説明

急結剤供給装置

【課題】製造コストを軽減させると共に、急結剤の供給効率を向上させ、連続して供給可能な急結剤供給装置を提供する。
【解決手段】急結剤を収容する収容タンク1と、この収容タンク1に収納された急結剤をコンクリート又はモルタルに添加する添加装置3と、前記収容タンク1から前記添加装置3へ急結剤を供給するエア供給源としてのブロア2と、を備えた急結剤供給装置であって、前記添加装置3は、前記収容タンク1から供給される急結剤を収容するための添加タンク部3Aと、この添加タンク部3Aに収容された急結剤を排出するテーブルフィーダ部3Bと、を備える構成とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、急結剤供給装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
NATM工法など、トンネル掘削等において地山の崩落を防ぐ目的でモルタル又はコンクリートの吹付けを行う場合、粉体の急結剤がモルタル又はコンクリートに添加されている。この急結剤の添加量は、吹付けたモルタル又はコンクリートのリバウンド量等の現場状況から好適に選択され、急結剤は、通常、吹付けるモルタル又はコンクリートの供給設備に接続された急結剤供給装置によって供給されるようになっている。
【0003】
従来より、急結剤を急結剤収容タンク内に収容し、このタンクから加圧エア(圧縮エア)により輸送管を介して急結剤添加タンクに供給し、この急結剤添加タンクからモルタル又はコンクリートに急結剤を添加する構成の急結剤供給装置(例えば、特許文献1参照)がある。
【特許文献1】特開2003−221119号公報(8頁、図1)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、コンプレッサーによる高圧エアにより急結剤を輸送するため、急結剤の乾燥状態を維持しがたく、急結剤が湿気を帯びることによりセメントの凝固時間の短縮、早期強度の発現という急結剤本来の働きに影響が出る虞があり、また目詰まりの原因ともなっている。それと共に、コンプレッサーをエアの供給源とすると、急結剤収容タンク及び急結剤添加タンクのタンク自体の構造を圧力タンクにせざるを得ず、装置自体の製造コストを押し上げることとなる。
【0005】
そこで、本発明の主たる課題は、製造コストを軽減させると共に、急結剤の供給効率を向上させ、連続して供給可能な急結剤供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
<請求項1記載の発明>
請求項1記載の発明は、急結剤を収容する収容タンクと、この収容タンクに収納された急結剤を排出する添加装置と、前記収容タンクから前記添加装置へ急結剤を供給するエア供給源としてのブロアと、を備えた急結剤供給装置であって、前記添加装置は、前記収容タンクから供給される急結剤を収納するための添加タンク部と、この添加タンク部に収納された急結剤を排出するテーブルフィーダ部と、を備えた、ことを特徴とする急結剤供給装置である。
【0007】
(作用効果)
ブロアからのエアによって収容タンクから添加装置へ急結剤を供給する(エア搬送)構成となっていることにより、従来型のコンプレッサーによる圧縮エアによってエア搬送する供給装置とは異なり、急結剤が湿気を帯びる虞が少ない。また、ブロアをエアの供給源とすることにより、収容タンク及び添加タンク自体を圧力タンクの構造にすることなく、装置自体のコストを安価に抑えることができる。
さらに、急結剤の排出をテーブルフィーダにより行うことで、部品点数を抑えて構造を簡略化しつつ、連続して安定した急結剤の供給を行うことができる。
【0008】
<請求項2記載の発明>
請求項2記載の発明は、前記添加タンク部には、収容タンクから急結剤を供給する際のエアを、フィルターを介して排気するエア排気部が設けられた、請求項1記載の急結剤供給装置である。
【0009】
(作用効果)
添加タンク部に、収容タンクから急結剤を供給する際のエアを、フィルターを介して排気するエア排気部を設ける構成とすることにより、急結剤の供給が容易化されると共に、急結剤を供給する際の粉塵が外部に漏れることが防止される。
【0010】
<請求項3記載の発明>
請求項3記載の発明は、前記エア排気部は、その出口側で前記ブロアの吸引口に連結され、前記添加タンク部への急結剤の供給は、前記ブロアによりエアを排気しながら行われる構成とされた、請求項2記載の急結剤供給装置である。
【0011】
(作用効果)
