JP4976256B2 - Method and apparatus for supplying short fibers for reinforcing concrete - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリート、モルタル等(以下、総称して「コンクリート」という。)の混練時に補強用短繊維(以下、単に「短繊維」ということがある。)を定量的且つ均等に分散供給する方法及びその装置に関する。 In the present invention, reinforcing short fibers (hereinafter sometimes simply referred to as “short fibers”) are quantitatively and evenly distributed and supplied when kneading concrete, mortar, etc. (hereinafter collectively referred to as “concrete”). The present invention relates to a method and an apparatus thereof.
従来、モルタル、コンクリートなどのセメント系成形体用の繊維として鋼繊維、ビニロン、ポリプロピレンなどの有機系補強用短繊維が知られている。
最近では特に錆びないこと、耐セメントアルカリ性に優れ、また合成繊維の中で最も比重が小さいため、セメント成形体への質量比混入率が最も小さくなるというコストメリットを活かしてポリプロピレン繊維が注目され、トンネルの覆工コンクリート用として使用実績が進んでいる。
しかし、これらの短繊維によってコンクリートの強度を増大させるためには、ポリプロピレン等からなり、単糸繊度が200〜10000dtex、長さが5〜100mm程度の補強用短繊維をコンクリート中に均等に分散させることが重要である。そのためには、所定の混練時間に定量ずつ連続的に均等に供給することが望ましい。
一方、コンクリート補強用短繊維は、繊維メーカー等で製造され、所定質量単位で梱包されて、供給されるが、梱包を解いて使用する段階においては、短繊維同士が圧密された塊状となっていて、先ず短繊維をいかに解繊するかという課題があった。
また、解繊された短繊維をコンクリート中へ供給すると、供給量や供給の仕方によって、ミキサーの内部の供給口に設置されている撹拌羽根部分に絡みついたり、均等に混ぜ合わせる作業に長時間かかると、短繊維同士が絡み合って塊状のファイバーボールを形成し易く、コンクリート中に短繊維を均等に混ぜ合わせることが困難になってしまうという問題があった。
Conventionally, organic fibers such as steel fibers, vinylon, and polypropylene are known as fibers for cement-based molded articles such as mortar and concrete.
Recently, polypropylene fibers have been attracting attention by taking advantage of the cost advantage that the mass ratio is the smallest in the cement molding because it does not rust, has excellent cement alkali resistance, and has the lowest specific gravity among the synthetic fibers. It has been used for tunnel lining concrete.
However, in order to increase the strength of the concrete by using these short fibers, reinforcing short fibers made of polypropylene or the like and having a single yarn fineness of 200 to 10000 dtex and a length of about 5 to 100 mm are evenly dispersed in the concrete. It is important to let For this purpose, it is desirable to continuously uniformly supplied by quantifying a given kneading time.
On the other hand, concrete reinforcing short fibers are manufactured by a fiber maker, etc., packed in a predetermined mass unit, and supplied. However, at the stage of unpacking and using, the short fibers are in the form of a compacted mass. First, there was a problem of how to defibrate short fibers.
Also, when the defibrated short fibers are fed into the concrete, depending on the amount and manner of supply, it takes a long time to get entangled with the stirring blades installed at the supply port inside the mixer or evenly mixed. Then, the short fibers are entangled with each other to easily form a lump fiber ball, and it becomes difficult to mix the short fibers evenly in the concrete.
前記の梱包された短繊維の解繊問題については、短繊維のほぐし処理部として、前後2つの回転体で短繊維を分散化させる樹脂繊維供給装置が提案されている(特許文献1参照)。
また、塊状繊維群をほぐす方法として、回転軸の外周に多数のピンを備えてなる一対の円柱状ピン群上に塊状繊維群を供給し、繊維群を円柱状ピン群上で流動状態にしてほぐし、ホッパーの下側から取り出す方法が提案されている(特許文献2参照)。
しかし、特許文献1及び特許文献2の繊維の解繊維方法は何れも、回転軸に取り付けられたピン列を回転させる方法であり、短繊維の落下が断続的であったり、短繊維が絡まりあって連続状となってピンや回転軸に絡みつくなどの問題があった。
With respect to the problem of defibration of the packed short fibers, a resin fiber supply device that disperses the short fibers by two front and rear rotating bodies has been proposed as a short fiber loosening treatment section (see Patent Document 1).
Further, as a method of loosening the massive fiber group, the massive fiber group is supplied onto a pair of cylindrical pin groups having a large number of pins on the outer periphery of the rotating shaft, and the fiber group is made to flow on the cylindrical pin group. A method of unwinding and taking out from the lower side of the hopper has been proposed (see Patent Document 2).
