막이벽(36)과 직각으로 교차하고 있으므로, 1단째의 엘레먼트의 출구 끝단부로부터 나와서, 상하로 적층한 피혼련재료(A,B)는, 제4도에 나타낸 바와 같이 좌우로 분할되어 A/B의 적층체와 A/B의 적층체로 나누어진다. 그리고, 각 변형통로(32,33)의 각각에 관해서, 피혼련재료(A/B)의 적층체가 흐르게 된다. 즉, 2단째의 엘레먼트(31)의 입구측 끝단부에서는, 피혼련재료(A,B)의 일부가 각각 변형통로(32,33) 내에서 상하로 겹쳐서 합류하고, 각 통로 내의 적층체에서의 단면형상은 모두 세로가 긴 장방형이 된다.

다음에, 2단째의 중간부에 있어서는, 피혼련재료(A/B)의 각 적층체의 단면형상이 전체적으로 정방형상으로 변화하고, 그리고 출구측 끝단부에 있어서는 모두 가로가 긴 장방형으로 변화한다. 이 2단째에 있어서도 피혼련재료(A/B)의 적층체는, 세로가 긴 장방형→정방형→가로가 긴 장방형으로 변화한다. 그리고 그 변화과정에 있어서, 각 변형통로(32,33)의 내벽면에 의해서 연속적인 압축작용을 받게 된다. 그 결과, 피혼련재료 자체에, 특히 단면의 지름방향에 관하여 연속적인 대류현상이 발생하고, 이에 의해 제2차의 혼련작용이 이루어진다.

3단째에 관해서는, 특별히 도시되어 있지 않으나, 3단째의 입구측 끝단부에서는, 제4도에 표시된 2단째의 출구측 끝단부에서의 최종의 적층체에 가상선(X1)을 부가하여 나타낸 바와 같이 좌우로 분할되고, A/B/A/B와 같이 피혼련재료가 상하로 겹쳐서 합류하여 적층한다. 이후는, 1단째, 2단째와 마찬가지로 하여 혼련된다.

제5도는, 본 발명의 제2의 실시예에 관한 혼련장치(S)에 있어서, 장치 본체를 구성하는 하나의 엘레먼트(41)를 나타내고 있다. 이 엘레먼트(41)는 상술한 제1의 실시예와 같은 취지에 의거하여 4개의 변형통로(42,43,44,45)를 구비하고 있다. 이 실시예에서도, 엘레먼트(41)는, 접속용의 플랜지(F)를 가지는 끝단부측의 개구가 전체적으로 정방형이다.

그러나, 각 변형통로(42,43,44,45)의 입구부는, 세로로 연장되는 3개의 칸막이벽(46,47,48)에 의해서 정방형인 엘레먼트(41)의 입구측 끝단부에서의 개구를 4개로 세로로 분할한 형태의 좁다란 장방형으로 형성되어 있다. 또, 각 출구부는 가로로 연장되는 3개의 칸막이벽(49,50,51)에 의해서 가로로 긴 장방형으로 형성되어 있다. 변형통로(42)의 입구부는, 위로부터 2번째의 출구부에 연이어 통하고, 변형통로(43)의 입구부는, 최상부의 출구부에 연이어 통하고, 변형통로(44)의 입구부는, 최하부의 출구부에 연이어 통하고, 변형통로(45)의 입구부는, 위에서 3번째의 출구부에 연이어 통하고 있다.

각 변형통로(42,43,44,45)의 각각의 길이방향에서의 단면형상의 변화에 관해서는 앞의 실시예에서 나타낸 엘레먼트(31)의 경우와 기본적으로 같다. 단, 엘레먼트(41) 전체의 윤곽으로서는 4개의 변형통로를 구비하고 있는 관계로 상이하다.

제6도는, 이 엘레먼트(41)를 2개 접속하여 구성된 장치 본체를 이용한 혼련방법의 공정도를 나타낸다. 따라서 1단째 및 2단째의 각 엘레먼트(41)의 입구측 끝단부의 개구는, 모두 세로로 긴 장방형상의 입구부가 4개 늘어서는 형태가 되도록 칸막이되어 있다. 이에 의해, 제1 단째의 엘레먼트(41)에 들어간 피혼련재료 A,B,C,D로 분할되고, 2단째의 엘레먼트(41)의 출구측 끝단부에서는 각 열이 가로가 긴 16층으로 중첩되어 합류된다.

여기서, 가상선(X3)은 다음의 3단째 분할선을 나타내고 있다.

제7도는, 본 발명의 제3실시예에 관한 혼련장치(S)를 나타낸 개략 구성도이며, 제8도는, 그 혼련장치에서의 장치 본체를 구성하는 하나의 엘레먼트(61)를 나타낸 사시도, 제9도는 2개의 엘레먼트(61)를 접속한 상태를 나타낸 사시도이다.

제7도에 나타낸 제3의 실시예에 관한 혼련장치(S)에서는, 엘레먼트의 구성을 다르게 하는 것 이외는 제1도에 표시된 제1의 실시예에 관한 혼련장치(S)와 실질적으로 같다. 따라서, 이 제3의 실시예에서는 장치 본체를 구성하는 엘레먼트(61)에 관해서만 설명한다.

각 엘레먼트(61)의 끝단부에는, 제8도 및 제9도에 나타낸 바와 같이 엘레먼트(61)를 서로 접속하기 위한 플랜지(F)가 설치되어 있다 이들의 각 엘레먼트(31)는, 그 플랜지(F,F)끼리를 이것에 형성되어 있는 복수의 볼트구멍(f1)을 이용하여 볼트고정함으로써 직렬로 접속된다.

