混合物製造装置
【課題】骨材、セメント及び水から混合物を均一かつ大量に連続して製造することが可能な混合物製造装置を提供する。
【解決手段】混合物製造装置１は、内部を混合室３とする略円筒状で、自身の中心軸Ｍ４回りに回転可能に軸支されたドラム４と、ドラム４の一端に設けられて、混合室３内に材料を投入するための投入口１８と、ドラム４の他端に設けられて、混合室３内から製造された混合物を排出する排出口２０と、混合室３内で、ドラム４の中心軸Ｍ４に対して下方に偏心して配設されるとともに、自身の中心軸Ｍ４回りに回転可能に軸支され、混合室３内の材料を攪拌するための略板状のパドル３０が周方向に直交する面に対して中心軸Ｍ５と直交する軸線回りの傾斜角θ３０を有して複数設けられた攪拌軸５と、ドラム４と攪拌軸５とを異なる角速度で回転させる回転駆動手段６とを備える。
【解決手段】混合物製造装置１は、内部を混合室３とする略円筒状で、自身の中心軸Ｍ４回りに回転可能に軸支されたドラム４と、ドラム４の一端に設けられて、混合室３内に材料を投入するための投入口１８と、ドラム４の他端に設けられて、混合室３内から製造された混合物を排出する排出口２０と、混合室３内で、ドラム４の中心軸Ｍ４に対して下方に偏心して配設されるとともに、自身の中心軸Ｍ４回りに回転可能に軸支され、混合室３内の材料を攪拌するための略板状のパドル３０が周方向に直交する面に対して中心軸Ｍ５と直交する軸線回りの傾斜角θ３０を有して複数設けられた攪拌軸５と、ドラム４と攪拌軸５とを異なる角速度で回転させる回転駆動手段６とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にダムの堤体などに使用されるＣＳＧなどの混合物を製造するための混合物製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ダムの堤体などの材料として、ＣＳＧ（Ｃｅｍｅｎｔｅｄ Ｓａｎｄ ａｎｄ Ｇｒａｖｅｌ）が利用されている。ＣＳＧとは、河床砂礫など施工現場で採取される岩石質のＣＳＧ材料にセメント及び水を混合したものである。ＣＳＧは、このように施工現場で採取される材料を利用することができるので、コンクリートと比較して材料入手が容易で経済的であり、注目されている。
【０００３】
ここで、ＣＳＧ材料と骨材として、セメント及び水を混合して混合物としてＣＳＧを製造する製造方法としては、基本的にコンクリートと同様であり、重量利用型や動力利用型などの製造装置が利用される。より具体的には、重量利用型とは、ドラムの内部に投入した材料をドラムの内周面に設けられた攪拌羽根によって掻き上げて、落下させて、材料の自重を利用して攪拌するものであり、ドラムを傾斜させ、あるいは、攪拌羽根を傾斜させることで、攪拌しながら混合した材料を排出することができる（例えば、特許文献１、２参照）。このため、重力利用型では、簡易かつ大量に製造することができ、製造能力及び経済性の点で利点を有する。
【０００４】
一方、動力利用型では、ドラム内部で攪拌羽根を動力により回転させて、これによってドラム内部の材料を強制的に攪拌するものである。このような動力利用型は、攪拌羽根によって全体を均一に混合することができる。このため、土砂などの攪拌にも利用されている（例えば、特許文献３、４参照）。
【特許文献１】特開昭５９−１４５１０６号公報
【特許文献２】特許第３７６７７２４号公報
【特許文献３】特開昭５１−１０７５５３号公報
【特許文献４】特開平９−７５９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＣＳＧ製造においては、施工現場で採取されるＣＳＧ材料を利用することから、コンクリートで使用される骨材と比較して、使用する材料の粒度が不均一である。このため、特に、特許文献１、２のような重力利用型であるＣＳＧ製造装置とすると、使用するＣＳＧ材料によっては、当該ＣＳＧ材料と、セメント及び水とを均一に混合させることが困難となってしまう場合があった。また、特許文献３、４のような動力利用型であるＣＳＧ製造装置とすると、重力利用型に比較して均一に混合させることが可能であるものの、必要な製造能力を確保することができない問題があった。また、ドラムに滞留している材料を攪拌羽根によって強制的に混合するので、材料が十分混合されていない攪拌初期にセメントが攪拌羽根に付着してしまう場合があり、このような場合には、均一に混合することができなくなってしまう問題があった。
【０００６】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、材料として例えば骨材、セメント及び水から混合物を均一かつ大量に連続して製造することが可能な混合物製造装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明は材料を混合して混合物を製造する混合物製造装置であって、内部を混合室とする略円筒状で、自身の中心軸回りに回転可能に軸支されたドラムと、 該ドラムの一端に設けられて、前記混合室内に材料を投入するための投入口と、前記ドラムの他端に設けられて、前記混合室内から製造された混合物を排出する排出口と、前記混合室内で、前記ドラムの中心軸に対して下方に偏心して配設されるとともに、自身の中心軸回りに回転可能に軸支され、前記混合室内の材料を攪拌するための略板状のパドルが周方向に直交する面に対して中心軸と直交する軸線回りの傾斜角を有して複数設けられた攪拌軸と、前記ドラムと前記攪拌軸とを異なる角速度で回転させる回転駆動手段とを備えることを特徴としている。
【０００８】
この構成によれば、ドラムと攪拌軸とは、回転駆動手段により異なる角速度で回転させられている。このため、投入口から混合室内へ材料として例えば骨材、セメント及び水が投入されると、投入された材料は、ドラムの回転に伴って掻き上げられ、自重により落下することで攪拌されることとなる。また、ドラムの中心軸に対して下方に偏心した位置に攪拌軸が配設され、ドラムに対して相対的に回転していることから、混合室内の材料は、ドラムによって攪拌されながら、パドルによっても攪拌されることとなる。このため、使用する骨材の粒度が不均一であったとしても好適にセメント及び水とともに材料を攪拌して混合することができる。そして、パドルは、周方向に直交する面に対して中心軸と直交する軸線回りの傾斜角を有して設けられていることから、その傾斜角に応じて混合室内の材料を、攪拌しつつ一端側の投入口から他端側の排出口へ送り出すことができる。
【０００９】
また、前記ドラムの内周面には、前記混合室内の材料を攪拌するための攪拌凸部材が、周方向の位置が異なるようにして軸方向に複数設けられていることが好ましい。
この構成によれば、混合室内の材料は、ドラムの回転に伴って攪拌凸部材によって的に掻き上げられることからより効果的に攪拌されることとなる。さらに、この攪拌凸部材が軸方向で、周方向に位置を異なるものとして複数設けられていることから、軸方向に配設された混合室内の材料を異なるタイミングで攪拌することとなり、より好適に攪拌することができる。
