(57)【要約】【課題】投射ヘッドの傾き方向に応じて最適効率となるべくモータの正逆転制御を行うことにより、付着効率の向上を図る。【解決手段】投射ヘッド１に回転可能に軸受された主プーリ２、主プーリの周囲に回転可能に配置された複数の補助プーリ３、主プーリ２と各補助プーリ３間に略Ω状に巻掛けられてモータ１６駆動により主プーリ２を回転させるベルト４、投射ヘッド１の上部中心に配置されその基部を主プーリ２の外周に位置させるとともに、先端を先細りとした投射ガイド５とを備え、投射ガイド５と左右の補助プーリ３間にあけられた開口部を一対の投射口Ｄとし、モータ１６の回転方向に応じていずれか一方の投射口Ｄよりコンクリートを投射するようにしたものにおいて、投射ガイド５が９０°より反時計方向に傾斜する角度で投射ヘッド１を傾けた場合に、ベルト４の走行方向を反時計方向とし、投射ガイド５が９０°より時計方向に傾斜する角度で投射ヘッド１を傾けた場合にベルト４の走行方向を時計方向とすべく、モータ１６を正逆転駆動する。【選択図】　　　図５
2004131950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投射ヘッドの中心位置に回転可能に軸受された主プーリと、ほぼ同一の鉛直平面内において主プーリの周囲に配置されそれぞれが回転可能に軸受された複数の補助プーリと、主プーリと各補助プーリ間に巻掛けられてモータ駆動により回転可能なベルトとを備え、
前記鉛直平面に沿って前記投射ヘッドを揺動させつつ、コンクリート圧送管から供給されたコンクリートを投射ヘッドの上部より投射するベルト式吹付け機において、
前記投射ヘッドの揺動角度に応じて前記モータによるベルトの回転方向を正逆転駆動する制御手段を備えたことを特徴とするベルト式吹付け機。
【請求項２】
前記制御手段は、コンクリートが投射口の下部側より投射されるように前記モータによるベルトの回転方向を正逆転駆動することを特徴とする請求項１に記載のベルト式吹付け機。
【請求項３】
投射ヘッドの上部中心に配置され、その基部を主プーリの外周に位置させるとともに、先端が先細りとしたコーン状の投射ガイドを備え、前記モータの回転方向に応じていずれか一方の投射口よりコンクリートを投射することを特徴とする請求項１または２に記載のベルト式吹付け機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、コンクリートの吹付けに用いられるベルト式吹付け機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ベルト式吹付け機は、コンクリートに遠心力を与えることにより、コンクリートを吹付け面に向かって投射する装置であり（例えば、特許文献１を参照）、従来から一般に使用されている圧縮空気を搬送媒体とした吹付け装置と比較して、エアレス方式であるため、粉塵の発生やリバウンドロス等の問題を解消し、また吹付け面を平滑に仕上げることができ、このため、小断面トンネルから大断面トンネルに至る種々のトンネルの覆工や、その他の壁面防護工などに好適であるとされている。
【０００３】
図１は、このようなベルト式吹付け機の投射ヘッド内部の構造を示す。図におけるベルト式吹付け機は、投射ヘッド１の中心位置に回転可能に軸受された主プーリ２と、ほぼ同一の鉛直平面内において主プーリ２の周囲に配置され回転可能に軸受された４つの補助プーリ３と、主プーリ２と各補助プーリ３間に略Ω状に巻掛けられて主プーリ２を回転させるベルト４と、投射ヘッド１の上部中心に配置され、主プーリ２のコンクリート投射部に投射方向を定める投射ガイド５とを備えている。
【０００４】
補助プーリ３の一つには後述する駆動モータが軸結され、ベルト４を矢印のごとく各補助プーリ３間に移動させるとともに、主プーリ２を一方向に回転駆動する。主プーリ２は、その内周に複数のインペラ２ａを固定した多孔ドラムであり、ベルト４によってその外周をΩ形に塞がれている。また、投射ガイド５の基部は主プーリ２の上部外周に位置し、先端が先細りとなったコーン形状となっている。
【０００５】
そして、ベルト４がとぎれる位置である投射ガイド５の基部と左右の補助プーリ３との間の隙間を一対の投射口Ｄとして、内部に供給されたコンクリートを目的位置に向けて投射することができる。