각 엘레먼트(61)는, 같은 방향으로 나란히 배치된 2개의 변형통로(62,62)를 구비한다. 제9도에 나타낸 바와같이, 각 변형통로(62,63)의 출구부가 형성되어 있는 한쪽의 엘레먼트(61)의 끝단부는, 입구부가 형성되어 있는 다른쪽의 엘레먼트(61)의 끝단부에 접속된다. 그리고, 2개의 엘레먼트(61)의 접속부인 출구측 끝단부와 입구측 끝단부에 형성되어 있는 각 변형통로의 각 출구부와 각 입구부가 장치 본체 내 중간부에서의 피혼련재료의 합류분할수단이 된다.

즉, 제9도에 있어서, 이 엘레먼트(61)를 끝단면측에서 보면, 엘레먼트(61)의 한끝단부 및 이 다른 끝단부에서의 정방형상의 개구는, 중앙에 칸막이벽(64,65)을 각각 설치하여 2개의 입구부 및 2개의 출구부를 형성하고 있다. 그러나, 입구측의 엘레먼트 끝단부에서의 칸막이벽(64)과 출구측의 엘레먼트 끝단부에서의 칸막이 벽(65)과는 서로 90도 방향을 달리하여 배치되어 있다. 따라서, 변형통로(62,63)의 2개의 입구부의 배열패턴은, 장방형상의 개구가 좌우로 나란히 형성되고 또 2개의 출구부의 배열패턴은, 장방형상의 개구가 상하로 나란히 형성되어 있다. 이와같은 엘레먼트(61)를 필요한 수만큼 직렬로 접속하여 이용하면, 각각의 접속부에 피혼련재료의 합류분할수단이 구성되게 된다.

다음에, 변형통로(62,63)의 구체적 형상에 관하여 설명하면, 각 변형통로(62,63)는, 그 단면형상이 입구부로부터 출구부를 향하여 연속적으로 변화하고 있다. 그 변화의 양태에 관해서는, 각 변형통로(62,63) 모두, 임의의 위치에서의 단면적은, 입구부에서 출구부까지 같고, 단면형상만이 연속적으로 변화하고 있다. 즉, 입구부는 세로로 긴 장방형이며, 입구부와 출구부의 중간부에서는 그 단면형상이 정방형이 되고, 출구부에서는 가로로 긴 장방형이 되도록 형성되어 있다.

따라서, 각 변형통로(62,63)를 통하는 피혼련재료는, 그 단면형상이 세로로 긴 장방형으로부터 서서히 정방형으로 변화하고, 거기에서 다시 가로로 긴 장방형으로 서서히 변화하게 된다. 그리고, 출구측 끝단부에서는 상술한 바와 같이 가로로 긴 장방형이 2개 상하로 겹쳐진 패턴으로 출구부가 배열되어 있다.

그렇기 때문에 이 엘레먼트(61)의 출구측 끝단부로부터 나온 피혼련재료는 이어지는 다음의 엘레먼트(61)의 입구측 끝단부에서 다시 좌우로 2등분되게 된다. 피혼련재료의 이 변화상태가, 본 발명에서 의미하는 바의 합류와 분할이다.

변형통로(62)와 변형통로(63)는, 도시와 같이 그 길이가 상이하다. 즉, 변형통로(62)는 위쪽으로 굴곡하여 있고, 변형통로(63)는 거의 똑바로 연장하여 있다. 그 결과, 변형통로(62)는 변형통로(63)보다도 실질적으로 길어져 있다. 따라서, 엘레먼트(61)의 출구측에서는, 변형통로(62)를 흐르는 피혼련재료는, 변형통로(63)를 흐르는 피혼련재료 보다도 늦게 도달하고, 서로 합류할 때의 타이밍이 서로 어긋난다.

이와 같은 제3실시예에 있어서의 혼련장치(5)를 이용한 경우의 혼련상태에 관해서는, 상술한 바와 같이 엘레먼트(61)의 출구측 끝단부에 있어서는 변형통로(62)를 흐르는 피혼련재료와 변형통로(63)를 흐르는 피혼련재료와의 도달시간에 차이가 있을 뿐으로, 혼련상태는 제4도의 공정도로 나타낸 경우와 같다.

제10도는 본 발명의 제4실시예에 관한 혼련장치(S)에 있어서, 장치본체를 구성하는 하나의 엘레먼트(71)를 나타내고 있다. 이 엘레먼트(71)는 상술한 제3실시예와 마찬가지의 취지에 의거하여 4개의 변형통로(72,73,74,75)를 구비하고 있다. 이 실시예에서도, 엘레먼트(71)는, 접속용의 플랜지(F)를 가지는 끝단부측의 개구가 전체적으로 정방형이다.

그러나, 각 변형통로(72,73,74,75)의 입구부는, 세로로 연장되는 3개의 칸막이벽(76,77,78)에 의해서 엘레먼트(71)의 입구측 끝단부에서의 개구를 4개로 세로분할한 좁다란 장방형으로 형성되어 있다. 또, 각 출구부는 가로로 연장되는 3개의 칸막이벽(79,80,81)에 의해서 가로로 긴 장방형으로 형성되어 있다.

변형통로(72,73,74,75)의 각각의 길이방향에서의 단면형상의 변화에 관해서는, 앞의 예에서 나타낸 엘레먼트(61)의 경우와 기본적으로 같다 단, 이 예에서는, 각 변형통로(72,73,74,75)의 길이가 모두 상이하다. 구체적으로는 변형통로(73)가 가장 길고, 다음에 변형통로(72,74)의 순이며, 변형통로(75)가 가장 짧게 형성되어 있다.

이들의 각 엘레먼트(71)는, 그 플랜지(F,F)끼리를, 이것에 형성되어 있는 복수의 볼트구멍(f1)을 이용하여 볼트고정함으로써 제11도에 표시된 바와 같이 직렬로 접속된다. 이리하여 복수의 엘레먼트(71)가 접속되었을 때, 그 접속부에는 상술한 실시예와 마찬가지로 피혼련재료의 합류분할수단이 구성되게 된다.

