KR101759387B1 - 콘크리트 믹서 및 그것을 이용한 생콘크리트 제조 장치 - Google Patents

Abstract

(과제) 혼련물에 대한 전단 효과를 높여 효율적으로 혼련할 수 있는 콘크리트 믹서를 제공한다.
(해결 수단) 본 발명의 콘크리트 믹서(8)는, 생콘크리트의 원료가 되는 복수의 재료를 수용할 수 있는 믹서 본체(10)와, 믹서 본체(10)의 내부에 회전 가능하게 배치된 대략 원기둥형의 제1 혼련축(11)과, 제1 혼련축(11)에 접속된 아암(29) 및 아암(29)의 선단에 설치된 블레이드(30)로 이루어지고, 복수의 재료를 교반하기 위한 제1 내지 제3 교반용 패들(24∼26)을 구비하고 있다. 블레이드들(30)은, 제1 혼련축(11)을 둘러싸도록 나선형으로 연속하여 배치되고, 연속하여 배치된 블레이드들(30) 중, 인접하는 블레이드들(30) 사이에, 제1 혼련축(11)으로부터 멀어지는 방향을 향할수록, 블레이드(30)들 끼리의 간격이 좁아지는 골부(Q)를 갖는다.

Description

콘크리트 믹서 및 그것을 이용한 생콘크리트 제조 장치{CONCRETE MIXER AND READY-MIXED CONCRETE PRODUCING APPARATUS USING THE SAME}

본 발명은 콘크리트 믹서 및 그것을 이용한 생콘크리트 제조 장치에 관한 것이다.

종래, 생콘크리트는, 생콘크리트 제조 장치로서의 배처 플랜트에 의해 제조된다. 배처 플랜트에서는, 콘크리트 믹서가 이용되고 있다(예컨대 특허문헌 1 참조). 콘크리트 믹서는, 조골재로서의 자갈, 세골재로서의 모래, 시멘트, 물 및 혼화제 등의 각 재료를 혼련한다.

도 11은, 종래의 콘크리트 믹서의 내부 구성의 일례를 도시한 도면이다. 콘크리트 믹서(50)는, 믹서 본체(51)를 갖고 있다. 콘크리트 믹서(50)는, 2개의 혼련축(52, 53)을 갖고 있다. 혼련축(52, 53)은, 믹서 본체(51) 내에서 회전할 수 있도록 설치되어 있다. 혼련축(52, 53)에는, 복수의 패들(54)이 설치되어 있다. 패들(54)은, 상기 각 재료를 혼련한다. 각 패들(54)은, 아암(55)과 블레이드(56)로 이루어진다. 아암(55)은, 각 혼련축(52, 53)에 접속되어 있다. 블레이드(56)는, 아암(55)의 선단에 설치되어 있다.

복수의 블레이드(56)끼리, 이들이 연속하여 설치되어 있다. 연속한 블레이드들(56)은, 각 혼련축(52, 53)의 둘레를 둘러싸도록 나선형으로 또한 띠형으로 배치되어 있다. 믹서 본체(51)의 외부에는, 모터(57, 58)가 설치되어 있다. 모터(57, 58)는, 혼련축(52, 53)을 회전 구동시킨다.

콘크리트 믹서(50)에서, 믹서 본체(51) 내에 상기한 각 재료가 투입된다. 콘크리트 믹서(50)에서, 혼련축(52, 53)이 모터(57, 58)에 의해 둘레 방향으로 회전하게 된다. 이에 따라, 각 재료는, 블레이드(56)에 의해 혼합된다. 콘크리트 믹서(50)는, 블레이드들(56)이 띠형으로 연속하여 배치되어 있다. 따라서, 혼련물은, 블레이드(56)에 의해 원활하게 또한 비교적 단시간에 믹서 본체(51) 내부를 이동한다.

통상, 혼련시의 개시 직후에는, 재료에 점성이 적다. 각 재료가 교반되어 혼련 시간이 어느 정도 경과하면, 재료에 점성이 생긴다. 상기 콘크리트 믹서(50)에서, 점성이 높은 혼련물은, 띠형으로 배치되어 있는 블레이드(56)에 의해 들어 올려지지 않는다. 점성이 높은 혼련물은, 주로 블레이드(56)의 측면을 따라 이동한다. 종래의 콘크리트 믹서(50)에서는, 점성이 높은 혼련물에 대한 전단 효과가 적다는 문제점이 있었다.

또한, 재료가 블레이드(56)의 측면을 따라 운반되면, 도 12에 도시한 바와 같이, 믹서 본체(51)의 바닥부 및 블레이드(56)의 측면에서 재료(부호 M 참조)가 굴러가기 쉬워진다. 재료의 굴러가는 거리가 길어지면, 재료의 용적이 커진다. 이에 따라, 소위 반죽 덩어리를 발생시킨다. 반죽 덩어리는, 생콘크리트의 품질을 저하시키는 원인이 된다. 그 때문에, 콘크리트 믹서(50)에서는, 재료가 굴러가는 것을 최대한 억제할 필요가 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2008-212888호 공보

본 발명은, 상기한 사정 하에서 안출된 것이다. 본 발명은, 혼련되는 재료에 대한 교반 및 전단 효과를 높여 효율적으로 혼련할 수 있는 콘크리트 믹서를 제공하는 것을 그 과제로 한다. 또한, 본 발명은, 그 콘크리트 믹서를 이용한 생콘크리트 제조 장치를 제공하는 것을 그 과제로 한다.

