JP7511436B2 - Concrete Mixer - Google Patents
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Description
本発明は、砂利、砂、セメント、水、及び混和剤などのコンクリート用の各種混練材料を練り混ぜてコンクリートを製造するコンクリートミキサに関する。 The present invention relates to a concrete mixer that produces concrete by mixing various concrete mixing materials such as gravel, sand, cement, water, and admixtures.
従来、コンクリートやモルタル等を製造するバッチャープラントでは、図1に示すように、断面が略半円形状の二双の混練胴102、103よりなる混練槽104内に、前記各混練胴102、103の略中心部を通すように二本の平行な混練軸105a、105bを回転自在に軸支し、該混練軸105a、105bの周囲に複数の混練羽根106を取り付けてなる二軸式のコンクリートミキサ101aが多く採用されている。
Conventionally, in batcher plants for producing concrete, mortar, etc., as shown in FIG. 1, a twin-shaft concrete mixer 101a has been widely used, which is configured in such a way that two
前記二軸式のコンクリートミキサ101aでは、混練槽104内の二本の混練軸105a、105b間の中央部付近にて各混練軸105a、105bの混練羽根106の回転軌跡の一部が交錯する構成としていると共に、前記各混練軸105a、105bを、図1の(a)に示すように、混練槽104の下半部側で見たときに何れの混練羽根106も混練槽104の前記中央部側へ向かうように、図中X方向へ回転(以下、「正回転」という。)させている。
The twin-shaft concrete mixer 101a is configured so that the rotation trajectories of the
そして、混練槽104内に投入した混練材料に対し、混練槽104の前記中央部付近にて各混練軸105a、105bの混練羽根106が交錯する際に剪断作用を付与しつつ、混練槽104内全域に亘って平面視で略環状に流動(循環流動)させて練り混ぜるようにしている(特許文献1参照)。
The material to be kneaded is fed into the
ところで、近年では、設計基準強度が36N/mm2を超える高強度コンクリートと呼ばれるコンクリートはもとより、60N/mm2を超える超高強度コンクリートと呼ばれるコンクリートを製造する機会が増えつつあり、場合によっては150~200N/mm2程度もの強度を有するコンクリートを製造する機会も増えている。このような超高強度コンクリートは普通コンクリート(設計基準強度が36N/mm2以下のコンクリート)と比較すると粘性が高く、特に150~200N/mm2程度もの強度を有するものでは相当に高粘性を呈して練り混ぜ途中での流動性が低下し、例えば、従来の前記二軸式のコンクリートミキサ101aにてこのような高粘性のコンクリートを混練しようとすると、循環流動の動きが鈍くなる結果、場合によっては混練時間が長くなる傾向があった。 In recent years, there have been increasing opportunities to manufacture not only high-strength concrete, which has a design strength of over 36 N/mm2, but also ultra-high-strength concrete, which has a design strength of over 60 N/mm2, and in some cases, concrete with a strength of about 150 to 200 N/mm2. Such ultra-high-strength concrete has a higher viscosity than normal concrete (concrete with a design strength of 36 N/mm2 or less). In particular, concrete with a strength of about 150 to 200 N/mm2 exhibits a significantly higher viscosity and its fluidity decreases during mixing. For example, when trying to mix such high-viscosity concrete with the conventional biaxial concrete mixer 101a, the circulating flow becomes slow, and in some cases the mixing time tends to be longer.
