(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付フレームにドラムを軸支し、このドラムを駆動用モータによりに回転させて前記ドラム内の各種材料を混練するコンクリートミキサにおいて、少なくとも前記取付フレームに振動装置を固定するとともに、前記取付フレームに、前記振動装置の振動を前記ドラムに伝達するための振動伝達手段を設け、この振動伝達手段が前記取付フレームから一体的に突設されたアームと、このアームの先端側に軸支した回転体によって構成され、この回転体を前記ドラムに接触させたことを特徴とするコンクリートミキサ。
【請求項２】
前記ドラムが一端を開口した有底筒型に形成され、そのドラムの内部に攪拌羽根を固定するとともに、前記取付フレームの中央に前記ドラムの底部に突設した回転軸を軸支する軸受を設け、この軸受に近接して前記振動装置を固定したことを特徴とする請求項１記載のコンクリートミキサ。
【請求項３】
前記アームが前記取付フレームに重ね合せて固定した取付板の両端から突設され、この一対のアームを前記振動装置を中心として左右対称に配置するとともに、その各アームの先端に前記回転体を軸支したことを特徴とする請求項１記載のコンクリートミキサ。
【請求項４】
取付フレームにドラムを取り付け、このドラム内で攪拌羽根を回転させて前記ドラム内の各種材料を混練するコンクリートミキサにおいて、前記ドラムを一端を開口した有底筒型に形成し、このドラムの底部を湾曲させ、そのドラムの底部に前記ドラムを振動させる振動装置を設けるとともに、前記攪拌羽根を昇降させる昇降駆動手段を設けたことを特徴とするコンクリートミキサ。
【請求項５】
前記取付フレームに前記ドラムと前記攪拌羽根を取り付ける傾斜部を形成したことを特徴とする請求項４記載のコンクリートミキサ。
【請求項６】
前記ドラムを前記傾斜部に回動自在に設けたことを特徴とする請求項５記載のコンクリートミキサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
本発明は、砂利、砂、セメント、水、及び混和剤などの材料を練り混ぜて生コンクリートを製造するコンクリートミキサに関する。
【背景技術】
従来から、コンクリートは水、セメント、骨材や各種混合剤を配合し、これをコンクリートミキサによって混練して製造おり、この種のコンクリートの製造に用いられる骨材としては、砂利、採石などの粗骨材及び砂、細砂など細骨材が一般的である。
ところで、近年、産業廃棄物、例えば、スラッジ、石粉、焼却灰、セラミック粉、ガラス粉、一部に古紙、廃パルプを含む現場発生土等は、その大部分が埋立用に廃棄処分せざるを得ないが、処分場不足や不法投棄による環境汚染が増々深刻化し、その処理が問題となっている。一方、自然保護、環境保全の観点から、コンクリートの骨材として使用される川砂や山砂の採集は限定され、また海砂は含有塩分がコンクリートの劣化をもたらすことからコンクリートの骨材としての使用には適さない。そこで、従来、廃棄せざるを得なかったスラッジ、石粉、焼却灰、セラミック粉、ガラス粉、現場発生土等の一部に古紙、廃パルプを含む産業廃棄物をコンクリートの骨材として利用することの試みも行われているが、このようなセラミック粉、ガラス粉、現場発生土等の一部に古紙、廃パルプは一般的に含水率が高く、吸水率も高くなるものであるので、セメントと攪拌混合する際、抵抗性が高くなってしまい、効果的に攪拌混合することが極めて困難となっていた。
本発明は、このような課題を解決してコンクリート構造体の原材料をコンクリートミキサで練混する際、原材料の流動性を高めてコンクリートを確実かつ効果的に練り混ぜることが可能なコンクリートミキサを提供することを目的とする。
【発明の開示】
上記の目的を達成するために、請求項１のコンクリートミキサは、取付フレームにドラムを軸支し、このドラムを駆動用モータによりに回転させて前記ドラム内の各種材料を混練するコンクリートミキサにおいて、少なくとも前記取付フレームに振動装置を固定するとともに、前記取付フレームに、前記振動装置の振動を前記ドラムに伝達するための振動伝達手段を設け、この振動伝達手段が前記取付フレームから一体的に突設されたアームと、このアームの先端側に軸支した回転体によって構成され、この回転体を前記ドラムに接触させたものである。
