JP6083733B2

JP6083733B2 - 連続式ミキサ

Info

Publication number: JP6083733B2
Application number: JP2012248578A
Authority: JP
Inventors: 儀人今枝
Original assignee: 日工株式会社
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2017-02-22
Anticipated expiration: 2032-11-12
Also published as: JP2014094367A

Description

本発明は、例えば、泥土や飛灰等に適宜の固化材や添加剤を混ぜ合わせるなど、各種材料の混合処理に使用される連続式ミキサに関する。

従来、泥土や飛灰等の材料に適宜の固化材や添加剤等を所定量添加して混合処理するにあたり、例えば連続式のミキサが使用されている。前記連続式ミキサは、特許文献１（特開２０００−２０２２６６号公報）に示されるように、一端部に投入口を、他端部に排出口をそれぞれ有した混合槽を備え、該混合槽内には相反方向に回転する一対の混合軸を平行に備えていると共に、該混合軸の軸周りには螺旋状に複数の混合部材を周設しており、前記投入口より混合槽内に投入される材料を各混合軸の回転に伴って排出口側に順次送り出しながら、同時に添加される適宜の固化材や添加剤等と共に連続的に混合処理可能としている。

特開２０００−２０２２６６号公報

ところで、前記連続式ミキサにて混合処理する材料の中にはもともと付着性を有するものも多く、また固化材や添加剤等を添加混合することで強い付着性を帯びるものも少なくない。したがって、このような材料を連続式ミキサにて混合処理するときには、混合槽の内壁面等へのある程度の材料付着は避けられないが、これが一定以上にまで成長・固化してしまうと、例えば混合部材の回転に支障を来すようになったり、固化した付着材料が剥離して混合材料中に混入するなどすれば混合ムラを生じて製品の品質低下につながる懸念もある。そのため、付着材料を定期的に剥離除去するなどのメンテナンス作業が必要とされるが、このような作業は非常に手間や時間を要する上、作業中は混合処理ができないなどの不都合があるため、混合槽内壁面に対する材料の付着成長をできるだけ抑制できてメンテナンスが容易な上、混合処理によって得られる製品の品質も良好に維持することが期待できるミキサ装置が求められる。

本発明は上記の点に鑑み、混合槽内壁面への材料の付着成長を抑制して、メンテナンス面や製品の品質面において好ましい連続式ミキサを提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る請求項１記載の連続式ミキサでは、一端部に投入口を、他端部に排出口を有した混合槽内にその回転軸と平行でかつ相反方向に回転する一対の混合軸を貫通させ、前記各混合軸の一端部にはそれぞれ同調ギヤを固着して噛合させ、駆動モータの駆動によって各混合軸を同期させながら相反方向へ回転自在とし、該混合軸の軸周りには螺旋状に複数の混合部材を周設し、前記投入口より混合槽内に投入される付着性材料を混合軸の回転に伴って排出口側に順次送り出しながら連続的に混合処理する連続式ミキサであって、前記混合槽を円筒状ドラムとして回転自在に支持する一方、該ドラム内の上方部にはドラム全長に亘ってドラム内壁面と摺接するようにスクレーパを備え、ドラム内壁面に付着する付着性材料をドラムの回転に伴ってドラム上方部側に移動させて前記スクレーパにて剥離除去するように構成すると共に、前記各混合軸に固着した同調ギヤはドラム回転方向と同一方向に回転する混合軸の同調ギヤの径の方が反対方向に回転する混合軸の同調ギヤの径よりも大きいものとし、ドラム回転方向と同一方向に回転する混合軸側の回転速度よりも反対方向に回転する混合軸側の回転速度を速くしてドラムの回転に伴ってドラム内の材料が一方の混合軸側に偏るのを抑制するようにしたことを特徴としている。