本発明は上記の点に鑑み、普通コンクリートだけでなく超高強度コンクリートなどの高粘性のコンクリートをも効率よく混練できるコンクリートミキサを提供することを課題とする。 In view of the above, the present invention aims to provide a concrete mixer that can efficiently mix not only ordinary concrete but also highly viscous concrete such as ultra-high strength concrete.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ね、各混練軸105a、105bの回転方向に着眼し、前記のように、従来の二軸式のコンクリートミキサ101aでは各混練軸105a、105bの回転方向を専ら正回転として設計しているが、必ずしも正回転に限定する必要はないのではないかと考えた。そして、本発明者らは上記発想の下、図1の(b)に示すように、コンクリートミキサ101bの各混練軸105a、105bを、混練槽104の下半部側で見たときに何れの混練羽根106も混練槽104の左右側壁107a、107b側へ向かうように、図中Y方向へ回転(以下、「逆回転」という。)させた上で、高粘性の超高強度コンクリートを混練する実験を試みたところ、何れの混練軸105a、105bも正回転とする従来のコンクリートミキサ101aよりも比較的短時間で練り混ぜ可能であることを確認した。これは、推測であるが、逆回転する各混練軸105a、105bの混練羽根106の搬送面にて混練槽104内の混練材料を混練槽104の左右側壁107a、107b内面に強く押し付けることが可能になったことにより、混練材料に効果的に圧縮・剪断作用を付与することができたことが要因であると考えた。
The inventors conducted extensive research to solve the above problems, focusing on the rotation direction of each
ただし、二軸式のコンクリートミキサ101bにて各混練軸105a、105bを共に逆回転させた場合、図1の(b)に示すように、混練に伴って徐々に高粘性を発現する混練材料は混練槽104の左右側壁107a、107b側に分断されて滞留を生じ易くなる結果、材料の循環流動の動きはあまり良化せず、また混練槽104中央部の上方から混練槽104底壁方向へ回転する混練羽根106が空気を巻き込み易くなる結果、エントラップトエア(ミキサ混練時に自然に混入する空気泡であって、これが増加するとコンクリートの強度低下に繋がる)が増加するなど、依然として改善の余地があった。
However, when both mixing
そこで、本発明者らは、更に研究を重ね、各混練軸105a、105bを同方向に回転させるのではなく、図1の(c)に示すように、コンクリートミキサ101cの一方の混練軸105bを逆回転させ、他方の混練軸105aを正回転させればよいのではないかと考えた。即ち、一方の混練軸105bを逆回転させることで、逆回転による混練材料への圧縮・剪断作用を維持しつつ、他方の混練軸105aは正回転とすることで、混練槽104内での材料の分断を抑えて循環流動の動きを高めると共に、エントラップトエアの増加を抑制するようにすれば、正・逆回転のそれぞれの長所を生かせてより好ましいものになるのではないかと考えた。
The inventors conducted further research and came to the conclusion that, rather than rotating each of the
なお、混練軸が二軸の場合、上記のように回転させると、混練材料は混練槽104の片側に偏在し、好適に混練することが困難になると予想されるため、例えば二本の各混練軸を長手方向の中間部分で分断して四軸とした上で、これら各混練軸のうち、平行位置の混練軸同士は同一方向に回転する一方、対向位置の混練軸同士は逆方向に回転する構成とすれば前記不具合も解消できるのではないかとの結論に至り、本発明を成すに至った。
When the kneading shafts are twin, rotating them as described above would likely cause the material to be concentrated on one side of the
即ち、本発明に係る請求項1記載のコンクリートミキサでは、断面略半円形状の二双の混練胴よりなる混練槽を備え、該混練槽の対向する一対の垂直面からなる側壁には前記各混練胴の略中心部を通すように四本の混練軸を回転自在に軸支し、該各混練軸には前記混練胴の底壁に沿って回転して混練材料を連続的に送り出す螺旋形状の混練羽根を固着すると共に、前記各混練軸の混練羽根は、対向位置の混練軸の混練羽根とは互いに干渉しない長さとし、かつ平行位置の混練軸の混練羽根とは回転軌跡の一部が交錯するように形成し、前記各混練軸のうち、平行位置の混練軸同士は同一方向に回転する一方、対向位置の混練軸同士は逆方向に回転する構成としたことを特徴としている。
That is, the concrete mixer according to
また、請求項2記載のコンクリートミキサでは、前記混練羽根は、前記混練軸の軸心に対して対向位置に一対固着することを特徴としている。
The concrete mixer described in
また、請求項3記載のコンクリートミキサでは、前記混練羽根は、対向位置の混練軸の混練羽根とは互いの羽根先端部同士が近接する長さとしたことを特徴としている。
The concrete mixer described in
本発明に係る請求項1記載のコンクリートミキサによれば、混練槽の対向する一対の垂直面からなる側壁には各混練胴の略中心部を通すように四本の混練軸を回転自在に軸支し、該各混練軸には螺旋形状の混練羽根を固着すると共に、前記各混練軸の混練羽根は、対向位置の混練軸の混練羽根とは互いに干渉しない長さとし、かつ平行位置の混練軸の混練羽根とは回転軌跡の一部が交錯するように形成し、前記各混練軸のうち、平行位置の混練軸同士は同一方向に回転する一方、対向位置の混練軸同士は逆方向に回転する構成としたので、混練槽内に投入した混練材料を各混練羽根の回転方向にしたがって送り出せば、混練材料の循環流動の動きを損なうことなく、混練材料に対して効果的に圧縮・剪断作用を付与でき、普通コンクリートだけでなく、超高強度コンクリートなどの高粘性のコンクリートをも効率よく混練できる。 According to the concrete mixer of the present invention, four mixing shafts are rotatably supported on the side walls of the mixing tank, which are made up of a pair of opposing vertical surfaces, so that they pass through the approximate center of each mixing drum. A spiral mixing blade is fixed to each mixing shaft. The mixing blades of each mixing shaft are of a length that does not interfere with the mixing blades of the mixing shafts in the opposing positions, and are formed so that part of the rotation trajectory intersects with the mixing blades of the mixing shafts in the parallel positions. Among the mixing shafts, the mixing shafts in the parallel positions rotate in the same direction, while the mixing shafts in the opposing positions rotate in opposite directions. Therefore, if the mixing material put into the mixing tank is sent out in the direction of rotation of each mixing blade, the mixing material can be effectively compressed and sheared without impairing the circulating flow of the mixing material, and not only normal concrete but also highly viscous concrete such as ultra-high strength concrete can be efficiently mixed.
