KR20010043397A - 연속식 혼합 플랜트 - Google Patents

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KR20010043397A
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KR1020007012423A
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가즈이에 야마다
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도요다 다카시
저팬 인스티튜트 오브 콘스트럭션 엔지니어링
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Abstract

본 발명은 예를 들어 필요한 재료를 계량하면서 연속적으로 공급하고, 이들 재료를 자중에 의해 낙하시키는 것 만으로 연속적으로 또한 단시간에 혼합재료를 제조하기에 적합한 연속식 혼합 플랜트를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이 목적을 달성하는 수단으로서, 본 발명의 연속식 혼합 플랜트는 혼합할 적어도 2종류의 재료를 각각 연속적으로 계량하면서 계속 공급하는, 각 재료에 대응하는 수의 연속계량공급수단과, 이 연속계량공급수단으로부터 각각 연속적으로 공급된 각 재료를 혼합하는 적어도 1개의 혼합박스장치로 구성되며, 혼합박스장치가, 일단에 입구부가 또 타단에 출구부가 형성되며, 입구부로부터 출구부를 향해 단면 형상이 연속적으로 변화되고, 동시에 축방향으로 신장되는 복수의 변형통로와, 각 변형통로의 입구와 출구 사이에 형성되어, 각 변형통로를 통과하는 각 재료를 합류시키고 분할하는 합류분할수단을 구비하며, 입구부로부터 각 재료를 연속적으로 투입하며, 자중에 의해 각 변형통로를 통해 혼합박스장치의 출구부를 향해 통과시킴으로써 혼합하는 것을 특징으로 하고, 혼합 재료가 콘크리트인 경우에는 특히 각 재료를 연속적으로 정밀하게 계량하여 믹서로 보냄으로써 품질이 좋은 콘크리트를 연속적으로 단시간에 제조할 수 있다.

Description

연속식 혼합 플랜트{Continuous mixing plant}
종래, 콘크리트를 제조하는 장치인 배처 플랜트(batcher plant)는 콘크리트의 원재료인 시멘트, 물, 모래, 자갈, 혼화제 등을 소정의 배합으로 계량하여 믹서에서 뒤섞어, 굳지 않는 상태의 콘크리트를 제조하는 설비로서, 댐 공사, 토목 건축 공사, 생콘크리트 공장, 콘크리트 이차 제품공장 등에 널리 사용되고 있다.
종래의 배처 플랜트는 크게 나누어 재료저장부, 계량부, 혼련부 및 적재부로 이루어지고, 이들 배치에 의해 각종 형식으로 나누어지며, 가장 일반적인 형식은 도 11에 도시된 바와 같이 탑형이다. 도 11에 도시된 종래의 탑형 배처 플랜트(1)는 상부로부터 재료접수실(2), 재료저장조(3)(시멘트 저장조(3a), 모래저장조(3b), 자갈저장조(3c), 물저장조(3d)), 계량부(4)(시멘트 계량조(4a), 모래계량조(4b), 자갈계량조(4c)), 콘크리트믹서(5), 콘크리트호퍼(6) 등이 순서대로 탑형태로 쌓아 올려진 형식의 것으로, 조작실(7)이 계량 또는 믹서실(8)로부터 길게 나온 형식과, 플랜트와 분리된 형식의 것이 일반적이었다.
이와 같이, 종래의 배처 플랜트는 도 11에 도시된 탑형의 것도 포함하여 그 대부분이 배치(batch) 처리식(각 재료를 소정의 양별로 혼합하여 교반(攪拌)하고, 이것을 여러번 반복하는 처리)이었다. 그리고, 각 재료를 1회마다 계량하여 혼합 교반하는 것을 배치 믹서라 부르고 있다.
그러나, 이와 같은 배치 처리는 콘크리트의 제조가 간헐적으로 이루어져, 대량의 콘크리트를 계속적으로 제조하기에는 그다지 효율적이지 못했다. 그 때문에, 도 11에 도시된 바와 같은 종래의 탑형 배처 플랜트(1)에서는 믹서실(8) 내에 두개의 콘크리트 믹서(5)를 배치하고, 그것을 번갈아 사용하여 콘크리트 제조의 계속성, 즉 연속성을 가능한 확보하고자 하는 시도가 이루어졌다.
배치 처리에서도, 상술한 바와 같이 복수의 콘크리트 믹서(5)를 설치하여 이것을 순차적으로 사용하면, 어느 정도의 연속적 제조는 확보할 수 있지만, 믹서(5)의 설치 대수가 많아지면 그 만큼 배치 플랜트 전체의 설비가 커지는 문제가 있었다.
그런데, 이와 같은 콘크리트 제조를 연속적으로 수행하는 것이 요망되고는 있지만, 각 재료를 최적으로 연속 혼합하는 것은 매우 어려우며, 실제로 사용 가능한 유효한 혼합 장치, 즉 믹서는 아직 실현되지 않았다. 또, 이와 같은 연속식 믹서가 개발되었다고 하더라도, 품질이 양호한 콘크리트를 제조할 경우에는 믹서에 연속적으로 넣는 각 재료의 계량을 어떻게 해야 하는가 하는 문제가 있으며, 이와 같은 관점에서도 콘크리트의 유효한 연속 제조는 불가능하다고 생각되어지고 있었다.
본 발명의 목적은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 예를 들면 필요한 재료를 계량하면서 연속적으로 공급하여, 이들 재료를 자중에 의해 낙하시키는 것만으로 연속적으로 단시간에 혼합 재료를 제조하기에 적절하며, 이 혼합 재료가 콘크리트인 경우에는 특히 각 재료를 연속적으로 정밀하게 계량하여 믹서에 보냄으로써 품질이 뛰어난 콘크리트를 연속적으로 단시간에 제조할 수 있는 연속식 혼합 플랜트를 제공하는 것에 있다.
본 발명은 연속식 혼합 플랜트에 관한 것으로, 더 상세하게는 예를 들면 필요한 재료를 계량하면서 연속적으로 공급하여, 이들 재료를 자중(自重)에 의해 낙하시키는 것만으로 콘크리트를 연속적이고 단시간에 제조하기에 바람직한 연속식 혼합 플랜트에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 연속식 콘크리트 제조 플랜트를 개략적으로 나타낸 구성 설명도이다.
도 2는 도 1에 도시된 연속식 콘크리트 제조 플랜트에서 제2의 메인벨트콘베어장치에 모르타르 또는 시멘트 페이스트를 정량 공급하는 장치를 부분적으로 파단하여 나타낸 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 연속식 콘크리트 제조 플랜트에서 사용하는 혼합박스장치에 대해 종류가 다른 2개의 엘리먼트를 접속한 상태에서 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 바와 같이 2개의 엘리먼트를 접속한 경우의 피혼합 재료의 단면 변화 양태를, 각 엘리먼트의 입구측 단부, 중간부, 출구측 단부 영역에 대해 도식적으로 나타낸 공정도이다.
