JPS6238728Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は砂のような細骨材の附着水分調整装置
の考案に係り、砂などの細骨材に附着した水分を
能率的且つ簡易に均等な状態として調整すること
のできる装置を提供しようとするものである。

セメントのような水硬性物質粉体を用いて各種
の設備を施工し、又プレキヤスト製品などを得る
に当つて砂のような細骨材は不可欠のものであ
り、大量に利用されていることは公知の通りであ
る。ところでこのような砂などは一般に屋外に堆
積されたままとして放置され、使用に際してこれ
を適宜に切出して利用するものであるが、上記の
ように屋外に堆積されたままの砂は附着水分に大
きなばらつきがあることは公知の通りである。例
えば同じ砂山として堆積されたものであつてもそ
の表層部と内部では大きな附着水量のばらつきが
あり、しかも晴天時と降雨時においてはその変化
関係が更に変動する。一方このような砂を用いて
調整されるモルタルないし生コンクリートにおい
てはその配合比が特定され、その配合比如何によ
つて得られる製品の品質が支配されることは明か
であつて、水セメント比（Ｗ／Ｃ）、砂／砂利比
（Ｓ／ａ）の如きに関する具体的数値如何により
得られた混練物ないし該混練物で得られる製品の
特性値が大幅に変化する。特に本発明者等の開発
した複次混練手法によるときはその夫々の過程に
おける砂の附着水量如何の如きが微妙に影響し、
同じＷ／Ｃ値、Ｓ／ａ値によるものであつても１
次混練に用いられた砂の附着水率如何が決定的変
動を招来する。

そこで前記したような砂などにおける附着水量
を調整することについて本考案者等は仔細な検討
を重ね回転ドラム上に上記砂を衝撃させると共に
該衝撃エネルギーによつて回転ドラムに移行した
水分を空気流を利用して排除することにより長時
間に亘る連続運転操業条件下においても常に安定
した附着水調整をなし得ることに成功した。

即ちこのような本考案によるものについて説明
すると、先ず本考案においては上記したような砂
表面附着水量調整のために衝撃力を利用する。つ
まり砂粒等を被衝撃物体面に衝撃させるわけで、
斯かる衝撃で砂粒に附着した水分は被衝撃物体面
に移行する。この移行の程度は砂粒面における水
の附着力と衝撃力とのバランスによつて決定さ
れ、衝撃力が大となると衝撃後に砂粒面に附着す
る水量が減少し、砂粒に当初附着していた水量如
何に拘わらず、衝撃後の附着量は一定状態とな
る。従つて衝撃力を一定とするならば、少くとも
所定量以上に水分を附着したものは処理後の附着
量は一定化し、しかも瞬間的に処理できるので工
業的有利な連続的、能率的処理が可能となる。加
うるに好ましいことはこの衝撃時における水の分
離は被衝撃物体面に対する衝突のための砂粒１１
飛行時に空気抵抗などにより砂粒面附着水は第１
図ａに示すように一旦衝突部の反対側に偏在した
状態１２を形成し、この状態で被衝撃物面１３上
に衝突すると同図ｂの矢印１４のように偏在水分
１２が砂粒１１の衝撃停止とその振動によつて衝
突側に流れて被衝撃物面１３に移されることとな
るから、各砂粒１１上における水の附着状態が偏
つていて一部は乾燥状態であつて、一部のみに水
の附着したものであつても該砂粒面全般が上記し
たような水の移動によつて一様に濡れ、しかも附
着水量が一定化することとなり、砂粒全面におけ
る水分分布が一定状態で且つその附着量をも衝撃
力に反比例した一定状態とすることが可能であ
る。

又本考案では上記した被衝撃物体面として回転
ドラム面を採用する。即ち砂粒は前記のように被
衝撃物体面に衝撃せしめられることによつて研削
材的に作用することは明かであり、前記被衝撃物
体として耐摩耗性の高い鋳物などを利用するとし
てもその耐用性は処理される砂の大量性などから
して乏しいこととならざるを得ず、この被衝撃物
体面の部分的凹凸はそこに移行した水分を滞留さ
せて衝撃時に再び砂粒に水を与え、少くとも衝撃
作用力を緩衝して所定の水分移行（分離）作用を
変動させる。このことは一般的な静止被衝撃物体
の場合において集中的に摩耗して顕著であるが、
これを回転ドラム面とすることによりその摩耗は
ドラム面全般において均等状態に分散され、被衝
撃物体の耐用性を高めると共に一様な水分分離効
果を確保する。静止物体の場合にはその表面に移
行した水分は単に重力によつて流下するだけであ
るが、回転ドラムの場合にはその回転力によつて
衝突部から順次に流動排出し、適当な位置におい
て水滴としてドラム面から飛散放出されるので衝
突面は常に更新され、このことからも処理効果の
均一性を確保することができる。