【００１０】
また、前記パドルは、前記傾斜角を可変に前記攪拌軸に設けられていることが好ましい。
この構成によれば、パドルの傾斜角を変化させることにより、パドルによる攪拌効率と排出効率とのバランスを調整することができ、使用される材料に応じて最適なバランスに調整することができる。
【００１１】
また、前記ドラムの中心軸は、一端から他端へ下降するように僅かに傾斜していることが好ましい。
この構成によれば、ドラムの中心軸は、一端から他端へ下降するように僅かに傾斜しているので、混合した材料をより効率良く排出口へ送り出すことができる。
【００１２】
また、前記回転駆動手段は、前記ドラムと前記攪拌軸とを正反異なる方向に回転させることがより好ましい。
この構成によれば、ドラムと攪拌軸とが正反異なる方向に回転していることから、ドラムと攪拌凸部材との速度差を大きくすることができ、より効果的に混合室内の材料を攪拌することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の混合物製造装置によれば、上記のようなドラム、攪拌軸、及び、回転駆動手段を備えているので、例えばＣＳＧなどの混合物を均一かつ大量に連続して製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１から図７は、この発明に係る第１の実施形態を示していて、混合物製造装置であるＣＳＧ製造装置を示している。この実施形態のＣＳＧ製造装置１は、ダムの堤体を例とすれば、該堤体をＣＳＧ（Ｃｅｍｅｎｔｅｄ Ｓａｎｄ ａｎｄ Ｇｒａｖｅｌ）で構築するために施工現場に設置されるもので、骨材として施工現場またはその近傍で採取される岩石質のＣＳＧ材料を使用し、該ＣＳＧ材料にセメントと、水とを所定の混合比で混合して混合物としてＣＳＧを製造するものである。図１及び図２に示すように、ＣＳＧ製造装置１は、所定の設置場所に載置、固定される基台２と、内部を混合室３とする略円筒状で、基台２上に中心軸Ｍ４をほぼ水平として配設されて自身の中心軸Ｍ４回りに回転可能なドラム４と、ドラム４の内部に配設されて自身の中心軸Ｍ５回りに回転可能な攪拌軸５と、ドラム４及び攪拌軸５をそれぞれ回転させる回転駆動手段６とを備える。
【００１５】
ドラム４は、基台２上に設けられたドラム支持手段１０によって中心軸Ｍ４回りに回転可能に支持されている。ドラム支持手段１０は、ドラム４の一端４ａ側に設けられた第一のドラム支持部１１と、他端４ｂ側に設けられた第二のドラム支持部１２とを具備する。図３及び図４に示すように、第一のドラム支持部１１及び第二のドラム支持部１２は、ともに、基台２上に設けられた軸受１３によってドラム４の中心軸Ｍ４と略平行な軸回りに回転可能に支持された一対の支持ローラ１４、１４を有している。そして、ドラム４は、第一のドラム支持部１１及び第二のドラム支持部１２のそれぞれと対応する位置で外周面に環状に設けられたガイドレール４ｃに、一対の支持ローラ１４、１４がそれぞれ当接することによって、自らの中心軸Ｍ４回りに回転可能に軸支されている。また、図５に示すように、第一のドラム支持部１１は、さらに一対のスラストローラ１５を有している。一対のスラストローラ１５は、対応するドラム４の外周面のガイドレール４ｃの両端側において、基台２上に設けられた軸受１６によって略鉛直な軸回りに回転可能に支持されており、ガイドレール４ｃは、一対のスラストローラ１５によって挟み込まれている。このため、ドラム４は、自らの中心軸Ｍ４方向への移動が一対のスラストローラ１５によって規制されつつ、中心軸Ｍ４回りに回転することが可能となっている。なお、図１及び図２において後述するように、ドラム４は、一端４ａが材料の投入側、他端４ｂが製造されたＣＳＧの排出側となっていて、前後の第一のドラム支持部１１及び第二のドラム支持部１２は、中心軸Ｍ４が一端４ａから他端４ｂへ下降するように僅かに傾斜させてドラム４を支持している。
【００１６】
ここで、図１及び図２に示すように、ドラム４の一端４ａ側の開口は、閉塞板１７で閉塞されていている。閉塞板１７には、上部に開口部１７ａが形成されていて、ホッパー１８がドラム４の外部から内部へと配設されており、該ホッパー１８を投入口として、外部からＣＳＧ材料、セメント及び水を投入することを可能としている。閉塞板１７及びホッパー１８は、ドラム４と独立して支持部材１９によって基台２に支持されており、閉塞板１７及びホッパー１８が固定された状態でドラム４のみが回転可能となっている。また、ドラム４の他端４ｂ側の開口には、基台２上に支持されて出口シュート２０が設けられており、該出口シュート２０を排出口として、混合室３内で製造されたＣＳＧを外部へ排出することを可能としている。なお、ホッパー１８上方には、ＣＳＧ製造装置１と対応して、ＣＳＧ材料、セメント及び水などを供給するための、コンベアやタンクなどの供給装置が配置されており、該供給装置により各材料を所定の混合比率となるように時間当りの供給量を略一定として連続供給することが可能となっている。
【００１７】
また、ドラム４の内周面には、回転に伴って混合室３内の材料を攪拌するための攪拌凸部材２５が複数形成されている。図６に示すように、攪拌凸部材２５は、断面略矩形で径方向内側へ向かって突出しているとともに、中心軸Ｍ４に略平行に細長に配設され、固定ボルト２５ａによってドラム４の内周面に固定されている。攪拌凸部材２５は、周方向に所定のピッチを有した環状の配列が中心軸Ｍ４方向に連続して設けられている。また、攪拌凸部材２５の環状の配列で、中心軸Ｍ４方向に隣り合うもの同士では、攪拌凸部材２５の周方向の位置が上記ピッチの半分ずつずれるように設定されており、これにより攪拌凸部材２５は、中心軸Ｍ４方向に所謂千鳥状として、ドラム４の内周面全体に形成されている。該攪拌凸部材２５は、後述するようにドラム４の回転に伴って内部の材料を掻き上げて攪拌させるためのものであり、通常突出する寸法は、１〜２ｃｍ程度であるが、攪拌凸部材２５が設けられていない構成としても良い。この場合でも、ドラム４の回転に伴って、内部の材料は、ドラム４の内周面との摩擦によって掻き上げられ、攪拌されることとなる。
【００１８】
また、図１から図４に示すように、攪拌軸５は、中心軸Ｍ５が、ドラム４の中心軸Ｍ４と略平行で、かつ、鉛直方向において、ドラム４の中心軸Ｍ４の下方に、また、水平方向において後述するドラム４の回転によって混合室３内の材料が掻き上げられる方へ偏心して配設されている。より具体的には、図３に示すように、攪拌軸５の中心軸Ｍ５の偏心位置は、ドラム４の中心軸Ｍ４から下ろした垂線から中心角φが２５〜４０度となるように傾斜した線Ｎ上となるようにドラム４の中心軸Ｍ４に対して偏心していることが望ましい。なお、本実施形態では中心角φを３０度程度に設定している。また、図１から図４に示すように、攪拌軸５の両端５ａ、５ｂは、閉塞板１７及び出口シュート２０からそれぞれ突出し、軸受２６、２７によって回転可能に支持されている。軸受２６、２７は、基台２にそれぞれ設けられたプランマーブロック２８を介して基台２に支持されている。なお、閉塞板１７及び出口シュート２０において、攪拌軸５が挿通された貫通孔には、それぞれシール部材２９が設けられており、材料が内部から外部へ漏出してしまうのを規制している。