도 5는 도 3에 도시된 한 종류의 엘리먼트를 입구측 단부로부터 내부의 각 변형통로를 본 상태를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 다른 한 종류의 엘리먼트를 입구측 단부로부터 내부의 각 변형통로를 본 상태를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 연속식 콘크리트 제조 플랜트에 사용가능한 다른 혼합박스장치의 엘리먼트, 즉 내부에 4개의 변형통로를 구비하는 엘리먼트를 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 엘리먼트를 2개 접속한 경우의 피혼합 재료의 단면 변화 양태를, 각 엘리먼트의 입구측 단부, 중간부, 출구측 단부 영역에 대해 도식적으로 나타낸 공정도이다.
도 9는 본 발명의 연속식 혼합 플랜트의 다른 실시 형태를 상방에서 보아 개략적으로 나타낸 구성 설명도이다.
도 10은 본 발명의 연속식 혼합 플랜트의 또 다른 실시 형태를 개략적으로 나타낸 구성 설명도이다.
도 11은 종래의 배치 처리식 배처 플랜트를 개략적으로 나타낸 구성 설명도이다.
발명을 실시하는 최량의 형태
본 발명은 연속식 혼합 플랜트로, 상술한 기술적 과제를 해결하기 위해 다음과 같은 구성으로 되어 있다. 즉, 본 발명의 연속식 혼합 플랜트는 혼합할 적어도 2종류의 재료를 각각 연속적으로 계량하면서 계속 공급하는, 상기 각 재료에 대응하는 수의 연속계량공급수단과, 이 연속계량공급수단으로부터 각각 연속적으로 공급된 각 재료를 혼합하는 적어도 한 개의 혼합박스장치로 구성되며, 상기 혼합박스장치는, 일단에 입구부가, 또 타단에 출구부가 형성되고, 상기 입구부로부터 상기 출구부를 향해 단면 형상이 연속적으로 변화되며, 또한 축방향으로 신장되는 복수의 변형통로와, 상기 각 변형통로의 상기 입구부와 상기 출구부 사이에 형성되며, 상기 각 변형통로를 통과하는 각 재료를 합류시키고 분할하는 합류분할수단을 구비하며, 상기 입구부로부터 각 재료를 연속적으로 투입하여, 자중에 의해 상기 각 변형통로와 상기 출구부를 향해 통과시킴으로써 혼합하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 연속식 혼합 플랜트에서는 상기 각 연속계량공급수단으로부터 공급되는 재료를 연속적으로 반송(搬送)하는 도중에, 국부적으로 또한 소정 시간마다 반송량을 계량하는 계량수단을 추가로 구비하며, 이 계량수단으로부터 출력되는 신호를 받아 상기 연속계량공급수단이 피드백 제어되어 재료 공급량의 정밀도를 높이도록 하는 것도 바람직하다.
이와 같은 연속식 혼합 플랜트에서는 혼합할 적어도 2종류의 상기 재료가 골재와 모르타르 또는 시멘트 페이스트이며, 콘크리트를 연속적으로 제조하는 플랜트로서 적용할 수 있다.
본 발명의 연속식 혼합 플랜트는 또한 다음과 같은 구성으로 할 수도 있다. 즉, 본 발명의 연속식 혼합 플랜트는 골재를 반송하는 메인벨트콘베어장치와, 상기 메인벨트콘베어장치에 적어도 1종류의 골재를 계량하면서 계속 공급하는 상기 연속골재공급수단과, 상기 메인벨트콘베어장치의 반송벨트에 실려 이동해 오는 상기 골재의 국부적인 양을 소정 위치에서 연속적으로 계측하여 신호를 출력하며, 상기 반송벨트의 하류측 위치에 설치되는 제1검출장치와, 상기 골재가 공급되는 상기 메인벨트콘베어장치의 하류측에 설치되어, 상기 메인벨트콘베어장치에 모르타르 또는 시멘트 페이스트를 연속적으로 정량 계속 공급할 수 있는 연속정량공급수단과, 상기 메인벨트콘베어장치의 반출단 바로 밑에 배치되는 적어도 한 개의 혼합박스장치로 구성되며, 상기 제1검출장치로부터 연속적으로 출력되는 상기 신호를 받아 상기 연속정량공급장치가 피드백 제어되어 모르타르 또는 시멘트 페이스트 공급량의 정밀도를 높이고, 또한, 상기 혼합박스장치가, 일단에 입구부가 또 타단에 출구부가 형성되며, 상기 입구부로부터 상기 출구부를 향해 단면 형상이 연속적으로 변화되고 동시에 축방향으로 신장되는 복수의 변형통로와, 상기 각 변형통로의 상기 입구부와 상기 출구부 사이에 형성되며, 상기 각 변형통로를 통과하는 콘크리트를 합류시키고 분할하는 합류분할수단을 구비하며, 상기 입구부로부터 콘크리트를 투입하여, 자중에 의해 상기 각 변형통로와 상기 출구부를 향해 통과시킴으로써 혼합하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 연속식 혼합 플랜트는 상술한 필수적인 구성 요소로 이루어지지만, 그 구성 요소가 구체적으로 다음과 같은 경우에도 성립한다. 그 구체적 구성 요소란, 상기 연속골재공급수단이, 골재를 상기 메인콘베어장치에 공급하는 벨트콘베어장치와, 상기 벨트콘베어장치로 상기 골재를 연속적으로 공급하는 재료절단반출장치와, 상기 벨트콘베어장치의 반송벨트에 실려 이동하는 상기 골재의 양을 소정 위치에서 연속적으로 계측하여 신호를 출력하며, 상기 벨트콘베어장치의 하류측 위치에 설치되는 제2검출장치와, 이 제2검출장치에서 연속적으로 출력되는 상기 신호를 입력 받아 상기 재료절단반출장치를 피드백 제어하여 상기 벨트콘베어장치로 절단 반출되는 골재 공급량의 정밀도를 높이는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 연속식 혼합 플랜트에서는 상기 재료절단반출장치가 진동피더를 포함하며, 상기 제2검출장치로부터 연속적으로 출력되는 신호에 따라 상기 진동피더의 진동수를 변화시켜 상기 골재의 상기 벨트콘베어장치로의 반출량을 피드백 제어하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 연속식 혼합 플랜트에서는 상기 제1 및 제2검출장치 중 어느 한 쪽 또는 양 쪽이, 소정 위치에서 반송벨트마다 그 중량을 연속적으로 계측하는 벨트스케일장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.
게다가 또, 본 발명의 연속식 혼합 플랜트에서는 상기 혼합박스장치가, 복수의 엘리먼트를 거의 수직으로 접속하여 구성되며, 상기 각 엘리먼트가 각각 입구단과, 출구단과, 상기 입구단으로부터 상기 출구단에 이르는 복수의 상기 변형통로를 구비하며, 상기 입구단에 형성된 상기 각 변형통로의 입구의 배열패턴과 상기 출구단에 형성된 상기 각 변형통로의 출구의 배열패턴을 달리 하고, 또, 상기 각 엘리먼트가 인접하는 상기 엘리먼트의 상기 출구단과 상기 입구단을 밀착시켜 접속되며, 상기 각 엘리먼트의 접속측 단부에 형성된 상기 각 변형통로의 입구와 출구의 접속부가 상기 합류분할수단을 구성하고 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상술한 본 발명의 연속식 혼합 플랜트에 있어서, 상기 엘리먼트는 상기 각 변형통로의 상기 입구의 배열패턴으로서 직사각형 형상의 개구가 좌우로 늘어서고, 또 상기 출구의 배열패턴으로서 직사각형 형상의 개구가 상하로 늘어서 형성되며, 상기 각 변형통로의 각 입구와 상기 각 출구의 연통 양태를 달리 하는 적어도 2종류로 구성되고, 상기 혼합박스장치는 그 종류가 다른 상기 엘리먼트를 번갈아 세로 방향으로 접속하여 구성하는 것도 바람직하다.
