JP4617248B2 - 二軸ミキサ - Google Patents

Description

本発明は、各種材料を撹拌・混合するミキサに関し、特に混合軸が二軸の強制練りミキサに関する。

二軸ミキサは、様々な材料を強制的に撹拌・混合するのに従来より好適に採用されており、例えば生コンクリートを製造するバッチャープラントなどにも多く採用されている。この二軸ミキサは、混合槽内に相反方向に回転する二本の混合軸を平行に配置し、各混合軸に送り羽根を取り付けたアームを軸方向に所定間隔で４５度乃至９０度ずつずらして螺旋状に配置する構造としている。そして、すくい角、すすめ角を持たせた送り羽根によって材料を上下、左右へ送りながら混合槽内全域に渡って移動させ、そのスクリュー効果と剪断作用により各種材料を練り混ぜるようにしている。

ところで、このような二軸ミキサでは、混合槽内壁に沿って回転する送り羽根を混合軸周りに一条の螺旋状に配置するのがごく一般的な構成となっているが、本出願人は、図５に示すような、混合槽１０２内壁に沿って回転する送り羽根１０５を混合軸１０３、１０３´周りに二条の螺旋状に配置して成る生コンクリート製造用の二軸ミキサ１０１を特許出願している（特許文献１）。図５中、１０４は混合軸１０３、１０３´を回転自在に軸支する軸受、１０６は送り羽根１０５を混合軸１０３、１０３´に固定するアーム、１０７は送り羽根１０５より送られてくる混合材料を隣り合う混合軸１０３、１０３´へ切り返す返し羽根、１０８は駆動用モータ、１０９は前記駆動用モータ１０８からの駆動力を減速させて混合軸１０３、１０３´に伝達する減速機、１１０は左右の混合軸１０３、１０３´の回転速度を同調させるカップリング機構である。そして、この二軸ミキサ１０１であれば、混合軸１０３、１０３´が一回転する間に、混合槽１０２内部の混合材料に対して二度の練り混ぜ作用を付与することができ、非常に短い混合時間で均一な混合を可能としている。
特開平１１−２２１８１８号公報

しかしながら、上記のように混合軸に多数の送り羽根や返し羽根を配設すると羽根構造が複雑となってコストが高くついてしまうと共に、混合材料の性状によっては羽根やアーム部分により付着が多くなってしまい、メンテナンス面において不利な場合も考えられる。

本発明は上記の点に鑑み、混合性能の向上を図りながらも羽根構造をシンプルなものとし、コストを低廉に抑えると共に、材料の付着などの少ないメンテナンス性に優れた二軸ミキサを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る請求項１記載の二軸ミキサは、混合槽内に相反方向に回転する二本の平行な混合軸を配設し、各混合軸の一側面には混合槽の内壁に沿って回転して混合槽内の材料を混合槽両端側へ掻き分ける略く字形状の掻き分け羽根を配設する一方、混合軸の反対側面の混合軸両側には混合槽の内壁に沿って回転して混合槽内の材料を混合槽中央側へ掻き寄せる円弧状の掻き寄せ羽根を配設したことを特徴としている。

また、請求項２記載の二軸ミキサは、前記掻き分け羽根は、混合軸方向の長さを混合槽の全長と略同じ長さにて形成したことを特徴としている。

本発明に係る請求項１記載の二軸ミキサによれば、混合槽内に相反方向に回転する二本の平行な混合軸を配設し、各混合軸の一側面には混合槽の内壁に沿って回転して混合槽内の材料を混合槽両端側へ掻き分ける略く字形状の掻き分け羽根を配設する一方、混合軸の反対側面の混合軸両側には混合槽の内壁に沿って回転して混合槽内の材料を混合槽中央側へ掻き寄せる円弧状の掻き寄せ羽根を配設したので、混合槽内の材料に対して掻き分け羽根による剪断作用と掻き寄せ羽根による混合作用とを繰り返し付与することができて効率の良い混合を維持できる一方、混合軸に備える羽根やアームの個数が比較的少ないシンプルな構造であるため、装置コストを低廉に抑えられると共に、混合物の付着などの少ないメンテナンス性に優れた装置とすることができる。

