JPH02269009A - セメントミキシング方法とそのミキサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、セメントなどの水硬性粉体と液体とを迅速
に攪拌混合するセメントミキシング方法とそのミキサに
関するものである。更に詳しくは、攪拌槽内に対流式水
中ポンプを取り付け、セメントミルク、コンクリート、
モルタル、グラウトなど製造するセメントミキシング方
法とそのミキザに関する。

［従来技術］ セメントと水、および混和剤または混和材、砂などを混
ぜてできた液をグラウトと呼ばれいるが、このグラウト
を練り混ぜるための専用のミキサをグラウトミキサとい
う、これは、通常混合槽内にプロペラを設け、このプロ
ペラのシャフトを伸ばして、このシャフトをモータに連
結している。モータを駆動させてプロペラ翼で攪拌して
グラウトを作っている。練り上がったグラウトは、混合
槽の底面から排出される。

［発明が解決しようとする課題］ グラウトのプロペラ翼方式は、プロペラ翼が決められた
位置に取り付けられているため、同軸回転となり水流が
一定方向になる。このため、攪拌翼とグラウトが同一周
速で混合槽を回る共回り現象が起きるため、攪拌作用が
弱く練り上げに要する時間が比較的長時間要する。また
、セメントが攪拌槽の壁面、攪拌翼などに付着して乾燥
して固結が発生する。この固結したセメントを除去する
ための工数と時間とを要する。

また、攪拌槽の壁面、攪拌翼などのセメントの固結は、
グラウトの流動性を悪くして、結果的に電動モータの消
費電力を増加させる。また電動モータ、攪拌翼、攪拌器
から発生する騒音も比較的大きい、被攪拌物の流れも一
定でないため、練り上り時間も必ずも一定でない、更に
、プロペラを回転させる伝動軸上の被撹拌物部分と外気
との境界の湿じゆん部分には、セメントの固結が発生し
成長する。この固結が時折、はく離して落下したものが
攪拌翼と攪拌槽の底板の間に喰い込み、攪拌翼の回転を
止めることがあった。

また、このセメントの固結が排出孔に詰まるなどの問題
もあった。この発明は、以上のような問題点を解決する
ために発明されたものであり、次の課題を解決するもの
である。

この発明の目的は、攪拌時間が短時間で済むセメントミ
キシング方法とそのミキサを提供するものである。

この発明の他の目的は、消費動力がきわめて少ないセメ
ントミキシング方法とそのミキサを提供するものである
。

更に、この発明の他の目的は、きわめて騒音が低いセメ
ントミキシング方法とそのミキサを提供することにある
。

［前記課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するため次の手段を採る。

第１手段は、底面を有する円筒状の混合槽を有するセメ
ントミキサにおいて、前記混合槽内の被攪拌物のほぼ中
心に位置する前記被攪拌物のみを前記混合槽の中心方向
の前記底面方向に推力を与え、この推力を与えられた前
記被攪拌物を前記底面に衝突させて方向転換させて前記
底面に沿わせ、この前記底面に沿わせて方向転換させた
前記被攪拌物を前記混合槽の円周面に沿わせて重力に抗
して上昇させて、上昇した前記被攪拌物を前記混合槽の
中心に移動させて前記同様に前記底面方向に推力を与え
て前記被攪拌物を循環させて前記被加工物を攪拌するこ
とを特徴とするセメントミキシング方法である。

前記被攪拌物に推力を与える手段は、プロペラを有する
水中ポンプを用いるとより効果的である。

第２手段は、円筒状の混合槽と、この混合槽の底面を形
成した底面と、この底面上から距離をおいて固定された
回転モータと、この回転モータに連結された前記混合槽
の中心線と一致するように同軸に設けられ被攪拌物を前
記底面に推力を与えるためのプロペラと、このプロペラ
の外周を囲むようにかつ前記被攪拌物を通すように前記
底面と隙間を有して設けられたドラフトリングとからな
ることを特徴とするセメントミキサである。

前記底面が前記混合槽の中心方向にテーパーを有して重
力方向下方に突出するとより効果的である。

［作　用］ 底面を有する円筒状の混合槽を有するセメントミキサに
おいて、混合槽内の被攪拌物のほぼ中心に位置する被攪
拌物のみを混合槽の中心方向の底面方向に水中ポンプで
推力を与え、この推力を与えられた被攪拌物を底面に衝
突させて方向転換させて底面に沿わせ、この底面に沿わ
せて方向転換させた被攪拌物を混合槽の円周面に沿わせ
て重力に抗して上昇させて、上昇した被攪拌物を混合槽
の中心に移動させて同様に底面方向に推力を与えて被攪
拌物を循環させて被加工物を攪拌するセメントミキシン
グ方法である。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第１図の断面図は、この発明のミキサ１の断面図である
。混合槽２は、円筒状の形をしていて底面３はゆるやか
なテーパーで中心は鈍角の頂点４を有している。この角
度は約３〜５度が良く、望ましくは、４度程度が良い、
混合槽２の上面は、開口していて、この開口には円板状
の１１５がしである。１１５の一部には、円筒状のセメ
ント投入口６が形成しである。セメント投入口６から規
定量のセメントが投入される。１１５の中央部には、水
投入用の水投入管７が一体に設けである。