However, the fiber disentanglement methods of
また、コンクリートミキサーへの連続的定量供給方法として、送入ホッパーと、繊維質材料に振動を加え適宜分散させながら移送する移送部と、移送された繊維質材料を混練するコンクリート材に供給する供給部を有し、送入ホッパーには、格子状のふるい部を配し、供給部には、繊維質材料に対してその移送供給方向に交差する方向で空気を噴出する空気噴出装置を設けた繊維質材料供給装置が提案されている(特許文献3)。
しかし、特許文献3記載の繊維質材料供給装置は、当該装置の樋状の移送部をコンクリートミキサーのホッパー部に直接接触させて使用するものであり、コンクリートミキサー車、アジテーター車などに現場で供給の場合の装置として使用することは難しい。
In addition, as a continuous quantitative supply method to the concrete mixer, a supply hopper, a transfer unit that transfers the fiber material while vibrating and appropriately dispersing, and a supply that supplies the concrete material to which the transferred fiber material is kneaded. The feed hopper is provided with a grid-like sieve part, and the supply part is provided with an air ejection device that ejects air in a direction intersecting the transfer and supply direction with respect to the fibrous material. A fiber material supply device has been proposed (Patent Document 3).
However, the fiber material supply device described in
また、短繊維混入コンクリートに配合添加される細繊維を束にした短繊維の連続定量供給として、前記透明回転ドラムとの摩擦のみによって前記開口部より繰出し計量された短繊維を、分散化してコンクリートに添加する繊維連続定量供給装置が提案されている(特許文献4参照)。
しかし、特許文献4に記載の繊維連続定量供給装置は、その繊維繰出し量が、120秒間で330〜640g程度であり、例えば1バッチ当たり3分程度でコンクリートの混練を済ませるには、短繊維の供給量としては不十分である。
以上、従来においては、特にコンクリートミキサー車、又はアジテータのホッパー部に、連続的に分散供給できる補強用短繊維の供給方法及びコンパクトな供給装置は開発されていない。
In addition, as a continuous quantitative supply of short fibers in a bundle of fine fibers mixed and added to the short fiber-mixed concrete, the short fibers fed out and measured from the opening only by friction with the transparent rotating drum are dispersed to the concrete. There has been proposed a continuous fiber constant supply device to be added to (see Patent Document 4).
However, the fiber continuous quantitative supply device described in Patent Document 4 has a fiber feed amount of about 330 to 640 g in 120 seconds. For example, in order to finish the mixing of concrete in about 3 minutes per batch, The supply amount is insufficient.
As described above, a method for supplying reinforcing short fibers and a compact supply device that can be continuously distributed and supplied to a concrete mixer truck or a hopper portion of an agitator have not been developed.
そこで、本発明者らは、コンクリートの混練時に補強用短繊維を定量的且つ均等に分散供給する方法及びその装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present inventors have aimed to provide a method and apparatus for quantitatively and evenly supplying reinforcing short fibers when kneading concrete.
本発明者らは、外周に網目状格子を有する円筒状又は多角筒状の籠状回転体の内部にコンクリート補強用短繊維を所定量供給し、該籠状回転体を回転して網目状格子から該短繊維を繰出し、これを空気移送して混練中のコンクリートに分散状に供給することにより、定量的且つ均等に分散供給でき、上記の従来技術の問題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明は、
(1)外周に網目状格子を有し、内部には回転軸が貫通していない構造の円筒状又は多角筒状の籠状回転体の内部に、合成繊維からなるコンクリート補強用短繊維を所定量供給し、該籠状回転体を回転して網目状格子から該短繊維を繰出し、これを空気移送して混練中のコンクリートに分散状に供給するコンクリート補強用短繊維の供給方法であって、
該短繊維の繰出し質量を、所定時間経過毎に残存短繊維質量(Wr)を検出し、該所定時間における理論残存量(Wt)に基づいて質量差割合を演算して、該演算結果に基づいて籠状回転体の回転数により制御することを特徴とするコンクリート補強用短繊維の供給方法、及び
(2)合成繊維からなるコンクリート補強用短繊維を所定量収容可能な容積を有し、外周に網目が正方格子状であり、該正方格子の一辺が、短繊維長Lmmに対して、1.1×Lmm〜1.5×Lmmである網目状格子を有し、内部には回転軸が貫通していない構造の円筒状又は多角筒状の籠状回転体と、該籠状回転体の回転駆動部と、該籠状回転体の網目状格子から繰出された該短繊維の受け部、該受け部に集合した短繊維を移送する移送部とを有するコンクリート補強用短繊維の供給装置であって、
該供給装置はロードセルからなる籠状回転体の短繊維質量の計測部と、所定時間経過毎に計測された残存短繊維質量(Wr)を検出し、該所定時間における理論残存量(Wt)に基づいて質量差割合を演算する演算部と、該演算結果に基づいて籠状回転体の回転数を制御する制御部と、移動用車輪とを有してなることを特徴とするコンクリート補強用短繊維の供給装置、
を提供するものである。
The present inventors supply a predetermined amount of concrete reinforcing short fibers inside a cylindrical or polygonal cylindrical cage having a mesh grid on the outer periphery, and rotating the cage to rotate the mesh grid. It has been found that the short fibers are fed out, and are transported in air and supplied to the concrete being kneaded in a dispersed state, whereby the short and constant fibers can be distributed in a quantitative and uniform manner and the above-mentioned problems of the prior art can be solved.