이 제4실시예에 관한 혼련장치(S)를 이용한 경우의 혼련상태에 관해서는, 상술한 바와 같이 각 변형통로(72∼75)를 각각 흐르는 피혼련재료의 엘레먼트(71)의 출구측 끝단부로의 도달시간에 차이가 있을 뿐으로, 제6도의 공정도에서 나타낸 경우와 같다.

이와 같이, 각 변형통로의 길이를 변화시킴으로써, 더욱 전후방향으로도 혼련작용이 발생하므로, 각 변형통로의 전체에 관해서 서로 길이를 변화시키도록 하는 것이, 가일층 혼련효율의 향상을 도모하는 점에서 매우 바람직한 것을 이해할 수 있다. 물론, 각 변형통로의 길이에 관해서는, 적어도 하나의 변형통로의 길이가, 다른 변형통로의 길이와 상이하면 좋다.

이와 같이 각 변형통로 내를 흐르는 피혼련재료 상호의 합류타이밍을 변화시킴(합류조정을 함)으로써, 단면방향 뿐 아니라 이른바 전후방향으로도 혼련 작용을 발휘시킬 수가 있다. 이와 같은 합류 타이밍을 바꾼다는 관점에서 보면, 상기의 예와 같이 각 변형통로의 길이를 바꾼다는 생각 외에, 각 변형통로의 굵기를 바꾸거나, 혹은 바이패스 통로를 설치하는 방법도 고려된다.

제12도는, 본 발명의 제5실시예에 관한 혼련장치(S)를 개념적으로 나타내고 있다. 이 혼련장치(S)는, 바이패스 통로를 설치함으로써, 합류조정을 하는 것이다. 이하, 이 실시형태에 관하여 설명하면, 이 혼련장치(S)는 직렬로 연결된 다수의 엘레먼트(91)를 구비하고 있다. 그리고, 몇 개의 엘레먼트(91)에는, 바이패스 통로(92,93)가 설치되어 있다. 바이패스 통로(92)는, 1단째에서의 엘레먼트(91)의 변형통로 하나와, 3단째에서의 엘레먼트(91) 내의 변형통로의 하나를 연결하고 있다. 변형통로(93)는, 2단째와 4단째의 엘레먼트 내의 변형통로 끼리를 연결하고 있다.

따라서, 피혼련재료가 펌프(94)에 의해서 1단째의 엘레먼트(91)에 가압되어 보내지면, 그 1단째의 엘레먼트(91)의 각 변형통로를 흐르는 도중에서, 바이패스 통로(92)의, 어느 변형통로를 흐르는 피혼련재료가 3단째의 엘레먼트(91)의 변형통로 내로 흘러들어간다. 또, 2단째에서의 엘레먼트(91)의 변형통로를 흐르는 피혼련재료는, 바이패스 통로(93)를 통하여 4단째의 엘레먼트(91)의 변형통로 내에 흘러들어간다. 그 결과, 각 엘레먼트(91)의 각각의 변형통로를 흐르는 피혼련재료가 전후하여 합류하거나 분할되게 되며, 이에 의해 합류조정이 연속하여 행해진다.

한편, 혼련장치에 대한 피혼련재료의 투입방법에 관해서 검토해 본 경우, 1단째의 엘레먼트(91)의 입구부만으로부터 눌러넣는 것 뿐만이 아니라, 그 입구부 이외의 부분으로 부터도 투입하는 편이 좋은 경우도 고려된다.

제13도는, 그러한 사고방식을 실시하기에 적합한 제6실시예에 관한 혼련장치(S)를 개념적으로 나타낸 것이며, 제14도는 이 제6실시예에 관한 혼련장치(S)의 장치 본체를 구성하는 하나의 엘레먼트(101)를 나타내고 있다. 이들의 도면에서 이해할 수 있듯이, 이 예에 의한 혼련장치(S)는, 직렬로 복수 접속되어 이용되는 엘레먼트(101) 중의 적어도 하나의 엘레먼트(101)가 외부 투입관(112)을 가지고 있다.

그리고, 이 외부 투입관(112)에는, 재료투입호퍼(113)내의 재료를 압송용 펌프(114)에 의해 가압하여 보내기 위한 재료 압송수단이 접속되어 있다. 물론, 이 혼련장치(S)는, 주된 피혼련재료가, 호퍼(10)를 구비하는 재료 투입수단으로 부터, 압송용 펌프(20)에 의해서 가압되어 장치 본체(100)에 보내지도록 구성되어 있다.

외부 투입관(112)을 엘레먼트(101)에 설치하는 위치에 관해서는, 제작성의 점에서, 제14도에 나타낸 바와 같이 상부에 위치하는 변형통로(103)의 외측등이 적합하다. 또, 그 부착구조로서는, 양끝단에 플랜지(112a,112b)등을 설치하여 떼고 붙이기 식으로 구성하여 두는 것이 바람직하다. 또한, 이 제14도에 나타낸 엘레먼트(101)는, 4개의 변형통로(102,103,104,105)를 가진다. 따라서, 이 예에서는, 외부 투입관(112)은 변형통로(103)내에 재료를 투입한다.

또한 여기서 이용할 수 있는 엘레먼트(101)에 관해서는, 복수의 변형통로를 가지는 것이라면, 그 변형통로의 길이나 굵기가 상이한 것, 또는 바이패스 통로를 가지는 것 등, 특별히 한정되지 않음을 이해할 수 있다. 또, 투입할 재료에 관해서도, 주요 피혼련재료와 동종의 재료 또는 필요에 따라서 다른 종류의 재료를 투입하는 것도 가능하다.

제15도는, 콘크리트의 타설에 이용한 본 발명의 제7실시예에 관한 콘크리트 타설용 혼련장치(K)를 나타내고 있다. 일반적으로, 콘크리트를 타설하여 콘크리트 구조물 등을 시공하는 경우, 콘크리트를 미리 충분히 혼련하고 나서 타설할 필요가 있다. 충분히 혼련함으로써, 필요하고도 균일한 유동성의 확보나 경화 후에서의 콘크리트 강도의 향상등을 도모할 수 있기 때문이다.

