JPH10278029A - 粘性材への軽量粒状物の混入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えば浚渫土やモルタル材のような粘性材に
比重の小さな粒状物を短時間に且つ連続的に混入させ、
大量の軽量粘性材を製造する、粘性材への軽量粒状物の
混入装置を提供すること。 【解決手段】 粘性材である浚渫土を収容し、下端に排
出用の開口部１２が形成されたホッパー１１の外側にお
いて開口部１２の下方に且つこの開口部を挟むようにこ
れに沿って一対の抽出ローラ１３ａ、１３ｂが配置さ
れ、ホッパー１１内には少なくとも放出ノズル部３２が
位置決めされた軽量粒状物送り用の通路体３０が設置さ
れ、この通路体３０に比重の小さな粒状物を軽量粒状物
供給装置であるスクリューフィーダ装置４０で連続的に
供給して放出ノズル部３２から浚渫土中に放出して混入
することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は粘性材への軽量粒状
物の混入装置に関し、更に詳細には例えば発泡スチロー
ル製のビーズを浚渫土或いはモルタル材のような粘性材
に混入させる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、発泡スチロール製のビーズを浚渫
土のような粘性材に混入させる専用の装置は存在してい
ない。発泡スチロール製のビーズをモルタル材に混入し
た軽量コンクリートは既に知られているが、このような
コンクリートで所定の製品を製造する場合には、従来周
知の例えば２軸ミキサー等にモルタル材を入れ、その中
に所定量の発泡スチロール製ビーズを投入して撹拌混合
することにより混ぜ合わせ、それを型枠の中に充填して
形成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
２軸ミキサーにモルタル材を入れ、その上から所定量の
発泡スチロール製ビーズを投入して撹拌しても、発泡ス
チロール製ビーズがモルタル材の中に均等に混入するに
は相当の時間を掛けて撹拌しなければ混じり合わない。
これは、発泡スチロール製ビーズがモルタル材に比較し
てその比重が著しく小さいため、モルタル材の上部に浮
き上がってしまうためである。従って、大量にこの種の
軽量コンクリートを製造するには、このような２軸ミキ
サーの使用は不適当である。

【０００４】しかも、２軸ミキサーは、モルタル材と発
泡スチロール製ビーズとを所定量づつ撹拌混合する、所
謂バッチ処理であるため、この点でも大量にこの種の軽
量コンクリートを製造するには不適当であった。

【０００５】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解
決するためになされたもので、例えば浚渫土やモルタル
材のような粘性材に比重の小さな粒状物を短時間に且つ
連続的に混入させ、大量の軽量粘性材を製造する、粘性
材への軽量粒状物の混入装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は粘性材への軽量
粒状物の混入装置であり、前述した技術的課題を達成す
るために以下のように構成されている。すなわち、本発
明の粘性材への軽量粒状物の混入装置は、粘性材を収容
し、下端に排出用の開口部が形成されたホッパーと、こ
のホッパーの外側において前記開口部の下方に且つこの
開口部を挟むようにこれに沿って配置された一対の抽出
ローラと、前記ホッパー内に少なくとも放出ノズル部が
位置決めされた軽量粒状物送り用の通路体と、前記通路
体に比重の小さな粒状物を連続的に供給する軽量粒状物
供給装置とから構成されていることを特徴とする。

【０００７】＜本発明における具体的構成＞本発明の粘
性材への軽量粒状物の混入装置は、前述した必須の構成
要素からなるが、その構成要素が具体的に以下のような
場合であっても成立する。その具体的構成要素とは、一
対の前記抽出ローラが相互に離隔接近し得るように移動
可能であることを特徴とする。

【０００８】また、前述した本発明に係る粘性材への軽
量粒状物の混入装置において、前記通路体に比重の小さ
な粒状物を連続的に供給する軽量粒状物供給装置をスク
リューフィーダ装置から構成し、前記通路体の前記放出
ノズルから放出する軽量粒状物の単位時間当たりの放出
量を前記スクリューフィーダ装置の回転速度で制御する
ようにすることができる。