본 발명의 제1 측면에 의해 제공되는 콘크리트 믹서는, 생콘크리트의 원료가 되는 복수의 재료를 수용할 수 있는 믹서 본체와, 상기 믹서 본체의 내부에 회전 가능하게 배치되는 혼련축과, 상기 복수의 재료를 교반하기 위한 복수의 교반용 패들을 구비하고, 상기 교반용 패들은, 상기 혼련축에 접속되는 아암 및 상기 아암의 선단에 설치되는 제1 블레이드를 갖고, 상기 복수의 교반용 패들의 상기 제1 블레이드들은, 상기 혼련축을 둘러싸도록 나선형으로 연속하여 배치되고, 연속하여 배치된 상기 제1 블레이드들 중, 인접하는 상기 제1 블레이드들 사이에, 상기 혼련축으로부터 멀어지는 방향을 향할수록, 상기 제1 블레이드들 끼리의 간격이 좁아지는 골부를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 콘크리트 믹서에 있어서, 상기 제1 블레이드는, 대략 활 형상으로 형성되고, 상기 골부는, 연속하여 배치되는 상기 제1 블레이드들의 단부면들이 서로 대향함으로써 형성되면 된다.

본 발명의 콘크리트 믹서에 있어서, 상기 복수의 교반용 패들 중 어느 하나의 상기 교반용 패들의 상기 혼련축의 축대칭 위치에, 대략 도끼형의 제2 블레이드를 가지며 그리고 상기 복수의 재료가 혼련된 후의 혼련물을 전단하기 위한 제1 전단용 패들이 설치되어 있으면 된다.

본 발명의 콘크리트 믹서에 있어서, 상기 복수의 교반용 패들 중 상기 믹서 본체의 상기 혼련축 방향의 한쪽 측면에 설치되는 상기 교반용 패들의 상기 혼련축의 축대칭 위치에는, 상기 혼련축에 접속된 아암 및 상기 아암의 측면을 따라 설치되는 대략 평판형의 제3 블레이드를 가지며 그리고 상기 혼련물을 상기 제3 블레이드의 회전 범위의 외측으로 송출하기 위한 제1 송출용 패들이 설치되어 있으면 된다.

본 발명의 콘크리트 믹서에 있어서, 상기 혼련축 상에 설치되는 교반용 패들을 더 구비하고, 상기 교반용 패들의 상기 혼련축의 축대칭 위치에는, 대략 도끼형의 제2 블레이드를 가지며 그리고 상기 복수의 재료가 혼련된 후의 상기 혼련물을 전단하기 위한 제2 전단용 패들이 설치되어 있으면 된다.

본 발명의 콘크리트 믹서에 있어서, 상기 혼련축 상에 설치되고, 상기 혼련축에 접속된 아암 및 상기 아암의 측면을 따라 설치되는 대략 평판형의 제3 블레이드를 가지며 그리고 상기 혼련물을 상기 제3 블레이드의 회전 범위의 외측으로 송출하기 위한 제2 송출용 패들을 구비하고, 상기 제2 송출용 패들의 상기 혼련축의 축대칭 위치에는, 상기 제2 송출용 패들과 동일한 구성이 되고 상기 혼련물을 상기 제3 블레이드의 회전 범위의 외측으로 송출하기 위한 제3 송출용 패들이 설치되어 있으면 된다.

본 발명의 콘크리트 믹서에 있어서, 상기 믹서 본체 내에는, 2개의 상기 혼련축이 병설되어 있고, 한쪽의 상기 혼련축에는, 상기 믹서 본체의 상기 혼련축 방향의 한쪽 측면으로부터 상기 복수의 교반용 패들, 상기 제2 전단용 패들 및 상기 제2 송출용 패들의 순으로 나란히 설치되어 있는 한편, 다른쪽의 상기 혼련축에는, 상기 믹서 본체의 상기 한쪽 측면으로부터 상기 제2 송출용 패들, 상기 제2 전단용 패들 및 상기 복수의 교반용 패들의 순으로 나란히 설치되어 있으면 된다.