また、請求項2記載のコンクリートミキサによれば、前記混練羽根は、前記混練軸の軸心に対して対向位置に一対固着するので、混練材料の循環流動の動きを高められると共に、混練材料に対する圧縮・剪断作用をより効果的に付与でき、高粘性のコンクリートを一層効率よく混練できる。
In addition, according to the concrete mixer described in
また、請求項3記載のコンクリートミキサによれば、前記混練羽根は、対向位置の混練軸の混練羽根とは互いの羽根先端部同士が近接する長さとしたので、混練材料の送り出しをより連続的にできて循環流動の動きを一層高められると共に、対向位置の混練軸の混練羽根との間で生じる剪断作用を混練材料に対してより効果的に付与でき、高粘性のコンクリートを一層効率よく混練できる。
In addition, according to the concrete mixer described in
本発明に係るコンクリートミキサにあっては、断面略半円形状の二双の混練胴よりなる混練槽を備え、該混練槽の対向する一対の垂直面からなる側壁には各混練胴の略中心部を通すように四本の混練軸を貫通させ、それぞれ回転自在に軸支する。 The concrete mixer of the present invention is equipped with a mixing tank consisting of two pairs of mixing barrels with a roughly semicircular cross section, and four mixing shafts are inserted through the side walls of the mixing tank consisting of a pair of opposing vertical faces, passing through roughly the center of each mixing barrel, and are supported so as to be freely rotatable.
前記各混練軸には、前記混練胴の底壁に沿って回転して混練材料を連続的に送り出す螺旋形状の混練羽根を固着する。また、前記各混練軸の混練羽根は、対向位置の混練軸の混練羽根とは互いに干渉しない長さとし、かつ隣り合う平行位置の混練軸の混練羽根とは回転軌跡の一部が交錯するように形成する。 A spiral-shaped kneading blade is fixed to each of the kneading shafts, which rotates along the bottom wall of the kneading barrel to continuously deliver the material to be kneaded. The kneading blades of each of the kneading shafts are formed to a length such that they do not interfere with the kneading blades of the opposing kneading shafts, and are formed so that part of the rotation trajectory of the kneading blades of adjacent parallel kneading shafts intersects.
また、前記各混練軸のうち、隣り合う平行位置の混練軸同士は同一方向に回転(一方が正回転、他方が逆回転)する一方、対向位置の混練軸同士は逆方向に回転する構成とする。なお、平行位置の混練軸同士は、各混練軸の混練羽根が交錯する領域でお互いに干渉しないように、位相を、例えば90度程度ずらした上で、同期させながら回転する構成とする一方、対向位置の混練軸同士は、各混練軸の混練羽根は干渉が生じない配置としているため、回転時に同期をとる必要は無い。 In addition, adjacent kneading shafts in parallel positions rotate in the same direction (one rotates forward and the other rotates backward), while kneading shafts in opposing positions rotate in opposite directions. Note that the kneading shafts in parallel positions rotate in sync with each other, with a phase shift of, for example, about 90 degrees, so as not to interfere with each other in the area where the kneading blades of each kneading shaft intersect, while the kneading shafts in opposing positions are arranged so that there is no interference between the kneading blades of each kneading shaft, so there is no need to synchronize their rotation.