混合槽２の底面３は、支持台８により支持されている。

底面３上の中心には、対流式水中ポンプ１０が設けであ
る。この水中ポンプ１０は、内部に電動モータ、減速ギ
ヤーを内蔵したもので基本構造は公知の水中ポンプであ
る０本実施例の水中ポンプ１０は、フリクト社製のポン
プである。電動モータの回転駆動力は、減速ギヤー、プ
ロペラ軸を介してプロペラ１１を回転駆動する。プロペ
ラ１１は、等角度位置に３枚の羽根を有し回転軸線方向
にねじれ角を有するプロペラである。

このプロペラ１１形状は、セルフ・クリーニング効果が
あり、プロペラ１１の表面に異物が付着するのを防止す
るものである０本実施例のプロペラ１１の材質は、耐摩
耗性、耐腐食性などの向上のためニッケルクロムモリブ
デン鋼で作った。プロペラ１１の外周には、環状のドラ
フト・リング１２が配置しである。ドラフトリング１２
の上方は、下方に比べてやや開口が広い、このドラフト
リング１２は、プロペラ１１の外周の翼端での効率を高
くするもので、かつ強力なジェット旋回流を作り出すガ
イドとして役割を果たす。

ドラフトリング１２は、アングル材で作られた２本のス
テー１３で水中ポンプ１０のポンプ本体９と底面３に固
定しである。更に、ポンプ本体９とドラフト・リング１
２とは連結材で固定のための連結されている（図示せず
）、ドラフト・リング１２と底面３との距離は、推力が
与えられた被攪拌物がドラフト・リング１２を出た直後
にが底面３に衝突した後、流れる方向が鋭角に変えられ
、スムーズに流れる程度の隙間が必要である。

ステー１３は、対流を邪魔しないように可能な限り少な
い本数が望ましい。

通常、等角度位置に２〜３本あれば良い、水投入管７は
、水供給管１４に連結されている。水中ポンプ１０には
、エアパイプ１６が連結され、このエアパイプ１６を通
してエアが水中ポンプ１０に供給されている。このエア
ーは、プロペラ軸を支持する軸受に供給され、軸受部分
を冷却し、かつ軸受部分への外部からの異物の混入を防
ぐものである。この支持構造は、周知の構造であり詳記
しない、電線１５は、水中ポンプを駆動する電動モータ
に電力を供給するためのものである。

セメントミ　リング セメントミルクを例にとり、そのミキシング方法を詳記
する。電源を投入し、電動モータを回してプロペラ１１
を回す、混合槽２内に水供給管１４、水投入管７により
水を供給する。水投入管７は、水中ポンプｌＯの本体９
が水中に没するまで水を供給し投入する。供給水は、プ
ロペラ１１により攪拌され後述するような対流を生じさ
せて水を循環させる。この循環チろ水は、水中ポンプ１
０のポンプ本体９、混合槽２の内周面などに付着した前
回のセメントなどの付着物を洗浄する。

セメント投入口から必要量のセメントを投入する。プロ
ペラ１１は、回転しているのでセメントと水は第１図に
示すように循環を行う、すなわち、プロペラ１１により
プロペラ１１の回転軸線方向に推力を与えられたセメン
トと水（以下、セメントミルク）は、ドラフト・リング
１２に案内されプロペラ１１から飛び出し底面３に激し
く衝突する。底面３は、テーパー状に形成しであるため
セメントミルクは、衝突後その流れ分力は中心部に向か
おうとする。

しかし中心部には、逃げ場がないため、すなわち、中心
部の圧力が高いためセメントミルクは結局全周で外方に
広がる方向にプロペラ１１の推力方向とは鋭角に半径方
向外方に移動する。半径方向外方に移動したセメントミ
ルクは、底面３に沿って広がり、更にジェット流に乗り
混合槽２の内壁面にある角度を有して衝突する。衝突し
たセメントミルクは反発して中心部に向かう、中心部に
向かっても、底から次々にセメントミルクが出てくるの
で結局混合槽２の内周壁面に沿って上層に移動する。

上層に移動したセメントミルクは、今度は障害物ないの
で中心部に向かう、すなわち、プロペラ１１によりセメ
ントミルクが常時下層方向に送り込まれているので、中
心部に吸い込まれるように移動する。セメントミルクは
、ポンプ本体９の外周面に沿って軸線方向に移動する。