본 발명의 콘크리트 믹서에 있어서, 상기 제1 송출용 패들이 설치된 상기 한쪽 혼련축에 대한 상기 다른쪽 혼련축의 병설 대칭 위치에는, 상기 제2 송출용 패들이 설치되고, 상기 한쪽 혼련축에 설치된 제1 송출용 패들과, 상기 다른쪽 혼련축에 설치된 제2 송출용 패들은, 90도의 위상차를 유지하는 가운데 역방향으로 상기 혼련축의 축 둘레로 회전하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 측면에 의해 제공되는 생콘크리트 제조 장치는, 본 발명의 제1 측면에 의해 제공되는 콘크리트 믹서를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 복수의 제1 블레이드는, 혼련축을 둘러싸도록 나선형으로 그리고 연속하여 배치되어 있다. 복수의 제1 블레이드 중, 인접하는 제1 블레이드들 사이에는, 골부를 갖는다. 골부 근방의 공간은, 교반용 패들이 회전하게 됨으로써 변칙적으로 유동한다. 재료도 그 공간에 따라 보다 변칙적으로 이동한다. 따라서, 본 발명의 콘크리트 믹서는, 혼련되는 재료에 대한 교반 및 전단 효과를 높일 수 있고, 혼련물을 효율적으로 혼련할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 콘크리트 믹서가 적용되는 생콘크리트 제조 장치의 개략 구성도이다.
도 2는, 콘크리트 믹서의 정면도이다.
도 3은, 콘크리트 믹서의 측면도이다.
도 4는, 콘크리트 믹서의 상면도이다.
도 5는, 콘크리트 믹서의 내부 구성을 도시한 사시도이다.
도 6은, 제1∼제3 교반용 패들을 도시하고, 혼련축의 축심 방향에서 본 도면이다.
도 7은, 제1∼제3 교반용 패들의 회전 상태를 도시한 도면이다.
도 8은, 제1∼제3 교반용 패들의 각 상태를 중복시킨 모식도이다.
도 9는, 제1∼제3 교반용 패들의 작용을 설명하는 도면이다.
도 10은, 제1∼제3 송출 패들의 작용을 설명하는 도면이다.
도 11은, 종래의 콘크리트 믹서의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 12는, 종래의 콘크리트 믹서의 작용을 설명하는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 관해, 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 1은, 생콘크리트 제조 장치(배처 플랜트)의 개략 구성을 도시한 도면이다. 도 1에 도시한 배처 플랜트(1)는, 본 발명의 콘크리트 믹서가 적용된다. 배처 플랜트(1)는, 생콘크리트를 제조하기 위한 장치이다. 생콘크리트의 구성 재료는, 자갈(조골재), 모래(세골재), 시멘트, 물 및 혼화제 등(이하, 이들을 총칭할 때에는 「혼련물」이라고 함)이다. 배처 플랜트(1)는, 벨트 컨베이어(2)를 구비하고 있다. 벨트 컨베이어(2)는, 골재를 저장하는 저장 사일로(도시 생략)로부터 골재를 운반한다. 벨트 컨베이어(2)에 의해 운반된 골재는, 턴 슈트(3: turn chute)에 의해 복수의 저장통(4)에 분배된다.

복수의 저장통(4)의 하측에는, 복수의 계량 호퍼(5)가 설치되어 있다. 계량 호퍼(5)는, 저장통(4)으로부터 배출되는 각 재료를 계량한다. 배처 플랜트(1)의 내부에는, 도시하지 않은 물 저장조가 설치되어 있다. 물 저장조는, 물을 저장한다. 물 저장조의 하측에는, 물 계량 호퍼(6)가 설치되어 있다. 물 계량 호퍼(6)는, 물을 계량한다.

각 계량 호퍼(5)의 하측에는, 원료 슈트(7)가 설치되어 있다. 원료 슈트(7)는, 각 계량 호퍼(5)로부터 배출되는 각 원료를 집약한다. 원료 슈트(7)의 하류측에는, 콘크리트 믹서(8)가 설치되어 있다. 각 재료는, 원료 슈트(7)로부터 배출된다. 물은, 물 계량 호퍼(6)로부터 송출된다. 콘크리트 믹서(8)는, 각 재료 및 물을 혼련한다. 콘크리트 믹서(8)의 하부에는, 콘크리트 호퍼(9)가 설치되어 있다. 콘크리트 호퍼(9)는, 콘크리트 믹서(8)에서 혼련되어 생성된 생콘크리트를 애지테이터 카(agitator car)(믹서 카, 도시 생략)에 투입한다.

도 2는, 콘크리트 믹서(8)의 정면도이다. 도 3은, 콘크리트 믹서(8)의 측면도이다. 도 4는, 콘크리트 믹서(8)의 상면도이다. 또한, 도 5는, 콘크리트 믹서(8)의 내부 구성을 도시한 사시도이다. 또, 도 4에서는, 믹서 본체(10)(후술)의 천장면을 생략하였다.

콘크리트 믹서(8)는, 자갈, 모래, 시멘트, 물 및 혼화제 등을 혼련한다. 콘크리트 믹서(8)는, 도 2∼도 4에 도시한 바와 같이, 믹서 본체(10)를 갖고 있다. 믹서 본체(10)는, 원하는 크기를 갖는다. 믹서 본체(10)의 내부에는, 제1 혼련축(11) 및 제2 혼련축(12)이 회전 가능하게 병설되어 있다. 제1 혼련축(11) 및 제2 혼련축(12)은, 소정 방향으로 연장된 대략 원기둥형으로 각각 형성되어 있다. 제1 혼련축(11) 및 제2 혼련축(12)은, 각각 상반된 방향으로 회전하게 된다. 예컨대, 제1 혼련축(11)은, 시계 방향으로 회전하게 된다(도 5의 화살표 C1 참조). 제2 혼련축(12)은, 반시계 방향으로 회전하게 된다(도 5의 화살표 C2 참조).