請求項１の構成により、コンクリートミキサにより生コンクリートを混練する際、駆動用モータを駆動してドラムを回転する。この時、水がドラム内に行き渡るにつれて混練物は粘性を有した状態になり、特に、骨材としてスラッジ、石粉、焼却灰、セラミック粉、ガラス粉、現場発生土等の一部に古紙、廃パルプを含む産業廃棄物を用いた場合、混練物は粘性が高くなるが、振動伝達手段によって振動装置からの振動をドラムに伝えてドラムを振動させることによって、ドラム内の混練物が液状化され、高品質の生コンクリートを製造することが可能となる。また振動装置からの振動が取付フレームとその取付フレームから一体的に突設されたアームへと伝達され、さらに、そのアームに軸支した回転体からドラムへと振動装置からの振動を効果的に伝達することができる。
請求項２のコンクリートミキサは、前記請求項１記載のコンクリートミキサにおいて、前記ドラムが一端を開口した有底筒型に形成され、そのドラムの内部に攪拌羽根を固定するとともに、前記取付フレームの中央に前記ドラムの底部に突設した回転軸を軸支する軸受を設け、この軸受に近接して前記振動装置を固定したものである。
請求項２の構成により、ドラムは取付フレームの中央に位置して回転軸を中心として回転し、攪拌羽根によってドラム内の混練物が混練される。この時、振動装置からの振動は、回転軸などの部分において取付フレームかドラムへと伝達され、さらに、振動伝達手段からドラムに伝達されるが、振動装置は取付フレームの中央に固定され、振動装置の振動が取付フレーム全体に効果的に伝達し、この取付フレームからドラムに振動を効果的に伝達することが可能である。
請求項３のコンクリートミキサは、請求項１記載のコンクリートミキサにおいて、前記アームが前記取付フレームに重ね合せて固定した取付板の両端から突設され、この一対のアームを前記振動装置を中心として左右対称に配置するとともに、その各アームの先端に前記回転体を軸支したものである。
請求項３の構成により、コンクリートミキサに振動を与える振動装置は、ドラムの回転中心となる回転軸に近接して取付フレームの中央に固定されているため、振動装置の振動が取付フレーム全体に伝達されるとともに、取付フレームから突設したアームを振動装置を中心として左右対称に配置することで、各アームに振動装置の振動が均一的に伝達される。これによって、回転時のドラムを効果的に振動させることができる。
請求項４のコンクリートミキサは、取付フレームにドラムを取り付け、このドラム内で攪拌羽根を回転させて前記ドラム内の各種材料を混練するコンクリートミキサにおいて、前記ドラムを一端を開口した有底筒型に形成し、このドラムの底部を湾曲させ、そのドラムの底部に前記ドラムを振動させる振動装置を設けるとともに、前記攪拌羽根を昇降させる昇降駆動手段を設けたものである。
請求項４の構成により、コンクリートミキサにより生コンクリートを混練する際、攪拌羽根を回転する。この時、水がドラム内に行き渡るにつれて混練物は粘性を有した状態になり、特に、骨材としてスラッジ、石粉、焼却灰、セラミック粉、ガラス粉、現場発生土等の一部に古紙、廃パルプを含む産業廃棄物を用いた場合、混練物は粘性が高くなるが、振動装置でドラムを振動させることによって、ドラム内の混練物が液状化され、高品質の生コンクリートを製造することが可能となる。また、攪拌羽根で材料を攪拌した後、この攪拌羽根を上昇させる。こうすれば、ドラムで攪拌した材料を取り出し易いし、再びドラムの内部に材料を投入する際にも容易である。そして、ドラムに材料を投入した後、攪拌羽根を降下してドラム内の材料を攪拌することができる。さらに、ドラムに供給した材料は、湾曲したドラムの底部に溜まり、その底部に溜まった材料を攪拌羽根で効果的に攪拌することができる。
請求項５のコンクリートミキサは、請求項４記載のコンクリートミキサにおいて、前記取付フレームに前記ドラムと前記攪拌羽根を取り付ける傾斜部を形成したものである。
請求項５のコンクリートミキサは、ドラムと攪拌羽根を傾斜させることで、攪拌羽根の回転によって上方に向かった後、自重により落下し、このような材料の流れによっても材料が攪拌されることになる。
請求項６のコンクリートミキサは、請求項５記載のコンクリートミキサにおいて、前記ドラムを前記傾斜部に回動自在に設けたものである。
