(57)【要約】【課題】  チクソトロピー性のある流動性材料を円滑に排出性することのできる貯留装置および材料排出方法を提供する。【解決手段】  筒状部と錐状筒部とからなる貯留部とこの錐状筒部の先端に設けられた排出部とを有する本体と、該本体の中心に鉛直方向に設けられたスクリュー軸を有する排出量制御手段とを有する流動性材料の貯留装置であって、前記本体の貯留部は上部貯留部と下部貯留部とに鉛直方向に上下に２分割され、下部貯留部は上部貯留部に対して揺動可能に連結されると共に、下部貯留部に少なくとも下部貯留部を揺動させるための加振装置が備えられている。【選択図】      図１
2005255183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状部と錐状筒部とからなる貯留部とこの錐状筒部の先端に設けられた排出部とを有する本体と、該本体の中心部に鉛直方向に設けられたスクリュー軸を有する排出量制御手段とを有する流動性材料の貯留装置であって、前記本体の貯留部は上部貯留部と下部貯留部とに鉛直方向上下に２分割され、下部貯留部は上部貯留部に対して揺動可能に連結されると共に、下部貯留部に少なくとも下部貯留部を揺動させるための加振装置が備えられていることを特徴とする流動性材料の定量排出性に優れた貯留装置。
【請求項２】
筒状部と錐状筒部とからなる貯留部と、この錐状筒部の先端に設けられた排出部とを有する本体と、該本体の中心部に鉛直方向に設けられたスクリュー軸を有する排出量制御手段とを有し、前記本体の貯留部は上部貯留部と下部貯留部とに鉛直方向上下に２分割され、下部貯留部は上部貯留部に対して揺動可能に連結された貯留装置に流動性材料を貯留し、前記貯留装置の少なくとも下部貯留部に揺動を付与しながら前記排出部より材料を定量的に排出することを特徴とする流動性材料の排出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水などの溶液で混練された不定形耐火物やコンクリート吹き付け材或いは樹脂などのチクソトロピー性のある流動性材料を貯留し、これを吹き付けや成形のために排出、供給する貯留装置および排出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
不定形耐火物やコンクリート吹き付け材を吹き付けたり、或いは粘土、樹脂などを成形したりする際には、通常、これらの材料は水などで混練され、流動状態で一旦、タンクなどの貯留装置に貯留される。その後、これらの流動状態の材料（以下、流動性材料という）は、貯留装置から吹き付け或いは成形するための装置に排出、供給される。特に、耐火物では、耐用性確保のためには本来混練水分の配合率は少ないことが望ましく、そのため練り上がり状態は流動性が少ないため、貯留容器の排出口からの自然流下排出が困難となる。従って、貯留容器排出口から流下させるには、排出口断面を大きくすることや外力による押し出しが必要になる。しかしながら、排出口面積を大きくすることや、外力による押し出し方式では、排出時に連続性が無く、団子状態の不連続な排出になる。貯留装置、例えば円筒状のタンクの場合は、その下部を円錐状として傾斜を持たせ、円錐状部の先端に設けた小径の排出部から効率的に排出するように構成されている。このような貯留装置では、さらに材料の排出性を良好にするために、円錐状部の外面にバイブレーターを設けたり、貯留装置の中央部の鉛直方向に排出部を貫通するように強制排出用のスクリューを設けたりしている。また、図６に示すように排出部に強制排出用のスクリューを設けると共に、スクリュー軸４ａの延長部４ｃに腕杆４０を設け、その先端に収容物の掻き寄せ翼片４１を設けた収容物強制排出型ホッパが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
貯留材料の排出性を良くするために、材料面からも検討されており、材料の流動性を向上させるために界面活性剤や流動化剤などの材料を添加したり、材料の配合比を調整したりすることは従来から行なわれている。
【０００４】
【特許文献１】実開平６−５３５００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、吹き付け材料や樹脂などチクソトロピー性のある材料（流動性材料）では、材料に外力が作用している部分では材料の粘性が低下して流動性がよくなり良好に排出されるが、外力が伝わらない箇所では流動性は極めて悪く排出が困難となる。