제1 혼련축(11)은, 제1 구동 모터(13) 및 제1 감속기(15)에 의해 회전 구동된다. 제1 구동 모터(13) 및 제1 감속기(15)는, 믹서 본체(10)의 정면에 부착되어 있다. 한편, 제2 혼련축(12)은, 제2 구동 모터(14) 및 제2 감속기(16)에 의해 회전 구동된다. 제1 구동 모터(13)는, 제1 혼련축(11)의 회전의 구동원이 된다. 제2 구동 모터(14)는, 제2 혼련축(12)의 회전의 구동원이 된다. 제1 감속기(15)는, 제1 구동 모터(13)의 구동력을 변화시킨다. 제2 감속기(16)는, 제2 구동 모터(14)의 구동력을 변화시킨다.

제1 구동 모터(13)의 출력축 및 제1 감속기(15)의 입력축에는, V 풀리(도시 생략)가 장착되어 있다. 제2 구동 모터(14)의 출력축 및 제2 감속기(16)의 입력축에는, V 풀리(도시 생략)가 장착되어 있다. 각 V 풀리에는, V 벨트(도시 생략)가 걸쳐져 있다. 제1 감속기(15)의 출력축은, 제1 혼련축(11)에 연결되어 있다. 제2 감속기(16)의 출력축은, 제2 혼련축(12)에 연결되어 있다. 또, V 풀리들 및 V 벨트들은, 제1 커버(17) 및 제2 커버(18)로 덮여 있다.

이 구성에 의해, 제1 구동 모터(13)의 구동력은, 제1 감속기(15)에 전달된다. 제2 구동 모터(14)의 구동력은, 제2 감속기(16)에 전달된다. 제1 감속기(15)의 출력은, 제1 혼련축(11)에 전달된다. 제2 감속기(16)의 출력은, 제2 혼련축(12)에 전달된다. 이에 따라, 제1 혼련축(11) 및 제2 혼련축(12)은 회전 구동된다.

또, 도 3에 있어서, 부호 19는, 물 계량 호퍼(6)로부터 송출되는 물의 공급구를 나타낸다. 부호 20은, 개폐 가능한 메인터넌스용 창을 나타낸다. 또한, 각 혼련축(11, 12)에는, 믹서 본체(10)의 내부에 있어서 카운터 피스(도시 생략)가 장착되어 있다. 이하의 설명에 있어서는, 카운터 피스를 포함시켜 혼련축(11, 12)이라고 한다.

제1 혼련축(11)에는, 제1 패들 모듈(21), 제2 패들 모듈(22) 및 제3 패들 모듈(23)이 각각 설치되어 있다. 제2 혼련축(12)에도, 제1 패들 모듈(21), 제2 패들 모듈(22) 및 제3 패들 모듈(23)이 각각 설치되어 있다. 제1 패들 모듈(21), 제2 패들 모듈(22) 및 제3 패들 모듈(23)은, 서로 상이한 형상의 패들을 구비한다. 여기서 패들 모듈이란, 복수의 패들(상세한 것은 후술)로 구성되는 패들군을 말한다.

제1 패들 모듈(21)은, 혼련물의 교반 및 전단을 효율적으로 행한다. 제1 패들 모듈(21)은, 「재료의 구름」을 억제하거나, 「재료의 빠짐」을 잘 하거나 한다. 여기서 「재료의 구름」이란, 재료가 믹서 본체(10)의 바닥부에 있어서 굴러가는 것을 말한다. 또한, 「재료의 빠짐」이란, 재료가 각 패들(또는 각 아암) 사이를 빠져나가 이동하는 것을 말한다.

제1 패들 모듈(21)은, 제1 교반용 패들(24), 제2 교반용 패들(25) 및 제3 교반용 패들(26)과, 제1 전단용 패들(27)과, 제1 송출용 패들(28)에 의해 구성되어 있다. 제1 교반용 패들(24), 제2 교반용 패들(25) 및 제3 교반용 패들(26)은, 주로 혼련물의 교반 및 전단을 행한다. 제1 교반용 패들(24), 제2 교반용 패들(25) 및 제3 교반용 패들(26)은, 각각 아암(29)과 블레이드(제1 블레이드)(30)로 이루어진다. 아암(29)은, 제1 혼련축(11)에 각각 접속되어 있다. 블레이드(30)는, 아암(29)의 선단에 설치되어 있다.

아암들(29)은, 제1 혼련축(11)의 축방향으로 소정의 간격을 두고 설치되어 있다. 아암들(29)은, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 혼련축(11)의 축심 방향에서 보아 대략 90도의 각도로 각각 원심 방향으로 연장되어 있다. 또, 도 6에서는, 제1 교반용 패들(24), 제2 교반용 패들(25) 및 제3 교반용 패들(26)만을 도시하고, 다른 패들은 생략되어 있다.