【００１９】
また、混合室３内において、攪拌軸５の外周面には、攪拌軸５の回転に伴って混合室３内の材料を攪拌するパドル３０が、径方向外側へ突出して設けられている。パドル３０は、略板状で、攪拌軸５に取り付けられた状態で、径方向内側から外側へ幅広となる略台形状であり、本実施形態においては、攪拌軸５とドラム４の内周面とが最も近接した位置でパドル３０の先端がドラム４内周面に形成された攪拌凸部材２５と僅かな隙間を有する程度まで径方向外側へ突出している。本実施形態では、パドル３０の先端と攪拌凸部材２５との隙間は、１ｃｍ程度に設定されている。なお、前述のように攪拌凸部材２５が設けられていない構成とした場合には、パドル３０は、ドラム４の内周面と僅かに隙間を有する程度に突出させる。そして、このようなパドル３０は、周方向に間隔を有して放射状に、また、中心軸Ｍ５方向にも等間隔で、複数設けられている。本実施形態では、パドル３０は、中心軸Ｍ５方向同位置において、中心軸Ｍ５で対称となるように対をなして設けられるとともに、該パドル３０の対が中心軸Ｍ５方向に等間隔に、かつ、パドル３０の位置が中心軸Ｍ５回りに９０度ずつ異なるようにして、中心軸Ｍ５方向に所謂千鳥状に設けられている。また、図４に示すように、中心軸Ｍ５を中心とするパドル３０の先端までの距離によって決定されるパドル３０の回転径Ｄ３０は、ドラム４の内径Ｄ４の１／２より若干大きい径とするのが望ましい。具体的には、本実施形態では、ドラム４の内径Ｄ４が１８０ｃｍであるのに対して、パドル３０の回転径Ｄ３０は１１０ｃｍに設定されている。また、パドル３０自体の回転径方向の長さ寸法Ｌ３０としては、ドラム４の内径Ｄ４の１／８程度とすることが望ましい。これは、混合室３に収容される混合物の量は、混合室３の容積の約３０％程度とすることが望ましく、この容積との関係で内径Ｄ４の１／８程度に調整される。
【００２０】
ここで、図７に示すように、パドル３０は、略板状のスペーサ３１を介して固定治具３２に固定され、該固定治具３２によって攪拌軸５から径方向外側に突出する支持体５ｃに取り付けられている。支持体５ｃは、攪拌軸５の外周面において、各パドル３０の取り付け位置に設けられており、断面略円形状に形成されている。また、固定治具３２は、パドル３０がボルト３３によって固定されるパドル支持部３４と、パドル支持部３４と一側縁側で一体となっているとともに他側縁側で隙間を有するように設けられた締付部３６とを有する。パドル支持部３４と締付部３６との互いに対向する面には、攪拌軸５の支持体５ｃと対応する断面略半円状の溝３４ａ、３６ａが形成されており、該溝３４ａ、３６ａに支持体５ｃを挿入してボルト３５によってパドル支持部３４に対して締付部３６を固定することで、パドル支持部３４と締付部３６との間で支持体５ｃが締め付けられて固定され、これによりパドル３０を固定治具３２を介して攪拌軸５に固定することが可能である。ここで、ボルト３５を緩めることで、パドル３０及び固定治具３２が着脱可能であるとともに、支持体５ｃの軸回りに回転させることが可能である。このため、混合室３内の材料の抵抗を受けるパドル３０のパドル面３０ａについて、攪拌軸５の周方向（回転方向）に直交する面に対して攪拌軸５の中心軸Ｍ５と直交する軸回りの傾斜角θ３０（図１及び図２参照）を調整してパドル３０を固定することが可能となっている。なお、パドル３０は、後述するように攪拌軸５の回転に伴って混合室３内の材料を攪拌しつつ、他端４ｂ側の出口シュート２０に向かって送り出す必要があり、該パドル面３０ａが出口シュート２０に面するように傾斜している。
【００２１】
次に、ドラム４及び攪拌軸５を回転させる回転駆動手段６の詳細について説明する。図２に示すように、回転駆動手段６は、ドラム４を回転させる第一の回転駆動部４０と、第一の回転駆動部４０と独立して攪拌軸５を回転させる第二の回転駆動部４１とで構成されている。第一の回転駆動部４０は、基台２上に支持されたモータ４０ａ及び減速機４０ｂと、減速機４０ｂの出力軸４０ｃに設けられたスプロケット４０ｄと、ドラム４の外周面で周方向に配設する複数の歯４ｄとの間に巻回されたチェーン４０ｅとを有する。歯４ｄは、チェーン４０ｅが巻回される中心軸Ｍ４方向の位置において、チェーン４０ｅの有するピッチと対応するピッチでドラム４の外周面に複数設けられている。このため、モータ４０ａを駆動させることで、モータ４０ａの回転駆動力は、減速機４０ｂの出力軸４０ｃからスプロケット４０ｄを介してチェーン４０ｅに伝達され、チェーン４０ｅの走行によりドラム４を支持ローラ１４、１４上で中心軸Ｍ４回りに回転させることが可能となっている。
【００２２】
また、第二の回転駆動部４１は、基台２上に支持されたモータ４１ａ及び減速機４１ｂと、基台２上で軸受４２、４３によって減速機４１ｂの出力軸４１ｃと同軸回りに回転可能な伝達軸４１ｄと、伝達軸４１ｄに設けられたスプロケット４１ｅと攪拌軸５の一端５ａに設けられたスプロケット５ｄとの間に巻回されたチェーン４１ｆとを有する。伝達軸４１ｄにおいて、スプロケット４１ｅは一端側に設けられているとともに、他端がチェーンカップリング４１ｇによって減速機４１ｂの出力軸４１ｃと接続されている。このため、モータ４１ａを駆動させることで、モータ４１ａの回転駆動力は、減速機４１ｂの出力軸４１ｃからチェーンカップリング４１ｇを介して伝達軸４１ｄに伝達され、伝達軸４１ｄを軸回りに回転させる。そして、伝達軸４１ｄの回転は、スプロケット４１ｅを介してチェーン４１ｆに伝達され、このチェーン４１ｆの走行によりスプロケット５ｄを介して攪拌軸５を中心軸Ｍ５回りに回転させることが可能となっている。なお、第一の回転駆動部４０のモータ４０ａと、第二の回転駆動部４１のモータ４１ａとは、図示しない制御部に接続されていて、制御部による制御により互いに独立して回転駆動し、ドラム４と攪拌軸５とを異なる角速度で回転させることが可能となっている。なお、ここでいう角速度が異なるとは、互いに等しい回転数で正反異なる方向に回転するものも含む。
【００２３】
次に、この実施形態のＣＳＧ製造装置１の作用について説明する。まず、図示しない回転駆動手段６の第一の回転駆動部４０及び第二の回転駆動部４１の各モータ４０ａ、４１ａを駆動させることにより、ドラム４及び攪拌軸５をそれぞれ所定の角速度で回転させる。ここでは、例えば、ドラム４がＰ方向へ、攪拌軸５がＱ方向へと、ドラム４と攪拌軸５とが正反異なる方向に回転し、ドラム４に対して攪拌軸５を高回転数で回転するように設定されており、例えば、本実施形態では、ドラム４を１０ｒｐｍの回転数で回転させるのに対して、攪拌軸５を３８ｒｐｍの回転数で回転させている。そして、ドラム４及び攪拌軸５が回転している状態で、図示しない供給手段からそれぞれ混合比率と対応した単位時間当たり所定の供給量で、ＣＳＧ材料、セメント及び水をホッパー１８からドラム４内部の混合室３内へ供給する。以下、供給されたＣＳＧ材料、セメント及び水について説明を簡略化させるため、配合材料と称する。