また、本発明に係る請求項２記載の二軸ミキサによれば、前記掻き分け羽根は、混合軸方向の長さを混合槽の全長と略同じ長さにて形成したので、混合槽内の材料を一度にダイナミックにかつ連続的に混合槽両端側へ掻き分けて剪断作用を付与することが可能となり、シンプルな羽根構造でありながらも高い混合効率を維持することができる。

本発明に係る二軸ミキサにあっては、各混合軸の一側面には混合槽の内壁に沿って回転し、混合槽内に滞留する混合材料を混合槽の両端側へ掻き分けて押し拡げていけるように、混合槽の全長と略同じ長さでかつ略へ字形状に形成した掻き分け羽根を配設する一方、前記混合軸を挟んだ反対側面には、掻き分け羽根と同様に混合槽の内壁に沿って回転し、混合槽内の両側部の混合材料を混合槽の中央側へ掻き寄せて混合していけるように、混合槽の全長の略１／３程度の長さでかつ円弧状に形成した一対の掻き寄せ羽根を混合軸の両端位置に配設している。

そして、上記二軸ミキサにて混合物として、例えば生コンクリートを製造するときには、混合槽内に砂利、砂、セメント、混和剤、水などの各種コンクリート材料を所定量ずつ投入し、混合軸駆動用モータにて二本の混合軸をそれぞれ所定速度にて相反方向に回転させる。このとき、混合槽内のコンクリート材料は、各混合軸を一回転させる間に、一方側の掻き分け羽根により混合槽両端側に掻き分けられて押し拡げられ、これによって強い剪断作用を受ける。次いで、混合槽両端側に掻き分けられたコンクリート材料は、他方側の掻き寄せ羽根により混合槽中央側に掻き寄せられ、これによって材料同士が激しくぶつかりあって強い撹拌・混合作用を受ける。こうして、混合軸の連続する回転に伴い、混合槽内のコンクリート材料は強い剪断作用と撹拌・混合作用とを連続的に繰り返し受け続け、練り混ぜが効率よく行われて高品質な生コンクリートを製造できる。

一方、この二軸ミキサの混合軸周りには従来の二軸ミキサのように多数の混合羽根やアームなどを備えていないため、付着性の強い材料の混合時時においても混合軸周りに対する混合物の付着量は極めて少なく、連続して混合作業を行ってもミキサの混合能力が大きく低下するといったおそれはない。

このように、二軸ミキサの混合軸に備える混合羽根の形状を工夫した上でその個数を減らしてシンプル化したことにより、混合性能の向上が図れつつも装置コストを低廉に抑えられると共に、混合材料や混合物などの付着の少ないメンテナンス性に優れた二軸ミキサとすることができる。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

図中の１は、各種混合材料を撹拌・混合して所望の混合物を製造する二軸ミキサであり、二双の胴より成る混合槽２内に二本の平行な混合軸３、３´を水平に貫通させており、混合槽２に固定した軸受４や駆動装置によって回転自在に支持している。

前記各混合軸３、３´の軸周りの一側面には、混合槽２内壁に沿って回転し、混合槽２の底部中央付近に滞留する混合材料を混合槽２の両端側へ一気に掻き分けて押し拡げ、混合材料に対して強い剪断作用を付与できるように、混合槽２の全長と略同一長さで、かつ略く字形状に形成した掻き分け羽根５をアーム６を介して固着している。なお、前記掻き分け羽根５の長さは、図示例においては混合槽２の全長と同程度の長さとしているが、必ずしもこの長さに限定するものではなく、例えば、両端部が混合槽２の側壁から若干離れた程度の長さであっても混合材料に対して十分な剪断作用を付与することは可能である。