콘크리트를 타설할 때에는, 콘크리트 펌프차를 이용하고 있다. 콘크리트 펌프차는, 펌프장치의 토출부에 호스나 관로를 접속하고, 콘크리트 펌프차로부터 상당히 떨어진 장소의 높은 곳 또는 낮은 곳에서의 콘크리트 타설장소에 용이하게 콘크리트를 압송한다.

그러나, 이와 같이, 호스나 관로를 이용하여 콘크리트를 압송함으로써 타설하는 것만으로는, 그 압송경로의 출구측에서 콘크리트 자체에 분리현상이 생긴다. 즉, 콘크리트는, 압송경로 내를 펌프 등에 의해서 가압된 상태로 보내지므로, 그 압송과정에서는, 입자직경이 작고 유동화하기 쉬운 모르타르분이 외측에, 반대로 입자직경이 큰 굵은 골재가 내측에 위치하는 상태로 서서히 이행하면서 흐르는 현상이 생긴다.

이러한 콘크리트의 분리현상은, 일반적으로는 그다지 문제시되고 있지 않다. 왜냐하면, 콘크리트의 압송경로가 짧은 경우에는, 분리현상도 비교적 작고, 또, 콘크리트의 타설에 따른 다지는 작업 등에 의해, 실용상 문제가 생기지 않을 정도의 혼련상태로 타설할 수가 있기 때문이다.

그러나, 압송경로 내에서의 콘크리트의 분리현상은, 그 압송경로가 길어지면 질수록 현저해지는 문제가 있다. 따라서, 이와 같이 호스나 관로 등을 이용하여 콘크리트를 타설할 때에도, 역시, 타설전에 분리현상이 발생하지 않는 대책을 실행해 두는 것이 바람직하다.

콘크리트의 분리현상의 대소 즉, 혼련상태의 좋고나쁨은, 경화 후에서의 콘크리트 강도에 영향을 미칠 뿐 아니라, 타설 콘크리트 전체의 유동성에도 영향을 미치기 때문이다. 또, 분리현상에 의해 유동성이 부분적으로 저하하여 있는 경우, 그만큼, 콘크리트의 다지기 작업에도 수고가 든다.

본 발명의 제7실시예에 관한 콘크리트 타설용의 혼련장치(K)의 개략구성에 관하여 설명한다. 이 실시예의 콘크리트 타설용의 혼련장치(K)는, 콘크리트 믹서차(120)로부터 공급된 콘크리트(C1)를 압송하기 위한 콘크리트 펌프차(121)와, 이 펌프차(121)에 한끝단이 접속된 콘크리트 압송용 호스(122)와, 이 호스(122)의 다른 끝단부에 접속된 장치 본체(130)로 구성되어 있다. 장치 본체(130)는, 제16도에 표시된 엘레먼트(131)를 제17도에 나타낸 바와 같이 2개 직렬로 접속하여 구성되어 있다.

콘크리트 믹서차(120)에 의해서 공급되는 콘크리트(C1)는, 통상의 콘크리트와 같이 미리 충분히 혼련된 것이다. 그리고, 그 혼련된 콘크리트(C1)는 콘크리트 펌프차(121)의 콘크리트 압송용의 관로나 호스(압송경로)(122)를 이용하여 타설 장소까지 압송된다. 호스(122)는 아암(123)으로 지지되어 있다. 통상, 이 아암(123) 내에 도시하지 않은 관로가 설치된다.

호스(122)의 앞끝단부분은 아래쪽으로 향하고, 그 앞끝단부분에, 연결부재(124)를 통하여 장치 본체(130)가 접속되어 있다. 장치 본체(130)를 구성하고 있는 2개의 엘레먼트는, 기본적으로는 거의 동일한 구성이다. 이들 각 엘레먼트(131)는, 하류측 최종단의 엘레먼트의 출구 바깥주위에 플랜지(F)가 설치되어 있지 않은 점을 제외하면, 제2도에 나타낸 제1실시예에서 사용된 엘레먼트(31)와 실질적으로 같다. 따라서, 이 엘레먼트(131)의 상세한 설명은 생략한다. 타설되는 콘크리트(C1)는 이 혼련장치(S)의 각 엘레먼트(131)내를 연속적으로 통과함으로서 혼련 또는 혼합되고, 배출구(136)로부터 배출됨으로써 타설된다.

각 엘레먼트(131)는, 제17도에 나타낸 바와 같이, 끝단부에 설치된 플랜지(F)끼리를, 그것에 형성된 볼트구멍(f1)에 볼트(b)를 넣고, 너트(n)로 조임으로서 직렬로 접속된다. 1단째의 엘레먼트(131)의 입구측 끝단부에는, 연결부재(124)가 부착되어 있다. 이 연결부재(124)는, 단면이 원형인 호스(122)와, 끝단부가 각형인 엘레먼트(131)를 떼고 붙이기 가능하게 접속하기 위해 이용하는 죠인트이다. 따라서, 이 연결부재(124)는, 엘레먼트(131)와 일체로 설치해 둘 수도 있는데, 여기서는 연결할 양쪽의 부재의 단면형상 및 크기가 상이하므로, 별개 부재로서 구성하고 있다.

즉, 이 연결금속부재(124)는, 원형 레듀서(125)와 각형 레듀서(127)를 구비한다. 이 원형 레듀서(125)와 각형 레듀서(126)의 사이에는, 양자를 떼고 붙이기 가능하게 연결하기 위한 좌우 한쌍으로 된 꼭지쇠(125a,126a)가 각각 설치되어 있다. 이 꼭지쇠(125a,126a)에는, 예를들면 호스(122)끼리의 접속 금속부재로서 다용되고 있는 이른바 빅토릭 죠인트용 꼭지쇠를 이용하고 있다.