本発明に係る請求項１記載の連続式ミキサによれば、一端部に投入口を、他端部に排出口を有した混合槽内にその回転軸と平行でかつ相反方向に回転する一対の混合軸を貫通させ、前記各混合軸の一端部にはそれぞれ同調ギヤを固着して噛合させ、駆動モータの駆動によって各混合軸を同期させながら相反方向へ回転自在とし、該混合軸の軸周りには螺旋状に複数の混合部材を周設し、前記投入口より混合槽内に投入される付着性材料を混合軸の回転に伴って排出口側に順次送り出しながら連続的に混合処理する連続式ミキサであって、前記混合槽を円筒状ドラムとして回転自在に支持する一方、該ドラム内の上方部にはドラム全長に亘ってドラム内壁面と摺接するようにスクレーパを備え、ドラム内壁面に付着する付着性材料をドラムの回転に伴ってドラム上方部側に移動させて前記スクレーパにて剥離除去するように構成すると共に、前記各混合軸に固着した同調ギヤはドラム回転方向と同一方向に回転する混合軸の同調ギヤの径の方が反対方向に回転する混合軸の同調ギヤの径よりも大きいものとし、ドラム回転方向と同一方向に回転する混合軸側の回転速度よりも反対方向に回転する混合軸側の回転速度を速くしてドラムの回転に伴ってドラム内の材料が一方の混合軸側に偏るのを抑制するようにしたので、混合槽であるドラムの内壁面に材料付着が生じても直ぐにスクレーパにて剥離除去でき、付着材料の成長を効果的に抑制することができてメンテナンスが容易なものとなる上、付着材料の混入による混合ムラも抑えられて製品の品質を良好に維持することも期待できる。また、ドラム片側の内壁面上に偏って滞留する材料を減らせ、それによってドラム内壁面への材料付着の機会を低減できて付着成長の抑制が期待できる。また、ドラム内に投入した材料の多くをドラム下方部の混合領域に留めることができ、効果的な混合処理が可能となる。

本発明に係る連続式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の一部切り欠き平面図である。図１の一部省略したＡ−Ａ断面図である。別の実施例の図１に相当する図である。別の実施例の図２に相当する図である。別の実施例の図３に相当する図である。

本発明に係る連続式ミキサにあっては、一端部に投入口を、他端部に排出口を有した円筒状のドラムで混合槽を構成し、該ドラムは回転自在に支持している。また、前記ドラム内にはその回転軸と平行でかつ相反方向に回転する一対の混合軸を備え、該混合軸の軸周りには螺旋状に複数の混合部材を周設しており、前記投入口よりドラム内に投入される材料を各混合軸の回転に伴って排出口側に順次送り出しながら連続的に混合処理するようにしている。また、前記ドラム内の上方部には、ドラムの全長に亘ってドラム内壁面と摺接するようにスクレーパを備えている。

そして、上記構成の連続式ミキサにて、例えば付着性を有する材料を混合処理するときには、ドラムと混合軸をそれぞれ回転させつつドラム一端部の投入口より材料をドラム内に投入する。ドラム内に投入した材料は各混合軸の回転に伴ってドラム他端部の排出口側に順次送り出されながら、その途中で添加される固化材や添加剤等と連続的に混合処理される。このとき、混合処理に伴い混合領域であるドラム下方部や側方部の内壁面に材料付着を生じる場合があるが、この付着した材料は一箇所に留まることなくドラムの回転に伴ってドラム上方部側へと移動させられる一方、そのドラム上方部側に予め配置されているスクレーパによって直ぐに擦り取られるようにして内壁面から強制的に剥離除去され、ドラム下方部の混合領域に落下して再び他の混合材料と共に混合処理される。

このように、付着性材料を混合処理するときに混合槽であるドラムの内壁面に材料付着が生じても、固化等が始まる前のまだ柔らかい状態のうちにスクレーパにて直ぐに剥離除去して他の混合材料と共に混合処理することができ、ドラム内壁面への付着材料の成長・固化を効果的に抑制できて、ミキサの混合性能を安定して維持することができると共に、ドラム内壁面に付着してからある程度時間が経過して固化の進行した付着材料が混合材料中に混入することで生じる混合ムラを抑えられ、製品の品質を良好に維持することが期待できる。また、混合処理後にドラム内を洗浄処理等してメンテナンスするときにおいても、ドラム内壁面に付着残留している材料はそれ程多くないため、比較的容易にかつ短時間にてメンテナンスすることができて好適である。