請求項６のコンクリートミキサは、攪拌羽根で材料を攪拌した後、攪拌羽根を上昇させることにより、ドラムを垂直方向に回転することが可能となる。こうしてドラムを回転すれば攪拌した材料を外部に簡単に排出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。図１〜図３は本発明の第１実施例を示し、同図において、１は砂利、砂、セメント、水、混和剤等の材料を混練してコンクリートを製造する回転式のコンクリートミキサであって、前記材料を投入する前面を開口した有底筒型のドラム２と、このドラム２を支持する基台フレーム３によって構成されている。前記ドラム２の胴部２Ａはドラム２の底部２Ｂに向って拡径するテーパ状に形成されるとともに、胴部２Ａの下部から底部２Ｂに掛けて滑らかに湾曲している。また、ドラム２の内部には攪拌羽根４が固定されている。
前記基台フレーム３はキャスタを備えた移動自在な枠状のベースフレーム５と、このベースフレーム５に立設した左右一対の支持フレーム６，６と、この支持フレーム６，６の間に架設した取付フレーム７とで構成されている。取付フレーム７は前記ドラム２を回動自在に支持するものであって、ドラム２の胴部２Ａから底部２Ｂにほぼ沿うように弓型に湾曲して形成されている。この取付フレーム７の両端は前記支持フレーム６，６に軸支され、こうして左右の支持フレーム６，６の間に取付フレーム７が取り付られる。また、前記ドラム２の底部中心には回転軸９が一体的に突設され、この回転軸９を前記取付フレーム７の中央に固定した軸受１０に枢着している。これにより、取付フレーム７にドラム２が回動自在に支持される。そして、取付フレーム７の一端側に駆動軸１１を貫通させ、その駆動軸１１の端部に固着したギヤ１２を前記ドラム２の胴部２Ａの外周に固着したギヤ１２Ａに噛合させる。そして、駆動軸１１に固定したプーリ１３と駆動モータ１４とをベルト１５によって連結し、駆動モータ１４の回転をベルト１５とプーリ１３によって駆動軸１１に伝達し、駆動軸１１に固着したギヤ１２とドラム２の外周に固着したギヤ１２Ａとの噛合によって取付フレーム７に軸支されたドラム２を回転させている。
また、前記取付フレーム７の中央上面に両側に一対のアーム２０，２０を有する取付板２１を重ね合わせ、この取付板２１と取付フレーム７とを溶接などによって一体的に固着している。この取付板２１にはバイブレータなどの振動装置２５がボルト２６によって固定されている。また、振動装置２５を固定する前記取付板２１の先端には、回転体として金属製の回転ローラ２４が回転可能に支持されている。この回転ローラ２４は、前記ドラム２の回転中心である前記回転軸９を中心として左右対称位置に取り付けられている。これとともに、前記ドラム２は、回転ローラ２４と常に接触して回転し、この回転ローラ２４から前記振動装置２５の振動が伝達される。すなわち、本実施例では振動装置２５を固定する取付板２１の両端に突設するアーム２０，２０と、この各アーム２０，２０に軸支する回転ローラ２４によって振動伝達手段を構成している。また、前記基台フレーム３のベースフレーム５、支持フレーム６、取付フレーム７及び該取付フレーム７に固着された取付板２１とその左右のアーム２０，２０、回転ローラ２４、ドラム２は振動を伝達しやすい金属材料によって構成され、振動装置２５からの振動は、その振動装置２５を固定する取付フレーム７、この取付フレーム７の先端に軸支する回転ローラ２４へと伝達され、その各回転ローラ２４からドラム２へと振動装置２５の振動が伝達される。なお、図中、３０は支持フレーム６に設けたハンドルであり、このハンドル３０を回転させることによって前記取付フレーム７を回動させてドラム２の角度が可変することが可能である。
以上のように構成される本実施例においては、コンクリートミキサ１により生コンクリートを混練する場合、駆動用モータ１４により、ベルト１５とプーリ１３を介して駆動軸１１を回転させて取付フレーム７に軸支するドラム２を回転させる。ここで、振動装置２５を起動させることによって、その振動は、取付フレーム７に固着された取付板２１、その取付板２１の両端に一体形成する左右のアーム２０，２０、その各アーム２０，２０にそれぞれ軸支された回転ローラ２４，２４へと伝達され、この回転ローラ２４，２４からドラム２に高周波の振動が伝達される。そして所定量計量した砂利、砂、セメント、水、混和剤を、ドラム２内に順次投入して攪拌羽根４により混練を開始する。
この時、そして水が槽内に行き渡るにつれて混練物は粘性を有した状態になり、攪拌羽根４にかかる負荷も大きくなってくる。特に、骨材としてスラッジ、石粉、焼却灰、セラミック粉、ガラス粉、現場発生土等の一部に古紙、廃パルプを含む産業廃棄物を用いた場合、混練物は粘性が高くなるが、取付フレーム７に固定した振動装置２５の振動を回転ローラ２４，２４からドラム２に伝達させ、そのドラム２に高周波の振動を与えることで、混練物が液状化させて高品質の生コンクリートを製造することができる。
