(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
攪拌羽根の回転数が増減できる可変速ミキサを搭載する生コンクリートプラントの計量器で計量した骨材を可変速ミキサのドラム内に導く骨材投入装置において、前記計量した骨材が計量器から流出する際の骨材の落下エネルギーを緩衝する落下エネルギー緩衝手段を備え、該落下エネルギー緩衝手段が、計量器から流出する骨材を一旦貯える貯蔵槽と、該貯蔵槽の底蓋がピンを中心に回転する構造に形成され一旦貯えた骨材を徐々に投入する放出手段を有することを特徴とする生コンクリートプラントの骨材投入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、特に可変速ミキサを搭載する生コンクリートプラントおいて骨材をミキサのドラム内に投入する際に効果的な骨材投入装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
本出願人は、生コンクリートの混練用ミキサに関する提案として特開昭６１−２０７７６４号および特開平８−１９６８８５号を出願している。これらの提案は、攪拌羽根の回転数を増減できる可変速ミキサに関するものであり、特に高品質な生コンクリートを迅速に低コストで得ることに特徴があった。それによると、各種混練材料をドラム内に投入して生コンクリートを混練する際に、まず、水、セメント、砂を投入して良質なモルタルを混練し、その後砂利を投入して生コンクリートを仕上げる方法においては、モルタル・生コンクリート・排出の各工程においてそれぞれに適した回転数（最良の攪拌羽根周速）が設定されている。しかし、各種混練材料の投入時、特に砂利、砂などの骨材の投入時に攪拌羽根の負荷が一時的に増大する。この点について図５を用いて詳しく説明する。生コンクリートプラントは、生コンクリートの混練材料である砂、砂利、セメント、・・の各材料を貯蔵する貯蔵ビン１と、各貯蔵ビン内の材料を各々計量する計量器２、と、各計量器で計量した材料をそれぞれ最適なタイミングで可変速ミキサ３のドラム内に導くための投入シュート４がそれぞれ直列に配設されている。従って、計量器２で計量された各材料は、シュート４を介して重力で可変速ミキサ３のドラム内に投入されるのである。
【０００３】
一度に１.５ｍ3混練できる可変速ミキサを搭載する一般的な生コンクリートプラントにおいては、可変速ミキサ３の攪拌羽根の回転軸の軸心から計量器２の上端までの垂直距離は約４ｍあり、一度に投入される骨材の重量は、砂が約１２００kg、砂利が約１５００kgである。砂、砂利の各々が約５秒程度の短時間の間に全て投入されることから、投入シュート４のみで構成される従来の骨材投入装置においては、骨材投入時に攪拌羽根が受ける衝撃力が大きく、また投入シュート４を介して投入された骨材は一箇所に山積み状態に入ることから骨材をドラム内に均一に分散させるためにミキサの負荷トルクが一時的に大きくなるのである。提案によると、この負荷に素早く対応して攪拌羽根の回転数を下げることによって、負荷への対応がなされるのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一時的にせよミキサの回転数は最良の攪拌羽根周速を下回ることから混練時間の増大につながっていた。
本発明は、可変速ミキサを用いて生コンクリートを製造するに際し、骨材投入時に発生する一時的な負荷を和らげて、最良の攪拌羽根周速での混練によりさらに短時間で高品質な生コンクリートを製造する生コンクリートプラントの骨材投入装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、攪拌羽根の回転数が増減できる可変速ミキサを備える生コンクリートプラントの計量器で計量した骨材を可変速ミキサのドラム内に導く骨材投入装置において、前記計量した骨材が計量器から流出する際の骨材の落下エネルギーを緩衝する落下エネルギー緩衝手段を備える装置にある。即ち、落下エネルギー緩衝手段は、計量器で計量した骨材を可変速ミキサに投入する際に、計量器から流出する骨材の落下エネルギーを物理的手段を用いて緩衝・減衰させ、さらに骨材をドラム内に分散させて投入することによって可変速ミキサの負荷を下げる。従って攪拌羽根が、骨材投入時においても最良の攪拌羽根周速により近い回転数で生コンクリートを混練するのである。
図１に示す可変速ミキサの負荷トルク、電力、および回転数を示す説明図に基づいて詳しく説明する。例えば第２工程を例にとると、従来の骨材投入装置で粗骨材である砂利をドラム内に投入すると、可変速ミキサの負荷トルクが図のＴａの如く急上昇し、それに伴い攪拌羽根の回転数は、一定電力値Ｈ１を超えないように図のＮａの如く大幅に下がる。本発明の骨材投入装置は、骨材投入時における可変速ミキサの負荷を図のＴｂの如く下げることにより、電動機の電力がＨａからＨｂに軽減され、攪拌羽根の回転数は、図のＮｂの如く最適な回転数により接近した状態で混練するのである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、可変速ミキサを用いて生コンクリートを製造するに際し、モルタルの原料である砂（細骨材）、セメント、水をドラム内に投入しモルタルを混練してから砂利（粗骨材）を投入して生コンクリートを混練する際の特に骨材を投入するに有効な骨材投入装置である。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【０００７】
【実施例１】
図２は、本発明の第１実施例を示し、可変速ミキサを搭載した生コンクリートプラントの計量部およびミキサ部を示す模式図である。実施例は、粗骨材である砂利の計量・放出に関して説明する。