블레이드(30)는, 대략 활 형상의 평판으로 이루어진다. 보다 상세하게는, 블레이드(30)는, 2개의 개별 블레이드로 이루어진다. 블레이드(30)는, 각 개별 블레이드의 광폭의 일단면들 끼리 합쳐진 구성이다. 블레이드(30)는, 종래의 구성에 비해, 폭방향의 길이가 비교적 길게 형성되어 있다. 이에 따라, 블레이드(30)를 부착하기 위한 아암들(29)의 수가 적게 되어 있다. 또, 블레이드(30)는, 2개의 개별 블레이드가 일체적으로 형성되어 있어도 좋다.

제1 패들 모듈(21)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 교반용 패들(24), 제2 교반용 패들(25), 제3 교반용 패들(26)의 3개의 교반용 패들을 구비하고, 제1 교반용 패들(24)이 믹서 본체(10)의 제1 구동 모터(13)측의 내부 단부면 근방에 설치되어 있다. 제1 패들 모듈(21)은, 도 4에 도시한 좌측 방향을 향해 제2 교반용 패들(25), 제3 교반용 패들(26)의 순으로 이들이 설치되어 있다.

제1 교반용 패들(24), 제2 교반용 패들(25) 및 제3 교반용 패들(26)의 복수의 블레이드(30)는, 협폭의 단부면들 끼리 연속하면서 제1 혼련축(11)을 둘러싸도록 나선형으로 설치되어 있다. 복수의 블레이드(30)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 혼련축(11)의 축심 방향에서 보아 외측면이 원호형으로 형성되어 있다. 복수의 블레이드(30)는, 인접하는 블레이드(30) 사이에, 제1 혼련축(11)으로부터 멀어지는 방향을 향할수록, 블레이드(30)끼리의 간격이 좁아지는 골부를 갖는다(도 6의 부호 Q 참조). 여기서 골부는, 도 6에서는 대략 직각으로 되어 있다. 골부는, 예각이어도 좋고 둔각이어도 좋다.

제1 전단용 패들(27)은, 주로 혼련물을 전단한다. 제1 전단용 패들(27)은, 제2 교반용 패들(25)에 대하여 제1 혼련축(11)의 축대칭으로 설치되어 있다. 제1 전단용 패들(27)은, 아암(29)과 블레이드(제2 블레이드)(31)로 이루어진다. 아암(29)은, 제1 혼련축(11)에 접속되어 있다. 블레이드(31)는, 아암(29)의 선단에 설치되어 있다. 블레이드(31)는, 측면에서 보아 대략 도끼형으로 형성되어 있다. 대략 도끼형의 블레이드(31)의 선단은, 제1 혼련축(11)의 회전 방향을 향하고 있다. 블레이드(31)는, 제1 교반용 패들(24), 제2 교반용 패들(25) 및 제3 교반용 패들(26)의 블레이드(30)에 비해, 그 측면 면적이 약간 작게 되어 있다.

제1 송출용 패들(28)은, 혼련물을 후술하는 블레이드(제3 블레이드)(32)의 회전 범위의 외측으로 송출한다(상세한 것은 후술). 제1 송출용 패들(28)은, 제1 교반용 패들(24)에 대하여 제1 혼련축(11)의 축대칭으로 설치되어 있다. 제1 송출용 패들(28)은, 아암(29)과 블레이드들(32, 33)로 이루어진다. 아암(29)은, 제1 혼련축(11)에 접속되어 있다. 블레이드들(32, 33)은, 아암(29)을 따라 설치되어 있다. 블레이드(32)는, 아암(29)의 선단측에 설치되어 있다. 블레이드(32)는, 대략 도끼형으로 또한 대략 평판형으로 형성되어 있다. 블레이드(33)는, 제1 혼련축(11)측에 설치되고, 대략 직사각형으로 형성되어 있다.

제1 교반용 패들(24), 제2 교반용 패들(25) 및 제3 교반용 패들(26)은, 아암(29)의 선단에 블레이드(30)가 설치되어 있다. 이에 대하여, 제1 송출용 패들(28)은, 아암(29)의 전체에 블레이드들(32, 33)이 설치되어 있다.

제2 패들 모듈(22)은, 혼련물의 교반 및 전단을 행한다. 제2 패들 모듈(22)은, 제1 패들 모듈(21)보다 도 4에 도시한 좌측 방향으로 배치되어 있다. 제2 패들 모듈(22)은, 제4 교반용 패들(34)과, 제2 전단용 패들(35)로 이루어진다. 제4 교반용 패들(34)은, 제1 교반용 패들(24)과 동일한 구성으로 되어 있다. 제2 전단용 패들(35)은, 제1 전단용 패들(27)과 동일한 구성으로 되어 있다.