以上のように、本実施例では、コンクリートミキサ１のドラム２にコンクリートの原材料となる水、セメント、骨材３と混合材などを材料を投入し、コンクリートミキサ１を回転させて材料を練混する際、取付フレーム７に固定した振動装置２５によってドラム２を振動させることによって、材料を液状化させて材料の流動性を高めることができる。このため、産業廃棄物として捨てられるセラミック粉、ガラス粉、一部に古紙、廃パルプを含む現場発生土を骨材として用いたとしても優れた流動性が得られるから、高価な高性能ＡＥ減水剤などといった高価な混合添加剤を添加する必要もなく、また、セメントに対する水の比率も少なく抑えることができるため、同一強度のコンクリートを製造する場合、セメントの使用量も少なくなるから、コンクリート構造体の製造コストも安価に抑えることができる。また、コンクリートミキサ１に振動を与える振動装置２５は、ドラム２の回転中心となる回転軸９の軸受１０に近接して取付フレーム７の中央に固定されているため、振動装置２５の振動が取付フレーム７全体に効果的に伝達されるとともに、回転軸９からドラム２に振動装置２５からの振動を伝達することが可能である。さらに、振動装置２５を固定する取付板２１の両側にアーム２０，２０を一体形成し、その各アーム２０，２０に軸支した回転ローラ２４，２４をドラム２に接触させることによって、回転ローラ２４，２４から常に回転するドラム２に振動を伝達させることができるため、振動装置２５の振動が減衰することなく、ドラム２に効果的に伝達することができる。
図４及び図５は、本発明の第２実施例を示しており、同図において、３０は砂利、砂、セメント、水、混和剤等の材料を混練してコンクリートを製造するコンクリートミキサであって、前記材料を投入するための上面を開口した有底筒型のドラム３１と、このドラム３１を支持する左右一対の取付フレーム３２によって構成されている。本実施例においては、前記ドラム３１の胴部３１Ａがほぼ直線状に成形され、その胴部３１Ａの下部から底部３１Ｂに掛けて滑らかに湾曲している。
前記取付フレーム３２は図示しない連結部材で連結して全体として枠状に形成されている。また。取付フレーム３２は設置面に固定する水平部３２Ａと、この水平部３２Ａの一端から立設した垂直部３２Ｂと、この垂直部３２Ｂから前記水平部３２Ａに架設された傾斜部３２Ｃとからなる。傾斜部３２Ｃには前記ドラム３１を軸支する取付アーム３５が固定され、その取付アーム３５の先端に前記ドラム３１を回動自在に枢着している。なお、本実施例では、傾斜部３２Ｃの傾斜角はほぼ４５度に設定され、その傾斜部３２Ｃに装着するドラム３１をほぼ４５度傾斜させて取付けているが、ドラム３１の開口部３１Ｃは水平に形成されている。
４０は前記ドラム３１の内部に配置した攪拌羽根、４１は攪拌羽根４０を駆動する駆動ユニットである。駆動ユニット４１は前記攪拌羽根４０の駆動モータ４２を内蔵し、この駆動モータ４２の駆動軸４２Ａの先端部に前記攪拌羽根４０が取付けられている。すなわち、前記実施例では、ドラム２が回転したが、本実施例では、ドラム３１は回転せず、ドラム３１の内部に設けた攪拌羽根４０が回転する。さらに、攪拌羽根４０は昇降ユニット５０によって前記取付フレーム３２の傾斜部３２Ｃに沿って昇降するように構成している。この昇降ユニット５０は、前記傾斜部３２Ｃにそれぞれ固定した左右一対のラック５１と、前記駆動ユニット４１に設けたピニオンギア５２及びこのピニオンギア５２を回転するモータ５３とから成り、これらラック５１、ピニオンギア５２、モータ５３によって昇降駆動手段を構成している。そして、前記ピニオンギア５２はラック５１と噛み合し、モータ５３によってピニオンギア５２を回転させることによって昇降ユニット５０が昇降する。なお、図示はしないが、昇降ユニット５０と取付フレーム３２の傾斜部３２Ｃとは例えば、案内ローラと案内レールなどの適宜な案内機構によって案内され、傾斜部３２Ｃに沿って昇降ユニット５０が安定的に案内されるようになっている。
なお、図中５４は、ドラム３１の底部３１Ｂに取り付けた振動装置、５５はコンクリートミキサ３０によって攪拌・混合した生コンクリートを移し返るバケットである。