エア供給源(ブロア)と、収容タンクからのエアの排気源(ブロア)とが同一物であるので、それぞれ別々に設ける必要がなく製造コストの軽減を可能としている。
【0012】
<請求項4記載の発明>
請求項4記載の発明は、前記テーブルフィーダ部は、テーブルと、このテーブル上面を回転するスクレーパと、前記テーブルの下方に位置し、軸心周りに上下に連通する複数の分配室を有し、軸心を中心として回転するロータと、を備え、前記ロータの分配室の少なくとも1つに上方から臨むように、急結剤を排出する排出孔が前記テーブルに形成され、この排出孔とは別の位置における分配室の少なくとも1つに上方から臨むように、圧縮エアを噴出する圧縮エア供給ノズルが前記テーブルに形成された、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の急結剤供給装置である。
【0013】
(作用効果)
部品点数を抑えて構造を簡略化しつつ、安定した急結剤の供給を行うことができる。
【0014】
<請求項5記載の発明>
請求項5記載の発明は、前記添加タンク部には、下限センサーと上限センサーとが設けられ、添加タンク部内に収納されている急結剤が下限センサーの位置を下回ると、前記収容タンクより自動的に急結剤が供給され、添加タンク部内に急結剤が供給される際に、上限センサーの位置を上回ると、前記収容タンクからの急結剤の供給が自動的に停止される構成とされた、請求項1乃至4のいずれか1項記載の急結剤供給装置である。
【0015】
(作用効果)
添加タンク部にセンサーを設け、これらセンサーと収容タンクからの急結剤の供給開始及び停止をリンクさせることにより、添加タンクに効率的な急結剤の供給を行うことができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、製造コストを軽減させると共に、急結剤の供給効率を向上させ、連続して供給することができる等の利点がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明に係る急結剤供給装置を、図1乃至図4に基づき説明する。なお、図1は本発明に係る急結剤供給装置の概略図であり、図2は添加装置の正面断面図であり、図3はテーブルフィーダ部の正面断面図であり、図4はA−A断面図である。
【0018】
本発明に係る急結剤供給装置は、急結剤をコンクリート又はモルタル吹付設備(吹付ノズル又は配管等)に供給する装置である。
この急結剤供給装置は、急結剤を収容する収容タンク1と、この収容タンク1に収納された急結剤を排出する添加装置3と、収容タンク1から添加装置2へ急結剤を供給するエア供給源としてのブロア2と、を備えている。以下に、これらについて詳述する
【0019】
<収納タンク>
収容タンク1は、急結剤を充填するために上部に設けられた充填口11と、内部に急結剤入口12Aが配設された、急結剤を供給する急結剤供給管12と、を備えている。
【0020】
収容タンク1は、下方に行くに従って先細くなる略円錐形状をしており、上部にはフレキシブルコンテナ60内に収容された急結剤を取り入れるために、前述した充填口11が配設されている。なお、収容タンク1の容量としては、約1〜2トン貯められればよい。充填口11には、急結材が湿気を帯びるのを防いだり、粉塵の漏れを防ぐために蓋11Aが取付けられている。収容タンク1の内部には、急結剤供給管12が内装されており、その急結剤入口12Aは収容タンク1の略円錐形状の軸中心で、かつ後述するエア出口13の上方に位置している。収容タンク1の下端は、収容された急結剤を上方に移送させるためのエアを噴出させるノズル等からなるエア出口13が配設されており、エア出口13に連設された主エア供給管4Aからのエアにより急結剤は急結剤入口12Aから急結剤供給管12内に入っていくようになっている。また、収容タンク1内の下方に複数のエア出口14,14,…(図1では2箇所のみ記載)が設けられており、エア出口14,14…に連設された補助エア供給管4B,4B,…(図1では2箇所のみ記載)からのエアにより、収容タンク1内の粉体である急結剤をエアレーション作用により流動化させ、急結剤入口12Aとエア出口13との間に生じやすいラットホールの形成を防いでいる。なお、エア出口13及びエア出口14,14…へエアを供給する主エア供給管4A、補助エア供給管4B,4B,…はエアの入り側でエア供給本管4から分岐したものであり、このエア供給本管4は三方ボールバルブ50を介してエア供給源であるブロア2の吹出し口2Aに連結されている。
【0021】