【０００９】更に、本発明に係る粘性材への軽量粒状物
の混入装置では、比重の小さな粒状物として直径約１〜
５ｍｍの発泡スチロール製ビーズを用い、前記粘性材と
して水底から浚渫した浚渫土若しくはモルタル材を用
い、発泡スチロール製ビーズ入りの軽量浚渫土若しくは
発泡スチロール製ビーズ入りの軽量モルタル材を製造す
るのに好適である。

【００１０】このような本発明における粘性材への軽量
粒状物の混入装置によると、軽量粒状物送り用の通路体
におけるホッパー内に放出ノズル部が位置決めされてい
るため、このホッパー内に粘性材が収容された時、この
放出ノズル部は粘性材に埋没する。そして、軽量粒状物
供給装置から連続的に軽量粒状物送り用の通路体に供給
される比重の小さな粒状物は、この放出ノズル部から粘
性材中に順次押し出される。

【００１１】このように、軽量粒状物は通路体の放出ノ
ズル部から粘性材中に押し出されるため、放出ノズル部
から出た軽量粒状物表面には直ちに粘性物が付着して、
その浮き上がりが防止される。すなわち、軽量粒状物は
通路体の放出ノズル部から粘性材の動きに伴ってあたか
も引きずり出されるように強制的に放出されるため、そ
の時の各軽量粒状物と粘性材との接触圧が大きく、その
結果軽量粒状物表面への粘性材の付着力が高まって効果
的に粘性物中に混入する。

【００１２】軽量粒状物が混入された粘性材は、ホッパ
ーの下端に形成された排出用の開口部から一対の抽出ロ
ーラの回転に伴って抽出される。このようにホッパーか
ら抽出された軽量粒状物入り粘性材は、その後更に適当
な撹拌機で撹拌され、粘性材中に混入した軽量粒状物の
均一な分散が図られる。

【００１３】粘性材中への軽量粒状物の混入量は、軽量
粒状物供給装置を例えばスクリューフィーダ装置から構
成し、このスクリューフィーダ装置の回転速度を変える
ことにより、通路体の放出ノズルから放出する軽量粒状
物の単位時間当たりの放出量を制御することで調整する
ことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る粘性材への軽
量粒状物の混入装置を図に示される実施形態について更
に詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る粘
性材への軽量粒状物の混入装置（以下、混入装置と称す
る）１０を示す正面図、図２は図１に示される混入装置
１０を部分的に破断して示す左側面図、図３は図１に示
される混入装置１０の主要部を示す部分的な断面図であ
る。

【００１５】この実施形態に係る混入装置１０は、粘性
材を収容し、下端に排出用の開口部１２が形成されたホ
ッパー１１を備えている。このホッパー１１は、横断面
形状が四角形を呈し、相対向する一対の側壁１１ａ、１
１ｂが下端に向かってその間隔を漸次狭めるような構成
とされている。従って、その下端に形成されている排出
用の開口部１２は、細長い四角形状とされている。この
ホッパー１１の外側において排出用の開口部１２の下方
には、この開口部１２を挟むようにその長手方向に沿っ
て一対の抽出ローラ１３ａ、１３ｂが配置されている。

【００１６】この一対の抽出ローラ１３ａ、１３ｂは、
その中心回転軸が図１に示されるようにホッパー１１に
おける相対向する他の一対の側壁１１ｃ、１１ｄにそれ
ぞれ取り付けられた軸受手段１４、１５により軸受され
て支持されている。これらの軸受手段１４、１５は相互
に横方向にスライド可能で、その結果一対の抽出ローラ
１３ａ、１３ｂが離隔接近され、その間隔幅即ち実質的
な粘性材の抽出幅を調整することができる。

【００１７】各抽出ローラ１３ａ、１３ｂにおける中心
回転軸の一端は、これを支持している軸受手段１４、１
５から外側に突出し、その各突出端にはスプロケット１
６が取り付けられている。他方、このスプロケット１６
のほぼ直上における架台１７には図４に示されるように
ギヤボックス１８が設置されている。

【００１８】このギヤボックス１８内には、それぞれ両
端が軸受された平行な２軸１９、２０が配置されてい
る。このギヤボックス１８内の２軸１９、２０には、そ
れぞれスプロケット２１、２２が設けられていると共に
相互に噛み合う歯車２３、２４も取り付けられている。