That is, the present invention
(1) outer periphery have a reticulated grid, inside the cylindrical or polygonal cylindrical basket-like rotating body structure rotating shaft does not penetrate inside, Tokoro concrete reinforcing short fibers made of synthetic fibers A method of supplying a short fiber for reinforcing concrete , supplying a fixed amount, rotating the bowl-shaped rotating body to feed out the short fiber from a mesh lattice, and air-transferring the short fiber to the concrete being kneaded. ,
Based on the result of calculation, the mass of the short fibers is detected every time a predetermined time elapses, and the remaining short fiber mass (Wr) is detected and the mass difference ratio is calculated based on the theoretical residual amount (Wt) at the predetermined time. A method for supplying concrete reinforcing short fibers characterized in that it is controlled by the number of revolutions of the bowl-shaped rotating body , and (2) a volume capable of accommodating a predetermined amount of concrete reinforcing short fibers made of synthetic fibers , the mesh is square grid, one side of the positive side grating, the short fiber length L mm, have a mesh-like lattice is 1.1 × Lmm~1.5 × Lmm, the rotation shaft in the interior Cylindrical or polygonal cylindrical rod-shaped rotator having a structure not penetrating, a rotation driving unit of the rod-shaped rotator, and a receiving portion of the short fiber fed from a mesh lattice of the rod-shaped rotator. Concrete having a transfer part for transferring short fibers assembled in the receiving part A device for supplying reinforcing short fibers,
The supply device detects the short fiber mass measurement unit of the saddle-shaped rotating body made of a load cell and the residual short fiber mass (Wr) measured every predetermined time, and calculates the theoretical residual amount (Wt) at the predetermined time. A concrete reinforcing short , comprising: a calculation unit that calculates a mass difference ratio based on the calculation unit; a control unit that controls the number of rotations of the bowl-shaped rotating body based on the calculation result; and a moving wheel. Fiber feeding equipment,
Is to provide.
本発明のコンクリート補強用短繊維の供給方法は、短繊維を所定時間にコンクリートミキサーのホッパー部に連続的に所定の供給速度で供給することができ、コンクリート品質の均一化と、短繊維供給作業の省力化を図ることができる。
本発明のコンクリート補強用短繊維の供給装置は、前記の本発明のコンクリート補強用短繊維の供給方法を具体化できる装置であり、コンパクトにして、コンクリートミキサー車単位等で当該装置を稼動して短繊維を均一に分散させたコンクリートを製造することができる。
The method for supplying the short fiber for reinforcing concrete according to the present invention can supply the short fiber continuously to the hopper portion of the concrete mixer at a predetermined time at a predetermined supply speed. Can be saved.
The concrete reinforcing fiber supply device of the present invention is a device that can embody the above-described method of supplying the concrete reinforcing short fiber of the present invention. Concrete in which short fibers are uniformly dispersed can be produced.
以下に本発明について添付図面を参照して説明する。図1から図8は、本発明のコンクリート補強用短繊維の供給方法及びコンクリート補強用短繊維の供給装置の一実施例を示している。 The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 to 8 show an embodiment of the method for supplying short fibers for concrete reinforcement and the apparatus for supplying short fibers for concrete reinforcement according to the present invention.