【０００６】
この構造においては、ベルト４の走行方向により、一方の投射口Ｄが使用され、他方の投射口Ｄは休止状態となる。例えば、図１では、図中右側の投射口Ｄのみが使用され、左側の投射口は使用されていない。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１６８０９５
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、コンクリートの吹付作業にあたり、従来では、操作者の操作により、駆動モータの回転方向及びベルト４の走行方向は、図の矢印で示すごとく一方向のみであり、投射ヘッド１の傾き角度に関わらず、専ら一方の投射口Ｄが使用されていた。
【０００９】
ところが、図２（ａ）に示すように、投射ガイド５が垂直より反時計方向に傾斜する角度にヘッド１を傾斜させた場合には、コンクリートは投射ガイド５の側面を上として吹付け位置壁面６に向けて投射され、その重量により投射ガイド５に沿った弧を描くため、壁面６に対して直角に当らず、コンクリートが壁面６に付着し難いうえ、リバウンド量も多く、この現象は傾斜角度が大きいほど顕著となることが判明した。
【００１０】
これに対し、図２（ｂ）に示すごとく前記とは逆向きの傾斜角度であると、投射ガイド５の側部ガイド面を下にし、かつベルト４の走行方向に沿って投射されることにより重量に抗して浮揚方向の力が作用するため、リバウンドが小さく、壁面６に対する付着が良好であり、効率が高い。
【００１１】
つまり、従来では、ヘッドの傾き角度に対するモータの回転方向がおよぼすコンクリートの付着効率に大きな差があるにも関わらず、これらのことは考慮されずに作業が行われていたのである。
【００１２】
本発明は、以上の課題を解決するものであり、その目的は、投射ヘッドの傾き方向に応じてモータの正逆転制御を行うことにより、コンクリートの付着効率の向上を図ったベルト式吹付け機を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、投射ヘッドの中心位置に回転可能に軸受された主プーリと、ほぼ同一の鉛直平面内において主プーリの周囲に配置されそれぞれが回転可能に軸受された複数の補助プーリと、主プーリと各補助プーリ間に巻掛けられてモータ駆動により回転可能なベルトとを備え、前記鉛直平面に沿って前記投射ヘッドを揺動させつつ、コンクリート圧送管から供給されたコンクリートを投射ヘッドの上部より投射するベルト式吹付け機において、前記投射ヘッドの揺動角度に応じて前記モータによるベルトの回転方向を正逆転駆動する制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
この発明においては、前記制御手段は、コンクリートが投射口の下部側より投射されるように前記モータによるベルトの回転方向を正逆転駆動することが好ましく、さらには、投射ヘッドの上部中心に配置され、その基部を主プーリの外周に位置させるとともに、先端が先細りとしたコーン状の投射ガイドを備え、前記モータの回転方向に応じていずれか一方の投射口よりコンクリートを投射することが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図３は、本発明に係るベルト式吹付け機を示す。なお、投射ヘッド１の内部構造は図１と同様であり、同一箇所には同一符号を付し、新たに説明を加える部分にのみ異なる符号を用いて説明する。
【００１７】
同図において、投射ヘッド１の背面は、これに結合した主フレーム１０と、主フレーム１０の後端に連結した連結ブロック１１と、連結ブロック１１の後部に配置され投射ヘッド１を揺動するための油圧モータ１２と、連結ブロック１１の後部を支持したガイドブーム１３と、ガイドブーム１３の後端に設けられベースマシン側に設けた図示しないアームに固定される連結プレート１４と、連結ブロック１１の側面とプレート１４との間に両端が支持され連結ブロック１１より前方部分を左右に首振り移動するための油圧シリンダ１５とを備えている。
【００１８】
さらに、投射ヘッド１の背面には補助プーリ３の一つに連結した前述の駆動モータ１６が配置され、また、主フレーム１０の下部には、下部側を図示しないコンクリート圧送ポンプに連通し、先端を前記主プーリ２の内部に連通したエルボ状の吐出管１７が配置されている。