원형 레듀서(125)의 호스(122)측의 끝단부에는, 그 호스(122)의 끝단부에 대해서 떼고 붙이기 자유롭게 접속하기 위한, 동 빅토릭 죠인트용 꼭지쇠의 한쪽의 꼭지쇠(125b)가 설치되어 있다. 따라서, 호스(122)에는 다른 쪽의 꼭지쇠가 설치되어 있는 것이 된다. 이 다른 쪽의 꼭지쇠는, 통상, 호스끼리의 접속용 꼭지쇠로서 호스측에 설치되어 있는 것을 이용할 수가 있다.

각형 레듀서(126)의 엘레먼트(131)측의 끝단부에는, 그 엘레먼트(131)의 플랜지(F)와 중첩하여, 볼트(b), 너트(n)로 접속하기 위한 끝단부 플랜지(126F)가 설치되어 있다. 따라서, 이 끝단부 플랜지(126F)에도, 볼트구멍(f1)이 다수 설치되어 있다.

제18도는, 본 발명의 콘크리트 타설용의 혼련장치(K)에서의 장치 본체의 다른 예를 나타내고 있다. 이 장치 본체는, 4개의 변형통로(142,143,144,145)를 가지는 엘레먼트(141)를 2개 접속하여 구성되어 있다. 이들 각 엘레먼트(141)는, 하류측 최종단의 엘레먼트의 출구 바깥주위에 플랜지(F)가 설치되어 있지 않은 점을 제외하면, 제5도에 나타낸 제2실시예에서 사용된 엘레먼트(41)와 실질적으로 같다.

즉, 각 변형통로(142,143,144,145)의 입구부는, 세로로 연장되는 3개의 칸막이(146,147,148)에 의해서 정방형인 엘레먼트(141)의 입구측 끝단부를 4개로 세로분할한 좁다란 장 방향으로 형성되어 있다. 또, 각 출구부는 가로로 연장되는 3개의 칸막이(149,150,151)에 의해서 가로로 긴 장방형으로 형성되어 있다.

이러한 엘레먼트(131) 또는 (141)를 사용한 콘크리트 타설용의 혼련장치(S)에 의하면, 엘레먼트(131) 또는 (141)의 출구끝단(136) 또는 (152)로부터 토출하여 타설되는 콘크리트는, 그 토출전에 충분히 혼련 또는 혼합되어 있으므로, 콘크리트의 분리현상이 해소된 상태로 타설되게 된다. 이 상태에서는 콘크리트 자체의 유동성도 균일하며, 부분적으로 치우치는 일은 없다.

따라서, 타설에 따른 콘크리트의 다지는 작업도 그만큼, 용이해지며, 게다가 경화 후에서의 콘크리트 강도도 설계대로의 강도로 할 수가 있다. 또한, 필요하면 3단째를 접속하고, 혹은 그 이상으로 접속하여 이용할 수도 있다. 그러나, 콘크리트의 분리방지라는 관점에서 보면, 2단 정도에서도 효과가 얻어진다.

제19도부터 제26도에는, 상술한 본 발명의 혼련장치(S) 및 콘크리트 타설용의 혼련장치(K)에서의 장치 본체에 의한 혼련상태의 각종 패턴을 나타낸 것이다. 제19도는, 3개의 변형통로를 가지는 엘레먼트에 대응하는 예를 나타낸 것이다. 그 경우, 1단째 및 2단째의 각 엘레먼트의 입구측 끝단에서의 개구는, 3개의 칸막이벽으로 칸막이되고, 이에 의해 3개의 변형통로의 각 입구부가 세로로 긴 장방형상으로 또한 가로방향으로 나란히 형성되어 있다. 그리고, 각 엘레먼트의 출구측 끝단부에서의 개구는, 각 변형통로의 각 출구부가 가로로 긴장방형상이고 또한 상하로 겹쳐서 형성되도록 칸막이되어 있다. 따라서, 피혼련재료(A,B,C)의 단면형상은, 2단째의 출구측 끝단부에서 나오는 피혼련재료의 단면형상은, 가로로 긴 9층이 된다. 여기서, 가상선(X2)은 3단째의 분할선을 나타내고 있다.

제20도는, 4개의 변형통로를 가지는 엘레먼트에 대응하는 예를 나타낸 것이다. 그 경우, 1단째 및 2단째의 각 엘레먼트의 입구측 끝단부에서의 개구는 십자형의 칸막이벽으로 칸막이되고, 이에 의해 4개의 변형통로의 각 입구부가 정방형상이고 또한 좌우로 2개 나란히 상하 2단으로 형성되어 있다. 그리고, 각 엘레먼트의 출구측 끝단부에서의 개구는, 각 변형통로의 각 출구부가 가로로 긴 장방형상이고 또한 상하로 겹쳐서 형성되도록 칸막이 되어 있다. 따라서, 피혼련재료(A,B,C,D)의 단면형상은, 2단째의 출구측 끝단부에서는 각층이 가로로 긴 8층으로 중첩되고, 3단째의 출구측 끝단부에서는 16층으로 중첩된다. 여기서, 가상선(X4)은 3단째의 분할선을, 가상선(X5)은 4단째의 분할선을 각각 나타내고 있다.

제21도는, 6개의 변형통로를 가지는 엘레먼트에 대응하는 예를 나타낸 것이다.

그 경우, 각 엘레먼트의 입구측 끝단부에서의 정방형상의 개구는, 각 변형통로를 위한 세로로 긴 장방형상의 입구부를 가로방향으로 3개 동시에 상하 2단으로 병행하여 형성하도록 칸막이되어 있다. 그리고, 각 엘레먼트의 출구측 끝단부에서의 개구는, 각 변형통로의 각 출구부가 가로로 긴 장방형상이고 동시에 상하로 겹쳐서 형성되도록 칸막이되어 있다. 따라서, 2단째의 출구측 끝단부에서 나오는 피혼련재료의 단면형상은, 각 층이 가로로 긴 18층으로 중첩된다. 여기서, 가상선(X6)은 3단째의 분할선을 나타내고 있다.