本発明のコンクリート補強用短繊維の供給方法及びコンクリート補強用短繊維の供給装置に用いられる短繊維は、単糸繊度が200〜10000dtex、繊維長が5mm〜100mm程度の合成繊維である。特に好適な短繊維として以下のものが挙げられる。
本出願人らは、土木、建築工事用などのセメント系成形体用補強短繊維としてセメントペーストとの十分な定着力を有し、かつ、供給練り混ぜ時に、良好な開繊性と、コンクリート中での良好な分散性が得られるセメント系成形体用補強短繊維を特願2006−261192として出願した。この短繊維は、短繊維を開繊させる際に、短繊維同士が接触する部分には、障害となる凸凹がなく、かつセメントペーストとの定着性を確保するために短繊維の表面積を大きくして、物理的結合を著しく高めることのできる形状としたものであり、具体的には、突起を有する略多角形の辺部又は溝底部に特定の深さ、特定の間隔でエンボスローラーによる凹部を形成せしめたものである。
同図に示す実施例では、先に出願人が前記の出願の実施例に示す断面がX状でX断面の上下2つの溝底に菱形状の凹形状を付形した、繊度3300dtex、引張強度509N/mm2、繊維長40mmのコンクリート補強用短繊維(宇部日東化成(株)製、商品名「シムロック」)を使用した。また、コンクリート4.5m3を混練単位(1バッチ)として、それに要する短繊維を12.3kgとした。短繊維は、例えば12.3kg単位で、ポリエチレン製の袋に詰められ、内寸法55cm×55cm×62cm高さのプラスチックダンボールケース(通い函)に収納されており、見掛けの嵩比重は、概ね65kg/m3である。
The short fibers used in the method for supplying concrete reinforcing short fibers and the concrete reinforcing fiber supply apparatus of the present invention are synthetic fibers having a single yarn fineness of 200 to 10000 dtex and a fiber length of about 5 mm to 100 mm. Particularly preferable short fibers include the following.
The present applicants have sufficient fixing power with cement paste as a reinforcing short fiber for cement-based molded bodies for civil engineering and construction work, and have good fiber-opening properties when mixed in the feed, Patent application No. 2006-261192 was filed for reinforcing short fibers for cement-based molded articles that can achieve good dispersibility in Japan. This short fiber has no surface irregularities at the part where the short fibers come into contact with each other when the short fibers are opened, and the surface area of the short fibers is increased in order to secure the fixing property with the cement paste. Specifically, a shape that can remarkably enhance physical coupling is formed. Specifically, a concave portion formed by an embossing roller at a specific depth and a specific interval is formed on a substantially polygonal side portion or groove bottom portion having a protrusion. It has been formed.
In the embodiment shown in the figure, the applicant previously mentioned the X-section shown in the embodiment of the above-mentioned application, and a rhombus-shaped concave shape was formed on the upper and lower groove bottoms of the X-section, the fineness of 3300 dtex, the tensile strength 509 N / mm 2 , a short fiber for reinforcing concrete with a fiber length of 40 mm (manufactured by Ube Nitto Kasei Co., Ltd., trade name “Simrock”) was used. Further, 4.5 m 3 of concrete was used as a kneading unit (1 batch), and the short fiber required for the mixing was 12.3 kg. The short fiber is packed in a polyethylene bag, for example, in units of 12.3 kg, and stored in a plastic cardboard case (return box) having an inner size of 55 cm × 55 cm × 62 cm, and the apparent bulk specific gravity is approximately 65 kg. / M 3 .
図1は、本発明のコンクリート補強用短繊維の供給装置の一例の全体構成の説明図である。同図に示す供給装置1は、少なくとも籠状回転体2(以下、「ドラム」ということがある。)、受け部3、移送部4を備えており、さらに制御部5を有し、前記の構成部材が、移動用の4個の車輪6が取り付けられた架台7上に固定され、また、架台7を固定するためのハンドル付ジャッキ8を有している。
なお、籠状回転体の一部には、短繊維投入時に受け部3へ短繊維がそのまま落下することを防止するために受け板9を設けることができる。さらに、受け板9は、原点復帰により、例えばリミットスイッチや近接センサなどで停止位置を設定することで、短繊維投入時には必ず下側の定位置に戻すことができる。
受け板9は、例えば、籠状回転体2の網面積の1/6〜1/4程度に取ることが好ましい。また、受け板9は籠状回転体に取り付けるのではなく、籠の外側を衛星状の移動できる構造にすることもできる。籠状回転体2内への短繊維投入時には下にあり、回転して短繊維を散布落下させる時は上に避退させる構造である。
図2は、図1に示すコンクリート補強用短繊維の供給装置の背面図であり、短繊維はブロワーB1の風圧によりパイプ402中を移送される。パイプ402は最高部が約4mの高さで取り付けられている。
また、全体の大きさは、幅約2.3m、奥行き1.4m、高さ4〜3mで、全重量が約400kgのものである。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the overall configuration of an example of a concrete reinforcing fiber supply device of the present invention. The
In addition, a
The
FIG. 2 is a rear view of the concrete reinforcing short fiber supply device shown in FIG. 1, and the short fibers are transferred through the
The overall size is about 2.3 m in width, 1.4 m in depth, 4 to 3 m in height, and the total weight is about 400 kg.