또, 본 발명의 연속식 혼합 플랜트에서는 혼합박스장치를 구성하는 최하단의 엘리먼트 출구에 개폐 가능한 컷게이트를 형성하며, 자중에 의해 낙하되어 오는 재료의 배출량을 조정함으로써 혼합박스장치의 각 엘리먼트의 변형통로내에서의 재료 충만률을 콘트롤하도록 하는 것도 바람직하다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 연속식 혼합 플랜트에 따르면, 각 재료가 각각 연속공급수단으로부터 연속적으로 계량되면서 공급되어, 혼합박스장치로 떨어진다. 즉, 혼합박스장치에 형성된 상방 입구단으로부터 내부의 변형통로 내에 각 재료를 연속적으로 투입하면, 이들은 그 자중에 의해 낙하되어 각 변형통로 내를 낙하한다.
각 변형통로는 그 길이 방향에서 연속적으로 그 단면 형상이 변화하고 있기 때문에, 이 변형통로내를 낙하하는 이들 재료는 압축적인 변형 작용이 부여되어 혼합된다. 게다가, 이들 재료가 이 변형통로를 낙하하는 중에, 분할합류수단을 통과함으로써 각 변형통로를 통과하고 있는 재료가 합류되며, 그리고 다시 각 변형통로로 나뉘어져(분할되어) 낙하하며, 바람직하게는 이것을 반복함으로써 보다 잘 혼합이 이루어진다.
이와 같은 혼합박스장치에 있어서, 일반적으로는 복수의 엘리먼트를 겹쳐 쌓도록 세로 방향으로 접속함으로써, 이 분할합류작용은 필연적으로 얻을 수 있다. 그 엘리먼트란, 상술한 바와 같이 각각 입구단과, 출구단과, 이들 입구단으로부터 출구단에 이르는 복수의 변형통로를 구비하며, 입구단에 형성된 각 변형통로 입구의 배열패턴과 출구단에 형성된 각 변형통로 출구의 배열패턴을 달리 한 것이다.
이와 같은 엘리먼트 끼리를 인접하는 엘리먼트의 출구단과 입구단에서 밀착시켜 접속시키면, 각 엘리먼트에 형성된 각 변형통로의 입구와 출구의 접속부가 합류분할수단이 된다. 또한, 각 변형통로의 입구의 배열패턴으로서 직사각형 형상의 개구가 좌우로 늘어서고, 또 출구부의 배열패턴으로서 직사각형 형상의 개구가 상하로 늘어서 형성된 엘리먼트를 사용할 경우에는, 각 변형통로의 각 입구부와 각 출구부와의 연통 양태를 달리 하는 적어도 2종류의 엘리먼트를 제작하고, 이들 종류가 다른 엘리먼트를 번갈아 세로 방향으로 접속하여 혼합박스장치를 구성하면, 혼합박스장치의 상방 입구단으로부터 하방 출구단까지에 이르는 직선적 연통부가 적어지든가 또는 없어지기 때문에, 상방으로부터 낙하하는 재료의 혼합 효과는 보다 향상된다.
예를 들면, 이 연속식 혼합 플랜트를 콘크리트 제조를 위한 플랜트로서 사용할 수 있다. 그 경우로서 특히 품질이 좋은 콘크리트를 얻을 필요가 있을 때에는 연속골재공급수단을 구성하는 재료절단반출(송출)장치로부터 송출되는 골재의 공급량을 검출장치에 의해 검출하여 피드백 제어를 함으로써 공급량의 정밀도를 높이거나, 혹은 적어도 1종류 이상의 골재를 메인콘베어장치에 의해 혼합박스장치로 보낼 경우에는 메인콘베어장치에서 연속적으로 보내지는 골재의 양을 순서대로 검출 장치에서 검출하여, 그 반송량에 상응하는 양의 모르타르 또는 시멘트 페이스트를 연속정량공급장치로부터 메인콘베어장치로 공급하도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 연속식 혼합 플랜트를 도면에 도시된 실시 형태에 따라 더 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 연속식 콘크리트 제조 플랜트를 개략적으로 나타낸 구성 설명도이다. 도 2는 메인콘베어장치에 모르타르 또는 시멘트 페이스트를 공급하는 연속정량공급장치를 부분적으로 파단하여 나타낸 정면도이다.
또, 도 3은 도 1에 도시된 연속식 콘크리트 제조 플랜트에서 사용하는 혼합박스장치에 대해 종류가 다른 2개의 엘리먼트를 접속한 상태에서 나타낸 사시도이며, 도 4는 2개의 엘리먼트를 접속한 경우의 피혼합 재료의 단면 변화 양태를, 각 엘리먼트의 입구측 단부, 중간부, 출구측 단부 영역에 대해 도식적으로 나타낸 공정도이다.
또한, 도 5는 혼합박스장치에서 한 종류의 엘리먼트를 입구측 단부로부터 내부의 각 변형통로를 본 상태를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 6은 다른 한 종류의 엘리먼트를 입구측 단부로부터 내부의 각 변형통로를 본 상태를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 연속식 콘크리트 제조 플랜트에 사용가능한 다른 혼합박스장치의 엘리먼트 즉 내부에 4개의 변형통로를 구비한 엘리먼트를 나타낸 사시도이다.
게다가 또, 도 8은 도 7에 도시된 엘리먼트를 2개 접속한 경우의 피혼합 재료의 단면 변화 양태를, 각 엘리먼트의 입구측 단부, 중간부, 출구측 단부 영역에 대해 도식적으로 나타낸 공정도이고, 도 9는 본 발명의 연속식 혼합 플랜트의 다른 실시 형태를 상방에서 보아 개략적으로 나타낸 구성 설명도이고, 도 10은 이 발명의 연속식 혼합 플랜트의 또 다른 실시 형태를 개략적으로 나타낸 구성 설명도이며, 도 11은 종래의 배치 처리식 배처 플랜트를 개략적으로 나타낸 구성 설명도이다.
이 실시 형태에 따른 연속식 콘크리트 제조 플랜트(10)는 경사지게 설치된 제1 메인벨트콘베어장치(11)와, 수평으로 설치된 제2 메인벨트콘베어장치(12)를 포함하며, 이들 2개의 메인벨트콘베어장치(11), (12)는 재료를 연속적으로 연이어 반송할 수 있도록 설치되어 있다.
제1 메인벨트콘베어장치(11)에는 3종류의 골재를 연속적으로 계량하면서 계속 공급하는 3개의 연속골재공급수단인 장치(13), (14), (15)가 그 메인벨트콘베어장치(11)의 반송 방향을 따라 순차적으로 설치되어 있다. 각 연속골재공급장치(13∼15)는 실질적으로 동일한 것이므로, 그 하나에 대해 설명한다.