제22도는, 마찬가지로 6개의 변형통로를 가지는 엘레먼트에 대응하는 예를 나타낸 것이다. 그 경우, 각 엘레먼트의 입구측 끝단부에서의 정방형의 개구는, 각 변형통로를 위한 가로로 긴 장방형상의 입구부를 상, 중, 하단에 각각 좌우로 2개 병행하여 형성하도록 칸막이되어 있다. 그리고, 각 엘레먼트의 출구측 끝단부에서의 개구는, 각 변형통로의 각 출구부가 가로로 긴 장방형상이고 동시에 상하로 겹쳐서 형성되도록 칸막이 되어 있다. 따라서, 2단째의 출구측 끝단부로부터 나오는 피혼련재료의 단면형상은, 각 층이 가로로 긴 12층이 된다. 여기서, 가상선(X7)은 3단째의 분할선을 나타내고 있다.

제23도는, 마찬가지로 6개의 변형통로를 가지는 엘레먼트에 대응하는 예를 나타낸 것이다. 그 경우, 각 엘레먼트의 입구측 끝단부에서의 정방형상의 개구는, 각 변형통로를 위한 세로로 긴 장방형상의 입구부를 가로방향으로 6개 병행하여 형성하도록 칸막이되어 있다. 그리고, 각 엘레먼트의 출구측 끝단부에서의 개구는, 각 변형통로의 각 출구부가 가로로 긴 장방형상이고 동시에 상하로 겹쳐서 형성되도록 칸막이되어 있다. 따라서, 2단째의 출구측 끝단부로부터 나오는 피혼련재료의 단면형상은, 각 층이 가로로 긴 36층으로 중첩된다. 여기서, 가상선(X8)은 3단째의 분할선을 나타내고 있다.

제24도는, 8개의 변형통로를 가지는 엘레먼트에 대응하는 예를 나타낸 것이다. 그 경우, 각 엘레먼트의 입구측 끝단부에서의 개구는, 각 변형통로를 위한 세로로 긴 장방형상의 입구부를 상, 하 2단에서 각각 가로방향으로 4개 병행하여 형성하도록 칸막이되어 있다. 그리고, 각 엘레먼트의 출구측 끝단부에서의 개구는, 각 변형통로의 각 출구부가 가로로 긴 장방형상이고 동시에 상하로 겹쳐서 형성되도록 칸막이 되어 있다. 따라서, 2단째의 출구측 끝단부로부터 나오는 피혼련재료의 단면형상은, 각 층이 가로로 긴 32층으로 중첩된다. 여기서, 가상선(X9)은 3단째의 분할선을 나타내고 있다.

제25도는, 마찬가지로 8개의 변형통로를 가지는 엘레먼트에 대응하는 예를 나타낸 것이다. 그 경우, 각 엘레먼트의 입구측 끝단부에서의 개구는, 각 변형통로를 위한 가로로 긴 장방형상으로 입구부를 상, 하 4단에서 각각 좌우로 2개 병행하여 형성하도록 칸막이되어 있다. 그리고, 각 엘레먼트의 출구측 끝단부에서의 개구는, 각 변형통로의 각 출구부가 가로로 긴 장방형상이고 동시에 강하로 겹쳐서 형성되도록 칸막이되어 있다. 따라서, 2단째의 출구측 끝단부로부터 나오는 피혼련재료의 단면형상은, 각 층이 가로로 긴 16층으로 중첩된다. 여기서, 가상선(X10)은 3단째의 분할선을 나타내고 있다.

제26도는, 마찬가지로 8개의 변형통로를 가지는 엘레먼트에 대응하는 예를 나타낸 것이다. 그 경우, 각 엘레먼트의 입구측 끝단부에서의 개구는, 각 변형통로를 위한 입구부가 세로로 긴 장방형을 가로로 8개 병행하여 형성하도록 칸막이되어 있다. 따라서, 2단째의 출구측 끝단부로부터 나오는 피혼련재료의 단면형상은, 각 층이 가로로 긴 64층으로 중첩된다. 여기서, 가상선(X11)은 3단째의 분할선을 나타내고 있다.

또, 복수의 엘레먼트를 접속하는 수단으로서, 플랜지 결합방식 외에, 보수점검이나 내부세정, 분해 등의 작업을 하기 쉬운 원터치 죠인트방식을 채용하도록 해도 좋다. 또한, 이상 예시한 실시형태에 있어서는, 엘레먼트를 3단 혹은 5단 설치한 예를 나타내고 있는데, 필요에 따라서 그 이상 접속하는 구성으로 하는 것은 물론이다. 그 경우, 죠인트용의 엘레먼트를 이용하여 그 부분으로부터 만곡시키고, 전체적으로 사행하는 형태가 되도록 접속하여도 좋다. 그와 같이 하면, 그만큼, 길이를 짧게 설계할 수가 있다.

상술한 각 실시예의 혼련장치에서는, 동일 구성의 엘레먼트를 복수 접속하도록 하였는데, 구성이 다른 2종류의 엘레먼트를 번갈아, 혹은 구성이 다른 3종류이상의 엘레먼트를 차례로 접속하여 이용하도록 하여도 좋다.

또한, 상술한 각 실시예의 혼련장치에서는, 장치 본체가 복수의 엘레먼트를 접속하여 구성된, 이 장치 본체를 일체물로서 제작할 수도 있다. 또, 피혼련재료로서는, 적당한 유동성을 가지는 것이라면, 모르타르나 콘크리트 이외의 여러 가지의 것에 적용하는 것이 가능하다.