【００２４】
供給された配合材料は、ドラム４が回転し、ドラム４の内周面には攪拌凸部材２５が突出しているため、攪拌凸部材２５により掻き上げられ、自重により落下することとなり、これを繰り返すことで攪拌されることとなる。この際、複数の攪拌凸部材２５が中心軸Ｍ４方向で千鳥状に配置し、周方向に位置を異なるものとしていることから、中心軸Ｍ４方向に配設された混合室３内の配合材料を異なるタイミングで攪拌することとなり、より好適に攪拌することができる。
【００２５】
さらに、これに応じて、攪拌軸５がドラム４に対して下方に偏心して設けられ、角速度を異なるものとして攪拌軸５が回転していることからドラム４に対する攪拌軸５に設けられたパドル３０の相対回転により、ドラム４の攪拌凸部材２５によって攪拌されながら、パドル３０によっても攪拌されることとなる。このため、使用するＣＳＧ材料の粒度が不均一であったとしても好適にセメント及び水とともに攪拌して混合することができる。特に、ドラム４と攪拌軸５とは正反異なる向きに回転しているのでドラム４と攪拌軸５との速度差を大きくすることができ、より効果的に攪拌することができる。さらに、水平方向において後述するドラム４の回転によって混合室３内の材料が掻き上げられる方へ偏心して配設されていることから、ドラム４によって掻き上げられる配合材料を落とし込むようにパドル３０によって攪拌することとなり、より効果的に攪拌を行うことができる。
【００２６】
なお、攪拌軸５の中心軸Ｍ５がドラム４の中心軸Ｍ４を通る垂線近傍に位置、すなわち図４に示す中心角φが約０度であったとしても、あるいは、中心角φが負の値（ドラム４が配合材料を掻き上げる側と反対側へ偏心）であったとしても、ドラム４によって掻き上げられる配合材料を落とし込む作用効果を期待することはできる。しかしながら、中心角φが０度を含む範囲、あるいは、負の値であると、パドル３０で落とし込む配合材料の量が多くなる。このため、パドル３０と攪拌凸部材２５あるいはドラム４の内周面との間に骨材が噛み合ってしまうおそれが増大し、また、パドル３０が受ける回転抵抗が大きくなり、パドル３０に対する負荷が必要以上に増大してしまう。一方、中心角φが大きくすぎてしまうと、ドラム４の下方に堆積している配合材料をパドル３０によって効果的に攪拌することができなくなってしまう。このため、上記のとおり、攪拌軸５の中心軸Ｍ５の偏心位置としては、ドラム４の中心軸Ｍ４を通る垂線に対して中心角φが２５〜４０度となる線Ｎ上となるようにすることが望ましい。
【００２７】
また、パドル３０は、周方向に直交する面に対して中心軸Ｍ５と直交する軸線回りの傾斜角θ３０を有して設けられていることから、その傾斜角θ３０に応じて混合室３内の配合材料を、攪拌しつつ一端４ａ側のホッパー１８から他端４ｂ側の出口シュート２０へ向かって送り出すことができる。このため、図示しない供給手段から必要量の配合材料を順次ホッパー１８に投入しながら、混合室３内で好適に攪拌し、攪拌して製造されたＣＳＧを出口シュート２０から連続的に排出させることができる。
【００２８】
以上のように、本実施形態のＣＳＧ製造装置１では、上記のようなドラム４、攪拌軸５、及び、回転駆動手段６を備えているので、ＣＳＧ材料、セメント及び水からＣＳＧを均一かつ大量に連続して製造することができる。ここで、本実施形態においては、パドル３０の傾斜角θ３０を変化させるができるので、パドル３０による攪拌効率と排出効率とのバランスを調整することができ、使用されるＣＳＧ材料に応じて最適なバランスに調整することができる。また、ドラム４の中心軸Ｍ４が一端４ａから他端４ｂへ下降するように僅かに傾斜しているので、混合した配合材料をより効率良く出口シュート２０へ送り出すことができる。さらに、第一の回転駆動部４０によりドラム４を、また、第二の回転駆動部４１により攪拌軸５をそれぞれに独立して回転させることができるので、使用するＣＳＧ材料の粒度、単体重量、含水比などの物性、要求される製造能力に応じて、ドラム４及び攪拌軸５をそれぞれ最適な角速度に設定することができる。
【００２９】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の実施形態のＣＳＧ製造装置の一部を破断した側面図である。
【図２】この発明の実施形態のＣＳＧ製造装置の一部を破断した上面図である。
【図３】この発明の実施形態のＣＳＧ製造装置の正面図である。
【図４】図１における切断線Ａ−Ａでの断面図である。
【図５】この発明の実施形態のＣＳＧ製造装置において、スラストローラ部分の詳細図である。
【図６】この発明の実施形態のＣＳＧ製造装置において、ドラムの内部構造を示した説明図である。
【図７】この発明の実施形態のＣＳＧ製造装置において、攪拌軸の詳細を示した説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１ ＣＳＧ製造装置（混合物製造装置）
３ 混合室
４ ドラム
５ 攪拌軸
６ 回転駆動手段
１８ ホッパー（投入口）
２０ 出口シュート（排出口）
２５ 攪拌凸部材
３０ パドル
４０ 第一の回転駆動部
４１ 第二の回転駆動部
Ｍ４ （ドラムの）中心軸
Ｍ５ （攪拌軸の）中心軸
θ３０ 傾斜角
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にダムの堤体などに使用されるＣＳＧなどの混合物を製造するための混合物製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ダムの堤体などの材料として、ＣＳＧ（Ｃｅｍｅｎｔｅｄ Ｓａｎｄ ａｎｄ Ｇｒａｖｅｌ）が利用されている。ＣＳＧとは、河床砂礫など施工現場で採取される岩石質のＣＳＧ材料にセメント及び水を混合したものである。ＣＳＧは、このように施工現場で採取される材料を利用することができるので、コンクリートと比較して材料入手が容易で経済的であり、注目されている。
【０００３】
ここで、ＣＳＧ材料と骨材として、セメント及び水を混合して混合物としてＣＳＧを製造する製造方法としては、基本的にコンクリートと同様であり、重量利用型や動力利用型などの製造装置が利用される。より具体的には、重量利用型とは、ドラムの内部に投入した材料をドラムの内周面に設けられた攪拌羽根によって掻き上げて、落下させて、材料の自重を利用して攪拌するものであり、ドラムを傾斜させ、あるいは、攪拌羽根を傾斜させることで、攪拌しながら混合した材料を排出することができる（例えば、特許文献１、２参照）。このため、重力利用型では、簡易かつ大量に製造することができ、製造能力及び経済性の点で利点を有する。
【０００４】
一方、動力利用型では、ドラム内部で攪拌羽根を動力により回転させて、これによってドラム内部の材料を強制的に攪拌するものである。このような動力利用型は、攪拌羽根によって全体を均一に混合することができる。このため、土砂などの攪拌にも利用されている（例えば、特許文献３、４参照）。