연속골재공급장치(13)는 벨트콘베어장치(13a)를 구비하며, 이 벨트콘베어장치(13a)의 반입단 측에는 재료절단반출(송출)장치인 진동피더(13b)가 설치되며, 또한 이 진동피더(13b)의 상부에는 해당 피더(13b)에 골재를 공급하는 호퍼(13c)가 설치되어 있다. 벨트콘베어장치(13a)의 진동피더(13b)보다 하류측에는, 골재를 싣고 연속적으로 이동해 오는 반송벨트의 국부적인 중량을 계측하는 벨트스케일장치(13d)가 설치되어 있다.
이 벨트스케일장치(13d)는 골재를 싣고 이동하고 있는 반송벨트의 국부적인 중량을 로드셀(도시하지 않음)에 의해 계속적으로 검출하고, 전기적 신호로 만들어 제어장치(도시하지 않음)로 출력하는 것이다. 제어장치는 로드셀에 의해 검출되고, 또한 출력된 신호로부터 중량치를 계속적으로 계산하고, 이것에 반송벨트의 속도를 곱해 현재 송출되고 있는 골재의 예를 들면 수분 마다의 양을 산출한다.
골재의 공급량이 이미 설정된 양 이하 또는 이상일 때에는 제어장치가 진동피더(13b)의 작동 주파수를 바꿔 그 진동수를 변화시키고, 이로 인해 골재의 절단 반출량 즉 송출량을 피드백 제어한다. 이와 같이 함으로써, 3개의 연속 골재공급장치(13∼15)로부터는 예를 들면 크기가 다른 2종류의 자갈 및 모래 등의 3종류의 골재가 단위시간 당 소정 공급량을 콘트롤하면서 제1 메인벨트콘베어장치(11)로 순차적으로 공급된다.
제1 메인벨트콘베어장치(11)의 반송벨트 위에 순차적으로 적층 상태로 실려 반송되는 3종류의 골재가, 수평으로 설치된 제2 메인콘베어장치(12)에 실려 이동하여 그 반출단으로 이동될 때, 그 도중에 설치된 모르타르를 연속적으로 정량 공급하는 장치(16)에 의해 모르타르 또는 시멘트 페이스트가 그 반송벨트 위에 연속적으로 공급된다.
이 연속정량공급장치(16)는 도 2에 상세하게 도시되어 있는 바와 같이, 통형상의 케이싱(casing)(16a)의 내부에 회전 가능하게 배치된 스크류축(16b)을 구비하며, 이 스크류축(16b)은 가대(架臺)(16c)에 설치된 구동모터(16d)에 의해 회전된다. 케이싱(16a)의 일단측 상부에는 호퍼(16e)가 배치되며, 그 하단의 출구부는 케이싱(16a)에 형성된 투입구에 접속되어 있다.
이로 인해, 호퍼(16e)에 넣어진 모르타르 또는 시멘트 페이스트는 케이싱(16a)의 투입구로부터 내부로 들어가며, 회전하는 스크류축(16b)에 의해 케이싱(16a)내에서 밀려나, 타단의 출구로부터 공급관(16f)을 통해 반송벨트 위로 공급된다. 이 모르타르 또는 시멘트 페이스트의 공급시, 반송벨트에 의해 보내온 3종류 골재의 총량에 비례한 더 바람직한 양의 모르타르 또는 시멘트 페이스트를 연속적으로 공급하기 위해, 공급관(16f)의 공급구보다도 상류측에 벨트스케일장치(17)가 설치되어 있다.
이 벨트스케일장치(17)는 상술한 벨트스케일장치(13d)와 실질적으로 동일한 것이므로, 그 구성 설명은 생략하지만, 그 작용으로서는 3종류의 골재를 실어 이송하고 있는 제2메인콘베어벨트장치(12)의 반송벨트의 국부적인 중량을 벨트스케일장치(17)의 로드셀(도시하지 않음)에 의해 계속적으로 검출함과 동시에 전기적 신호로 해서 제어장치(18)에 출력하는 것이다.
제어장치(18)는 로드셀에 의해 검출되어 출력된 신호로부터 3종류 골재의 예를 들면 단위시간 당 총공급량을 계속적으로 계산하고, 이 계산 결과로부터 모르타르의 단위시간 당 더 적정한 공급량을 산출한다. 그리고, 골재의 단위시간 당 총공급량에 따라, 제어장치(18)가 구동모터(16d)의 회전수를 바꿔 스크류축(16b)의 회전 속도를 변화시키며, 이로 인해 모르타르 또는 시멘트 페이스트의 공급을 제어한다.
이로 인해 제2 메인벨트콘베어장치(12)의 반송벨트 위에 실려 이송되는 3종류 골재의 단위시간 당 총공급량에 변화가 있다고 하더라도(즉, 반송벨트상의 골재가 다소 많아지거나 혹은 적어지거나 한 경우에도) 공급관(16f)의 출구부 아래를 통과하는 반송벨트 위의 골재 총공급량에 상응하는 적정량의 모르타르 또는 시멘트 페이스트를 공급할 수 있으며, 그 결과 제조되는 콘크리트의 품질이 보다 향상된다.
제2메인벨트콘베어장치(12)의 반출단 바로 아래에는 한 개의 혼합박스장치(20)가 설치되어 있다. 이 혼합박스장치(20)는 기본적으로는 2종류의 엘리먼트(21A), (21B)를 합계 6개를 번갈아 세로 방향으로 접속, 구성되어 있다. 도 3은 설명의 편의상, 이 2종류의 엘리먼트(21A), (21B)를 접속한 상태에서 도시되어 있다.
각 엘리먼트(21A), (21B)의 구체적 구성에 대해 설명하면, 최초로 한 종류의 엘리먼트(21A)는 정사각형을 한 양단부를 구비하고, 이들 양단부에는 해당 엘리먼트를 서로 접속시키기 위한 플랜지(F)가 형성되어 있다.
이 플랜지(F), (F)에는 복수의 볼트 구멍(f1)이 형성되고, 인접하는 엘리먼트 끼리는 이 볼트 구멍(f1)을 이용하여 단부 끼리가 볼트 고정되어 접속된다. 엘리먼트(21A)는 같은 방향으로 늘어서 배치된 2개의 변형통로(22), (23)를 구비하고 있다. 이 엘리먼트(21A)의 일측 단부에는 세로로 긴 개구를 좌우로 형성하도록 중앙에 칸막이벽(24)이 형성되어 있다.
이 세로로 긴 좌우의 개구가 2개의 변형통로(22), (23)의 각 입구(22a), (23a)가 된다. 엘리먼트(21A)의 타측 단부에는 가로로 긴 개구를 상하로 형성하도록 중앙에 칸막이벽(25)이 형성되어 있다. 이 가로로 긴 상하 개구가 2개의 변형통로(22), (23)의 각 출구부(22b), (23b)가 된다. 즉, 엘리먼트(21A)의 입구측 단부의 칸막이벽(24)과 출구측 단부의 칸막이벽(25)은 서로 90도로 방향을 달리 하여 배치되어 있다.