【００１９】抽出ローラ１３ａの中心回転軸に取り付け
られたスプロケット１６とギヤボックス１８内の軸１９
におけるスプロケット２１とには、チェーン２５が掛け
られ、同様に抽出ローラ１３ｂの中心回転軸に取り付け
られたスプロケット１６とギヤボックス１８内の軸２０
におけるスプロケット２２とにも、チェーン２５が掛け
られている。ギヤボックス１８内の２軸の一方２０は、
架台１７に設置された電動モータ２６の駆動軸２６ａに
継手２７を介して連結されている。

【００２０】これにより、電動モータ２６が駆動される
と、この駆動軸２６ａに連結されたギヤボックス１８内
の軸１９が回転され、この軸１９の回転は歯車２３、２
４を介して他の軸２０に伝達される。従って、ギヤボッ
クス１８内の２軸１９、２０は相反する方向に回転す
る。

【００２１】そして、この回転がそのままチェーン２５
を介して一対の抽出ローラ１３ａ、１３ｂに伝達され
る。その際、電動モータ２６は、一対の抽出ローラ１３
ａ、１３ｂがホッパー１１の下端開口部から粘性材を外
に引き出すような相反する方向への回転即ち図２におい
て矢印２８で示される方向への回転となるように駆動さ
れる。

【００２２】ところで、粘性材が収容されるホッパー１
１内には、軽量粒状物送り用の通路体３０が当該ホッパ
ー１１の上部から吊り下げられるように支持されてい
る。この通路体３０は、図２及び図３から明らかなよう
に、横幅がホッパー１１の幅（側壁１１ｃ、１１ｄの間
隔）よりも幾分小さい幅で、厚みがホッパー１１の開口
部１２における短辺側寸法より小さい横断面長方形状を
呈している。

【００２３】この通路体３０は、角形の筒状体であり、
従ってその内部空間が粒状体の通路３１として機能す
る。この通路体３０の下端部には、放出ノズル部３２が
形成されている。この放出ノズル部３２は、図５に示さ
れるように１つの通路３１が２つの隔壁３３ａ、３３ｂ
により３つの個別通路３４、３５、３６に分割されてい
る。

【００２４】これら各個別通路３４〜３６は、通路体３
０の下端近傍でそれぞれ独立するように分岐され、且つ
その最下端において独立した両側の分岐通路体３４ａ、
３６ａは厚み方向外側に屈曲してその開口３４ｂ、３６
ｂを外方に指向している。中間部に位置する独立した分
岐通路体３５ａは、そのまま下方へ伸長しているが、最
下端ではその両端部が幅方向外方で且つ幾分上方へ広が
るように形成されている。

【００２５】この独立した分岐通路体３５ａの最下端
は、丁度、琵琶、三味線などを弾き鳴らす撥（ばち）の
末のような形状に形成されている。従って、この独立し
た分岐通路体３５ａの開口３５ｂは真っ直ぐ下方向へ指
向すると共にその両端部は幅方向外方へも指向してい
る。このような構成の通路体３０は、放出ノズル部３２
の最下端が、図３からも明らかなように前述したホッパ
ー１１の下端における開口部１２付近にほぼ位置するよ
うに設置される。

【００２６】このような通路体３０の上端部は、比重の
小さな粒状物を連続的に供給する軽量粒状物供給装置４
０の導出側端部４１ｂとパイプ３７で連通接続されてい
る。この軽量粒状物供給装置４０は、スクリューフィー
ダ装置で構成され、円筒状の筐体４１内に送りスクリュ
ー４２が回転可能に配置されている。この筐体４１の一
端即ち導入側端部４１ａの上方には軽量粒状物を収容す
るホッパー４３が設置され、この筐体４１の導入側端部
４１ａに当該ホッパー４３の下端の開口部が連通されて
いる。

【００２７】このスクリューフィーダ装置４０の送りス
クリュー４２の中心軸の一端は、筐体４１の一方の端板
から突出し、その突出した中心軸の端部にはスプロケッ
ト（図示せず）が取り付けられている。架台１７にはス
クリューフィーダ装置用の電動モータ４４が据え付けら
れ、その駆動軸にはスプロケット（図示せず）が取り付
けられ、これら２つのスプロケットにチェーンが掛けら
れている。これによりスクリューフィーダ装置４０の送
りスクリュー４２は電動モータ４４により回転される。