以上のように構成される本実施例においては、コンクリートミキサ３０により生コンクリートを混練する場合、駆動モータ４２により攪拌羽根４０を回転する。これとともにドラム３１の底部３１Ｂに取り付けた振動装置５４を起動させることによって、その振動がドラム３１に直接的に伝達される。そして所定量計量した砂利、砂、セメント、水、混和剤を、ドラム３１内に順次投入して攪拌羽根４０により混練を開始する。
この時、そして水が槽内に行き渡るにつれて混練物は粘性を有した状態になり、攪拌羽根４にかかる負荷も大きくなってくる。特に、骨材としてスラッジ、石粉、焼却灰、セラミック粉、ガラス粉、現場発生土等の一部に古紙、廃パルプを含む産業廃棄物を用いた場合、混練物は粘性が高くなるが、ドラム３１の底部３１Ｂに取り付けた振動装置５４の振動をドラム３１に伝達させ、そのドラム３１に高周波の振動を与えることで、混練物が液状化させて高品質の材料を製造することができる。また、本実施例においては、ドラム３１と攪拌羽根４０を傾斜させることにより、図４において矢印ｂで示すように、攪拌羽根４０の回転によって掻き上げられた材料が自重により落下するため、材料を効果的に攪拌することができる。また、攪拌羽根４０を昇降させる昇降ユニット５０が設けられているから、攪拌羽根４０で材料を攪拌した後、図５に示すように攪拌羽根４０を上昇させることができる。これにより、ドラム３１内への材料の投入が容易であるとともに、ドラム３１を垂直方向に回転させ、攪拌した材料をバケット５５に簡単に移し返ることができる。
以上のように、本実施例では、コンクリートミキサ３０のドラム３１にコンクリートの原材料となる水、セメント、骨材と混合材などを材料を投入し、コンクリートミキサ３０を回転させて材料を練混する際、ドラム３１の底部３１Ｂに固定した振動装置５４によってドラム３０を振動させることによって、材料を液状化させて材料の流動性を高めることができる。このため、産業廃棄物として捨てられる、セラミック粉、ガラス粉、一部に古紙、廃パルプを含む現場発生土を骨材として用いたとしても優れた流動性が得られるから、高価な高性能ＡＥ減水剤などといった高価な混合添加剤を添加する必要もなく、また、セメントに対する水の比率も少なく抑えることができるため、同一強度のコンクリートを製造する場合、セメントの使用量も少なくなるから、コンクリート構造体の製造コストも安価に抑えることができる。また、ドラム３１と攪拌羽根４０を傾斜させることにより、攪拌羽根４０の攪拌される材料に乱流が生じ、より効果的に材料を攪拌することができる。また、昇降ユニット５０により攪拌羽根４０が昇降するから、攪拌羽根４０で材料を攪拌した後、この攪拌羽根４０を上昇させることができ、こうように材料を攪拌後、攪拌羽根４０を上昇させることにより、攪拌羽根４０で攪拌したドラム３１内の材料を取り出し易い。特に、本実施例では、ドラム３１を取付フレーム３２に回動自在に取り付けられているから、攪拌羽根４０で攪拌したドラム３１内の材料をバケット５５に移し変える際、極めて効率的である。また、取付フレーム３２の傾斜部３２Ｃにドラム３１と攪拌羽根４０を取り付けることにより、ドラム３１内の材料の一部は、攪拌羽根４０の回転によって上方に向かった後、自重により落下し、このような材料の流れによっても材料が攪拌されるから、効率的に材料を攪拌することができる。
以上、本発明の各実施例について説明したが、本実施例では、前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能となる。例えば、前記実施例では単動型のコンクリートミキサの構造を示したが、複動型のコンクリートミキサにも適用可能である。さらに、ドラムを支持する取付フレームの形状や、このドラムに接触する回転ローラの数なども前記実施例に限定されるものではない。また、第２実施例で振動装置をドラムの底部に設けた例を示したが、ドラムの胴部に取り付けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の第１実施例を示すコンクリートミキサの斜視図である。
図２は、同上コンクリートミキサの断面図である。
図３は、同上振動装置付近の要部の斜視図である。
図４は、本発明の第２実施例を示すコンクリートミキサの正面図である。
図５は、同上コンクリートミキサの正面図であり、ドラム内の材料を排出した状態を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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