図3は、図1に示す実施形態における正面要部説明図、図4は、同実施形態における左側面要部説明図である。また、図5は、本発明のコンクリート補強用短繊維の供給装置によりコンクリートミキサー車へ短繊維を供給している状況を示す図である。
籠状回転体2は、図3に示すように、直径800mm、長さ800mmの大きさで、外周面201の3/4周を網目状格子202、1/4が、供給用開口部203の蓋204で囲繞され、両端には厚みが概ね2〜3mmの鋼板製フランジ205、厚み25mm、直径230mm、4個の螺子孔を有するセンター軸取付用ボス206を有している。センター軸207は、直径30mmで、中央に籠状回転体2を軸支し、両端側を架台7上のベースブロック208上に固定された各2個の軸受け209に挿通される。センター軸207の一方の軸端は、カップリング210を介してブレーキ付きモータ501に接続され、回転駆動される。
なお、籠状回転体2は本実施例では、円筒状にしたが、6角形、8角形等の多角形筒状であってもよい。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the main part of the front face in the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 4 is an explanatory diagram of the main part of the left side surface in the same embodiment. Moreover, FIG. 5 is a figure which shows the condition which has supplied the short fiber to the concrete mixer truck by the supply apparatus of the short fiber for concrete reinforcement of this invention.
As shown in FIG. 3, the bowl-shaped
In addition, although the bowl-shaped
網目状格子202は、例えば、3mm直径のSUS304ステンレス棒(線)の溶接金網等を用いることができ、網目は正方格子状であることが好ましく、該正方格子の一辺の大きさは、短繊維の繰出し制御のし易さの観点から、繊維長Lに対して1.05L〜2.0L、より好ましくは1.1L〜1.7L、特に好ましくは1.2L〜1.5Lとすることができる。より具体的には、短繊維長40mmに対して50mm角の網目としている。
なお、籠状回転体2の内部には、回転軸が貫通していない構造にすることがより好ましい。回転軸が貫通していると、軸に邪魔されて短繊維の繰出量に狂いが生じることがあるため、前記構造にすることで、より精密に繰出量を制御することができる。その他にも、籠状回転体2への短繊維投入時にも、投入しやすくなるという利点もある。
For example, a 3 mm diameter SUS304 stainless steel rod (wire) welded wire mesh or the like can be used as the
In addition, it is more preferable that the inside of the bowl-shaped
受け部3は、籠状回転体2の下方に位置する逆角錐台(角漏斗)状のシューター部301と、該シューター部の上方に伸び、籠状回転体2の外周及び上部を囲うカバー302を有している。カバー302にも短繊維供給時に開口できる扉303を有している。カバー302の少なくとも1面は、籠状回転体からの短繊維の繰出し(落下)状況の観察が可能なように、透明プラスチック板により構成することが好ましい。
The receiving
シューター301の下部は、移送部4に連結されている。移送部4に回収落下した短繊維は、配管401からブロワーB1による吸引力および/または風圧でパイプ402内を移送され、図5に示すようにコンクリートミキサー(アジテータを含む。)ホッパーHに供給される。パイプ402は、コンクリートミキサー車のホッパーHを考慮して最上部が約4m強であり、一方このままの高さでは、装置の運搬、移動時に不都合なので、パイプホルダー403により90°可倒できる構成になっている。
また、シューター301の下部からブロワーB1までの配管401内の移送がスムースでない場合は、別途補助ブロワーB2を設置して風圧によりパイプ402側へ移送してもよい。
The lower part of the
In addition, when the transfer in the
制御部5は、籠状回転体2の駆動モータ501をインバータ制御して、籠状回転体2の回転速度を制御することにより、短繊維の繰出し量を調整するものである。制御部5には、パイロットランプ、回転数表示部、時間表示部、重量表示部、演算重量表示部等を有し、また、所要の設定がタッチパネル式で設定可能となっている。駆動モータ501には、AC200V、1/240 ブレーキ付きモータ(0.2KW)を使用した。
制御部のデータは、ベースブロック208の下部に設置された計測部としてのロードセル502により検出される短繊維の質量から得られる。ロードセル502は、軸受け209とのバランス等を考慮して、図3において、籠状回転体2の左右のベースブロック208の下部の前後方向に各2個ずつ、計4個配置されている。ロードセル502は、軸受けを含む籠状回転体、ベースブロック、モータ501による風袋、及び短繊維の全質量を含めて計量し、それらから風袋分を差し引いて短繊維質量を演算する。
また、ロードセル502は4個あるので、4個の検出値の合計が質量としてデータ化される。本実施例においては、ロードセルとして、50kgの荷重に対応できる、東洋測器株式会社のロードセル、品番:MODEL1330を4個使用した。
The
The data of the control unit is obtained from the mass of short fibers detected by the
Since there are four
図6は、本発明のコンクリート補強用短繊維の供給方法の制御方法を示す説明図である。籠状回転体2に梱包単位の質量で供給された短繊維が、当該籠状回転体の回転に伴い網目状格子から繰出しされ始め、回収、移送部を介して、コンクリートミキサーホッパーHへ供給が開始されると、ロードセル502により検出される質量が逐次減少する。