따라서, 변형통로(22), (23)의 두 입구(22a), (23a)의 배열패턴은 직사각형 형상의 개구가 좌우로 늘어서 형성되며, 또 두 출구(22b), (23b)의 배열패턴은 직사각형 형상의 개구가 상하로 늘어서 형성되어 있다. 변형통로(22), (23)의 구체적 형상에 대해 설명하면, 각 변형통로(22), (23)는 그 단면 형상이 입구(22a), (23a)로 부터 출구(22b), (23b)를 향해 연속적으로 변화하고 있다.
그 변화 양태에 대해서는 각 변형통로(22), (23) 모두, 임의 위치에서의 단면적은 입구(22a), (23a)로부터 출구(22b), (23b)까지 동일하므로, 단면의 형상만이 연속적으로 변화하고 있다. 즉, 입구(22a), (23a)는 X방향으로 긴 직사각형이며, 입구(22a), (23a)와 출구(22b), (23b)의 중간부에서는 그 단면 형상이 정사각형이 되며, 출구(22b), (23b)에서는 X방향과 직교하는 Y방향으로 긴 직사각형이 되도록 형성되어 있다(도 3 참조). 그리고, 변형통로(22), (23)의 길이는 동일하다.
따라서, 각 변형통로(22), (23)를 통과하는 피혼합 재료는 그 단면 형상이 X방향으로 긴 직사각형으로부터 서서히 정사각형으로 변화되며, 거기서부터 또한 Y방향으로 긴 직사각형으로 서서히 변화되게 된다. 이 엘리먼트(21A)에서는 도 3에서 보아 좌측에 위치하는 입구(22a)와 상방에 위치하는 출구(22b)가 변형통로(22)에 의해 연통되며, 우측에 위치하는 입구(23a)와 하방에 위치하는 출구(23b)가 변형통로(23)에 의해 연통되어 있다.
이어, 또 다른 한 종류의 엘리먼트(21B)는 기본적으로는 상술한 엘리먼트(21A)와 동일하지만, 이 엘리먼트(21B)에서는 도 3에 보아 좌측에 위치하는 입구(26a)와 하방에 위치하는 출구(26b)가 변형통로(26)에 의해 연통되며, 우측에 위치하는 입구(27a)와 상방에 위치하는 출구(27b)가 변형통로(27)에 의해 연통되어 있다. 즉, 이 엘리먼트(21B)는 엘리먼트(21A)와 각 변형통로의 각 입구와 각 출구의 연통 양태를 달리 하고 있다.
이와 같은 2종류의 엘리먼트(21A), (21B)를 번갈아 접속한 상태를 나타낸 도면이 도 3이다. 즉, 상술한 2종류의 엘리먼트(21A), (21B)는 한쪽 엘리먼트(21A)의 출구측 단부에 다른 쪽 엘리먼트(21B)의 입구측 단부를, 플랜지(F)끼리를 밀착시켜 볼트에 의해 접속된다.
따라서, 2종류 엘리먼트(21A),(21B)의 접속부에서는 한쪽 엘리먼트(21A)의 변형통로(22)의 출구(22b)가, 다른쪽 엘리먼트(21B)의 변형통로(26)의 입구(26b) 절반 및 다른 변형통로(27)의 입구(27a) 절반과 연통되고, 또 한쪽 엘리먼트(21A)의 변형통로(23)의 출구(23b)는 다른쪽 엘리먼트(21B)의 변형통로(26)의 입구(26a)의 나머지 절반 및 다른 변형통로(27)의 입구(27a)의 나머지 절반과 연통되게 된다.
그 때문에, 한쪽 엘리먼트(21A)의 각 변형통로(22), (23)를 통과한 피혼합 재료의 절반씩이, 다른쪽 엘리먼트(21B)의 각각의 변형통로(26), (27)내에 들어감으로써 실질적으로 합류하게 되나, 그러나 한 개의 변형통로를 통과한 피혼합 재료에 대해 살펴보면 2개의 엘리먼트 접속부에서 절반씩으로 분할되게 된다.
따라서, 두 엘리먼트(21A), (21B)의 접속부인 출구측 단부와 입구측 단부에 형성되어 있는 각 변형통로의 각 출구와 각 입구가 피혼합 재료의 합류분할수단을 구성하게 된다. 이와 같은 엘리먼트(21A), (21B)를 도 1에 도시된 바와 같이 번갈아 직렬로 접속하면, 각각의 접속부에 피혼합 재료의 합류분할수단이 구성되게 된다.
제2 벨트콘베어장치(12)에 의해 반송되어 온 골재와 모르타르는 그 반송단으로부터 호퍼(19)내로 연속적으로 떨어진다. 골재와 모르타르는 제2벨트콘베어장치(12)로부터 호퍼(19)내에 떨어질 때에 러프(rough)하게 즉 대충 혼합되며, 그 상태에서 혼합박스장치(20)의 최초 엘리먼트(21A)의 두 입구(22a), (23a)로부터 각 변형통로(22), (23)에 들어가, 해당 혼합박스장치(20) 내로 자중에 의해 낙하한다.
이하, 이 혼합박스장치(20)를 통과하는 골재와 모르타르의 혼합 과정에 대해, 그 공정도를 나타낸 도 4를 참조하면서 설명하면 다음과 같다. 또한, 이 공정도는 엘리먼트(21A), (21B)를 2개(2단) 접속한 경우의 피혼합 재료, 즉 골재와 모르타르와의 변화 태양을, 각 엘리먼트(21A),(21B)의 입구측 단부, 중간부, 출구측 단부 영역에 대해 도식적으로 나타내고 있다.
이 도 4에서 이해될 수 있듯이, 호퍼(19)에 투입된 3종류의 골재와 모르타르는, 1단계 엘리먼트(21A)의 입구측 단부에서 두 변형통로(22), (23)로 들어가며, 그 흐름은 결과적으로 A, B의 2개로 분할된다. 이 분할된 피혼합 재료의 각 유상체(流狀體) 단면 형상은 모두 X방향으로 긴 직사각형이다.
이어, 이 1단계의 중간부에서는 피혼합 재료(A), (B)의 유상체 단면 형상은 모두 정사각형으로 변화되며, 또한, 1단계의 출구측 단부에서는 모두 입구측 길이 방향(X)와는 90도 달리 하는 Y방향으로 긴 직사각형으로 변화된다. 따라서, 피혼합재료(A), (B)의 각 유상체 단면형상은 X방향으로 긴 직사각형→정사각형→Y방향으로 긴 직사각형으로 변화한다.
이 변화하는 과정에 있어서, 각 변형통로(22), (23)의 내벽면에 의해 연속적인 압축 작용을 받게 된다. 그 결과, 피혼합 재료의 유상체 자체에 특히 단면의 직경 방향에 대한 연속적인 대류(對流) 현상이 발생하며, 이로 인해 제1차 혼합 작용이 이루어진다.
이어, 2단계 엘리먼트(21B)의 입구측 단부의 칸막이벽(28)은 1단계 엘리먼트의 출구측 단부의 칸막이벽(15)과 직각으로 교차하고 있기 때문에, 1단계의 엘리먼트(21A)의 출구단부로부터 나온 피혼합 재료(A), (B)는 도 4에 도시된 바와 같이 각각 좌우로 분할되어 A/B와, A/B로 나뉘어진다.