更に本考案においては上記のような回転ドラム
面からの水分離脱を図るためにドラム面に対する
空気流形成手段を設けるもので、例えばドラムの
長さ方向にそつたスリツト状の空気流を回転方向
後方に向けて吹きつけることにより空気流はドラ
ム面に対してスクレーパ状に作用して水を押し流
し、回転力と相俟つて有効に離脱させる。但しこ
の空気流の吹きつけ方向はドラム面に対して直角
方向でもよく、特に後述するように溝をスリツト
となし、水をドラム内に吸入するような場合にお
いてはこのドラム面に直角な方向の吹きつけによ
つて好ましいドラム内への離脱が図られる。

上記したようなドラムはそれが駆動手段によつ
て所要の速度で回転せしめられることによつて砂
粒などの衝撃による摩耗を均一化することができ
る。然しこのように摩耗をドラムの全周面に分散
均一化できるとしても、該衝撃による摩耗の少な
いものが好ましいことは当然で鋼質鋳物やセラミ
ツク材を用いることができ、又ドラム面を所定角
度範囲で分割したセグメント部体として添着せし
め、それが所定限度以上に摩耗したときにおいて
は適宜にその一部又は全部の衝撃面部体を交換
し、その機能低下を回避し、更新することができ
る。

上記したような本考案によるものの具体的な実
施例を添附図面に示すものについて説明すると第
２図以下の如くである。

即ち本考案による全般的なドラム配設構成を示
しているのが第２図であつて、又このものに対す
る附属機構をも示して全体的な関係を明かにして
いるのが第３図であり、適当な高さを有するボツ
クス状に形成されたハウジング１０の頂面中央部
には投入ホツパー１２が設けられ、該投入ホツパ
ー１２に対してはコンベヤの如きで処理すべき砂
などの細骨材が連続して定量的に供給される。ホ
ツパー１２を比較的大型とし、その底部に定常フ
イーダーなどを設けておくことにより間欠的に細
骨材を受入れてよいことは勿論である。このよう
な定常フイダー機構についてはそれなりに精度の
高いものが種々提案されており、本考案において
はこの供給量に若干の誤差があつても処理結果に
変動を来すことが少ないからそれら定常フイダー
機構の何れをも適宜に採用され得る。前記ホツパ
ー１２の下方に設けられているのが供給された細
粒材に所定の速度エネルギーを与えるための投射
回転体（エンペラー）であつて、該投射回転体は
１対の回転体１，１ａを以て構成されることは図
示の通りであり、それら回転体１，１ａの少なく
とも何れか一方はこの速度エネルギー附与の主体
をなすものとしてその軸方向にそつた板状の突片
（翼）１１を配設し、他方の回転体１ａは補助的
機能をなすため平滑な周面のものでもよく、即ち
この回転体１ａは供給された細粒材の全量が一方
の回転体１による速度エネルギーを有効に受け、
回転体１の域外に溢れ出さないようにしている。

上記回転体１，１ａの下方に対設されているの
が被衝撃物体としての回転体２，２であり、回転
体１，１ａと該回転体２，２の間には適宜にガイ
ド１３又は仕切壁１４を設け、回転体１，１ａか
ら投射された細骨材の全般を有効にそれら被衝撃
回転体２，２部分に導き、しかもそれ以外の水滴
などが該被衝撃回転体２，２部分に進入しないよ
うにされている。これらの被衝撃回転体２，２は
適当な間隔８を採つて対設されていることは図示
の通りであり、このような両回転体２，２間にお
ける間隔８の延長線上に位置するごとく設けられ
ているのが補助回転体３であつて、両回転体２，
２の何れにおいても衝撃を受けることなく投射さ
れた細粒材はこの補助回転体３において衝撃を受
ける。この回転体２，２と補助回転体３との間に
もガイドないし仕切壁１５を設けて補助回転体３
に余分な水滴などが附着することを防止し、適正
な該補助回転体３としての機能を確保している。