その検出質量(Wr)と所定供給時間内で供給する場合の理論残存質量(Wt)に基づいて質量差割合を演算し、残存時間内で供給すべき供給速度から籠状回転体の回転速度を算出してモータ501の回転数がインバータ制御盤により制御される。
モータ501は、1/240ブレーキ付モータを採用している。12kgの補強用短繊維を3分(180秒)で供給する場合のモータ501の周波数は、概ね40〜80Hz(ヘルツ)で、制御周期は1回転毎、或は10秒以内程度が好ましい。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a control method of the method for supplying short fibers for concrete reinforcement according to the present invention. The short fibers supplied to the bowl-shaped
The mass difference ratio is calculated based on the detected mass (Wr) and the theoretical residual mass (Wt) when supplied within a predetermined supply time, and the rotational speed of the bowl-shaped rotating body is calculated from the supply speed to be supplied within the remaining time. The rotation speed of the
The
図7は、制御手順の一例を示している。同図に示す制御手順では、準備−スタート段階制御系(a)、タイマー表示制御系(b)、自動制御系(c)、一定速制御系(d)、終了−停止制御系(e)に大別される。
先ず、準備−スタート段階制御系(a)は、図7−(1)に示すようにS(以下、「ステップ」と記す。)1で、制御盤5のプッシュボタンスイッチ(PB)を起動すると、ステップ2でモータ502が周波数20Hzで籠状回転体2が回転し、ステップ3で籠状回転体の所定位置と架台の所定位置に取り付けられた原点センサが起動し、ステップ4で籠状回転体2は原点位置で停止する。原点位置は、短繊維(以下、「原料」ということがある。)の供給開口部が定位置に復帰するよう設定されている。ステップ6で、所定質量の原料を供給し、ステップ7でロードセルによる原料重量の測定と初期設定速度を制御盤5のタッチパネルに入力し、自動制御系(c)で供給するか、一定速制御系(d)で供給するかの切り替えスイッチをいずれかに切り替える。
ステップ8で、スタートPBスイッチを起動すると、ステップ9で移送部4のブロワーが起動し、ステップ10で2秒経過すると、タイマー表示制御系(b)と、自動制御系(c)又は一定速制御系(d)のシリーズに移行される。
FIG. 7 shows an example of the control procedure. In the control procedure shown in the figure, the preparation-start stage control system (a), timer display control system (b), automatic control system (c), constant speed control system (d), end-stop control system (e) Broadly divided.
First, the preparation-start stage control system (a) activates the push button switch (PB) of the
When the start PB switch is activated in
図7−(2)に示すようにタイマー表示系(b)では、ステップ11〜15において、タイマー起動の緑色パトライト表示ランプが点灯し、運転開始より60秒経過で黄色パトライト点灯及びブザー鳴動、運転開始より120秒経過で赤色パトライト点灯及びブザー鳴動し、終了−停止系(e)のシリーズへ移行される。
As shown in FIG. 7- (2), in the timer display system (b), in
ステップ21で、自動制御系(c)に切り替えられると、ステップ21で自動制御切替を確認し、ステップ22で初期ドラム速度として6.25R/分(モータ:50Hz)で回転し、ステップ23で、回転計により6回転が計測されると、ステップ24で計量制御が開始される。
先ず、ステップ25、26で1回転当りの(質量)理論値(※1)が計算される。(質量)理論値(※1)は、次の算出式(1)〜(3)から導かれる。
・初期総質量(g)÷繰出し時間(0.1秒)=単位時間繰出し量(g) (1)
・単位時間繰出し量(g)×経過時間(0.1秒)=質量変化理論値(g) (2)
・初期総質量 − 質量変化理論値(g)=質量理論値(Wt) (3)
次いで、ステップ27でスタートから所定秒数経過後の現在値(Wr)と比較し、ステップ28でその質量差が許容範囲100g以内であるか判別し、Yesの場合は、そのままの条件でステップ31の最終時間(170秒)まで同回転数で継続して繰出される。一方、許容範囲外の場合は、ステップ29で質量差計算(※2)が行われる。質量差は、次の算出式(4)から計算され、%で表示される。
・〔質量現在値(Wr)÷質量理論値(Wt)〕×100=質量差割合 (4)
次いで、質量差割合に応じて、ステップ30で回転速度(周波数)修正(※3)が行われる。回転速度(周波数)修正は、算出式(5)により計算して行われる。
・〔直前(前回)周波数(Hz)×質量差割合(%)〕÷100=修正(今回)周波数(Hz) (5)
(但し、初回は初期周波数50Hzである。)
When the automatic control system (c) is switched at step 21, the automatic control switching is confirmed at step 21, the initial drum speed is rotated at 6.25R / min (motor: 50Hz) at step 22, and at step 23, When 6 rotations are measured by the tachometer, the metering control is started in step 24.