【特許文献１】特開昭５９−１４５１０６号公報
【特許文献２】特許第３７６７７２４号公報
【特許文献３】特開昭５１−１０７５５３号公報
【特許文献４】特開平９−７５９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＣＳＧ製造においては、施工現場で採取されるＣＳＧ材料を利用することから、コンクリートで使用される骨材と比較して、使用する材料の粒度が不均一である。このため、特に、特許文献１、２のような重力利用型であるＣＳＧ製造装置とすると、使用するＣＳＧ材料によっては、当該ＣＳＧ材料と、セメント及び水とを均一に混合させることが困難となってしまう場合があった。また、特許文献３、４のような動力利用型であるＣＳＧ製造装置とすると、重力利用型に比較して均一に混合させることが可能であるものの、必要な製造能力を確保することができない問題があった。また、ドラムに滞留している材料を攪拌羽根によって強制的に混合するので、材料が十分混合されていない攪拌初期にセメントが攪拌羽根に付着してしまう場合があり、このような場合には、均一に混合することができなくなってしまう問題があった。
【０００６】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、材料として例えば骨材、セメント及び水から混合物を均一かつ大量に連続して製造することが可能な混合物製造装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明は材料を混合して混合物を製造する混合物製造装置であって、内部を混合室とする略円筒状で、自身の中心軸回りに回転可能に軸支されたドラムと、 該ドラムの一端に設けられて、前記混合室内に材料を投入するための投入口と、前記ドラムの他端に設けられて、前記混合室内から製造された混合物を排出する排出口と、前記混合室内で、前記ドラムの中心軸に対して下方に偏心して配設されるとともに、自身の中心軸回りに回転可能に軸支され、前記混合室内の材料を攪拌するための略板状のパドルが周方向に直交する面に対して中心軸と直交する軸線回りの傾斜角を有して複数設けられた攪拌軸と、前記ドラムと前記攪拌軸とを異なる角速度で回転させる回転駆動手段とを備えることを特徴としている。
【０００８】
この構成によれば、ドラムと攪拌軸とは、回転駆動手段により異なる角速度で回転させられている。このため、投入口から混合室内へ材料として例えば骨材、セメント及び水が投入されると、投入された材料は、ドラムの回転に伴って掻き上げられ、自重により落下することで攪拌されることとなる。また、ドラムの中心軸に対して下方に偏心した位置に攪拌軸が配設され、ドラムに対して相対的に回転していることから、混合室内の材料は、ドラムによって攪拌されながら、パドルによっても攪拌されることとなる。このため、使用する骨材の粒度が不均一であったとしても好適にセメント及び水とともに材料を攪拌して混合することができる。そして、パドルは、周方向に直交する面に対して中心軸と直交する軸線回りの傾斜角を有して設けられていることから、その傾斜角に応じて混合室内の材料を、攪拌しつつ一端側の投入口から他端側の排出口へ送り出すことができる。
【０００９】
また、前記ドラムの内周面には、前記混合室内の材料を攪拌するための攪拌凸部材が、周方向の位置が異なるようにして軸方向に複数設けられていることが好ましい。
この構成によれば、混合室内の材料は、ドラムの回転に伴って攪拌凸部材によって的に掻き上げられることからより効果的に攪拌されることとなる。さらに、この攪拌凸部材が軸方向で、周方向に位置を異なるものとして複数設けられていることから、軸方向に配設された混合室内の材料を異なるタイミングで攪拌することとなり、より好適に攪拌することができる。
【００１０】
また、前記パドルは、前記傾斜角を可変に前記攪拌軸に設けられていることが好ましい。
この構成によれば、パドルの傾斜角を変化させることにより、パドルによる攪拌効率と排出効率とのバランスを調整することができ、使用される材料に応じて最適なバランスに調整することができる。
【００１１】
また、前記ドラムの中心軸は、一端から他端へ下降するように僅かに傾斜していることが好ましい。
この構成によれば、ドラムの中心軸は、一端から他端へ下降するように僅かに傾斜しているので、混合した材料をより効率良く排出口へ送り出すことができる。
【００１２】
また、前記回転駆動手段は、前記ドラムと前記攪拌軸とを正反異なる方向に回転させることがより好ましい。
この構成によれば、ドラムと攪拌軸とが正反異なる方向に回転していることから、ドラムと攪拌凸部材との速度差を大きくすることができ、より効果的に混合室内の材料を攪拌することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の混合物製造装置によれば、上記のようなドラム、攪拌軸、及び、回転駆動手段を備えているので、例えばＣＳＧなどの混合物を均一かつ大量に連続して製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１から図７は、この発明に係る第１の実施形態を示していて、混合物製造装置であるＣＳＧ製造装置を示している。この実施形態のＣＳＧ製造装置１は、ダムの堤体を例とすれば、該堤体をＣＳＧ（Ｃｅｍｅｎｔｅｄ Ｓａｎｄ ａｎｄ Ｇｒａｖｅｌ）で構築するために施工現場に設置されるもので、骨材として施工現場またはその近傍で採取される岩石質のＣＳＧ材料を使用し、該ＣＳＧ材料にセメントと、水とを所定の混合比で混合して混合物としてＣＳＧを製造するものである。図１及び図２に示すように、ＣＳＧ製造装置１は、所定の設置場所に載置、固定される基台２と、内部を混合室３とする略円筒状で、基台２上に中心軸Ｍ４をほぼ水平として配設されて自身の中心軸Ｍ４回りに回転可能なドラム４と、ドラム４の内部に配設されて自身の中心軸Ｍ５回りに回転可能な攪拌軸５と、ドラム４及び攪拌軸５をそれぞれ回転させる回転駆動手段６とを備える。
【００１５】
ドラム４は、基台２上に設けられたドラム支持手段１０によって中心軸Ｍ４回りに回転可能に支持されている。ドラム支持手段１０は、ドラム４の一端４ａ側に設けられた第一のドラム支持部１１と、他端４ｂ側に設けられた第二のドラム支持部１２とを具備する。図３及び図４に示すように、第一のドラム支持部１１及び第二のドラム支持部１２は、ともに、基台２上に設けられた軸受１３によってドラム４の中心軸Ｍ４と略平行な軸回りに回転可能に支持された一対の支持ローラ１４、１４を有している。そして、ドラム４は、第一のドラム支持部１１及び第二のドラム支持部１２のそれぞれと対応する位置で外周面に環状に設けられたガイドレール４ｃに、一対の支持ローラ１４、１４がそれぞれ当接することによって、自らの中心軸Ｍ４回りに回転可能に軸支されている。また、図５に示すように、第一のドラム支持部１１は、さらに一対のスラストローラ１５を有している。一対のスラストローラ１５は、対応するドラム４の外周面のガイドレール４ｃの両端側において、基台２上に設けられた軸受１６によって略鉛直な軸回りに回転可能に支持されており、ガイドレール４ｃは、一対のスラストローラ１５によって挟み込まれている。このため、ドラム４は、自らの中心軸Ｍ４方向への移動が一対のスラストローラ１５によって規制されつつ、中心軸Ｍ４回りに回転することが可能となっている。なお、図１及び図２において後述するように、ドラム４は、一端４ａが材料の投入側、他端４ｂが製造されたＣＳＧの排出側となっていて、前後の第一のドラム支持部１１及び第二のドラム支持部１２は、中心軸Ｍ４が一端４ａから他端４ｂへ下降するように僅かに傾斜させてドラム４を支持している。