【０００６】
すなわち、上述のような貯留装置のスクリューの近傍では、流動性が向上して排出促進効果が得られるが、スクリュー軸から離れた場所ではその効果がえられず、円滑な排出は困難となる。このような問題を解決するためにスクリューを大型化したり、或いは特許文献１のように掻き寄せ翼を設けたりする場合には、設備費が上昇する。また、バイブレーターを設けた場合も、タンク内面に近接する流動性材料には振動が伝わり流動性は向上するが、内部のバイブレーターの振動が伝わらない範囲では十分な流動性を確保することができない。バイブレータの出力を大きくして、特に流動性材料の排出性を左右する排出部近傍での流動性を確保しようとすると、装置全体への振動を極めて大きなものとせざるを得ず、排出部近傍での流動性は確保できても、排出までの滞留時間が長くなる貯留装置の上方部分では、振動により材料の分離が生じ、材料品質が低下する。さらに、バイブレータを大型化する場合は、設備費が上昇すると共に、騒音も大きくなる。
【０００７】
また、貯留装置に接続して吹き付け装置や成形装置を設けた場合は、それらの装置に対する振動の影響を考慮する必要が生じる。さらに、貯留装置の下方に接続する吹き付け装置や成形装置において自動化を図るためには供給の定量性が不可欠となり、ポンプなどの定量供給設備が必要となるが、これらの設備の貯留部において流動性確保のための同様な対策が必要となる。
【０００８】
また、耐火物の場合は、排出促進のために含水比を高めて流動化させるのが一般的であり、やむを得ず耐火性状の低下を余儀なくされている。
【０００９】
本発明は、従来の上記の問題点を改善し、不定形耐火物やコンクリートなどの吹き付け材や樹脂などのチクソトロピー性のある流動性材料を貯留し、これを吹き付けや成形のために排出する際に、材料の定量排出性に優れた貯留装置及び、材料の排出方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、その要旨とするところは以下のとおりである。
（１）筒状部と錐状筒部とからなる貯留部とこの錐状筒部の先端に設けられた排出部とを有する本体と、該本体の中心部に鉛直方向に設けられたスクリュー軸を有する排出量制御手段とを有する流動性材料の貯留装置であって、前記本体の貯留部は上部貯留部と下部貯留部とに鉛直方向上下に分割され、下部貯留部は上部貯留部に対して揺動可能に連結されると共に、下部貯留部に少なくとも下部貯留部を揺動させるための加振装置が備えられていることを特徴とする流動性材料の定量排出性に優れた貯留装置。
（２）筒状部と錐状筒部とからなる貯留部と、この錐状筒部の先端に設けられた排出部とを有する本体と、該本体の中心部に鉛直方向に設けられたスクリュー軸を有する排出量制御手段とを有し、前記本体の貯留部は、上部貯留部と下部貯留部とに鉛直方向上下に分割され、下部貯留部は上部貯留部に対して揺動可能に連結されると共に、貯留装置に流動性材料を貯留し、前記貯留装置の少なくとも下部貯留部に揺動を付与しながら前記排出部より材料を定量排出することを特徴とする流動性材料の排出方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の貯留装置によれば、貯留部が上下の貯留部に分割されると共に、下部貯留部が上部貯留部に対して揺動可能に設けられ、下部貯留部に加振装置が設けられているので、揺動による材料の流動性を確保することができ、特に流動性材料の排出性を左右する排出部近傍での流動性を確保することができる。また、主として下部貯留部の流動性材料を揺動によって流動性を確保できるので、下部貯留部を揺動させるに必要な加振装置は、貯留部が一体であった場合よりも小型のもので十分な流動性を得ることができ、振動装置を大型化する必要がない。従って、従来のような加振装置の大型化に伴う材料の分離や、騒音の発生、貯留装置の後段の処理工程に対する振動の影響を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付の図面に示された実施形態に基づき本発明の構成を詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施例の貯留装置の概要を示す正面断面図であり、図２は、側面概要図、図３は、図２のＡ−Ａ視概要図である。また、図４は、図１における貯留装置の漏洩防止構造を拡大して示した部分断面概要図である。