제3 패들 모듈(23)은, 혼련물을 블레이드(제3 블레이드)(32)의 회전 범위의 외측으로 송출한다(상세한 것은 후술). 제3 패들 모듈(23)은, 제2 패들 모듈(22)보다 더욱 도 4에 도시한 좌측 방향으로 배치되어 있다. 제3 패들 모듈(23)은, 제2 송출용 패들(36) 및 제3 송출용 패들(37)로 이루어진다. 제2 송출용 패들(36) 및 제3 송출용 패들(37)은, 이들이 서로 제1 혼련축(11)의 축대칭으로 설치되어 있다. 제2 송출용 패들(36) 및 제3 송출용 패들(37)은, 제1 송출용 패들(28)과 동일한 구성으로 되어 있다. 제2 송출용 패들(36) 및 제3 송출용 패들(37)은, 대략 도끼형의 블레이드(32)와 대략 직사각형의 블레이드(33)를 각각 갖고 있다.

제2 혼련축(12)은, 제1 혼련축(11)과 동일하게, 제1 패들 모듈(21), 제2 패들 모듈(22) 및 제3 패들 모듈(23)을 구비하고 있다. 다만, 제2 혼련축(12)에서는, 제1 패들 모듈(21), 제2 패들 모듈(22) 및 제3 패들 모듈(23)의 배열이 제1 혼련축(11)과 상이하다. 즉, 제1 혼련축(11)에서는, 제1 구동 모터(13)측으로부터 제1 패들 모듈(21), 제2 패들 모듈(22) 및 제3 패들 모듈(23)의 순으로 배열되어 있다. 한편, 제2 혼련축(12)에서는, 제2 구동 모터(14)측으로부터 제3 패들 모듈(23), 제2 패들 모듈(22) 및 제1 패들 모듈(21)의 순으로 배열되어 있다.

또한, 제1 혼련축(11)의 각 패들과 제2 혼련축(12)의 각 패들의 배치 위치를 대비한 경우, 제1 혼련축(11)의 제1 교반용 패들(24) 및 제1 송출용 패들(28)에 대한 제2 혼련축(12)의 병설 대칭 위치에, 제2 송출용 패들(36) 및 제3 송출용 패들(37)이 배치되어 있다. 또한, 제1 혼련축(11)의 제2 교반용 패들(25)에 대한 제2 혼련축(12)의 병설 대칭 위치에, 제4 교반용 패들(34) 및 제2 전단용 패들(35)이 배치되어 있다.

또한, 제1 혼련축(11)의 제4 교반용 패들(34) 및 제2 전단용 패들(35)에 대한 제2 혼련축(12)의 병설 대칭 위치에, 제2 교반용 패들(25) 및 제1 전단용 패들(27)이 배치되어 있다. 또한, 제1 혼련축(11)의 제2 송출용 패들(36) 및 제3 송출용 패들(37)에 대한 제2 혼련축(12)의 병설 대칭 위치에, 제1 교반용 패들(24) 및 제1 송출용 패들(28)이 배치되어 있다.

다음으로, 콘크리트 믹서(8)의 작용에 관해 설명한다.

원료 슈트(7)나 물 계량 호퍼(6)로부터, 자갈, 모래, 시멘트, 물 및 혼화제 등이 각각 콘크리트 믹서(8)에 투입된다. 콘크리트 믹서(8)에서는, 이들의 혼련이 시작된다. 구체적으로는, 제1 구동 모터(13) 및 제2 구동 모터(14) 및 제1 감속기(15) 및 제2 감속기(16)가 구동된다. 제1 혼련축(11) 및 제2 혼련축(12)이 회전하게 됨으로써, 상기 재료가 혼련된다. 이 때, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 혼련축(11)은 시계 방향으로 회전하게 된다(C1 참조). 제2 혼련축(12)은 반시계 방향으로 회전하게 된다(C2 참조).

이하에서는, 제1 혼련축(11) 둘레의 혼련 작용을 중심으로 서술한다. 제2 혼련축(12) 둘레의 혼련 작용도, 동일하게 이루어진다. 콘크리트 믹서(8)에서는, 제1 패들 모듈(21)의 제1 교반용 패들(24), 제2 교반용 패들(25) 및 제3 교반용 패들(26)의 각 블레이드(30)에 있어서, 제1 혼련축(11)측의 내측면에 골부(Q)를 갖고 있다. 그 때문에, 콘크리트 믹서(8)에서는, 혼련물의 교반 및 전단을 효율적으로 행할 수 있다.

도 7은, 제1 교반용 패들(24), 제2 교반용 패들(25) 및 제3 교반용 패들(26)이 회전한 상태를 제1 구동 모터(13)측에서 본 도면이다. 도 7은, 제1 혼련축(11) 및 제2 혼련축(12)이 예컨대 약 22.5도씩 회전했을 때의 상태를 도시하고 있다((a)∼(d) 참조). 도 8은, 도 7에 도시한 제1 교반용 패들(24), 제2 교반용 패들(25) 및 제3 교반용 패들(26)의 각 상태에서의 내측면을 중복시킨 모식도이다. 또, 도 8의 점선은, 각 패들의 내측면을 나타내고 있다.