然して上記したような各回転体１ａ，２および
３に対しては空気流形成手段４が配設され、これ
らの空気流形成手段４は図示矢印のように対称的
に回動する各回転体１ａ，２および補助回転体３
に対してその細骨材衝撃位置よりも各回転体の回
転方向後方に設けられる。

第２図に示したような装置はそれらの駆動ない
し細骨材供給のために別に１例として第３図に示
したような構成を採ることができる。即ち前記ホ
ツパー１２に対しては所定位置にスクリーンを形
成したフイダー２１を設けて投入コンベヤで供給
された砂を順次に供給し、しかも異物を排出シユ
ート２２によつて装置外に排除するように成つて
おり、又ハウジング１０の外部には回転体１，１
ａを駆動するためのモータのような駆動手段２
３、回転体２，２に対する駆動手段２４、回転体
３に対する駆動手段２５が夫々配設されており、
更にハウジング１０の払出口７に対しては排出ロ
ータ２６、排出コンベヤ２７および回収コンベヤ
２８を附設し、ロータ２６を駆動するモータ２９
やバイブロモータ３０なども適宜に取付けられ
る。

前記した空気流形成手段４は具体的には第４，
５図に示すように空気を吹付けるノズル４ａ、又
は第６，７図に示すように空気を吸引するノズル
４ｂが用いられ、これらのノズル４ａ又は４ｂは
スリツト状ノズルとして線状の空気流をドラムの
長さ方向にそつて形成するが、場合によつては多
点式に空気流を形成するものでもよい。吹付ノズ
ル４ａが用いられる場合においては第５図に示す
ようにドラム面にそつて流動して来た水分をドラ
ム面から剥離して除去することができることは明
かであり、又吸引ノズル４ｂの場合においてはド
ラム面から空気を吸入することによりドラム面に
吸着した水分をノズル内に吸引する。この吸引ノ
ズル４ｂの場合において真空ポンプなどに通ずる
管路に第６図に示すように分離タンク３１を用
い、吸引される空気流を衝突板３１ａの如きに衝
突せしめつつ吸引するならば真空機構部分に水分
を吸入することなく円滑に運転することができ
る。何れにしても上記のようにして配設されたノ
ズル４ａ，４ｂを通過した以後におけるドラム面
には殆んど水分の附着がないこととなる。なお場
合によつては前記したようなノズル４ａ，４ｂを
ドラム面に対し多段に配設してもよいことは明か
で、それによつて除去効果を一層有効に得しめ
る。又吹付けと吸着ノズルを併用し、吸着ノズル
４ｂで吸引した空気を吹付ノズル４ａで吹付けて
ハウジング内に実質的圧力変動のないようにする
ことができる。

然して上記したような装置に関して具体的な設
計条件の１つについて更に仔細を説明するなら
ば、回転体２，２間において採られる前述した間
隔８に関しては一般的に15〜35mm程度の範囲内と
され、又その回転速度は回転体２，２の径如何を
考慮して適当に選ばれるが、１例として径265mm
の場合、補助回転体３をも含めて1000〜3000rpm
であり、補助回転体３については場合によつては
250〜500rpmでもよい。ホツパー１２からのセン
ターラインに対して両回転体２，２に対称に位置
せしめられることが好ましいが、場合によつては
図示の右側又は左側にずらせて設置することがで
き、この場合においても何れかの回転体２がセン
ターラインに接しないようにする。これに対し補
助回転体３は明かにセンターラインに接するもの
であり、このような回転体３のセンターライン９
を超えた突出量については前記したような回転体
２，２間の間隔８およびそれら回転体２，２の偏
倚状態を考慮して適当に選ばれるが、一般的に20
〜120mm、特に35〜100mm程度である。