【００１４】
図１に示すように、貯留装置１は、円筒状の筒状部２ａ及びその下方に設けられた円錐状の錐状筒部２ｂとからなる貯留部と、この錐状筒部２ｂの先端に設けられた排出部２ｃを有しており、これらが同心状に配置されて構成された本体２と、本体２の中心部に鉛直に設けられたスクリュー軸からなる排出量制御手段４、流動化を促進するための加振装置７とから構成されている。
【００１５】
なお、貯留装置は、筒状部２ａの上端に固定された吊り用部材１７に係止される吊り索１８により、上方から吊り下げ支持されている。
【００１６】
本体２の中心部には鉛直にスクリュー軸４ａが設けられており、スクリュー軸４ａの先端は排出部２ｃに貫入するように伸びている。また、スクリュー軸４ａの外周にはスクリュー４ｂが設けられている。スクリュー軸４ａの上方延長部４ｃの上端は、スクリュー軸支持体４ｄによって回転可能に支持されており、このスクリュー軸支持体４ｄは、筒状部２ａの上縁に設けられた支持梁６に固定支持されている。このスクリュー軸支持体４ｄの軸には、回転駆動装置（モーター）５の回転軸が連結されており、回転駆動装置５の回転によってスクリュー軸を回転させることができ、材料の排出量制御手段４が構成されている。なお、図１においてはスクリュー軸４ａの先端は排出部２ｃの中まで伸びているが、排出部の入り口近傍まで、或いは排出部の先端(排出口)まで、伸びるようにしても良い。
【００１７】
図１〜３に示す本発明の実施例の貯留装置１の本体２は、鉛直方向に、錐状筒部２ｂが上下に分割されて上部錐状筒部２ｂ−１と下部錐状筒部２ｂ−２とから構成され、筒状部２ａと上部錐状筒部２ｂ−１とからなる上部貯留部と、下部錐状筒部２ｂ−２からなる下部貯留部とから構成されている。両貯留部は連結支柱２０と連結支持フレーム２１により揺動可能に連結されている。ところで本発明における揺動とは、有限な範囲を往復する運動であり、この場合、後述する揺動軸周りの振り子状運動と定義する。これは、相対的に振動より振れ幅が大きく周期が長い。なお、筒状部２ａと上部錐状筒部２ｂ−１とは、例えば溶接などにより密着連結されている。
【００１８】
すなわち、筒状部２ａの外面には４つの固定部材１９が設けられ、これに下方に伸びる４つの連結支柱２０が固定されている。この連結柱の下方先端には、揺動軸受け２７、２７を備えた軸受け支持梁２５、２５を有する連結支持フレーム２１が設けられている。一方、下部錐状筒部２ｂ−２の外面には、錐状筒部の水平断面の中心と直交する方向に、２つの揺動軸２６、２６が対向する位置に設けられており、これが上記軸受け支持梁２５、２５の揺動軸受け２７、２７によって揺動自在に支持されており、下部貯留部が上部貯留部に対して揺動可能に連結されている。
【００１９】
なお、この揺動可能とする連結は、水平成分を主体とする比較的大きな揺動が得られるように連結される構成であれば、上記に限定されるものではなく何れの構成でも良い。
【００２０】
なお、上記錐状筒支持フレーム２１は、横支持梁２２、２２と縦支持梁２３、２３と、この横支持梁２２、２２の間に、下部錐状筒部２ｂ−２を挟んで両側に渡された支持中間梁２４、２４と、更に、この中間支持梁２４、２４の間に、下部錐状筒部２ｂ−２を挟んで両側に渡された軸受け支持梁２５、２５とから構成されている。
【００２１】
なお、中間支持梁２４、２４の下面は、上記横支持梁２２、２２、縦支持梁２３、２３の下面より下方に突出するように設けられ、軸受け支持梁２５、２５の上面は、上記横支持梁２２、２２及び縦支持梁２３、２３の上面とほぼ同じ高さ位置になるように設けられている。
【００２２】
また、図４に示すように、上部貯留部の上部錐状筒部２ｂ−１と下部貯留部である下部錐状筒部２ｂ−２との間に形成される間隙からの流動性材料の漏出を防止するために、好ましくは、この間隙には、材料漏出防止手段として、シール体１２が取り付けられている。
【００２３】