그리고, 각 변형통로(26), (27)의 각각에 대해, 피혼합 재료(A/B)가 흐르게 된다. 즉, 2단계 엘리먼트(21B)의 입구측 단부에서는 피혼합 재료(A), (B)의 일부가 각각 각 변형통로(26), (27)내에서 합류하며, 각 통로내의 피혼합 재료의 유상체 단면 형상은 모두 X방향으로 긴 직사각형이 된다.
이어, 2단계 중간부에서는 피혼합 재료 A/B의 유상체 단면 형상이 전체적으로 정사각형 형상으로 변화되며, 그리고 출구측 단부에서는 모두 Y방향으로 긴 직사각형으로 변화된다. 이 2단계에 있어서도, 피복합 재료(A/B)는 X방향으로 긴 직사각형→정사각형→Y방향으로 긴 직사각형으로 변화한다.
그리고, 그 변화 과정에 있어서, 각 변형통로(26), (27)의 내벽면에 의해 연속적인 압축 작용을 받게 된다. 그 결과, 피혼합 재료의 유상체 자체에, 특히 단면의 내외 방향에 대해 연속적인 대류 현상이 발생하고, 이로 인해 제2차 혼합 작용이 이루어진다.
3단계에 대해서는, 특별히 도시하지 않았지만 3단째의 입구측 단부에는 도 4에 도시된 2단계의 출구측 단부의 최종 피혼합 재료에, 가상선(X1)을 가해 나타낸 바와 같이 좌우로 분할되며, A/B/A/B와 같이 합류한다. 이후는 1단계, 2단계와 마찬가지로 혼합된다.
그런데, 이 실시 형태에서는 상술한 바와 같이, 종류가 다른 2개의 엘리먼트(21A), (21B)를 번갈아 접속하고 있는데, 그 이유에 대해서 설명하면 다음과 같다. 도 3에 도시된 엘리먼트(21A)를 그 한 쪽 단부로부터 각 변형통로 내를 들여다 보면, 도 5에 도시된 바와 같이, 사선을 제외한 부분이 직통, 즉 스트레이트한 관통로로서 보인다.
이것은 상술한 바와 같이, 입구측 단부에서의 좌측 입구(22a)가 출구측 단부에서의 상부 출구(22b)와 연통하며, 입구측 단부에서의 우측 입구(23a)가 출구측 단부에서의 하부 출구(23b)와 연통하고 있기 때문에, 그들이 각각 부분적으로 겹치는 영역은 입구로부터 출구를 직시할 수 있는 것은 당연하다.
그렇다면, 엘리먼트(21A)의 길이 방향에서 보았을 때에 입구(22a), (23a)와 출구(22b), (23b)가 각각 부분적으로 겹치는 영역에 존재하는 통로 부분에 대해서는 피혼합 재료의 유상체에 변형을 거의 주지 않고 통과시키게 된다. 그리고, 같은 형상의 엘리먼트(21A)를 복수 접속하여도 단부로부터 변형통로를 들여다 보았을 때의 상태는 도 5에 도시된 상태와 전혀 바뀌지 않는다. 따라서, 동일한 형상의 엘리먼트(14)를 복수개 접속하여도 혼합 효과는 그다지 좋지 않다.
한편, 엘리먼트(21B)에 대해서는 상술한 엘리먼트(21A)의 설명과 동일한 이유에 의해 입구(26a), (27a)와 출구(26b), (27b)가 겹치는 영역은 도 6에 도시된 사선을 제외한 부분이 된다. 이것은 엘리먼트(21A)와 달리, 입구측 단부에서의 좌측 입구(26a)가 출구측 단부에서의 하부 출구(26b)에 연통되고, 입구측 단부에서의 우측 입구(27a)가 출구측 단부에서의 상부 출구(27b)에 연통되고 있는 것을 보면 확실하다.
여기서, 이 2종류의 엘리먼트(21A), (21B)를 도 3에 도시된 바와 같이 접속했다고 하고, 그 입구측 단부로부터 변형통로를 들여다 보면, 도 5와 도 6을 겹친 듯한 상태가 되며, 그 결과 입구로부터 출구를 직시하는 것은 할 수 없게 된다. 이것은 입구로부터 들어온 피혼합 재료가 소위 스트레이트하게 출구로 흐르는 일은 없어지며, 그 결과 혼합 효과를 보다 높이게 된다.
또한, 상술한 실시 형태에서 사용한 엘리먼트는 2개의 변형통로(22), (23) 또는 (26), (27)를 구비한 것이었는데, 도 7에 도시된 바와 같이, 4개의 변형통로(31), (32), (33), (34)를 구비하는 엘리먼트(30)를 접속하여 혼합박스장치를 구성할 수도 있다.
이 엘리먼트(30)도 사고 방식은 상술한 엘리먼트(21A), (21B)와 동일하며, 단부측 개구가 전체적으로 정사각형이고, 또한 주위에 접속용 플랜지(F)를 구비하며, 게다가 입구측 단부가 X방향으로 긴 4개의 개구를 형성하도록 3개의 칸막이벽(35), (36), (37)에 의해 나뉘어져, 4개의 변형통로(31∼34)의 입구(31a), (32a), (33a), (34a)로 되어 있다.
또 한편, 이 엘리먼트(30)의 출구측 단부는 입구측 단부의 각 입구와는 90도로 방향을 달리 하는 Y방향으로 긴 개구를 형성하도록 3개의 칸막이벽(38), (39), (40)에 의해 나뉘어져, 각 변형통로의 출구(31b), (32b), (33b), (34b)로 되어 있다.
그리고, 도 7에서 보면, 변형통로(31)의 입구(31a)는 위로부터 2번째 출구(31b)와 연통하며, 변형통로(32)의 입구(32a)는 최상부의 출구(32b)와 연통하고, 변형통로(33)의 입구(33a)는 최하부의 출구(33b)와 연통하며, 변형통로(34)의 입구(34a)는 위로부터 3번째 출구(34b)와 연통하고 있다.
각 변형통로(31), (32), (33), (34)의 각각의 길이 방향에서의 단면 형상의 변화에 대해서는, 이전 실시예에서 나타낸 엘리먼트(21A), (21B)의 경우와 기본적으로 동일하다. 단, 엘리먼트(30) 전체의 윤곽으로서는 4개의 변형통로를 구비하고 있는 관계로 서로 다르다.
도 8은 이 엘리먼트(30)를 2개 접속(이 예에서는 동일 형상의 엘리먼트(30)를 접속)하여 구성된 혼합박스장치를 사용한 혼합 방법의 공정도를 나타낸다. 1단계 엘리먼트(30)의 입구측 단부에서의 X방향으로 긴 직사각형 형상의 입구(31a∼34a)에 들어간 피혼합 재료는 출구(31b∼34b)를 나올 때에는 B, A, D, C로 분할되며, 2단계 엘리먼트(30)의 출구측 단부에서는 각 열이 X방향으로 긴 16층의 상태에서 합류된다. 여기서, 가상선(X3)은 다음 3단째의 분할선을 나타내고 있다.