一方、各混合軸３、３´の反対側面には、前記掻き分け羽根５同様に混合槽２内壁に沿って回転し、混合槽２の底部両端付近に滞留する混合材料を混合槽２の中央側へ掻き寄せて混合していけるように、混合槽２の全長の略１／３程度の長さで、かつ円弧状に形成した一対の掻き寄せ羽根７を、それぞれ混合軸３、３´の両端位置に配置し、掻き分け羽根５同様にアーム６を介して固着している。なお、図示例では、混合槽２の底部中央に取り付ける排出ゲートは省略してある。

前記一対の掻き寄せ羽根７間には、混合槽２の全長の略１／３程度の長さの隙間Ｄが形成され、両側の掻き寄せ羽根７から混合槽２の中央側に掻き寄せられた混合材料はこの隙間Ｄをすり抜けていき、次いで回転してくる掻き分け羽根５の頭頂部によって左右に掻き分けられる。

なお、左右の掻き寄せ羽根７とその隙間Ｄの長さ比は、本実施例においては略１：１：１としているが、必ずしもこの比率に限定するものではなく、混合材料の性状などに応じて掻き寄せ、或いは混合効率が最適なものとなるように適宜設定すればよい。

また、図中の８は混合軸３、３´の駆動用モータであり、９は前記駆動用モータ８の回転速度を減速させつつ駆動力を混合軸３、３´へと伝達する減速機、１０は左右の混合軸３、３´の回転速度を同調させるカップリング機構である。

しかして、上記構成の二軸ミキサ１にて、混合材料である、例えば、砂利、砂、セメント、混和剤、水などの各種コンクリート材料を撹拌・混合して生コンクリートを製造するときには、先ず、所定量ずつ計量したコンクリート材料を混合槽２内に順次投入する一方、駆動用モータ８を駆動して二本の混合軸３、３´をそれぞれ所定速度にて相反方向に回転させる。

このとき、混合槽２内部に滞留するコンクリート材料は、各混合軸３、３´が一回転する間に、一方側の掻き分け羽根５により混合槽２両端側に一気に掻き分けられて押し拡げられ、これによって各材料は強い剪断作用を受ける。次いで、混合槽２両端側に掻き分けられたコンクリート材料は、今度は掻き寄せ羽根７により混合槽２中央側に一気に掻き寄せられ、これによって材料同士が激しく衝突し合って強い撹拌・混合作用を受ける。

こうして、混合軸３、３´が連続して回転することにより、混合槽２内のコンクリート材料は強い剪断作用と撹拌・混合作用とを連続的に繰り返し受け、これによって十分な練り混ぜが効率よく行われ、高品質な生コンクリートを製造できる。

このように、混合槽２内の各混合軸３、３´周りには、一枚の掻き分け羽根５と、二枚の掻き寄せ羽根７を配設してあり、図５に示すような、従来の二軸ミキサ１０１のように多数の混合羽根１０５やアーム１０６などを備えていないシンプルな羽根構造であるため、装置コストを低廉に抑えられると共に、混合軸３、３´周りへの混合物の付着も少なくてメンテナンス性にも優れた二軸ミキサとすることができる。

本発明に係る二軸ミキサの一実施例を示す一部切り欠き正面図である。 図１の平面図である。 図１の一部を省略したＡ−Ａ断面図である。 図１の一部を切り欠き、省略した斜視図である。 従来の二軸ミキサを示す平面図である。

符号の説明

１…二軸ミキサ ２…混合槽
３、３´…混合軸 ５…掻き分け羽根
６…アーム ７…掻き寄せ羽根
８…駆動用モータ ９…減速機

Claims (2)

1. 混合槽内に相反方向に回転する二本の平行な混合軸を配設し、各混合軸の一側面には混合槽の内壁に沿って回転して混合槽内の材料を混合槽両端側へ掻き分ける略く字形状の掻き分け羽根を配設する一方、混合軸の反対側面の混合軸両側には混合槽の内壁に沿って回転して混合槽内の材料を混合槽中央側へ掻き寄せる円弧状の掻き寄せ羽根を配設したことを特徴とする二軸ミキサ。
2. 前記掻き分け羽根は、混合軸方向の長さを混合槽の全長と略同じ長さにて形成したことを特徴とする請求項１記載の二軸ミキサ。

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