First, in steps 25 and 26, the (mass) theoretical value (* 1) per rotation is calculated. The (mass) theoretical value (* 1) is derived from the following calculation formulas (1) to (3).
-Initial total mass (g) / feeding time (0.1 seconds) = unit time feeding amount (g) (1)
-Unit time feed amount (g) x elapsed time (0.1 seconds) = mass change theoretical value (g) (2)
-Initial total mass-mass change theoretical value (g) = mass theoretical value (Wt) (3)
Next, in step 27, it is compared with the current value (Wr) after a lapse of a predetermined number of seconds from the start, and in step 28, it is determined whether the mass difference is within an allowable range of 100 g. Is continuously fed out at the same rotational speed until the final time (170 seconds). On the other hand, if it is outside the allowable range, mass difference calculation (* 2) is performed in
・ [Current mass value (Wr) ÷ Theoretical mass value (Wt)] × 100 = Mass difference ratio (4)
Next, rotation speed (frequency) correction (* 3) is performed in step 30 according to the mass difference ratio. The rotational speed (frequency) correction is performed by calculation using the calculation formula (5).
・ [Previous (previous) frequency (Hz) x Mass difference ratio (%)] / 100 = Correction (current) frequency (Hz) (5)
(However, the initial frequency is 50 Hz.)
以上の各ステップを経て、前記のステップ28でその質量差が許容範囲100g以内であるか否かの判別で、Yesの場合と同様にステップ31の最終時間(170秒)まで同回転数で継続して繰出され、最終時間(170秒)になると、ステップ32で最終周波数である120Hz(回転体:15R/分)に移行しステップ33で180秒経過するまで繰出しが継続して繰り返される。
ステップ33で180秒経過がYesとなると、図7−(3)に示す終了−停止制御系(e)に移行し、ステップ16でブザー2が鳴動し、ステップ17で原料の残量の有無を目視確認し、残がなければ、ステップ19のストッププッシュボタンを起動して、ステップ20で、籠状回転体(ドラム)が停止し、ブロワーも停止し、1バッチの供給作業が終了する。
After each of the above steps, it is determined whether or not the mass difference is within the allowable range of 100 g in the above-described step 28, and continues at the same rotation speed until the final time (170 seconds) in step 31 as in the case of Yes. When the final time (170 seconds) is reached, in step 32, the final frequency is changed to 120 Hz (rotating body: 15 R / min), and in step 33, the feeding is continuously repeated until 180 seconds have passed.
When 180 seconds elapse in step 33, the process proceeds to the end-stop control system (e) shown in FIG. 7- (3), the
一方、自動制御運転の実績等から、一定速でほぼ均一に短繊維の繰出しが可能であると判断される場合は、図7−(2)に示す一定速制御系(d)で短繊維を供給してもよい。
一定速制御系(d)では、例えば、ステップ34でインバータモータを50Hz(ドラム:6.25R/分)で、ステップ35で180秒迄回転させ、短繊維を繰出し、しかる後、前記の終了−停止制御系(e)に移行させればよい。
On the other hand, when it is determined from the results of automatic control operation or the like that the short fibers can be fed almost uniformly at a constant speed, the short fibers are fed by the constant speed control system (d) shown in FIG. You may supply.
In the constant speed control system (d), for example, in
図8は、インバータモータを40、60、80Hzで一定速制御した場合の経過時間と繰出し量の関係を示している。同図において、60Hzにおいては、ほぼ理論繰出し量に収斂している。
図9は、最初は、50Hzでドラムを回転させ、その後自動で運転した結果を示す。
FIG. 8 shows the relationship between the elapsed time and the feed amount when the inverter motor is controlled at a constant speed of 40, 60, and 80 Hz. In the figure, at 60 Hz, the theoretical feed amount is converged.