また、好ましくは、前記混練羽根は、前記混練軸の軸心に対して対向位置に一対固着するとよく、これにより混練軸が一回転する際の混練羽根による混練材料の送り出しを倍増できる結果、混練材料の循環流動の動きを高められると共に、混練材料に対する圧縮・剪断作用をより効果的に付与可能な構成となる。 Moreover, preferably, the kneading blades are fixed in a pair at opposing positions relative to the axis of the kneading shaft, which doubles the amount of material fed by the kneading blades when the kneading shaft rotates once, thereby enhancing the circulating flow of the material and providing a configuration that can more effectively apply compression and shearing effects to the material.
また、更に好ましくは、前記混練羽根は、対向位置の混練軸の混練羽根とは互いの羽根先端部同士が近接する長さとするとよく、これにより混練材料を混練槽の対向位置へより連続的に送り出せる結果、混練材料の循環流動の動きを一層高められると共に、対向位置の混練軸の混練羽根との間で生じる剪断作用を混練材料に対してより効果的に付与可能な構成となる。 More preferably, the kneading blades are long enough that the blade tips of the kneading blades of the opposing kneading shaft are close to each other, which allows the material to be more continuously delivered to the opposing position in the kneading tank, further enhancing the circulating flow of the material to be kneaded, and allowing the shearing action generated between the kneading blades of the opposing kneading shaft to be more effectively applied to the material to be kneaded.
なお、対向位置の各混練軸の混練羽根の間隔としては、あまり狭め過ぎると混練中に各混練羽根間を通過する骨材が噛み込んで骨材割れを生じたり、ミキサに高負荷を及ぼすおそれがある一方、広げ過ぎると混練槽内の混練材料の循環流動が鈍くなり、かつ付与される剪断作用も弱まるため、混練するコンクリートに含まれる最大粒径の骨材がぎりぎり通過可能な程度の間隔(最大骨材径より僅かに広い間隔)となるように調整すると好ましい。 If the spacing between the blades of the opposing mixing shafts is too narrow, the aggregate passing between the blades during mixing may get caught, causing aggregate cracks and placing a high load on the mixer. On the other hand, if the spacing is too wide, the circulating flow of the material in the mixing tank will slow down and the shearing action will be weakened. Therefore, it is preferable to adjust the spacing so that the maximum particle size of the aggregate contained in the concrete being mixed can just pass through (slightly wider than the maximum aggregate diameter).
そして、前記コンクリートミキサにて超高強度コンクリートなどの高粘性のコンクリートを混練するときには、正回転側の混練軸の混練羽根では、混練槽内の混練材料を平行位置の混練軸との間の中央部(以下、「平行側中央部」という。)へ順次送り出す一方、平行位置の逆回転側の混練軸の混練羽根では、混練槽の平行側中央部に送り出した混練材料を受け継ぎ、回転方向下流側である混練槽の側壁面へと順次送り出す。このとき、正回転側の混練羽根と、平行位置の逆回転側の混練羽根とは、混練槽の平行側中央部付近にて交錯する際に混練材料に対して剪断作用を付与することとなるが、前記各混練羽根は平行側中央部付近では進行方向が逆行するため、より効果的な剪断作用が期待できる。そして、逆回転側の混練羽根では、混練材料を混練槽の側壁面へ送り出す傍ら、羽根の搬送面にて進行方向にある前記側壁内面に強く押し付け、その際に混練材料に効果的に圧縮・剪断作用を付与する。 When mixing high-viscosity concrete such as ultra-high-strength concrete with the concrete mixer, the mixing blades of the mixing shaft on the forward rotation side sequentially deliver the material in the mixing tank to the center between the parallel mixing shafts (hereinafter referred to as the "parallel side center"), while the mixing blades of the mixing shaft on the parallel reverse rotation side take over the material delivered to the parallel side center of the mixing tank and deliver it sequentially to the side wall of the mixing tank, which is downstream in the direction of rotation. At this time, the mixing blades on the forward rotation side and the mixing blades on the parallel reverse rotation side apply a shearing action to the material when they intersect near the parallel side center of the mixing tank, but since the mixing blades move in opposite directions near the parallel side center, a more effective shearing action can be expected. The kneading blade on the reverse rotation side sends the material to be kneaded onto the side wall of the kneading tank, while at the same time strongly pressing the material against the inner surface of the side wall in the direction of travel with the conveying surface of the blade, effectively applying compression and shear forces to the material to be kneaded.