【００２８】次に、この実施形態に係る粘性材への軽量
粒状物の混入装置１０の動作について説明する。今、粘
性材として川、或いは海底から浚渫した浚渫土に直径が
約２ｍｍの発泡スチロール製ビーズ（以下、単に「ビー
ズ」と称する）を連続的に混入させる場合について説明
する。従って、この実施形態における粘性材への軽量粒
状物の混入装置１０では、ホッパー１１内に浚渫土が予
め収容され、且つ断続的に補充されるものとする。

【００２９】スクリューフィーダ装置４０で強制的に送
り出された大量のビーズはパイプ３７を通って通路体３
０内に導入される。この通路体３０の通路３１に送り込
まれた多数のビーズは、下端の放出ノズル部３２におい
て各個別通路３４、３５、３６に分かれて入る。この放
出ノズル部３２は、ホッパー１１内に位置決めされてい
るため、浚渫土に埋没している。

【００３０】そのため、連続的に通路体３０に供給され
るビーズは、この放出ノズル部３２における独立した各
分岐通路体３４ａ、３５ａ、３６ａの各開口３４ｂ、３
５ｂ、３６ｂから浚渫土中に順次押し出される。この
時、ホッパー１１内の浚渫土は、一対の抽出ローラ１３
ａ、１３ｂの回転により開口部１２から排出されるた
め、ホッパー１１内での浚渫土の下方向への動きにより
ビーズは各開口３４ｂ、３５ｂ、３６ｂから順次浚渫土
中に混入される。

【００３１】放出ノズル部３２から出たビーズは、この
ように下方へ移動する浚渫土中に埋入されることから、
ビーズの表面には直ちに浚渫土が付着して、その浮き上
がりが防止される。すなわち、ビーズは通路体３０の放
出ノズル部３２から浚渫土を押し分けるように強制的に
放出されるため、その時の各ビーズと浚渫土との接触圧
が大きく、その結果ビーズ表面への浚渫土の付着力が高
まって効果的に浚渫土中に混入する。

【００３２】なお、ホッパー１１内で浚渫土が下端の開
口部１２へ向かって移動する時、通路体３０の放出ノズ
ル部３２付近で圧縮されてその動きが停止しないように
図２及び図３に示されるように邪魔棒２９が放出ノズル
部３２の両側に且つこれに沿って伸長するようにホッパ
ー内に取り付けられている。

【００３３】ビーズが混入された浚渫土は、ホッパー下
端の開口部１２から一対の抽出ローラ１３ａ、１３ｂの
回転に伴って抽出される。このようにホッパー１１から
抽出されたビーズ入り浚渫土は、その後更に適当な撹拌
機で撹拌され、浚渫土中に混入した軽量粒状物の均一な
分散が図られる。ホッパー１１から抽出されるビーズ入
り浚渫土の量を変化させる時には、一対の抽出ローラ１
３ａ、１３ｂの間隔を変え、これによりホッパー下端の
開口部１２の実質的な開放幅を調整する。

【００３４】浚渫土中へのビーズの混入量は、軽量粒状
物供給装置即ちこの実施形態ではスクリューフィーダ装
置４０における送りスクリュー４２の回転速度を変える
ことにより調整できる。すなわち、送りスクリュー４２
の回転速度を変えると、通路体３０の放出ノズル３２か
ら放出するビーズの単位時間当たりの放出量が変化し、
これにより浚渫土中への単位体積当たりのビーズ混入量
が調整できる。

【００３５】この実施形態で使用した発泡スチロール製
ビーズは、その直径が約２ｍｍであったが、この大きさ
は特に問題とならない。しかし、この発明は比重の小さ
な粒状物を浚渫土やモルタル等の粘性材に効果的に混入
させるものであることから、一般的にはビーズの直径は
約１〜５ｍｍが適当である。