上記したような装置によつて具体的に処理する
には予め処理すべき砂に対して適当な附着水を与
えておくことが好ましく、このような附着水量に
ついては夫々の砂に関してJISフローコーンによ
る崩壊限界附着水量（該フローコーンに充填され
た砂をコーンを転倒して取出した場合において所
定水量以下で砂山が崩れることとなり、このよう
なコーン状砂山の崩れが認められる限界水量）の
２〜５倍以上であり、即ち本発明者等が各種の具
体的試料について検討した結果によるとこの程度
以上に水分を附着させたものは処理条件（投射速
度、回転速度など）が同じである限り同じ附着水
量として得られる。処理すべき砂の附着水量が上
記の所定量に達しないものは同じ処理条件によつ
ても結果が異なり、成程処理結果の如何は予め附
着された水量の多少に比例することとなるとして
も適正な結果を得ることが容易でないし（煩雑な
計算ないし測定が必要となる。）つまりこの種砂
においてその附着水量が所定量を超えたものは軽
微な作用力で離脱めしめられ（極端な場合には重
力で、即ち放置しておいても離脱する）、従つて
所定量以上の附着水は測定結果に変動を来すこと
がない。

なお上記のように所定量以上の附着水が測定結
果に対し原則的に変動を来すものではないとして
も極端に大量の水を附着せしめることは余分な水
を必要とし、操業的にも不利を伴うことは明かで
ある。例えばドラム面に移された水を該回転ドラ
ム面から除去することも容易でなくなり、そのこ
との結果として間接的に測定結果に影響するよう
なことともなる。従つて実際上においては前記し
たフローコーンによる崩壊限界水量の２〜５倍程
度が実際的上限と言うべきである。但し処理すべ
き細骨材が例えば海砂のように塩分その他のコン
クリート配合材として好ましくない成分や粘土分
などをそれなりに含有附着している場合において
そのような有害成分をも除去洗浄する目的で実施
するような場合においてはそれなりに多量の附着
水を用いてよいことは勿論であつて、場合によつ
ては重視した洗浄工程の如きを実施してよいこと
は当然である。

本考案の装置によるものの具体的な実施例につ
いて説明すると中目砂について前記したJISフロ
ーコーンによる崩壊限界水量の２〜５倍に相当し
た水分を附着させてから第２図に示したような装
置で処理した結果はノズル４ａによる空気吹付を
停止した条件下のものとその吹付を行なつたもの
について要約すると第８図の図表の如くであつ
て、何れの場合においても本考案による空気流形
成により好ましい処理結果を得しめることは明か
である。

以上説明したような本考案によるときはセメン
ト関連工業の如きにおいて大量に必要とすること
の明かなこの種砂のような細骨材について量産的
且つ的確に略一定の附着水量として調整し得るも
のであり、それによつてこの砂を用いて調整され
る生モルタルないし生コンクリートの配合比を合
理的に決定せしめ、従つて又それらのモルタルや
生コンクリートによつて得られる製品の品質を一
定化し更にはその特性を最高状態に発揮し得るこ
ととなる等の作用効果を有しており、実用上その
効果の大きい発明である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の技術的内容を示すものであつ
て、第１図は速度エネルギーによつて飛行する細
骨材表面での附着水の挙動を示した説明図、第２
図は本考案による装置の１例について全般的な構
成関係を示した断面的説明図、第３図はその附設
機構関係をも示した断面的説明図、第４図は空気
流形成手段の１例を示した全般的な側面図、第５
図はそのノズル光における作用関係を示した断面
図、第６図は空気流形成手段の別の形態を示した
側面図、第７図はそのノズル先部分の作用関係を
示した断面図、第８図は本考案装置を中目砂に適
用した場合の運転結果１例についての図表であ
る。 然してこれらの図面において、１は投射回転
体、１ａは補助投射回転体、２は被衝撃回転体、
３は衝撃補助回転体、４は空気流形成手段、４ａ
はその吹付ノズル、４ｂはその吸引ノズル、１０
はハウジングを示すものである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 細骨材を投射するための速度エネルギー附与手
   段と該速度エネルギー附与手段で投射された細骨
   材が衝撃せしめられる回転ドラムを有し、該回転
   ドラムを所要の速度で回転させるための駆動手段
   を備え、しかも該回転ドラム面に対する空気流形
   成手段を上記した細骨材衝撃位置より回転ドラム
   の回転方向後方に設けたことを特徴とする砂のよ
   うな細骨材の附着水分調整装置。