また、前記二本の混合軸のうち、ドラム回転方向と同一方向に回転する混合軸側の回転速度に対し、反対方向に回転する混合軸側の回転速度の方が幾らか速くなるように制御している。このような回転制御とすることにより、ドラムの回転に伴って一方の混合軸側のドラム内壁面上に偏って滞留しようとする材料を減らせ、それによってドラム内壁面への材料付着の機会を低減できて付着成長の抑制が期待できると共に、材料の多くをドラム下方部の混合領域に留めることができ、効果的な混合処理が可能となる。

以下、本発明の一実施例を図１〜図３に基づいて説明する。

図中の１は、泥土や飛灰等の材料に固化材や添加剤等を添加して混合処理する連続式ミキサであって、機台２上には混合槽である円筒状のドラム３を回転自在にかつ略水平に支持していると共に、該ドラム３内にはドラム回転軸と平行でかつ相反方向に回転する一対の混合軸４ａ、４ｂを貫通させ、該混合軸４ａ、４ｂの両端部を機台２上に立設した軸受５にて軸支している。

前記混合軸４ａ、４ｂの軸周りには複数の羽根形状の混合部材６を二重の螺旋状に周設しており、ドラム３内に投入される材料を各混合軸４ａ、４ｂの回転に伴ってドラム３排出口側へと順次送り出しながら連続的に混合処理可能としている。また、混合軸４ａ、４ｂの一端部には同調ギヤ７ａ、７ｂを固着して噛合させており、図３の矢印にて示すように、各混合軸４ａ、４ｂを同期させながら相反方向へ回転させるようにしていると共に、一方の混合軸４ｂには回転伝達機構としてスプロケット８を装着しており、該スプロケット８と機台２上に設置した駆動モータ９のスプロケット１０とをチェーン１１にて連結し、前記駆動モータ９の駆動によって各混合軸４ａ、４ｂを所定速度にて回転させるようにしている。

混合槽である前記ドラム３の一端部には投入口１２を、他端部には排出口１３をそれぞれ開口しており、前記投入口１２には材料投入用の投入シュート１４を備えていると共に、投入口１２の周縁部には投入材料が逆流したり、溢れたりするなどして投入口１２側の周辺部にこぼれ落ちるのを防止するために所定高さの堰板１５を周設している。なお、排出口１３の周縁部にも前記堰板１５と同様の堰板を周設するようにすれば、材料の排出をある程度堰き止めてドラム３内に材料を適当に滞留させた状態に保て、こうすることによって各混合軸４ａ、４ｂにて材料をより一層効果的に混合処理することが可能となる。

また、ドラム３の外周部には一対のタイヤローラ１６を周設している一方、該タイヤローラ１６を機台２上に軸支した複数の支持ローラ１７にて回転自在に支持しており、駆動モータ１８にてドラム３を図３の矢印方向へ所定速度で回転させるようにしている。

また、ドラム３内の上方部には、ドラム３の略全長に亘ってドラム３内壁面と摺接するようにスクレーパ１９を備えている。前記スクレーパ１９は、ドラム３内を貫通するシャフト２０の両端部を機台２上に立設した架台２１にそれぞれ固定している一方、前記シャフト２０にはアーム２２を介してドラム３全長と同程度の長さを有する掻き取り板２３を固着して成り、図３に示すように、該掻き取り板２３の先端縁部をドラム内壁面３ａに対して所定角度にて当接させ、ドラム３の回転に伴って掻き取り板２３とドラム内壁面３ａとが摺接するようにしている。

なお、ドラム３内に備えるスクレーパとしては、必ずしも上記構成のものに限定されるものではなく、例えば、実施例２で採用しているような回転ブラシタイプのものや、ビータクリーナと呼ばれる振動方式のものなど、種々の構造のものを採用することができる。