エアの供給源がブロアであることにより、エアに加える圧力は少ないためコンプレッサーに比して急結材が湿気を帯びる虞が少ない。ブロアはコンプレッサーに比べて、エアに加える圧力は少ないが、風量が多いため、急結剤を効率よく供給することが可能となっている。また、収容タンクも圧力タンクとする必要がないため、小型化することができ、さらに製造コストも格段に安価となる。さらに、収容タンク内は高圧ではないので、破裂する虞がなく、万が一トラック等の荷台から転倒しても、破裂等による災害の発生の虞が少ない。
【0022】
収容タンク1の内部には、バグフィルター等のフィルター15が取付けられており、このフィルター15を介してエア排気口より収容タンク1内のエアが排気されるようになっている。エア排気口を有するエア排気管6Aは二方ボールバルブ51により開閉される構成となっていると共に、エア排気管6Bを介してエア排気本管8に連結され、エア排気本管8はブロア2の吸引口2Bに連結されている。フレキシブルコンテナ60内に収容された急結剤を収容タンク1への供給の際に、二方ボールバルブ51を開き、エアを排気すれば、収容タンク1内に蔓延する急結剤の粉塵をフィルター15に付着させることができ、粉塵が収容タンク1の外部に漏れることはない。なお、収容タンク1への供給の際には、フレキシブルコンテナ60の下部に形成された供給口(図示せず)と収容タンク1の充填口11とを密着させ、ここ周囲に粉塵が漏れないようすることはいうまでもない。
【0023】
収容タンク1の内部には、下限センサー16と上限センサー17とが設置されている。収容タンク1の内部にストックされている急結剤が下限センサー16の位置を下回ると、この下限センサー16が検知し、コンピュータ(図示せず)を介して表示手段(図示せず)に急結剤のストック不足が表示される。そして、収容タンク1内に急結剤を供給する際に、上限センサー17の位置を上回ると、この上限センサー17が検知し、コンピュータ(図示せず)を介して表示手段(図示せず)に急結剤の供給停止すべき旨(例えば、警告)の表示がなされる。
【0024】
急結剤供給管12は、その出口において急結剤供給管5に連結している。そして、この急結剤供給管5は添加装置3の急結剤入口部3aに連結されている。
【0025】
<添加装置>
添加装置3は、急結剤供給管5から供給される急結剤を収納するための添加タンク部3Aと、この添加タンク部3Aに収納された急結剤を排出するテーブルフィーダ部3Bと、を備えている。
【0026】
添加タンク部3Aは、その上部にバグフィルター等の円筒状のフィルター38を有するエア排気部39を備えており、添加タンク部3Aへの急結剤の供給は、前述した急結剤入口部3aより行なわれる。
【0027】
添加タンク部3A内は密閉されており、添加タンク部3Aへの急結剤の供給の際には、エア排気部39に連結されたエア排気管7からエアが排気されることにより、急結剤の供給がスムーズに行われると共に、粉塵がフィルター38に吸着され、外部への漏れが防止されるようになっている。なお、このエア排気管7は、エア排気本管8に連結されており、このエア排気本管8はブロア2の吸引口2Bに連結され、ブロアからのエアが循環するようになっている。そのため、エア供給源(ブロア)と、収容タンクからのエアの排気源(ブロア)とが同一物であるので、それぞれ別々に設ける必要がなく製造コストの軽減を可能としている。
【0028】
添加タンク部3Aの内部には、下限センサー40と上限センサー41とが設置されている。添加タンク部3Aの内部にストックされている急結剤が下限センサー40の位置を下回ると、この下限センサー40が検知し、コンピュータ(図示せず)を介して表示手段(図示せず)に急結剤のストック不足が表示されると共に、収容タンク1より自動的に急結剤が供給される。そして、添加タンク部3A内に急結剤が供給される際に、上限センサー41の位置を上回ると、この上限センサー41が検知し、コンピュータ(図示せず)を介して表示手段(図示せず)に急結剤の供給停止すべき旨の表示(例えば、警告)がなされ、それと共に収容タンク1からの急結剤が自動的に停止される。なお、非常用投入口42(図2では図示せず)は、緊急に急結剤を供することが必要になった場合に、ここから供給したり、点検用として使用されるものであり、特に発明として必須とされるものではない。
【0029】
テーブルフィーダ部3Bは、添加装置3の底部を形成するテーブル31と、このテーブル31上面を回転するスクレーパ32と、テーブル31の下方に位置し、軸心周りに上下に連通する複数の分配室33A,33A,…を有し、軸心を中心として回転するロータ33と、このロータ33の下方を支持する下部フランジ37と、を備えている。
【0030】