次いで、前記逆回転側の混練羽根では、混練槽の側壁内面に押し付けた混練材料を、混練槽の側壁に沿って対向位置の混練軸方向に順次送り出す一方、対向位置の正回転側の混練軸の混練羽根では、送り出された前記混練材料を受け継ぎ、前記同様に、混練槽の平行側中央部へと順次送り出していく。このとき、前記逆回転側の混練軸の混練羽根と、対向位置の正回転側の混練軸の混練羽根とは、これら各混練軸間の中央部(以下、「対向側中央部」という。)付近にて混練材料を受け継ぐ際にも、前記各混練羽根の進行方向が逆行することから、二軸式のコンクリートミキサとは異なり、混練材料に対して効果的に剪断作用を付与することとなる。そして、前記正・逆回転の四本の各混練軸の混練羽根が上記一連の回転動作を継続することにより、混練槽内の混練材料は前記剪断作用、圧縮・剪断作用を繰り返し受けながら混練槽内全域を循環流動して混練されていく。 Next, the kneading blades on the reverse rotation side sequentially send out the material pressed against the inner sidewall of the kneading tank in the direction of the kneading axis at the opposing position along the sidewall of the kneading tank, while the kneading blades on the kneading shaft on the forward rotation side at the opposing position take over the sent-out material and, in the same manner as above, send it out sequentially to the center of the parallel side of the kneading tank. At this time, the kneading blades on the kneading shaft on the reverse rotation side and the kneading blades on the kneading shaft on the forward rotation side at the opposing position move in opposite directions even when they take over the material near the center between the kneading shafts (hereinafter referred to as the "center of the opposing side"). This means that, unlike a twin-shaft concrete mixer, a shearing action is effectively applied to the material. As the kneading blades of the four forward and reverse rotating kneading shafts continue the above series of rotations, the material in the kneading tank is circulated and kneaded throughout the entire tank while repeatedly subjected to the shearing action and compression/shearing action.
このように、混練槽内に二本ずつ向き合うように四本の混練軸を回転自在に軸支した上で、これら各混練軸のうち、平行位置の混練軸同士は同一方向へ、対向位置の混練軸同士は逆方向へと回転させるようにしたことにより、混練槽内の材料を混練槽内全域に亘って円滑に循環流動させることができると共に、混練材料に対して効果的に剪断作用、及び圧縮・剪断作用を付与でき、普通コンクリートだけでなく、高強度コンクリートや超高強度コンクリートなどの高粘性のコンクリートをも効率よく混練することが可能となる。 In this way, four mixing shafts are supported rotatably in the mixing tank, two facing each other, and the parallel mixing shafts rotate in the same direction, while the opposing mixing shafts rotate in opposite directions. This allows the materials in the mixing tank to circulate smoothly throughout the entire tank, and effectively applies shearing and compressive shearing effects to the materials, making it possible to efficiently mix not only ordinary concrete, but also highly viscous concrete such as high-strength concrete and ultra-high-strength concrete.