図２において、第１実施例の落下エネルギー緩衝手段７は、砂利の計量器２Ｇから払出される砂利を一時的に貯える貯蔵槽５と、貯蔵槽５の下端に貯蔵槽内に貯えられた砂利をドラム内に投入するための放出手段６とからなる。貯蔵槽５は計量器２Ｇとミキサ３の間に配設され、出来るだけミキサ３に近づけてある。この貯蔵槽５によって、従来約３.５ｍもの高さから落下していた砂利は約２.５ｍ程度の高さから落下させることになり、砂利の落下エネルギーは約７０％に減少し、砂利投入時に発生するミキサの最大負荷は同様に約７０％程度減少する。また、本実施例の放出手段６は、貯蔵槽５の底蓋をピンを中心に回転する構造に形成されている為、貯蔵槽内に貯えた砂利をドラム内に投入する際には貯蔵槽５の底蓋が回転し、底蓋と貯蔵槽の側壁とがつくる空間を介してドラム内に投入される。この時砂利が底蓋の左右方向にも流れることから、砂利はドラム内に分散する。従って、砂利投入時におけるミキサの負荷トルクがさらに減少する。
【０００８】
また、従来の生コンクリートプラントにおける自動計量システムは次のようになされていた。即ち生コンクリートは混練開始から打設までの時間をできるだけ短くすることが望ましく、混練開始から排出までの混練時間を最小にする必要がある。仮に混練材料の一つが不足して計量が完了していない時点で混練を開始すると、残る一つの計量が完了し、ミキサ内に投入されるまでの時間は生コンクリートにとって無駄な浪費となる。これを防止するために、全材料を計量してから混練を開始し、各材料を順次最適なタイミングでドラム内に投入し、各計量器の材料の投入が全て完了した後に次バッチの計量を開始する方法であった。しかしこの方法においては、砂利の計量は、第２工程における砂利の放出が完了してからでないと次バッチの計量を開始できないため、第３工程の排出が完了して次バッチの混練が開始できる状態になっても砂利の計量が完了しておらず、混練を開始できないと言う状況が発生していた。しかしながら、本実施例の骨材投入装置は、計量器２Ｇで計量した砂利を一旦貯蔵槽５に貯えることができる構造であり、混練開始直後に計量器２Ｇの砂利を貯蔵槽に放出して次バッチの計量を開始することができて、計量のサイクルタイムが大幅に短縮される。従って、生コンクリートプラントの混練サイクルが短縮され出荷能力を大幅に向上することができる。
本実施例では、粗骨材である砂利の場合について説明したが、細骨材である砂の投入装置に本手段を用いると図１において第１工程の一時的な負荷を大幅に減少させることができる。
【０００９】
図３は参考例を示している。図３は参考例の落下エネルギー緩衝手段を示し、図２の砂利計量器２Ｇ内の砂利をドラム内に導く部分に相当する部分のみを記載した模式図である。落下エネルギー緩衝手段７は、砂利の計量器２Ｇから払出される砂利をドラム内に導くためのシュート８と、該シュートに配設されシュート内で骨材の流出方向を変える複数の方向変換部材９とを備え、さらに最下端の方向変換部材９とシュート８の側壁下端との間には砂利が流出する空間１０が設けてある。砂利の計量器２Ｇから払出される砂利は、シュート８の側壁を滑り落ちる際に方向変換部材９によって砂利の滑り落ちる方向を変えられると共に滑り落ちる速度を和らげられる。さらに、方向変換部材９と空間１０によって砂利をドラム内に分散させられる。
【００１０】
図４は、別の参考例を示している。図４は別の参考例の落下エネルギー緩衝手段を示し、図２の砂利計量器２Ｇ内の砂利をドラム内に導く部分に相当する部分のみを記載したものである。落下エネルギー緩衝手段７は、砂利の計量器２Ｇから払出される砂利をドラム内に導くためのシュート８と、該シュートの下端に配設されシュートの下端から流出する骨材を当接させる衝突部材１１とで形成されている。砂利の計量器２Ｇから払出される砂利は、シュート８の側壁を滑り落ち、衝突部材１１によって滑り落ちる砂利は一時的に受け止められて滑り落ちる速度を和らげられる。本実施例では、衝突部材１１は山型に形成されているので砂利が山型に沿って滑ることから十分に分散させることができる。
【００１１】
【効果】
請求項１においては、骨材投入時のピーク負荷を下げ得たことから、可変速ミキサの消費電力を低減できる。また、骨材投入時においても攪拌羽根が最良の攪拌羽根周速により近い回転数で混練することから、高品質な生コンクリートが安定して製造できる。さらに、骨材投入時における攪拌羽根周速を従来よりも上昇させて骨材投入直後の骨材分散効率を高めることが可能となり混練時間が短縮できる。
【００１２】
また、骨材投入装置が、計量器から流出する骨材を一旦貯えることができる構造であることから、骨材の落下距離が半減されミキサ投入時の落下エネルギーも大幅に軽減される。また、骨材の計量が完了した直後に計量器内の骨材を貯蔵槽に放出させて次バッチの計量をすぐさま開始することができ、生コンクリートプラントの出荷能力を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】可変速ミキサの負荷トルク、電力、および回転数を示す説明図。
【図２】生コンクリートプラントの計量部およびミキサ部における第１実施例の落下エネルギー緩衝手段を示す模式図。
【図３】第２実施例の落下エネルギー緩衝手段を示す模式図。
【図４】第３実施例の落下エネルギー緩衝手段を示す模式図。
【図５】従来の生コンクリートプラントの計量部およびミキサ部を示す模式図。
【符号の説明】
１、１Ｇ・・貯蔵ビン
２、２Ｇ・・計量器
３・・可変速ミキサ
５・・貯蔵槽
６・・放出手段
７・・落下エネルギー緩衝手段
８・・シュート
９・・方向変換部材
１１・・衝突部材
【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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