スクレーパ32は、板状部材であり、モーター34により回転する回転軸部材34の下部に複数取り付けられている(本実施の形態では6枚)。このスクレーパ32がテーブル31上面を回転することにより、テーブル31に形成された排出孔31Aに急結剤を掻き寄せ、この排出孔31Aに急結剤が落とし込まれる。
【0031】
テーブル31は、後述するロータ33の分配室33Aの少なくとも1つに上方から臨むように、急結剤を下方に排出する排出孔31Aが形成され、軸心を中心として回転するロータ33の分配室33Aに急結剤を排出するようになっている。また、圧縮エア供給ノズル31Bが、排出孔31Aとは別の位置(本実施の形態では、排出孔31Aと軸心を中心として略対称に設けられている)における分配室33Aの少なくとも1つに上方から臨むようにテーブル31に設けられている。このため分配室33Aに圧縮エアを噴出して、分配室33A内に収納された急結剤を、後述する急結剤排出ノズル37Aから排出させるようになっている。また、急結剤排出ノズル37Aからの排出の後、圧縮エアにより高圧となった分配室33Aの圧力を大気圧まで減圧するために、圧縮エア供給ノズル31Bと排出孔31Aとの間に位置するテーブル31の部分に、減圧ノズル(図示せず)が設けられている。この減圧ノズルによって分配室33A内の空気を逃がし、分配室33A内の圧力を大気圧と等しくすることにより、排出孔31Aに臨む位置まで回転した際に、圧力差により分配室33Aから排出孔31Aに落とし込まれた急結剤を上方に吹き上げてしまう現象を防いでいる。
【0032】
ロータ33は、モーター35により回転する回転軸部材35Aにその軸心が連結されて、軸心を中心として回転する。このロータ33には、軸心周りに上下に連通する複数の分配室33A,33A,…が形成されており、軸心を中心として回転する分配室33Aと前述した排出孔31Aとが上下に重なった際に、排出孔31Aに落とし込まれた急結剤が自重によりこの分配室33Aに収納されるようになっている。また、軸心を中心として回転する分配室33Aと前述した圧縮エア供給ノズル31Bとが上下に重なった際に、配室33A内に収納された急結剤がコンプレッサー(図示せず)からの圧縮エアの噴出により、急結剤排出ノズル37Aから排出されるようになっている。なお、ロータ33とテーブル31との間、及びロータ33と下部フランジ37との間には、ゴム等から形成されるパッキン36,36が挟まれており、このことにより気密性が確保されている。
【0033】
下部フランジ37はロータ33の下方に位置しており、そして、この下部フランジ37には急結剤排出ノズル37Aが設けられており、圧縮エア供給ノズル31Bから供給される圧縮エアの噴出により、押し出された急結剤が急結剤排出ノズル37Aより排出されるようになっている。この急結剤排出ノズル37Aより排出された急結剤は、コンクリート又はモルタル吹付設備(吹付ノズル又は配管等)に供給されるようになっている。
【0034】
<エア排気管等>
コンプレッサー52の噴出し口には,圧縮エア供給管53が連結されており、この圧縮エア供給管53は二方電磁バルブ54に連結されている。コンプレッサー52が、運転状態であるときは、圧縮エアの供給の有無は二方電磁バルブ54により制御されており、エア排気管6Aを介してフィルター15への間欠的なエアパルスの伝達、及びエア排気管6Aとエア排気管6B、そしてエア排気管7を介してのフィルター38への間欠的なエアパルスの伝達を可能としている。この間欠的に供給される圧縮エアによりフィルター15,38に付着した急結剤を払い落とすことができる。そのため、フィルター15,38の目詰まりを防止するために、装置内部を開けて頻繁に清掃する必要性はない。この圧縮エアの間欠的な供給は、エア排気管6A,6B,7でのエア排気が行われているときにも、行われるものである。なお、圧縮エアの間欠的な供給は、約30秒から1分間間隔で、約0.2秒間行うことが好適である。
【0035】
前述したように、フレキシブルコンテナ60内に収容された急結剤を収容タンク1への供給の際に、二方ボールバルブ51を開き、エアを排気すれば、収容タンク1内に蔓延する急結剤の粉塵をフィルター15に付着させることができ、粉塵が収容タンク1の外部に漏れることはない。また、急結剤を添加装置3に供給の際には、二方ボールバルブ51を閉じ、エア排気部39からのみエアの排気がなされるようにすればよい。
【0036】