FIG. 9 shows the result of initially rotating the drum at 50 Hz and then operating automatically.
以上、、本発明の方法及び装置によれば、従来においてコンクリートに同種の短繊維を、同量供給する場合は、2名で作業する必要があったが、1名により行うことができ、かつその作業も、原料供給以外は監視作業であり、省人化と作業の軽減を図ることができる。また、短繊維を一定量ずつほぼ均等に供給できるので、コンクリート中に短繊維が比較的短時間で均一に分散するので、コンクリート混練時間の短縮とコンクリート品質の均一化を図ることができる。 As described above, according to the method and apparatus of the present invention, when supplying the same amount of short fibers to the concrete in the same amount, it was necessary to work by two people, but it can be performed by one person, and This work is also a monitoring work other than raw material supply, and can save labor and reduce the work. Further, since the short fibers can be supplied almost uniformly by a certain amount, the short fibers are uniformly dispersed in the concrete in a relatively short time, so that the concrete kneading time can be shortened and the concrete quality can be made uniform.
本発明のコンクリート補強用短繊維の供給方法及び供給装置は、短繊維入りコンクリートの製造に利用できる。 The method and apparatus for supplying short fibers for reinforcing concrete according to the present invention can be used for the production of concrete containing short fibers.
1 コンクリート補強用短繊維供給装置
2 籠状回転体(ドラム)
3 受け部
4 移送部
5 制御部
6 移動用車輪
7 架台
8 ハンドル付きジャッキ
9 受け板
201 外周(外周面)
202 網目状格子
203 供給用開口部
204 蓋
205 フランジ
206 センター軸取り付け用ボス
207 センター軸
208 ベースブロック
209 軸受け
210 カップリング
301 シューター部
302 カバー
303 開口部扉
401 配管
402 パイプ
403 パイプホルダー
501 駆動用モータ
502 計測部(ロードセル)
503 籠手回し用ハンドル
B1 ブロワー
S ステップ
1 Short fiber feeder for
DESCRIPTION OF
202
503 Handwheel turning handle B1 Blower S Step
Claims (2)
該短繊維の繰出し質量を、所定時間経過毎に残存短繊維質量(Wr)を検出し、該所定時間における理論残存量(Wt)に基づいて質量差割合を演算して、該演算結果に基づいて籠状回転体の回転数により制御することを特徴とするコンクリート補強用短繊維の供給方法。 Periphery to have a net-like grid, inside the interior of the cylindrical or polygonal cylindrical basket-like rotating body structure rotating shaft does not penetrate, the concrete reinforcing short fibers made of synthetic fibers and a predetermined amount supplied A method for supplying concrete reinforcing short fibers by rotating the bowl-shaped rotating body to feed out the short fibers from a mesh lattice and air-dispersing the short fibers to supply to the concrete being kneaded .
Based on the result of calculation, the mass of the short fibers is detected every time a predetermined time elapses, and the remaining short fiber mass (Wr) is detected and the mass difference ratio is calculated based on the theoretical residual amount (Wt) at the predetermined time. A method of supplying concrete reinforcing short fibers, characterized by being controlled by the number of revolutions of the bowl-shaped rotating body .
該供給装置はロードセルからなる籠状回転体の短繊維質量の計測部と、所定時間経過毎に計測された残存短繊維質量(Wr)を検出し、該所定時間における理論残存量(Wt)に基づいて質量差割合を演算する演算部と、該演算結果に基づいて籠状回転体の回転数を制御する制御部と、移動用車輪とを有してなることを特徴とするコンクリート補強用短繊維の供給装置。 It has a volume capable of accommodating a predetermined amount of concrete reinforcing short fibers made of synthetic fibers , and the outer periphery has a square lattice shape, and one side of the square lattice is 1.1 × Lmm with respect to the short fiber length Lmm. have a reticulated grating is to 1.5 × L mm, a cylindrical or polygonal tubular cage-like rotating body structure rotating shaft does not penetrate inside, the rotary drive of該籠like rotating body A short fiber feeding device for concrete reinforcement having a receiving portion of the short fibers fed out from the mesh lattice of the bowl-shaped rotating body, and a transfer portion for transferring the short fibers assembled in the receiving portion ,
The supply device detects the short fiber mass measurement unit of the saddle-shaped rotating body made of a load cell and the residual short fiber mass (Wr) measured every predetermined time, and calculates the theoretical residual amount (Wt) at the predetermined time. A concrete reinforcing short , comprising: a calculation unit that calculates a mass difference ratio based on the calculation unit; a control unit that controls the number of rotations of the bowl-shaped rotating body based on the calculation result; and a moving wheel. Fiber feeding device.
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