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 Below, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図中の1は、砂利、砂、セメント、水、及び混和剤などの各種混練材料を練り混ぜてコンクリートやモルタルを製造するコンクリートミキサであって、上端部に材料投入口を、下端部に排出ゲート(図示せず)を有した、断面略半円形状の二双の混練胴2、3よりなる混練槽4を備えている。
In the figure, 1 is a concrete mixer that produces concrete or mortar by mixing various mixing materials such as gravel, sand, cement, water, and admixtures, and is equipped with a
前記混練槽4の対向する二対の側壁5a、5b、及び6a、6bのうち、垂直面からなる側壁5a、5bには、前記各混練胴2、3の略中心部を通すように四本の混練軸7a、7b、8a、8bを貫通させ、それぞれ回転自在に軸支し、適宜の駆動装置(図示せず)にて所定方向に回転する構成としている。
Of the two pairs of
前記各混練軸7a、7b、8a、8bには、軸心に対して対向位置に一対の螺旋形状の混練羽根9を固着しており、該混練羽根9は混練胴2、3の底部内周壁面に沿うように混練軸7a、7b、8a、8bの周方向へ約1/4周程度周回させ(捻り)ながら混練槽4の対向側中央部付近まで延伸させた形状としている。なお、混練羽根9を上記形状とすることで、平行位置の混練軸同士(7aと7b、及び8aと8b)の混練羽根9の干渉を避けつつ、混練材料の送り出し能力をできるだけ高められる構成となって好ましい。
A pair of
また、前記混練軸7aに備えた混練羽根9の回転軌跡と、平行位置の混練軸7bに備えた混練羽根9の回転軌跡とは、混練槽4の平行側中央部付近にてその一部が交錯するように形成していると共に、羽根同士の干渉が生じないように混練軸7aの混練羽根9と、混練軸7bの混練羽根9とは、互いに位相を約90度程度ずらした上で、チェーンや同調ギヤ等の適宜の同調機構にて同期させながら回転する構成としている。また、同様の位置関係にある混練軸8a、8bの各混練羽根9についても、前記と同様に位相を約90度程度ずらした上で、同期させながら回転する構成としている。なお、対向位置にある混練軸7aと混練軸8b、及び混練軸7bと混練軸8aの混練羽根9では、羽根同士の干渉が生じない配置であるため、回転時に同期をとる必要は無い。
The rotation trajectory of the
また、前記混練軸7aの混練羽根9の先端部(混練軸7a軸心方向の先端部)と、対向位置の混練軸8bの混練羽根9の先端部(混練軸8b軸心方向の先端部)とは、それらの間隔が混練するコンクリートに含まれる骨材の最大骨材径より僅かに広い間隔(例えば、最大骨材径よりも約10mm程度広い間隔とし、最大骨材径が20mmであれば約30mm程度)となるように近接配置し、互いの混練羽根9が干渉しないように、かつ骨材割れ等の不具合が生じないようにしながらも、混練槽4内での混練材料の循環流動性や、各混練軸7a、8bの混練羽根9による剪断作用をできるだけ高められるように図っている。また、同様の位置関係にある混練軸7b、8aの各混練羽根9の先端部同士の間隔についても、前記と同等の間隔となるように調整している。
The tip of the
また、混練槽4内の四本の混練軸7a、7b、8a、8bのうち、平行位置にある混練軸同士(7aと7b、及び8aと8b)は同一方向に回転させる一方、対向位置の混練軸同士(7aと8b、及び7bと8a)は逆方向に回転させる構成としている。なお、図中の太矢印Xが正回転を示している一方、太矢印Yが逆回転を示しており、混練軸7aと8aは正回転、混練軸7bと8bは逆回転することを表している。
In addition, among the four kneading
図2中の太矢印A、B、C、Dは、混練軸7a、8aを正回転させ、混練軸7b、8bを逆回転させた際に、混練槽4内の混練材料が循環流動する方向を示している。また、図2中の網掛け部α1は、混練槽4内を循環流動する混練材料に対して、平行位置の混練軸7aと7b、及び8aと8bの各混練羽根9が交錯する際に剪断作用が付与される剪断領域、網掛け部α2は、対向位置の混練軸7aと8b、及び7bと8aの各混練羽根9間においてそれぞれの回転方向の違いによって剪断作用が付与される剪断領域、網掛け部βは、逆回転する混練軸7b、8bの各混練羽根9が循環流動する混練材料を混練槽4の側壁6a、6b内面に押し付ける際に圧縮・剪断作用が付与される圧縮・剪断領域を示している。
The thick arrows A, B, C, and D in FIG. 2 indicate the direction in which the material to be kneaded in the
そして、上記構成のコンクリートミキサ1にて超高強度コンクリートなどの高粘性のコンクリートを混練するときには、混練軸7a、8aは正回転させる一方、混練軸7b、8bは逆回転させた上で、混練槽4内に砂利、砂、セメント、混和剤、水などの各種混練材料を配合に応じて所定量ずつ投入すると、前記混練材料は混練槽4内を所定方向(本実施例では、平面視で時計回り)へ順次送り出されて循環流動していく。