이들 도면에 있어서, 예컨대 제1 혼련축(11)측의 믹서 본체(10)의 바닥부(도 8의 부호 U 참조)에서는, 제1 교반용 패들(24), 제2 교반용 패들(25) 및 제3 교반용 패들(26)이 회전하게 되는 것에 수반하여, 블레이드(30)의 골부(Q)가 시간의 경과와 함께 이동하게 된다(도 8의 부호 T1∼T3 참조). 또한, 이 골부(Q) 근방에서의 공간도, 시간의 경과와 함께 이동하게 된다. 그 때문에, 골부(Q)의 근방에서는, 블레이드(30)의 측면을 따라 이동하거나, 블레이드(30)의 골부(Q)를 넘어가도록 이동하거나 하는 공간이 생긴다. 즉, 골부(Q) 근방에서의 공간은 변칙적으로 유동하여, 소위 난류를 발생시키게 된다.

도 9는, 골부(Q)에서의 재료의 움직임을 도시한 도면이다. 제1 교반용 패들(24), 제2 교반용 패들(25) 및 제3 교반용 패들(26)이 회전하게 되면, 골부(Q) 근방에서의 공간은 변칙적으로 유동한다. 그 때문에, 그 공간 내에 있는 재료는, 블레이드(30)를 따라 운반되거나(도 9의 M1 참조), 블레이드(30)의 골부(Q)를 넘어가도록 하여 운반되거나(도 9의 M2 참조) 하면서 이동한다. 이와 같이, 재료가 블레이드(30)에 의해 운반됨으로써, 재료의 혼련물이 교반됨과 동시에, 블레이드(30)의 골부(Q)를 넘어감으로써, 혼련물을 가로지르도록 제1 혼련축(11) 둘레로 회전하는 블레이드(30)의 단부면이, 이 혼련물을 효율적으로 전단한다. 또, 도 9에서는, 설명의 편의를 위해, 재료를 모식적으로 도시하고, 또한 부분적으로 다른 기구 부재를 생략하고 있다.

종래의 콘크리트 믹서(50)의 구성에서는, 도 12에 도시한 바와 같이, 블레이드(56)가 띠형으로 배치되어 있었다. 콘크리트 믹서(50)에서는, 패들(54)이 회전하게 되었을 때의 구동 모터(57)측에서 본 블레이드(56)의 내측면의 궤적은 대략 원 형상이 된다(도 12의 점선 L1 참조). 그 때문에, 블레이드(56)에 의해 이동되는 공간은, 주로 블레이드(56)의 측면을 따라 이동된다.

이에 대하여, 믹서 본체(10)의 바닥부(U)(도 8 참조)에서는, 골부(Q) 근방에서의 공간이 시간의 경과와 함께 변칙적으로 유동한다. 그 때문에, 재료도 그 공간에 따라 보다 변칙적으로 이동된다.

통상, 혼련시의 개시 직후에는, 재료는 점성이 적기 때문에 교반된다. 그 후, 혼련 시간이 어느 정도 경과하여, 재료에 점성이 생긴 경우에, 재료는 전단된다. 콘크리트 믹서(8)에서는, 골부(Q)의 근방 공간이 변칙적으로 유동하기 때문에, 혼련물의 교반 및 전단을 거의 동시에 행할 수 있다. 따라서, 혼련물의 교반 및 전단을 효율적으로 행할 수 있고, 혼련물의 혼련 효과를 보다 높일 수 있다.

종래의 구성에서는, 재료가 블레이드(56)의 측면을 따르도록 굴러가, 「반죽 덩어리」를 발생시키는 경우가 있었다. 콘크리트 믹서(8)에서는, 골부(Q) 근방에서의 공간이 시간의 경과와 함께 변칙적으로 유동하는 것에 따라 재료가 이동한다. 그 때문에, 콘크리트 믹서(8)는, 「반죽 덩어리」를 발생시킬 가능성을 대폭 억제할 수 있다.

콘크리트 믹서(8)는, 블레이드(30)의 크기가 비교적 크다. 따라서, 콘크리트 믹서(8)는, 아암들(29)의 수가 종래의 구성에 비해 적게 되어 있다. 이에 따라, 아암(29)과 아암(29) 사이를 통과하는 재료가 많아져, 즉 「재료의 빠짐」을 향상시킬 수 있다.

콘크리트 믹서(8)는, 제2 교반용 패들(25)에 대하여 제1 혼련축(11)의 축대칭으로, 제1 전단용 패들(27)이 설치되어 있다. 콘크리트 믹서(8)는, 동일하게, 제4 교반용 패들(34)에 대하여 제1 혼련축(11)의 축대칭으로, 제2 전단용 패들(35)이 설치되어 있다. 이에 따라, 콘크리트 믹서(8)는, 혼련물의 교반과 전단을 교대로 행할 수 있어, 혼련 성능을 향상시킬 수 있다.

제1 패들 모듈(21) 부근에 있는 재료는, 제2 교반용 패들(25)에 의해 교반된다. 그 재료는, 제1 혼련축(11)이 반회전한 후에, 즉시 제1 전단용 패들(27)에 의해 전단된다. 또한, 제2 패들 모듈(22) 부근에 있는 재료는, 제4 교반용 패들(34)에 의해 교반된다. 그 재료는, 제1 혼련축(11)이 반회전한 후에, 즉시 제2 전단용 패들(35)에 의해 전단된다.