三方ボールバルブ50の切替により、ブロア2の吹出し口2Aからのエアをエア供給本管4に供給すれば、前述した主エア供給管4A、補助エア供給管4B,4Bにエアを送ることもできるし、また、エア排気口4Cに送り、そのままエアを排気することもできる。すなわち、これらの2つの態様を切替により選択できるようになっている。なお、エア排気口4Cに送り、そのままエアを排気する場合も選択できるようになっているのは、フレキシブルコンテナ60内に収容された急結剤を収容タンク1への供給の際に、フィルター15のエア排気口から入ったエアをエア排気管6A,6B、エア排気本管8及びブロア2の吸引口2Bを介してエア排気口4Cからエアを排気するためである。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明に係る急結剤供給装置の概略図である。
【図2】添加装置の正面断面図である。
【図3】テーブルフィーダ部の正面断面図である。
【図4】A−A断面図である。
【符号の説明】
【0038】
1…収容タンク、2…ブロア、2A…吹出し口、2B…吸引口、3…添加装置、3A…添加タンク部、3B…テーブルフィーダ部、3a…急結剤入口部、4…エア供給本管、4A…主エア供給管、4B…補助エア供給管、4C…エア排気口、5…急結剤供給管、6A,6B…エア排気管、7…エア排気管、8…エア排気本管、9…、10…、11…充填口、11A…蓋、12…急結剤供給管、12A…急結剤入口、13…エア出口、14…エア出口、15…フィルター、16…下限センサー、17…上限センサー、31…テーブル、31A…排出孔、31B…圧縮エア供給ノズル、32…スクレーパ、33…ロータ、33A…分配室、34…モーター、35…モーター、36…パッキン、37…下部フランジ、37A…急結剤排出ノズル、38…フィルター、39…エア排気部、40…下限センサー、41…上限センサー、42…非常用投入口、50…三方ボールバルブ、51…二方ボールバルブ、52…コンプレッサー、53…圧縮エア供給管、54…二方電磁バルブ、60…フレキシブルコンテナ。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
急結剤を収容する収容タンクと、この収容タンクに収納された急結剤を排出する添加装置と、前記収容タンクから前記添加装置へ急結剤を供給するエア供給源としてのブロアと、を備えた急結剤供給装置であって、
前記添加装置は、前記収容タンクから供給される急結剤を収納するための添加タンク部と、この添加タンク部に収納された急結剤を排出するテーブルフィーダ部と、を備えた、
ことを特徴とする急結剤供給装置。
【請求項2】
前記添加タンク部には、収容タンクから急結剤を供給する際のエアを、フィルターを介して排気するエア排気部が設けられた、請求項1記載の急結剤供給装置。
【請求項3】
前記エア排気部は、その出口側で前記ブロアの吸引口に連結され、前記添加タンク部への急結剤の供給は、前記ブロアによりエアを排気しながら行われる構成とされた、請求項2記載の急結剤供給装置。
【請求項4】
前記テーブルフィーダ部は、テーブルと、このテーブル上面を回転するスクレーパと、前記テーブルの下方に位置し、軸心周りに上下に連通する複数の分配室を有し、軸心を中心として回転するロータと、を備え、
前記ロータの分配室の少なくとも1つに上方から臨むように、急結剤を排出する排出孔が前記テーブルに形成され、
この排出孔とは別の位置における分配室の少なくとも1つに上方から臨むように、圧縮エアを噴出する圧縮エア供給ノズルが前記テーブルに形成された、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の急結剤供給装置。
【請求項5】
前記添加タンク部には、下限センサーと上限センサーとが設けられ、
添加タンク部内に収納されている急結剤が下限センサーの位置を下回ると、前記収容タンクより自動的に急結剤が供給され、
添加タンク部内に急結剤が供給される際に、上限センサーの位置を上回ると、前記収容タンクからの急結剤の供給が自動的に停止される構成とされた、請求項1乃至4のいずれか1項記載の急結剤供給装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2006−104827(P2006−104827A)
【公開日】平成18年4月20日(2006.4.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−294525(P2004−294525)
【出願日】平成16年10月7日(2004.10.7)
【出願人】(501095554)富士テック株式会社 (4)
【出願人】(391061646)株式会社流機エンジニアリング (20)
【Fターム(参考)】