【００１９】
前記油圧モータ１２の駆動軸は主フレーム１０に連結し、これの駆動により、主フレーム１０および投射ヘッド１を左右いずれかに所定の揺動角度に揺動させる。また、油圧シリンダ１５の伸縮により、前記ブーム１３で支持された連結ブロック１１より前方の部分を左右に首振り移動可能としており、さらにはベースマシンのアームにより前後左右に旋回、揺動可能となっている。
【００２０】
これらの油圧モータ１２、油圧シリンダ１５および駆動モータ１６は、図４に示すように、油圧および電気制御部１８を介して操作者の手元に配置された操作盤１９に接続され、油圧モータ１２および油圧シリンダ１５は操作盤１９に設けたジョイスティックなどを操作者が操作することで、遠隔位置で油圧シリンダ１５を駆動して、ヘッド１を投射目的位置に対し接近または離間させるとともに、油圧モータ１２を駆動して投射目的位置に対する投射ヘッド１の揺動姿勢を定めることができる。
【００２１】
本発明では、これに加え、投射ヘッド１の揺動姿勢に応じて駆動モータ１６の正逆回転がなされる。駆動モータ１６の正逆回転は、操作者の手動によって行うこともできるが、油圧モータ１２の回動方向などをセンサで検出し、この検出出力によってモータ１６を自動的に正逆回転駆動することもできる。
【００２２】
この方法により、図５（ａ）に示すように、投射ガイド５が垂直位置より反時計方向に傾斜すべく投射ヘッド１が傾向けられた状態では、駆動モータ１６の回転方向は、ベルト４が反時計方向に走行する方向となる。この範囲は反時計廻り方向に（＋９０°〜−９０°）の範囲である。
【００２３】
これによって、投射口Ｄは図に向って左側（下部側）となり、壁面６に向けて投射されるコンクリートは遠心力と同時にその下部側において、走行するベルト４の接線方向に対して浮揚力が生ずるため、壁面６に対して直角に当り、付着力が向上し、かつリバウンド量も小さなものとなる。
【００２４】
また、図５（ｂ）に示すように、投射ガイド５が垂直位置から時計方向に傾斜すべく投射ヘッド１が傾けられた状態では、駆動モータ１６の回転方向が逆転方向に切替えられ、ベルト４が時計方向に走行する方向となる。この範囲は時計廻り方向に（＋９０°〜−９０°）の範囲である。
【００２５】
これによって、投射口Ｄは図に向って右側（下部側）に切り替り、投射されるコンクリートは遠心力と同時にベルト４の接線方向に対する浮揚力が生じ、前記と同様な効果が生ずる。
【００２６】
なお、投射ガイド５が＋９０°または−９０°の位置に一致していた場合には、現状の回転方向が維持され、これを越えた場合に駆動モータ１６の回転方向が切り替るようになっている。
【００２７】
以上により、投射ヘッド１の傾斜角が定まれば、一意的に投射口Ｄが効率のよい側に切替えできるため、作業能率が向上でき、材料ロスも減少することができるのである。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明によるベルト式吹付け機にあっては、投射ヘッドの傾き方向に応じて最適効率となるべくモータの正逆転制御を行うことにより、付着効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるベルト式コンクリート投射機の正断面図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は同投射機を用いた場合の不具合を示す説明図である。
【図３】同投射機を背面側から見た斜視図である。
【図４】同投射機のシステム構成を示す説明図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は本発明を示す説明図である。
【符号の説明】
１　投射ヘッド
２　主プーリ
３　補助プーリ
４　ベルト
５　投射ガイド
１２　油圧モータ（投射ヘッドの傾斜手段）
１６　駆動モータ
Ｄ　投射口
【図１】
2004131950.tif 000003
【図２】
2004131950.tif 000004
【図３】
2004131950.tif 000005
【図４】
2004131950.tif 000006
【図５】
2004131950.tif 000007