また、ドラム３の投入口１２付近には、材料の種類や性状等に応じた適宜の固化材や添加剤等をドラム３内の材料に向けて所定量噴射して添加する添加用ノズル２４を備えている。

そして、上記構成の連続式ミキサ１にて、例えば泥土や飛灰等の付着性を有する材料を混合処理するときには、先ず、駆動モータ９、１８を駆動させ、各混合軸４ａ、４ｂ、及びドラム３をそれぞれ所定速度にて回転動作させる。次いで、ドラム３一端部の投入シュート１４よりドラム３内に材料を投入する。ドラム３内に投入した材料は、各混合軸４ａ、４ｂの回転に伴ってドラム３一端部の投入口１２側より他端部の排出口１３側に向けて順次送り出されると共に、添加用ノズル２４より噴射して添加される所定量の固化材や添加剤等と撹拌混合処理されていく。

このとき、混合処理に伴って混合領域であるドラム３下方部や側方部のドラム内壁面３ａに材料付着を生じる場合があるが、このドラム内壁面３ａに付着した材料は一箇所に留まらずにドラム３の回転と共にドラム３上方部側へと移動させられていく。一方、そのドラム３上方部側には、スクレーパ１９の掻き取り板２３をドラム内壁面３ａと摺接するように配置しており、ドラム３上方部側に移動させられた付着材料は前記スクレーパ１９の掻き取り板２３によって次々と擦り取られるようにしてドラム内壁面３ａから強制的に剥離除去される。そして、このドラム内壁面３ａから剥離除去された付着材料はドラム３下方部の混合領域へと落下し、再び他の混合材料と共に混合処理されていく。なお、スクレーパ１９によってドラム内壁面３ａから強制的に剥離除去されて他の混合材料と共に混合処理される付着材料は、付着直後のまだ固化などの進行していない柔らかい性状のものであるため、製品の品質面に与える影響は少ない。

このように、前記構成の連続式ミキサ１にて付着性材料を混合処理するときには、混合処理に伴って混合領域であるドラム３下方部や側方部のドラム内壁面３ａにて材料付着が生じても、そのまま一箇所に留まらせることなくドラム３の回転に伴ってドラム３上方部側に移動させ、その移動してきた付着材料をドラム３上方部側で待ち構えるスクレーパ１９にて直ちに擦り取って強制的に剥離除去して再び他の混合材料と共に混合処理することができ、ドラム内壁面３ａへの付着材料の成長や固化等を効果的に抑制できてメンテナンスが容易なものとなる。このとき、ドラム内壁面３ａに付着した材料は、まだ固化が始まっていない、或いは進行していない比較的柔らかい状態のうちにスクレーパ１９によって直ぐに剥離除去されるため、簡易な装置構成ながら簡単に剥離できると共に剥離残しも少なくて好適である。また、付着からある程度時間が経過して固化の進行したような付着材料が混合材料中に混入するのを抑えられ、製品の品質面においても好ましいものとなる。

また、図４〜図６は本発明の第二の実施例の連続式ミキサを示すものであり、図４〜図６中に示される第一の実施例と同じ構成部分については同一の番号を付して説明は省略する。

本実施例の連続式ミキサにあっては、実施例１のような板状のスクレーパに代えて、回転ブラシ状のスクレーパ１９´を採用している。前記スクレーパ１９´は、ドラム３内を貫通する回転軸２５の両端部を機台２に立設した架台２１上の軸受２６にて回転自在に軸支している一方、前記回転軸２５の一端部にはスプロケット２７を装着して駆動モータ（図示せず）のスプロケットとチェーン２８にて連結しており、前記駆動モータにて所定速度で回転させるようにしている。また、前記回転軸２５の軸周りには多数の掻き取り用のブラシ２９を周設しており、回転軸２５の回転に伴って前記ブラシ２９の先端部がドラム内壁面３ａと繰り返し摺接して、ドラム内壁面３ａに付着した材料を剥離除去可能としている。