이들의 각 실시형태에서 이해할 수 있듯이, 변형통로의 수와 혼련효율과의 관계에 관해서는, 같은 수의 변형통로를 가지는 엘레먼트의 경우, 상하단으로 나누어 구성하는 것보다도, 단순히 세로방향 또는 가로방향으로 칸막이하는 구성으로 하는 것이, 혼련효율의 향상을 도모할 수가 있다. 그 경우, 물론 칸막이수가 많을수록 혼련효율은 좋아지는데, 하나의 변형통로내에서도 혼련효율은 비약적으로 향상하게 된다. 그 이유로서, 예를들면 피혼련재료의 단면형상을, 세로로 긴 장방형에서 가로로 긴 장방형으로 변형시킬 때, 양쪽의 장방형이 좁고 길수록, 피혼련재료 자체의 변형에 따른 유동범위가 커지기 때문이다.

단, 피혼련재료의 유동성의 정도나 입자직경 등에 따라서는, 입구부를 미세하게 분할하지 않은 편이 좋은 경우도 있다. 또, 피혼련재료의 점성이나 가소성 등에 따라서 분할수나 단면적의 크기를 설정하는 것이 바람직하다.

또, 피혼련재료의 단면형상의 변화에 관해서, 출구부에서의 높이방향의 치수가, 입구부의 높이치수에 대해서, 1/칸막이수로 연속적으로 변화하고, 또 출구부에서의 폭방향의 치수가, 입구부의 폭치수에 대해서 칸막이벽수의 수배가 되도록 연속적으로 변화시키고 있는 것을 이해할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 관한 혼련방법 및 혼련장치에 의하면, 유동성이 있는 피혼련재료를, 입구부로부터 출구부를 향하여 연속적으로 단면형상이 변화하는 변형통로에 가압하여 보내면, 그 피혼련재료의 단면형상이 변형통로의 단면형상에 대응하여 연속적으로 변화하기 때문에 피혼련재료에 압축작용과 그에 의한 변형작용을 줄 수가 있고, 이에 의해 직접적인 가동부분이 없고, 그렇기 때문에 마모나 손상방지가 생기지 않는 비교적 단순한 구조의 기계적인 장치에 의해 효율적으로 혼련을 할 수가 있다.

또, 이 혼련방법 및 혼련장치에 의하면, 변형통로를 병행하여 복수 배치하고, 각 변형통로의 입구부와 출구부의 사이에서, 각 변형통로 내를 흐르는 피혼련재료를 합류 분할시키는 합류분할수단을 구비하도록 하였기 때문에, 혼련을 위한 효율화를 더 크게 도모할 수가 있다.

또, 본 발명의 혼련장치에 있어서의 장치 본체가, 상기 변형통로를 각각 구비하는 복수개의 엘레먼트를 직렬로 접속하여 구성할 수 있으므로, 이 엘레먼트의 제작성도 용이하고, 그 결과 혼련장치 전체에 관한 제작성도 용이해진다.

제1도는, 본 발명의 제1실시예에 관한 혼련장치의 개략 구성도이다.

제2도는, 제1도에 나타낸 혼련장치의 장치본체를 구성하는 하나의 엘레먼트를 나타낸 사시도이다.

제3도는, 제2도에 표시된 엘레먼트를 두 개 직렬로 접속한 상태를 나타낸 사시도이다.

제4도는, 제1의 실시예에 있어서의 혼련장치를 이용한 혼련공정을 모델적으로 나타낸 공정도이다.

제5도는, 본 발명의 제2실시예에 관한 혼련장치의 장치 본체를 구성하는 하나의 엘레먼트를 나타낸 사시도이다.

제6도는, 본 발명의 제2실시예에 있어서의 혼련장치를 이용한 혼련공정을 모델적으로 나타낸 공정도이다.

제7도는, 본 발명의 제3실시예에 관한 혼련장치의 개략 구성도이다.

제8도는, 본 발명의 제3실시예에 관한 혼련장치의 장치본체를 구성하는 하나의 엘레먼트를 나타낸 사시도이다.

제9도는, 제8도에 표시된 엘레먼트를 두 개 직렬로 접속한 상태를 나타낸 사시도이다.

제10도는, 본 발명의 제4실시예에 관한 혼련장치의 장치본체를 구성하는 하나의 엘레먼트를 나타낸 사시도이다.

제11도는, 제10도에 표시된 엘레먼트를 두 개 직렬로 접속한 상태를 나타낸 사시도이다.

제12도는, 본 발명의 제5실시예에 관한 혼련장치의 개략구성도이다.

제13도는, 본 발명의 제6실시예에 관한 혼련장치의 개략구성도이다.

제14도는, 본 발명의 제6실시예에 관한 혼련장치의 장치 본체를 구성하는 하나의 엘레먼트를 나타낸 사시도이다.

제15도는, 콘크리트의 타설(行設)에 이용한 본 발명의 제7실시예에 관한 콘크리트 타설용 혼련장치를 개략적으로 나타낸 구성설명도이다.

제16도는, 본 발명의 제7실시예에 관한 콘크리트 타설용 혼련장치의 장치본체를 구성하는 하나의 엘레먼트를 나타낸 사시도이다.

제17도는, 제16도에 표시된 엘레먼트를 두 개 직렬로 접속함과 동시에, 이것을 호스에 접속하기 위한 연결부재를 또한 부착하는 상태를 나타낸 조립도이다.

제18도는, 본 발명의 콘크리트 타설용의 혼련장치에 있어서의 장치 본체를 구성하는 다른 예의 엘레먼트를 나타낸 사시도이다.

제19도는, 본 발명의 혼련장치에 있어서의 장치 본체에 의한 다른 혼련공정을 모델적으로 나타낸 공정도이다.

제20도는, 본 발명의 혼련장치에 있어서의 장치본체에 의한 또다른 혼련공정을 모델적으로 나타낸 공정도이다.

제21도는, 본 발명의 훈련장치에 있어서의 장치본체에 의한 또다른 혼련공정을 모델적으로 나타낸 공정도이다.