【００１６】
ここで、図１及び図２に示すように、ドラム４の一端４ａ側の開口は、閉塞板１７で閉塞されていている。閉塞板１７には、上部に開口部１７ａが形成されていて、ホッパー１８がドラム４の外部から内部へと配設されており、該ホッパー１８を投入口として、外部からＣＳＧ材料、セメント及び水を投入することを可能としている。閉塞板１７及びホッパー１８は、ドラム４と独立して支持部材１９によって基台２に支持されており、閉塞板１７及びホッパー１８が固定された状態でドラム４のみが回転可能となっている。また、ドラム４の他端４ｂ側の開口には、基台２上に支持されて出口シュート２０が設けられており、該出口シュート２０を排出口として、混合室３内で製造されたＣＳＧを外部へ排出することを可能としている。なお、ホッパー１８上方には、ＣＳＧ製造装置１と対応して、ＣＳＧ材料、セメント及び水などを供給するための、コンベアやタンクなどの供給装置が配置されており、該供給装置により各材料を所定の混合比率となるように時間当りの供給量を略一定として連続供給することが可能となっている。
【００１７】
また、ドラム４の内周面には、回転に伴って混合室３内の材料を攪拌するための攪拌凸部材２５が複数形成されている。図６に示すように、攪拌凸部材２５は、断面略矩形で径方向内側へ向かって突出しているとともに、中心軸Ｍ４に略平行に細長に配設され、固定ボルト２５ａによってドラム４の内周面に固定されている。攪拌凸部材２５は、周方向に所定のピッチを有した環状の配列が中心軸Ｍ４方向に連続して設けられている。また、攪拌凸部材２５の環状の配列で、中心軸Ｍ４方向に隣り合うもの同士では、攪拌凸部材２５の周方向の位置が上記ピッチの半分ずつずれるように設定されており、これにより攪拌凸部材２５は、中心軸Ｍ４方向に所謂千鳥状として、ドラム４の内周面全体に形成されている。該攪拌凸部材２５は、後述するようにドラム４の回転に伴って内部の材料を掻き上げて攪拌させるためのものであり、通常突出する寸法は、１〜２ｃｍ程度であるが、攪拌凸部材２５が設けられていない構成としても良い。この場合でも、ドラム４の回転に伴って、内部の材料は、ドラム４の内周面との摩擦によって掻き上げられ、攪拌されることとなる。
【００１８】
また、図１から図４に示すように、攪拌軸５は、中心軸Ｍ５が、ドラム４の中心軸Ｍ４と略平行で、かつ、鉛直方向において、ドラム４の中心軸Ｍ４の下方に、また、水平方向において後述するドラム４の回転によって混合室３内の材料が掻き上げられる方へ偏心して配設されている。より具体的には、図３に示すように、攪拌軸５の中心軸Ｍ５の偏心位置は、ドラム４の中心軸Ｍ４から下ろした垂線から中心角φが２５〜４０度となるように傾斜した線Ｎ上となるようにドラム４の中心軸Ｍ４に対して偏心していることが望ましい。なお、本実施形態では中心角φを３０度程度に設定している。また、図１から図４に示すように、攪拌軸５の両端５ａ、５ｂは、閉塞板１７及び出口シュート２０からそれぞれ突出し、軸受２６、２７によって回転可能に支持されている。軸受２６、２７は、基台２にそれぞれ設けられたプランマーブロック２８を介して基台２に支持されている。なお、閉塞板１７及び出口シュート２０において、攪拌軸５が挿通された貫通孔には、それぞれシール部材２９が設けられており、材料が内部から外部へ漏出してしまうのを規制している。
【００１９】
また、混合室３内において、攪拌軸５の外周面には、攪拌軸５の回転に伴って混合室３内の材料を攪拌するパドル３０が、径方向外側へ突出して設けられている。パドル３０は、略板状で、攪拌軸５に取り付けられた状態で、径方向内側から外側へ幅広となる略台形状であり、本実施形態においては、攪拌軸５とドラム４の内周面とが最も近接した位置でパドル３０の先端がドラム４内周面に形成された攪拌凸部材２５と僅かな隙間を有する程度まで径方向外側へ突出している。本実施形態では、パドル３０の先端と攪拌凸部材２５との隙間は、１ｃｍ程度に設定されている。なお、前述のように攪拌凸部材２５が設けられていない構成とした場合には、パドル３０は、ドラム４の内周面と僅かに隙間を有する程度に突出させる。そして、このようなパドル３０は、周方向に間隔を有して放射状に、また、中心軸Ｍ５方向にも等間隔で、複数設けられている。本実施形態では、パドル３０は、中心軸Ｍ５方向同位置において、中心軸Ｍ５で対称となるように対をなして設けられるとともに、該パドル３０の対が中心軸Ｍ５方向に等間隔に、かつ、パドル３０の位置が中心軸Ｍ５回りに９０度ずつ異なるようにして、中心軸Ｍ５方向に所謂千鳥状に設けられている。また、図４に示すように、中心軸Ｍ５を中心とするパドル３０の先端までの距離によって決定されるパドル３０の回転径Ｄ３０は、ドラム４の内径Ｄ４の１／２より若干大きい径とするのが望ましい。具体的には、本実施形態では、ドラム４の内径Ｄ４が１８０ｃｍであるのに対して、パドル３０の回転径Ｄ３０は１１０ｃｍに設定されている。また、パドル３０自体の回転径方向の長さ寸法Ｌ３０としては、ドラム４の内径Ｄ４の１／８程度とすることが望ましい。これは、混合室３に収容される混合物の量は、混合室３の容積の約３０％程度とすることが望ましく、この容積との関係で内径Ｄ４の１／８程度に調整される。
【００２０】
ここで、図７に示すように、パドル３０は、略板状のスペーサ３１を介して固定治具３２に固定され、該固定治具３２によって攪拌軸５から径方向外側に突出する支持体５ｃに取り付けられている。支持体５ｃは、攪拌軸５の外周面において、各パドル３０の取り付け位置に設けられており、断面略円形状に形成されている。また、固定治具３２は、パドル３０がボルト３３によって固定されるパドル支持部３４と、パドル支持部３４と一側縁側で一体となっているとともに他側縁側で隙間を有するように設けられた締付部３６とを有する。パドル支持部３４と締付部３６との互いに対向する面には、攪拌軸５の支持体５ｃと対応する断面略半円状の溝３４ａ、３６ａが形成されており、該溝３４ａ、３６ａに支持体５ｃを挿入してボルト３５によってパドル支持部３４に対して締付部３６を固定することで、パドル支持部３４と締付部３６との間で支持体５ｃが締め付けられて固定され、これによりパドル３０を固定治具３２を介して攪拌軸５に固定することが可能である。ここで、ボルト３５を緩めることで、パドル３０及び固定治具３２が着脱可能であるとともに、支持体５ｃの軸回りに回転させることが可能である。このため、混合室３内の材料の抵抗を受けるパドル３０のパドル面３０ａについて、攪拌軸５の周方向（回転方向）に直交する面に対して攪拌軸５の中心軸Ｍ５と直交する軸回りの傾斜角θ３０（図１及び図２参照）を調整してパドル３０を固定することが可能となっている。なお、パドル３０は、後述するように攪拌軸５の回転に伴って混合室３内の材料を攪拌しつつ、他端４ｂ側の出口シュート２０に向かって送り出す必要があり、該パドル面３０ａが出口シュート２０に面するように傾斜している。