また、混合槽であるドラム３内に貫通させる一対の混合軸４ａ、４ｂの軸周りには、前記羽根形状の混合部材に代わり、略棒形状の混合部材６´を二重の螺旋状に周設していると共に、各混合軸４ａ、４ｂの混合部材６´はそれぞれ他方側の混合軸４ａ、４ｂの混合部材６´間をすり抜けて回転するような配置としており、このようにすることによって各混合軸４ａ、４ｂをそれぞれ自由に適宜の回転速度にて回転可能としていると共に、回転中に各混合軸４ａ、４ｂや混合部材６´の表面に付着する材料を互いに掻き取って除去するセルフクリーニング効果も期待できるものとなる。

なお、実施例１のような羽根形状の混合部材を採用した場合であっても、混合軸４ａ、４ｂに対する各混合部材の配置や設置数等を調整することにより（例えば、二重の螺旋状に配置しているものを、一重の螺旋状とするなどすれば）、各混合軸４ａ、４ｂの混合部材同士の衝突を回避でき、それによって各混合軸４ａ、４ｂの回転速度をある程度自由に設定することも可能となる。また、混合軸を一本とすることもでき、その場合には回転速度を自由に設定することが可能となる。このとき、上記混合軸の回転方向はドラム３の回転方向と反対方向（混合軸４ｂと同じ回転方向）にすることで、ドラム３内の材料の偏りを抑制することが可能となる。

また、各混合軸４ａ、４ｂの一端部にはそれぞれ同調ギヤ７ａ´、７ｂ´を固着して噛合させているが、該同調ギヤ７ａ´、７ｂ´は、図に示されるように、混合軸４ａの同調ギヤ７ａ´の径の方が混合軸４ｂの同調ギヤ７ｂ´の径よりも大きいものを備えており、ドラム３回転方向と同一方向に回転する混合軸４ａの回転速度に対し、反対方向に回転する混合軸４ｂの回転速度の方が若干速く回転するようにしている。このようにすることによって、ドラム３の回転に伴ってドラム３内の材料が一方の混合軸４ｂ側（図６中のドラム３回転方向に対して下流側）に偏って滞留してしまうのを抑制でき、ドラム３下方部の混合領域により多くの材料を留めて好適な混合処理が可能なように図れると共に、混合領域から外れた状態でドラム３の一方側の内壁面３ａに偏って滞留することで生じる材料付着の機会を減らせ、材料の付着成長の抑制が期待できるものとしている。

１…連続式ミキサ２…機台
３…ドラム（混合槽）４ａ、４ｂ…混合軸
６、６´…混合部材１２…投入口
１３…排出口１４…投入シュート
１９、１９´…スクレーパ２４…添加用ノズル

Claims

一端部に投入口を、他端部に排出口を有した混合槽内にその回転軸と平行でかつ相反方向に回転する一対の混合軸を貫通させ、前記各混合軸の一端部にはそれぞれ同調ギヤを固着して噛合させ、駆動モータの駆動によって各混合軸を同期させながら相反方向へ回転自在とし、該混合軸の軸周りには螺旋状に複数の混合部材を周設し、前記投入口より混合槽内に投入される付着性材料を混合軸の回転に伴って排出口側に順次送り出しながら連続的に混合処理する連続式ミキサであって、前記混合槽を円筒状ドラムとして回転自在に支持する一方、該ドラム内の上方部にはドラム全長に亘ってドラム内壁面と摺接するようにスクレーパを備え、ドラム内壁面に付着する付着性材料をドラムの回転に伴ってドラム上方部側に移動させて前記スクレーパにて剥離除去するように構成すると共に、前記各混合軸に固着した同調ギヤはドラム回転方向と同一方向に回転する混合軸の同調ギヤの径の方が反対方向に回転する混合軸の同調ギヤの径よりも大きいものとし、ドラム回転方向と同一方向に回転する混合軸側の回転速度よりも反対方向に回転する混合軸側の回転速度を速くしてドラムの回転に伴ってドラム内の材料が一方の混合軸側に偏るのを抑制するようにしたことを特徴とする連続式ミキサ。