제22도는, 본 발명의 혼련장치에 있어서의 장치본체에 의한 또다른 혼련공정을 모델적으로 나타낸 공정도이다.

제23도는, 본 발명의 혼련장치에 있어서의 장치본체에 의한 다른 혼련공정을 모델적으로 나타낸 공정도이다.

제24도는, 본 발명의 혼련장치에 있어서의 장치본체에 의한 다른 혼련공정을 모델적으로 나타낸 공정도이다.

제25도는, 본 발명의 혼련장치에 있어서의 장치본체에 의한 다른 혼련공정을 모델적으로 나타낸 공정도이다.

제26도는, 본 발명의 혼련장치에 있어서의 장치본체에 의한 다른 혼련공정을 모델적으로 나타낸 공정도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 호퍼 20,114 : 압송용 펌프

30,100,130 : 장치본체 31,41,61,71,91,101,131,141 : 엘레먼트

32,33,42∼45,62,63,72∼75,102∼105 142∼145 : 변형통로

34,136 : 배출구

35,36,46∼51,64,65,76∼81 : 칸막이벽

92,93 : 바이패스 통로 94 : 펌프

112 : 외부투입관 112a,l12b,F,126F : 플랜지

113 : 재료투입호퍼 120 : 콘크리트 믹서차

121 : 콘크리트 펌프차 122 : 콘크리트 압송용 호스

123 : 아암 124 : 연결부재

125 : 원형 레듀서 125a 125b,126a : 꼭지쇠

126 : 각형 레듀서 136,152 : 출구끝단

146∼151 : 칸막이 A,B,C,D : 피혼련재료

b : 볼트 C1 : 콘크리트

f1 : 볼트구멍 n : 너트

K,S : 혼련장치 X1∼X11 : 가상선

Claims

콘크리트 또는 모르타르를, 단면형상이 변화하는 변형통로내를 통과함으로써 혼련하는 방법으로서, 상기 변형통로의 단면형상을, 그 입구부로부터 출구부를 향하여 연속적으로 변화시키고, 그 변형통로의 입구부로부터 상기 콘크리트 또는 모르타르를 펌프장치에 의해 가압하여 보냄으로써, 그 콘크리트 또는 모르타르의 단면형상을, 변형통로의 단면형상에 대응하도록 연속적으로 변화시켜서 통과함으로써 혼련하는 공정을 가지며, 이 공정에서는, 각 변형통로의 입구부와 출구부의 사이에서 각 변형통로내를 흐르는 콘크리트 또는 모르타르를 합류시키는 혼합공정과, 합류한 콘크리트 또는 모르타르를 분할하여 각 변형통로로 각각 흐르게 하는 분할공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 혼련방법.
제1항에 있어서, 상기 각 변형통로 내를 흐르는 콘크리트 또는 모르타르가 서로 합류하는 타이밍을 서로 어굿나게 하여 합류조정을 하는 것을 특징으로 하는 혼련방법.
제2항에 있어서, 상기 합류조정이, 상기 변형통로 자체의 길이를 바꾸고, 혹은 바이패스 통로를 설치함으로써 상기 변형통로의 실질적인 길이를 변화시킴으로써 행하는 것을 특징으로 하는 혼련방법.
콘크리트 또는 모르타르를, 단면형상이 변화한 변형통로내를 통과함으로써 혼련하기 위한 장치로서, 상기 변형통로를 가지는 장치 본체와, 그 변형통로의 입구부측에 접속되고, 그 변형통로내에 콘크리트 또는 모르타르를 가압하여 보내기 위한 펌프장치를 구비하며, 상기 장치 본체는, 병행배치된 복수의 변형통로를 포함하고, 각 변형통로는, 그 단면형상이 입구부로부터 출구부를 향하여 연속적으로 변화하고, 그들 각 변형통로의 입구부와 출구부의 사이에, 각 변형통로를 통과하는 콘크리트 또는 모르타르를 합류시키는 합류수단과, 합류한 콘크리트 또는 모르타르를 분할하여 각 변형통로로 흐르게 하는 분할수단을 설치하고 있는 것을 특징으로 하는 혼련장치.
제4항에 있어서, 상기 혼련장치가, 적어도 하나의 상기 변형통로 내를 통과하는 피혼련재료와 다른 상기 변형통로를 흐르는 피혼련재료와의 합류타이밍을 어긋나게 하는 합류조정수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 혼련장치.
제5항에 있어서, 상기 합류조정수단이, 상기 변형통로 자체의 길이를 바꾸는 것으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 혼련장치.
제5항 또는 6항에 있어서, 상기 합류조정수단이, 바이패스 통로를 설치하고 변형통로의 실질적인 길이를 변화시키는 것에 의하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 혼련장치.
제4,5항 또는 제6항에 있어서, 상기 장치 본체는, 상기 변형통로의 방향으로 직렬로 접속되는 복수개의 엘레먼트로 이루어지며, 각 엘레먼트의 단부에는, 인접하는 엘레먼트 끼리를 접속하기 위한 플랜지가 설치되며, 각 엘레먼트는, 병행배치된 복수의 변형통로를 구비하고, 그들 각 변형통로의 입구부와 출구부 중, 서로 인접하는 한쪽의 엘레먼트의 출구부에 대하여 다른쪽의 엘레먼트의 입구부가 접속되며, 그들 출구부와 입구부의 접속부분에 상기 합류수단 및 분할수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 혼련장치.
제8항에 있어서, 상기 엘레먼트에 형성된 상기 변형통로가, 다수의 칸막이벽에 의해서 형성되고, 상기 각 변형통로의 상기 각 입구부는 세로방향으로 긴 장방형상으로 형성되고, 상기 각 변형통로의 상기 각 출구부는 적어도 일렬이고 동시에 상하로 겹치는 가로방향으로 긴 장방형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 혼련장치.