【００２１】
次に、ドラム４及び攪拌軸５を回転させる回転駆動手段６の詳細について説明する。図２に示すように、回転駆動手段６は、ドラム４を回転させる第一の回転駆動部４０と、第一の回転駆動部４０と独立して攪拌軸５を回転させる第二の回転駆動部４１とで構成されている。第一の回転駆動部４０は、基台２上に支持されたモータ４０ａ及び減速機４０ｂと、減速機４０ｂの出力軸４０ｃに設けられたスプロケット４０ｄと、ドラム４の外周面で周方向に配設する複数の歯４ｄとの間に巻回されたチェーン４０ｅとを有する。歯４ｄは、チェーン４０ｅが巻回される中心軸Ｍ４方向の位置において、チェーン４０ｅの有するピッチと対応するピッチでドラム４の外周面に複数設けられている。このため、モータ４０ａを駆動させることで、モータ４０ａの回転駆動力は、減速機４０ｂの出力軸４０ｃからスプロケット４０ｄを介してチェーン４０ｅに伝達され、チェーン４０ｅの走行によりドラム４を支持ローラ１４、１４上で中心軸Ｍ４回りに回転させることが可能となっている。
【００２２】
また、第二の回転駆動部４１は、基台２上に支持されたモータ４１ａ及び減速機４１ｂと、基台２上で軸受４２、４３によって減速機４１ｂの出力軸４１ｃと同軸回りに回転可能な伝達軸４１ｄと、伝達軸４１ｄに設けられたスプロケット４１ｅと攪拌軸５の一端５ａに設けられたスプロケット５ｄとの間に巻回されたチェーン４１ｆとを有する。伝達軸４１ｄにおいて、スプロケット４１ｅは一端側に設けられているとともに、他端がチェーンカップリング４１ｇによって減速機４１ｂの出力軸４１ｃと接続されている。このため、モータ４１ａを駆動させることで、モータ４１ａの回転駆動力は、減速機４１ｂの出力軸４１ｃからチェーンカップリング４１ｇを介して伝達軸４１ｄに伝達され、伝達軸４１ｄを軸回りに回転させる。そして、伝達軸４１ｄの回転は、スプロケット４１ｅを介してチェーン４１ｆに伝達され、このチェーン４１ｆの走行によりスプロケット５ｄを介して攪拌軸５を中心軸Ｍ５回りに回転させることが可能となっている。なお、第一の回転駆動部４０のモータ４０ａと、第二の回転駆動部４１のモータ４１ａとは、図示しない制御部に接続されていて、制御部による制御により互いに独立して回転駆動し、ドラム４と攪拌軸５とを異なる角速度で回転させることが可能となっている。なお、ここでいう角速度が異なるとは、互いに等しい回転数で正反異なる方向に回転するものも含む。
【００２３】
次に、この実施形態のＣＳＧ製造装置１の作用について説明する。まず、図示しない回転駆動手段６の第一の回転駆動部４０及び第二の回転駆動部４１の各モータ４０ａ、４１ａを駆動させることにより、ドラム４及び攪拌軸５をそれぞれ所定の角速度で回転させる。ここでは、例えば、ドラム４がＰ方向へ、攪拌軸５がＱ方向へと、ドラム４と攪拌軸５とが正反異なる方向に回転し、ドラム４に対して攪拌軸５を高回転数で回転するように設定されており、例えば、本実施形態では、ドラム４を１０ｒｐｍの回転数で回転させるのに対して、攪拌軸５を３８ｒｐｍの回転数で回転させている。そして、ドラム４及び攪拌軸５が回転している状態で、図示しない供給手段からそれぞれ混合比率と対応した単位時間当たり所定の供給量で、ＣＳＧ材料、セメント及び水をホッパー１８からドラム４内部の混合室３内へ供給する。以下、供給されたＣＳＧ材料、セメント及び水について説明を簡略化させるため、配合材料と称する。
【００２４】
供給された配合材料は、ドラム４が回転し、ドラム４の内周面には攪拌凸部材２５が突出しているため、攪拌凸部材２５により掻き上げられ、自重により落下することとなり、これを繰り返すことで攪拌されることとなる。この際、複数の攪拌凸部材２５が中心軸Ｍ４方向で千鳥状に配置し、周方向に位置を異なるものとしていることから、中心軸Ｍ４方向に配設された混合室３内の配合材料を異なるタイミングで攪拌することとなり、より好適に攪拌することができる。
【００２５】
さらに、これに応じて、攪拌軸５がドラム４に対して下方に偏心して設けられ、角速度を異なるものとして攪拌軸５が回転していることからドラム４に対する攪拌軸５に設けられたパドル３０の相対回転により、ドラム４の攪拌凸部材２５によって攪拌されながら、パドル３０によっても攪拌されることとなる。このため、使用するＣＳＧ材料の粒度が不均一であったとしても好適にセメント及び水とともに攪拌して混合することができる。特に、ドラム４と攪拌軸５とは正反異なる向きに回転しているのでドラム４と攪拌軸５との速度差を大きくすることができ、より効果的に攪拌することができる。さらに、水平方向において後述するドラム４の回転によって混合室３内の材料が掻き上げられる方へ偏心して配設されていることから、ドラム４によって掻き上げられる配合材料を落とし込むようにパドル３０によって攪拌することとなり、より効果的に攪拌を行うことができる。
【００２６】
なお、攪拌軸５の中心軸Ｍ５がドラム４の中心軸Ｍ４を通る垂線近傍に位置、すなわち図４に示す中心角φが約０度であったとしても、あるいは、中心角φが負の値（ドラム４が配合材料を掻き上げる側と反対側へ偏心）であったとしても、ドラム４によって掻き上げられる配合材料を落とし込む作用効果を期待することはできる。しかしながら、中心角φが０度を含む範囲、あるいは、負の値であると、パドル３０で落とし込む配合材料の量が多くなる。このため、パドル３０と攪拌凸部材２５あるいはドラム４の内周面との間に骨材が噛み合ってしまうおそれが増大し、また、パドル３０が受ける回転抵抗が大きくなり、パドル３０に対する負荷が必要以上に増大してしまう。一方、中心角φが大きくすぎてしまうと、ドラム４の下方に堆積している配合材料をパドル３０によって効果的に攪拌することができなくなってしまう。このため、上記のとおり、攪拌軸５の中心軸Ｍ５の偏心位置としては、ドラム４の中心軸Ｍ４を通る垂線に対して中心角φが２５〜４０度となる線Ｎ上となるようにすることが望ましい。
【００２７】
また、パドル３０は、周方向に直交する面に対して中心軸Ｍ５と直交する軸線回りの傾斜角θ３０を有して設けられていることから、その傾斜角θ３０に応じて混合室３内の配合材料を、攪拌しつつ一端４ａ側のホッパー１８から他端４ｂ側の出口シュート２０へ向かって送り出すことができる。このため、図示しない供給手段から必要量の配合材料を順次ホッパー１８に投入しながら、混合室３内で好適に攪拌し、攪拌して製造されたＣＳＧを出口シュート２０から連続的に排出させることができる。
【００２８】