이와 같이 하여 적정하게 계량된 골재와 모르타르 또는 시멘트 페이스트가 연속적으로 혼합박스장치(20)에 투입되어 최적으로 혼합되는 결과로서 매우 품질이 좋은 콘크리트를 연속적으로 제조할 수 있다. 상술한 실시 형태의 연속식 콘크리트 제조 플랜트(10)는 상술한 바와 같이 비교적 품질이 좋은 콘크리트를 제조하기 위해 연속 골재 공급 장치(13∼15)에 벨트스케일장치를 설치하여 골재의 공급량을 계속적으로 감시하고 또한 피드백 제어하도록 하며, 또 마찬가지로 모르타르의 공급도 반송되어 오는 골재의 총량에 비례하도록 매우 정밀하게 조정하도록 하였지만, 이와 같은 벨트스케일장치는 요구되는 콘크리트의 품질에 따라 적절하게 설치하면 된다.
또한, 혼합박스장치(20)에 골재나 모르타르 등의 재료를 통과시킬 경우, 이들 재료가 반드시 각 엘리먼트의 변형통로 내에 충만하면서 통과한다고는 할 수 없다. 만약, 피혼합 재료가 각 엘리먼트의 변형통로 내에 충만하면서 통과하지 않을 경우, 이들 재료의 종류 차이에 따라서는 혼합박스장치를 통과 중에 절단이나 압축을 효율적으로 받지 못하는 것도 생각되며, 그 결과 혼련 상태에 차이가 발생할 가능성이 있다.
그 때문에, 혼합박스장치(20)를 구성하는 최하단의 엘리먼트 출구에 개폐 가능한 컷게이트(도시하지 않음)를 형성하고, 자중에 의해 낙하되는 재료의 배출량을 조정함으로써 혼합박스장치의 각 엘리먼트의 변형통로 내에서의 재료 충만율을 콘트롤하여 혼련을 보다 효과적으로 수행토록 하는 것도 바람직하다.
또한, 골재 및 모르타르 또는 시멘트 페이스트의 공급을 조정하기 위한 수단으로서는, 벨트스케일장치 이외에도 여러가지 공지 수단, 예를 들면 반송벨트에 의해 연속적으로 이송되어 오는 골재의 단위시간 당 분량(체적)을 순차적으로, 복수의 광전관 장치에 의해 검출하도록 할 수도 있으며, 혹은 공지의 피드콘베어장치를 사용하여 재료의 공급량을 정밀하게 제어할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태의 연속식 혼합 플랜트는 메인콘베어장치의 반송벨트에 1종류 또는 그 이상의 재료를 순차적으로 겹쳐 쌓도록 실어 반송하고, 또한 이들 각 재료의 총량을 확인하여 마지막 재료를 반송벨트 위에 싣고, 이들을 혼합박스장치에 투입하도록 하였지만, 본 발명은 이와 같은 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.
즉, 예를 들면 도 9에 도시된 바와 같이, 혼합박스장치(20)의 상부에 설치된 호퍼(19)의 주위에 각 연속골재공급장치(13), (14), (15) 및 모르타르 또는 시멘트 페이스트를 공급하는 연속정량공급장치(16)를 독립적으로 설치하고, 이들 각 장치로부터 각 재료를 계량하면서 연속적으로 호퍼(19)에 투입하여도 좋다. 그리고, 필요하다면 각 연속골재공급장치(13), (14), (15) 및 연속정량공급장치(16)로부터 호퍼(19)까지의 반송 경로에 스케일을 설치하여 상술한 바와 같이 각 연속 골재 공급 장치(13), (14), (15) 및 연속정량공급장치(16)를 피드백 제어하여 그 재료 공급 정밀도를 높이도록 할 수도 있다.
또한, 상술한 본 발명의 실시 형태에서는 골재와 모르타르를 혼합하여 콘크리트를 제조하는 것을 예로 들어 설명하였는데, 본 발명은 이와 같은 재료에 한정되는 것은 아니며, 골재와 시멘트 페이스트를 각각 연속적으로 계량하면서 공급하여 혼합박스장치에 투입하도록 하여도 좋다.
또한, 상술한 실시형태에서는 '골재'라는 용어를 사용하여 피혼합 재료를 설명하고 있는데, 여기서 말하는 '골재'란 모래라든가 자갈 등과 같은 각각 독립된 종류의 것으로 한정되지 않는다. 즉, 모래나 자갈 등의 것을 미리 혼합한 것, 혹은 모래나 자갈 등 또는 이들 혼합물에 추가로 시멘트 가루를 미리 혼합한 것을 프리 믹스라고 부르고 있는데, 이와 같은 프리 믹스도 포함하는 개념으로 사용하고 있다. 따라서, 이와 같은 프리 믹스를 연속적으로 계량하면서 공급하여 혼합박스장치에 투입하도록 하여도 좋다.
특히, 모래나 자갈 등의 혼합물에 추가로 시멘트 가루를 미리 혼합한 프리 믹스를 연속적으로 계량하면서 공급하여 혼합박스장치에 투입하는 경우에는, 도 10에 도시된 바와 같이 2개의 혼합박스장치(20)를 단계적으로 설치하여 수행할 수 있다. 즉, 잔 골재인 모래, 굵은 골재인 자갈 및 시멘트 가루를 각각 계량공급장치(113), (114), (115)에 의해 연속적으로 공급하여 제1 단계의 혼합박스장치(20)에서 혼합하여 프리 믹스를 제조한다.
이어, 이 프리 믹스에 물공급장치(116)에 의해 물을 연속적으로 가하여 제2단계의 혼합박스장치(20)에서 혼합한다. 이와 같은 공정을 거치도록 하여도, 연속적으로 콘크리트를 제조할 수 있다. 이로부터도 이해되는 바와 같이, 본 발명에서는 필요에 따라 복수의 혼합박스장치를 단계적으로 설치하여 각 재료를 순차적으로 공급하면서 혼합시키도록 할 수도 있다.
또한, 상술한 프리 믹스에 물을 가하는 경우도 포함하여, 굵은 골재나 잔 골재의 표면수의 관리는 품질이 좋은 콘크리트를 제조하는 경우에 필요하며, 따라서 상술한 본 발명의 연속식 혼합 플랜트에 물공급제어장치나 수분검지수단 등을 필요에 따라 부가하는 것도 바람직하다.
또한, 전술한 본 발명의 각 실시형태는 콘크리트를 연속적으로 제조하기 위한 플랜트였는데, 본 발명은 혼합하는 각 재료를 계량하면서 공급하고, 그들을 연속적으로 혼합 교반하여 제품을 얻는 여러가지의 경우에도 사용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다. 이와 같은 용도로서는 예를 들면 가축의 배합 사료 제조, 혹은 원예용 흙(흙과 닭똥 등의 혼합토) 등을 들 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 연속식 혼합 플랜트에 따르면, 혼합 재료를 비교적 간소한 장치에 의해 연속적으로 동시에 비교적 빠른 속도로 제조할 수 있기 때문에, 혼합 재료의 제조 효율이 현저하게 향상되며, 그 결과 이런 종류의 혼합 재료의 대량 생산을 가능하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 연속식 혼합 플랜트에 따르면, 이것을 콘크리트의 연속적 제조에 사용할 수 있으며, 그 경우, 콘크리트의 연속적 제조에서는 종래 곤란하였던 각 재료의 계량을 연속적으로 정밀하게 실시하여 독특한 구성의 믹서로 보내도록 하고 있기 때문에, 품질이 좋은 콘크리트를 연속적으로 동시에 고속으로 제조할 수도 있는 뛰어난 효과를 갖는다.