移動したセメントミルクは、ドラフト・リング１２にガ
イドされプロペラ１１に前記したように強力なジェット
流の推力が与えられる。

以上のような攪拌動作が繰り返し高速で行われるので、
セメントと水は混合槽２内の全位置で急激に均質に混ざ
り合い、短時間でセメントミルクを作ることができる０
例えば、混合槽２の直径が１．３０ｍ、高さ１ｍで、３
枚羽根のプロペラ径０．１８ｍ、回転数１，０００ｒｐ
ｍ、電動モータ出力容量２ｋｗのもので攪拌すると、底
面に約２．０ｍ／ｓでセメントミルクが衝突する。約１
ｍ５で約２０秒で均質に攪拌できた。

ちなみに、同様の容量で従来の円筒形状を有する混合槽
の直径１．３ｍ、高さ１ｍ、３枚羽根のプロペラ径２．
０ｍ、回転数６０ｒｐｍ、電動モータ出力容量２ｋｗの
攪拌式ミキサで５分間練り上げに要する。練り上げたセ
メントミルクは、底面３に連結した排出管（図示せず）
により排出される。

［その他の実施例１ 前記実施例の底面３は、円錐状であったがこの形に限定
されるものではない、第３図、第４図に示すものは、底
面３の他の形状を示す実施例を示す、第３図の底面は、
球面状の凸球面２０に形成した例である。凸球面２０で
あるから前記したように被攪拌物の循環がスムーズにな
る。第４図（ａ）は断面図、第、４図（ｂ）は底面図で
ある。

底面を多面体状に形成した凸条面体２０の例である。

被攪拌物の循環の点では、第３図の実施例が望ましいが
、製作のときに困難である。第４図の実施例では、板材
を切断した三角部材２７と、台形状の台形部材２６を溶
接して加工できる。近似した球面が比較的簡単に製作で
きる利点がある。

前記した実施例は、セメントミルクの製造に用いた例で
あるが、セメントミルクの製造に限定されるものではな
い０モルタル、コンクリート、グラウトなどの製造に用
いても良いことは前記説明からも明白である。また、前
記水中ポンプ１０のプロペラ１１の羽根の枚数は３枚に
限定されるものではなく２枚、４枚など他の枚数でも良
い、電動モータも電気力によるものでなく、エア、油圧
など他の動力源とする駆動源で良い。

［発明の効果］ 以上詳記したように、このセメントミキシング方法とそ
のミキサは、簡単な構造でしかも短時間で消費動力を少
なく、かつ騒音がきわめて少なく被攪拌物を攪拌できた
。ミキシングロッドごとに水による洗浄ができるのでミ
キサが清潔に保てる。

【図面の簡単な説明】

第１図はセメントミキサの断面図、第２図は第１図の■
−■断面図、第３図は混合槽の他の実施例を示す断面図
、第４図（ａ）は混合槽の更に他の実施例を示す断面図
、第４図（ｂ）は第４図（ａ）の底面図である。 １・・・セメントミキサ、２・・・混合槽、３・・・底
面、５・・・蓋、６・・・セメント投入口、９・・・ポ
ンプ本体、１０・・・水中ポンプ、１２・・・ドラフト
・リング、１４・・・水供給管

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、底面を有する円筒状の混合槽を有するセメントミキ
   サにおいて、前記混合槽内の被攪拌物のほぼ中心に位置
   する前記被攪拌物のみを前記混合槽の中心方向の前記底
   面方向に推力を与え、この推力を与えられた前記被攪拌
   物を前記底面に衝突させて方向転換させて前記底面に沿
   わせ、この前記底面に沿わせて方向転換させた前記被攪
   拌物を前記混合槽の円周面に沿わせて重力に抗して上昇
   させて、上昇した前記被攪拌物を前記混合槽の中心に移
   動させて前記同様に前記底面方向に推力を与えて前記被
   攪拌物を循環させて前記被加工物を攪拌することを特徴
   とするセメントミキシング方法。 ２、請求項１において、前記被攪拌物に推力を与える手
   段がプロペラを有する水中ポンプであることを特徴とす
   るセメントミキシング方法。 ３、円筒状の混合槽と、この混合槽の底面を形成した底
   面と、この底面上から距離をおいて固定された回転モー
   タと、この回転モータに連結された前記混合槽の中心線
   と一致するように同軸に設けられ被攪拌物を前記底面に
   推力を与えるためのプロペラと、このプロペラの外周を
   囲むようにかつ前記被攪拌物を通すように前記底面と隙
   間を有して設けられたドラフトリングとからなることを
   特徴とするセメントミキサ。 ４、請求項３において、前記底面が前記混合槽の中心方
   向にテーパーを有して重力方向下方に突出したことを特
   徴とするセメントミキサ。