When mixing high-viscosity concrete such as ultra-high strength concrete with the
例えば、正回転側の混練軸7aの混練羽根9では、図2中の太矢印Aで示すように、混練槽4内の混練材料を平行位置の混練軸7bとの間の中央部である平行側中央部へ順次送り出す一方、平行位置の逆回転側の混練軸7bの混練羽根9では、前記平行側中央部に送り出した前記混練材料を受け継ぎ、回転方向下流側である混練槽4の略半円形状の側壁6bへと順次送り出す。このとき、正回転側の混練軸7aの混練羽根9と、平行位置の逆回転側の混練軸7bの混練羽根9とは、混練槽4の前記平行側中央部付近である剪断領域α1にて交錯する際に混練材料に対して剪断作用を付与することとなるが、前記各混練羽根9は平行側中央部付近では進行方向が逆行するため、より効果的な剪断作用が期待できる。
For example, as shown by the thick arrow A in FIG. 2, the
そして、逆回転側の混練軸7bの混練羽根9では、混練材料を混練槽4の側壁6b内面へ送り出す傍ら、混練羽根9の搬送面にて進行方向にある圧縮・剪断領域βの前記側壁6b内面に強く押し付け、その際に混練材料に効果的に圧縮・剪断作用を付与する。
The
次いで、前記逆回転側の混練軸7bの混練羽根9では、図2中の太矢印Bで示すように、混練槽4の側壁6b内面に押し付けた混練材料を、前記側壁6b内面に沿わせたまま対向位置の混練軸8a方向に順次送り出す一方、対向位置の正回転側の混練軸8aの混練羽根9では、送り出された混練材料を受け継ぎ、図2中の太矢印Cで示すように、混練槽4の平行側中央部へと順次送り出していく。このとき、前記逆回転側の混練軸7bの混練羽根9と、対向位置の正回転側の混練軸8aの混練羽根9とは、これら各混練軸7b、8a間中央部の対向側中央部付近である剪断領域α2にて混練材料を受け継ぐ際にも、羽根同士の交錯はないものの、前記各混練軸7b、8aの混練羽根9の進行方向が逆行することから、混練材料に対して効果的に剪断作用を付与できる。
Next, the
そして、前記混練軸8aに対して平行位置にある逆回転側の混練軸8bの混練羽根9では、前記同様に、前記平行側中央部に送り出した前記混練材料を受け継ぎ、回転方向下流側である混練槽4の略半円形状の側壁6aへと順次送り出した後、図2中の太矢印Dで示すように、再び対向位置にある正回転側の混練軸7a方向に順次送り出していく。このとき、前記混練軸8a、8bの各混練羽根9間の剪断領域α1、混練軸8b、7aの各混練羽根9間の剪断領域α2では、前記同様に、混練材料に対して剪断作用を付与する一方、混練軸8bの混練羽根9の回転方向下流側に位置する混練槽4の側壁6a付近の圧縮・剪断領域βにおいても、前記同様に、混練材料に対して圧縮・剪断作用を付与する。そして、前記各混練軸7a、7b、8a、8bの混練羽根9が上記一連の回転動作を継続することにより、混練槽4内に投入した混練材料は前記剪断作用、圧縮・剪断作用を繰り返し受けながら混練槽4内全域に亘って循環流動を続け、次第に練り上げられていく。
The
このように、混練槽4内に二本ずつ向き合うように四本の混練軸7a、7b、8a、8bを回転自在に軸支した上で、これら各混練軸のうち、平行位置の混練軸同士(7aと7b、及び8aと8b)は同一方向へ、対向位置の混練軸同士(7aと8b、及び7bと8a)は逆方向へと回転させるようにしたことにより、混練槽4内に投入した混練材料を混練槽4内全域に亘って円滑に循環流動させることができると共に、混練材料に対して効果的に剪断作用、及び圧縮・剪断作用を付与でき、普通コンクリートだけでなく、高強度コンクリートや超高強度コンクリートなどの高粘性のコンクリートをも比較的短時間にて効率よく混練することが可能となる。
In this way, the four
なお、本発明者らは、従来の二軸式のコンクリートミキサと本発明のコンクリートミキサとで、150N/mm2の超高強度コンクリートの比較混練実験を実施したところ、本発明のコンクリートミキサでは、練り上がりまでに要する時間が従来の二軸式のコンクリートミキサよりも約30%程度短縮できることを確認した。 The inventors conducted a comparative mixing experiment of ultra-high strength concrete of 150 N/mm2 using a conventional twin-shaft concrete mixer and the concrete mixer of the present invention, and confirmed that the time required for mixing to be completed with the concrete mixer of the present invention can be reduced by approximately 30% compared to the conventional twin-shaft concrete mixer.
1…コンクリートミキサ 2、3…混練胴
4…混練槽 7a、7b、8a、8b…混練軸
9…混練羽根
1:
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