【００３６】そして、このビーズをホッパー内に供給す
る通路体３０の放出ノズル部３２における個別通路３４
〜３６やそれらの開口３４ｂ〜３６ｂの大きさは供給す
るビーズが詰まらないような適正な寸法で形成されてい
る。なお、この実施形態では浚渫度やモルタルのような
粘性材に発泡スチロール製のビーズを混入させる場合に
ついて説明したが、発泡スチロール以外の材料からなる
比重の小さな粒状物についても同様に粘性材中に効果的
に混入することができることは言うまでもない。

【００３７】このようにして浚渫度やモルタルに連続的
に比重の小さな粒状物を混入することができることにな
れば、例えば軽量コンクリートの大量生産が可能とな
り、また海底の所定位置に埋戻土を充填する際に沈下を
防ぐために海水とほぼ同じ比重の埋戻材として好適な軽
量浚渫土を短時間に大量に生産することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る粘性
材への軽量粒状物の混入装置によれば、浚渫土やモルタ
ル材のような粘性材に比重の小さな粒状物を短時間に且
つ連続的に混入させ、大量の軽量粘性材を製造すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る粘性材への軽量粒状
物の混入装置を示す正面図である。

【図２】図１に示される粘性材への軽量粒状物の混入装
置を部分的に破断して示す左側面図である。

【図３】図１に示される粘性材への軽量粒状物の混入装
置の主要部を示す部分的な断面図である。

【図４】本発明の粘性材への軽量粒状物の混入装置にお
ける抽出ローラ駆動用のギヤボックス内部を示す断面図
である。

【図５】本発明の粘性材への軽量粒状物の混入装置を構
成する通路体及びその先端部の放出ノズル部を拡大して
示す断片的な斜視図である。

【符号の説明】 １０ 粘性材への軽量粒状物の混入装置 １１ ホッパー １２ 開口部 １３ａ 抽出ローラ １３ｂ 抽出ローラ １６ スプロケット １７ 架台 １８ ギヤボックス ２５ チェーン ２６ 電動モータ ３０ 通路体 ３１ 通路 ３２ 放出ノズル部 ３３ａ 隔壁 ３３ｂ 隔壁 ３４ 個別通路 ３４ａ 分岐通路体 ３４ｂ 開口 ３５ 個別通路 ３５ａ 分岐通路体 ３５ｂ 開口 ３６ 個別通路 ３６ａ 分岐通路体 ３６ｂ 開口 ４０ 軽量粒状物供給装置（スクリューフィーダ装置） ４１ 筐体 ４２ 送りスクリュー ４３ ホッパー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八代 健一 東京都千代田区富士見二丁目10番26号 前 田建設工業株式会社内 (72)発明者 宮田 雅章 東京都千代田区富士見二丁目10番26号 前 田建設工業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粘性材を収容し、下端に排出用の開口部
   が形成されたホッパーと、このホッパーの外側において
   前記開口部の下方に且つこの開口部を挟むようにこれに
   沿って配置された一対の抽出ローラと、前記ホッパー内
   に少なくとも放出ノズル部が位置決めされた軽量粒状物
   送り用の通路体と、前記通路体に比重の小さな粒状物を
   連続的に供給する軽量粒状物供給装置とから構成されて
   いることを特徴とする粘性材への軽量粒状物の混入装
   置。
2. 【請求項２】 一対の前記抽出ローラが相互に離隔接近
   し得るように移動可能であることを特徴とする請求項１
   に記載の粘性材への軽量粒状物の混入装置。
3. 【請求項３】 前記通路体に比重の小さな粒状物を連続
   的に供給する軽量粒状物供給装置がスクリューフィーダ
   装置から構成され、前記通路体の前記放出ノズルから放
   出する軽量粒状物の単位時間当たりの放出量を前記スク
   リューフィーダ装置の回転速度で制御することを特徴と
   する請求項１又は２に記載の粘性材への軽量粒状物の混
   入装置。
4. 【請求項４】 比重の小さな粒状物が直径約１〜５ｍｍ
   の発泡スチロール製ビーズであり、前記粘性材が水底か
   ら浚渫した浚渫土若しくはモルタル材であることを特徴
   とする請求項１、２又は３のいずれかに記載の粘性材へ
   の軽量粒状物の混入装置。