シール体１２は、上部錐状筒部の２ｂ−１の下端外面と、下部錐状筒部２ｂ−２上端外面にそれぞれ設けられた係止部１３−１、１３−２に、シール体１２の上下両端部にそれぞれ設けられた係止部１４−１、１４−２をボルト１５により固定され、上部錐状筒部と下部錐状筒部の間隙を周方向に囲むように設けられている。シール体の鉛直方向の長さは、間隙の鉛直方向の長さよりも若干長くして、上部及び下部錐状筒部の揺動などによる水平方向及び鉛直方向のズレを吸収できるようにするのが好ましい。シール体は、材料の漏出を防止し、かつ前述のズレなどを伸縮により吸収できるような弾力性のある材料であれば良く、ゴム、樹脂などの材料で構成したものを使用することができる。
【００２４】
なお、この材料漏洩防止手段は、上記の装置に限定されるものではないが、下部貯留部の揺動が上部貯留部に伝播しないように、構造、材料を選定することが好ましい。
【００２５】
また、この実施例の貯留装置には、図１〜３に示すように、内部に貯留したチクソトロピ−性の高い流動性材料を流動化して効率よく排出するために、下部錐状筒部２ｂ−２の下部近傍の外面に２つの加振装置７、７が固定部材７ａ、７ａを介して設けられている。すなわち、加振装置７、７は、錐状筒部２ｂ−２の重心より離れた位置、例えば下端近傍に、揺動軸と同じ鉛直面内に対向して設けられている。この２つの加振装置は、回転方向が互いに逆回転である偏心モーターを備えており、揺動方向に水平方向成分を加えるようにしている。
【００２６】
この加振装置は、貯留材料に揺動が効率的に付与され、排出部での振幅を最大化するために、例えば、錐状筒部、下部貯留部の下部、排出部の近傍など、貯留装置の重心から離れた位置に設けることが好ましい。
【００２７】
また、加振装置を対向するように２台設けることは、効率的に揺動を発生させる意味からも好ましい。
【００２８】
従って、加振装置の稼動により、下部錐状筒部２ｂ−２は揺動軸２６、２６を中心に揺動し、これによって、下方の排出部近傍にある貯留材料全体に揺動が効率的に付与され流動化が促進される。
【００２９】
また、図２、３に示すように、下部錐状筒部２ｂ−２の下部近傍の外面には、揺動軸を含む鉛直面と直交する面内にばね係止部材２９ｂ、２９ｂが設けられ、一方、中間支持梁２５、２５のばね係止部材２９ｂ、２９ｂと対向する位置にはばね係止部材２９ａ、２９ａが設けられており、バネ係止部材２９ａ、２９ａと２９ｂ、２９ｂの間には、緩衝用バネ２８、２８が取り付けられている。これにより下部錐状筒部２ｂ−２が過度に揺動するのを緩和している。
【００３０】
なお、上述の実施例では、貯留部はその平面視形状が円状の筒状部或いは円錐状の錐状筒部としたが、方形、多角形状の筒状或いは錐状筒部としても良い。
【００３１】
また、この実施例では、貯留装置１の錐状筒部２ｂにおいて上下に２分割し、下部貯留部（下部錐状筒部２ｂ−２）を上部貯留部（上部錐状筒部２ｂ−１と筒状部２ａ）に対し、揺動できるようにしたが、貯留装置１の寸法が比較的小さい場合は筒状部２ａにおいて２分割し、錐状筒部を含む下部筒状部（下部貯留部）に対して上部筒状部（上部貯留部）を揺動可能で連結する構成としてもよい。すなわち、下部貯留部の揺動の影響を受けない範囲の材料が、自然流下可能な程度の開口断面積が得られる位置で分割することが好ましい。しかしながら、通常は、加振装置７の出力を押さえるためには、揺動を与える下部錐状筒部の重量を抑える必要があるので、錐状筒部で分割するのが望ましい。
【００３２】
このような、筒状部と錐状筒部とからなる貯留部と錐状筒部の先端に設けられた排出部とを有する本体と、この本体の中心部に鉛直に設けられたスクリュー軸を有する排出量制御機構を有する貯留装置であって、貯留部を軸方向に上下に分割し、下部貯留部を上部貯留部に対して揺動可能に連結し、上部貯留部と下部貯留部との間隙に、好ましくは貯留部の内周及び／または外周に沿って材料漏出防止手段を設けた貯留装置に、上方から流動性材料を装入して一旦貯留し、少なくとも下部貯留部に揺動を付与することによって、貯留部のチクソトロピー性のある流動性材料に効果的に揺動を与えて流動状態とし、これを、スクリュー軸を有する排出量制御手段（スクリューオーガ）の回転連結を制御することにより所望の速度で円滑に排出、或いは後段の処理工程に定量的に供給することができる。付与する揺動の程度は、貯留する流動性材料の特性に応じて適宜設定することができる。
【００３３】