본 발명은 수종류의 재료를 연속적으로 혼합 교반하는 장치, 예를 들면 콘크리트 제조 플랜트 등에서의 시멘트와 굵은 골재의 혼합, 가축 배합 사료의 혼합, 혹은 원예용 흙을 제조하기 위해 흙과 닭똥 등을 혼합하는데 유용하다.

Claims (10)

  1. 혼합하는 적어도 2종류의 재료를 각각 연속적으로 계량하면서 계속 공급하는, 상기 각 재료에 대응하는 수의 연속계량공급수단과, 이 연속계량공급수단으로부터 각각 연속적으로 공급된 각 재료를 혼합하는 적어도 한 개의 혼합박스장치로 구성되며,
    상기 혼합박스장치가, 일단에 입구부가 또 타단에 출구부가 형성되고, 상기 입구부로부터 상기 출구부를 향해 단면 형상이 연속적으로 변화하며, 또한 축방향으로 신장하는 복수의 변형통로와, 상기 각 변형통로의 입구와 출구 사이에 형성되며, 상기 각 변형통로를 통과하는 각 재료를 합류시키고 분할하는 합류분할수단을 구비하며, 상기 입구부로부터 각 재료를 연속적으로 투입하여, 자중에 의해 상기 각 변형통로를 통해 상기 출구부를 향해 통과시킴으로써 혼합하는 것을 특징으로 하는 연속식 혼합 플랜트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 연속계량공급수단으로부터 공급되는 재료를 연속적으로 반송하는 도중에, 국부적으로 또한 소정시간 마다 반송량을 계량하는 계량수단을 추가로 구비하며, 이 계량수단으로부터 출력되는 신호를 받아 상기 연속계량공급수단이 피드백 제어되어 재료 공급량의 정밀도를 높이는 것을 특징으로 하는 상기 연속식 혼합 플랜트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    혼합하는 적어도 2종류의 상기 재료가 골재와 모르타르 또는 시멘트 페이스트이며, 콘크리트를 연속적으로 제조하는 플랜트로서 적용하는 것을 특징으로 하는 상기 연속식 혼합 플랜트.
  4. 골재를 반송하는 메인벨트콘베어장치와, 상기 메인벨트콘베어장치에 적어도 1종류의 골재를 계량하면서 계속 공급하는 연속골재공급수단과, 상기 메인벨트콘베어장치의 반송벨트에 실려 이동해 오는 상기 골재의 국부적인 양을 소정 위치에서 연속적으로 계측하여 신호를 출력해야 하는, 상기 반송벨트의 하류측 위치에 설치된 제1검출장치와, 상기 골재가 공급된 상기 메인벨트콘베어장치의 하류측에 설치되며, 상기 메인벨트콘베어장치에 모르타르 또는 시멘트 페이스트를 연속적으로 정량 계속 공급하는 연속정량공급수단과, 상기 메인벨트콘베어장치의 반출단 바로 밑에 배치된 적어도 한 개의 혼합박스장치로 구성되며,
    이 제1검출장치로부터 연속적으로 출력되는 상기 신호를 받아 상기 연속정량공급장치가 피드백 제어되어 모르타르 또는 시멘트 페이스트 공급량의 정밀도를 높이고,
    또한, 상기 혼합박스장치가, 일단에 입구부가 또 타단에 출구부가 형성되며, 상기 입구부로부터 상기 출구부를 향해 단면 형상이 연속적으로 변화되며 동시에 축방향으로 신장되는 복수의 변형통로와, 상기 각 변형통로의 상기 입구부와 상기 출구부 사이에 형성되어, 상기 각 변형통로를 통과하는 콘크리트를 합류시키고 분할하는 합류분할수단을 구비하며, 상기 입구부로부터 콘크리트를 투입하여, 자중에 의해 상기 각 변형통로와 상기 출구부를 향해 통과시킴으로써 혼합하는 것을 특징으로 하는 연속식 혼합 플랜트.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 연속골재공급수단이, 골재를 상기 메인콘베어장치에 공급하는 벨트콘베어장치와, 상기 벨트콘베어장치로 상기 골재를 연속적으로 공급하는 재료절단반출장치와, 상기 벨트콘베어장치의 반송벨트에 실려 이동하는 상기 골재의 양을 소정 위치에서 연속적으로 계측하여 신호를 출력하고, 상기 벨트콘베어장치의 하류측 위치에 설치된 제2검출장치와, 이 제2검출장치에서 연속적으로 출력되는 상기 신호를 받아 상기 재료절단반출장치를 피드백 제어하여 상기 벨트콘베어장치로 절단 반출되는 골재 공급량의 정밀도를 높이는 것을 특징으로 하는 상기 연속식 혼합 플랜트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 재료절단반출장치가 진동피더를 포함하며, 상기 제2검출장치로부터 연속적으로 출력되는 신호에 따라 상기 진동피더의 진동수를 변화시켜 상기 골재의 상기 벨트콘베어장치로의 절단 반출량을 피드백 제어하는 것을 특징으로 하는 상기 연속식 혼합 플랜트.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2검출장치 중 어느 한쪽 또는 양쪽이, 소정 위치에서 반송벨트 및 그 위의 골재 중량을 연속적으로 계측하는 벨트스케일장치로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 연속식 혼합 플랜트.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 혼합박스장치가, 복수의 엘리먼트를 거의 수직으로 접속하여 구성되며, 상기 각 엘리먼트가 각각 입구단과, 출구단과, 상기 입구단으로부터 상기 출구단에 이르는 복수의 상기 변형통로를 구비하며, 상기 입구단에 형성된 상기 각 변형통로의 입구의 배열패턴과 상기 출구단에 형성된 상기 각 변형통로의 출구의 배열패턴을 달리 하고, 또한 상기 각 엘리먼트가, 인접하는 상기 엘리먼트의 상기 출구단과 상기 입구단을 밀착시켜 접속되며, 상기 각 엘리먼트의 접속측 단부에서의 상기 각 변형통로의 입구와 출구의 접속부가 상기 합류분할수단을 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 상기 연속식 혼합 플랜트.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 엘리먼트는 상기 각 변형통로의 상기 입구의 배열패턴으로서 직사각형 형상의 개구가 좌우로 늘어서고, 또 상기 출구의 배열패턴으로서 직사각형 형상의 개구가 상하로 늘어서 형성되며, 상기 각 변형통로의 각 입구와 상기 각 출구와의 연통 양태를 달리 하는 적어도 2종류로 구성되고, 상기 혼합박스장치는 그 종류가 다른 상기 엘리먼트를 번갈아 세로 방향으로 접속하여 구성된 것을 특징으로 하는 상기 연속식 혼합 플랜트.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 혼합박스장치를 구성하는 최하단의 상기 엘리먼트 출구에 개폐 가능한 컷게이트를 형성하고, 자중에 의해 낙하되는 재료의 배출량을 조정함으로써 상기 혼합박스장치의 각 엘리먼트의 변형통로 내에서의 재료 충만률을 콘트롤하는 것을 특징으로 하는 상기 연속식 혼합 플랜트.
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