以上のように、本実施形態のＣＳＧ製造装置１では、上記のようなドラム４、攪拌軸５、及び、回転駆動手段６を備えているので、ＣＳＧ材料、セメント及び水からＣＳＧを均一かつ大量に連続して製造することができる。ここで、本実施形態においては、パドル３０の傾斜角θ３０を変化させるができるので、パドル３０による攪拌効率と排出効率とのバランスを調整することができ、使用されるＣＳＧ材料に応じて最適なバランスに調整することができる。また、ドラム４の中心軸Ｍ４が一端４ａから他端４ｂへ下降するように僅かに傾斜しているので、混合した配合材料をより効率良く出口シュート２０へ送り出すことができる。さらに、第一の回転駆動部４０によりドラム４を、また、第二の回転駆動部４１により攪拌軸５をそれぞれに独立して回転させることができるので、使用するＣＳＧ材料の粒度、単体重量、含水比などの物性、要求される製造能力に応じて、ドラム４及び攪拌軸５をそれぞれ最適な角速度に設定することができる。
【００２９】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の実施形態のＣＳＧ製造装置の一部を破断した側面図である。
【図２】この発明の実施形態のＣＳＧ製造装置の一部を破断した上面図である。
【図３】この発明の実施形態のＣＳＧ製造装置の正面図である。
【図４】図１における切断線Ａ−Ａでの断面図である。
【図５】この発明の実施形態のＣＳＧ製造装置において、スラストローラ部分の詳細図である。
【図６】この発明の実施形態のＣＳＧ製造装置において、ドラムの内部構造を示した説明図である。
【図７】この発明の実施形態のＣＳＧ製造装置において、攪拌軸の詳細を示した説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１ ＣＳＧ製造装置（混合物製造装置）
３ 混合室
４ ドラム
５ 攪拌軸
６ 回転駆動手段
１８ ホッパー（投入口）
２０ 出口シュート（排出口）
２５ 攪拌凸部材
３０ パドル
４０ 第一の回転駆動部
４１ 第二の回転駆動部
Ｍ４ （ドラムの）中心軸
Ｍ５ （攪拌軸の）中心軸
θ３０ 傾斜角
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料を混合して混合物を製造する混合物製造装置であって、
内部を混合室とする略円筒状で、自身の中心軸回りに回転可能に軸支されたドラムと、
該ドラムの一端に設けられて、前記混合室内に材料を投入するための投入口と、
前記ドラムの他端に設けられて、前記混合室内から製造された混合物を排出する排出口と、
前記混合室内で、前記ドラムの中心軸に対して下方に偏心して配設されるとともに、自身の中心軸回りに回転可能に軸支され、前記混合室内の材料を攪拌するための略板状のパドルが周方向に直交する面に対して中心軸と直交する軸線回りの傾斜角を有して複数設けられた攪拌軸と、
前記ドラムと前記攪拌軸とを異なる角速度で回転させる回転駆動手段とを備えることを特徴とする混合物製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の混合物製造装置において、
前記ドラムの内周面には、前記混合室内の材料を攪拌するための攪拌凸部材が、周方向の位置が異なるようにして軸方向に複数設けられていることを特徴とする混合物製造装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の混合物製造装置において、
前記パドルは、前記傾斜角を可変に前記攪拌軸に設けられていることを特徴とする混合物製造装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の混合物製造装置において、
前記ドラムの中心軸は、一端から他端へ下降するように僅かに傾斜していることを特徴とする混合物製造装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の混合物製造装置において、
前記回転駆動手段は、前記ドラムと前記攪拌軸とを正反異なる方向に回転させることを特徴とする混合物製造装置。
【請求項１】
材料を混合して混合物を製造する混合物製造装置であって、
内部を混合室とする略円筒状で、自身の中心軸回りに回転可能に軸支されたドラムと、
該ドラムの一端に設けられて、前記混合室内に材料を投入するための投入口と、
前記ドラムの他端に設けられて、前記混合室内から製造された混合物を排出する排出口と、
前記混合室内で、前記ドラムの中心軸に対して下方に偏心して配設されるとともに、自身の中心軸回りに回転可能に軸支され、前記混合室内の材料を攪拌するための略板状のパドルが周方向に直交する面に対して中心軸と直交する軸線回りの傾斜角を有して複数設けられた攪拌軸と、
前記ドラムと前記攪拌軸とを異なる角速度で回転させる回転駆動手段とを備えることを特徴とする混合物製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の混合物製造装置において、
前記ドラムの内周面には、前記混合室内の材料を攪拌するための攪拌凸部材が、周方向の位置が異なるようにして軸方向に複数設けられていることを特徴とする混合物製造装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の混合物製造装置において、
前記パドルは、前記傾斜角を可変に前記攪拌軸に設けられていることを特徴とする混合物製造装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の混合物製造装置において、
前記ドラムの中心軸は、一端から他端へ下降するように僅かに傾斜していることを特徴とする混合物製造装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の混合物製造装置において、
前記回転駆動手段は、前記ドラムと前記攪拌軸とを正反異なる方向に回転させることを特徴とする混合物製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１９６２３８（Ｐ２００９−１９６２３８Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４１１７５（Ｐ２００８−４１１７５）
【出願日】平成２０年２月２２日（２００８．２．２２）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】（３９１０４９２６４）株式会社氣工社 (5)
【出願人】（３９８０３７３６５）株式会社ムツミ (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２２日（２００８．２．２２）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】（３９１０４９２６４）株式会社氣工社 (5)
【出願人】（３９８０３７３６５）株式会社ムツミ (2)
【Ｆターム（参考）】
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