図５は、本発明の貯留装置を他の処理工程に適用した例を示すものであり、不定形耐火物を円筒容器の内面に吹付けするライニング装置（例えば、特開２０００−１７９２７９９号公報参照）を本発明の貯留装置の後段に配置した例を示す概要図である。ライニング装置３０は、貯留装置１から排出、供給された不定形の流動性材料を受け入れ、撹拌する材料導入・撹拌部３１と、この材料を投射吹付けするインペラー部３２とから基本的に構成されている。
【００３４】
なお、本発明を用いたこの例では、貯留装置の揺動に伴う材料の漏出を防止するため、ライニング装置３０の材料導入・撹拌部と貯留装置１の排出部２ｃとの間隙には、シール部材３３が設けられている。このライニング装置は、貯留部から吹き付け部までに至る材料の移動距離が短く、ホース等を介して供給する方式に比べ比較的流動性が低い材料を扱える特徴があるが更に吹き付けの施工体品質の改善を図るため、材料の水分添加量を低減しつつ供給の安定性を確保することが要求されていた。また、貯留装置の寸法が大きくなる場合、従来の振動付与方案では振動が貯留槽表面近傍にとどまり、内部のスクリューオーガーの部分まで流動性が生じず供給の安定性が確保できない問題もあった。しかしながら、本技術により、貯留装置の寸法にかかわらず、しかも比較的粘性の高い材料でも後段のライニング装置に連続的に定量的な材料供給が行えるため、作業の自動化においても吹き付け施工体の厚み均一化とともに耐用性の向上が図ることができるようになった。本発明の貯留装置は、この例に限ることなく、チクソトロピー性のある流動性材料を塗装や成形などを処理工程に適用できることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の貯留装置によれば、貯留されたチクソトロピー性のある流動性材料を、スクリューやバイブレーターなどの強制排出機構を大型化することなく、円滑に排出することができる。しかもポンプなどの供給設備を必要とせず簡易な機構で下方に定量的な排出供給ができる。また、貯留装置内での材料分離や、貯留装置の後段に設けられる装置の防振の問題を小さくすることができる。また、施工体の耐用性改善のため添加水分を低減させた流動性材料でも本発明のコンパクトな手段によりこれを定量的に供給できるので、施工体品質を低下させることなく、施工作業の自動化を図ることもできる。従って、チクソトロピー性のある流動性材料の塗装、吹き付け、成形などの広範囲な工程において適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例の貯留装置を示す正面断面概要図である。
【図２】本発明の実施例の貯留装置を示す側面概要図である。
【図３】図２のＡ−Ａ視概要図である。
【図４】本発明の実施例の貯留装置における漏洩防止構造を示す部分拡大断面概要図である。
【図５】本発明の貯留装置にライニング吹き付け装置を取り付けた例を示す正面概要図である。
【図６】従来の貯留装置の構成を示す概要図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…貯留装置
２…本体
２ａ…筒状部
２ｂ…錐状筒部
２ｂ−１…上部錐状筒部
２ｂ−２…下部錐状筒部
２ｃ…排出部
３…排出筒
４…強制排出手段
４ａ…スクリュー軸
４ｂ…スクリュー
４ｃ…延長部
４ｄ…スクリュー軸支持体
５…回転駆動装置(モーター)
６…支持梁
７…加振装置
７ａ…加振装置の固定部材
１２…シール体
１３−１、１３−２…係止部（筒状部用）
１４−１、１４−２…係止部（シール体用）
１５…ボルト
１７…吊り用部材
１８…吊り索
１９…固定部材
２０…連結支柱
２１…連結支持フレーム
２２…横支持梁
２３…縦支持梁
２４…中間支持梁
２５…軸受け支持梁
２６…揺動軸
２７…揺動軸受け
２８…緩衝用バネ
２９ａ、２９ｂ…ばね係止部材
３０…ライニング装置
３１…材料導入・撹拌部
３２…インペラー部
３３…シ−ル部材
４０…腕杆
４１…翼片
４２…駆動チェーン
４３…排出口
４４…カバー
【図１】
2005255183.tif 000003
【図２】
2005255183.tif 000004
【図３】
2005255183.tif 000005
【図４】
2005255183.tif 000006
【図５】
2005255183.tif 000007
【図６】
2005255183.tif 000008