이와 같이, 제1 혼련축(11)이 1 회전하는 동안에, 교반, 전단이 교대로 반복해서 행해지기 때문에, 혼련물을 효과적으로 혼련할 수 있다. 또한, 교반, 전단이 교대로 반복해서 행해지기 때문에, 혼련 시간의 단축을 도모할 수 있다.

콘크리트 믹서(8)에서는, 제1 혼련축(11)측에 설치된 제1 송출용 패들(28)에 대한 병설 대칭 위치에, 제2 송출용 패들(36) 및 제3 송출용 패들(37)이 설치되어 있다. 따라서, 콘크리트 믹서(8)는, 재료를 체류시키지 않고 대량의 재료를 혼련할 수 있다.

예컨대, 도 10의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 혼련축(11)측에 있는 재료는, 제1 송출용 패들(28)에 의해 제2 혼련축(12)측으로 송출된다(화살표 P1 참조). 이 때, 제2 혼련축(12)측의 제3 송출용 패들(37)은, 하방향을 향하고 있다. 따라서, 제3 송출용 패들(37)은, 제1 송출용 패들(28)에 의해 송출된 재료를 받아들인 상태가 된다.

도 10의 (b)에 도시한 바와 같이, 제2 혼련축(12)이 약 90도 회전하게 되면, 제2 혼련축(12)측의 제3 송출용 패들(37) 부근에 있는 재료는, 제3 송출용 패들(37)에 의해 제1 혼련축(11)측으로 송출된다(화살표 P2 참조). 이 때, 제1 혼련축(11)측의 제1 교반용 패들(24)은, 하방향을 향하고 있다. 따라서, 제1 교반용 패들(24)은, 제3 송출용 패들(37)에 의해 송출된 재료를 받아들인 상태가 된다.

계속해서, 도 10의 (c)에 도시한 바와 같이, 제1 혼련축(11)이 약 90도 회전하게 되면, 제1 교반용 패들(24) 부근에 있는 재료는, 제1 교반용 패들(24)에 의해 제1 혼련축(11)의 축방향(도 10의 안쪽 방향)으로 송출된다. 왜냐하면, 제1 교반용 패들(24)은, 나선형으로 형성되어 있기 때문이다.

이와 같이, 재료가 제1 혼련축(11)의 축방향으로 송출되면, 제1 교반용 패들(24)의 내측에는 스페이스가 생긴다(사선부 S 참조). 이 때, 제2 혼련축(12)측의 제2 송출용 패들(36)은, 하방향을 향하고 있다. 제2 송출용 패들(36) 부근에는, 다른 재료가 존재한다. 왜냐하면, 제1 패들 모듈(21), 제2 패들 모듈(22)에 의해, 도 10의 안쪽 방향으로부터 앞쪽으로, 새롭게 다른 재료가 공급되기 때문이다.

도 10의 (d)에 도시한 바와 같이, 제2 혼련축(12)이 약 90도 회전하게 되면, 제2 혼련축(12)측의 제2 송출용 패들(36) 부근에 있는 재료는, 제2 송출용 패들(36)에 의해 제1 혼련축(11)측으로 송출된다(화살표 P3 참조). 그 후, 도 10의 (e)에 도시한 바와 같이, 제1 혼련축(11)이 약 90도 회전하게 되면, 제1 혼련축(11)측으로 송출된 재료(그 일부)는, 제1 송출용 패들(28)에 의해 제2 혼련축(12)측으로 송출된다(화살표 P4 참조).

이와 같이, 제1 혼련축(11) 및 제2 혼련축(12)이 약 90도 회전될 때마다, 제1 혼련축(11)측의 제1 송출용 패들(28)이나 제2 혼련축(12)측의 제2 송출용 패들(36) 및 제3 송출용 패들(37)에 의해, 재료는 제1 혼련축(11) 및 제2 혼련축(12)측으로 교대로 송출된다. 따라서, 콘크리트 믹서(8)는, 재료를 체류시키지 않고 대량의 재료를 혼련할 수 있다.

제3 송출용 패들(37)에 의해 제1 혼련축(11)측으로 송출된 재료는, 제1 혼련축(11) 및 제2 혼련축(12)이 1 회전할 때마다, 제1 교반용 패들(24)에 의해 제1 혼련축(11)의 축방향으로 송출된다. 따라서, 콘크리트 믹서(8)는, 도 10에 도시한 좌우 방향으로부터 안쪽 방향으로 재료를 효율적으로 순환시킬 수 있다. 그 때문에, 콘크리트 믹서(8)는, 재료의 혼련을 보다 효과적으로 행할 수 있다.

또한, 제1 송출용 패들(28), 제2 송출용 패들(36) 및 제3 송출용 패들(37)은, 믹서 본체(10)의 내부 단부면에 혼련물이 부착되는 것을 방지한다. 제1 송출용 패들(28), 제2 송출용 패들(36) 및 제3 송출용 패들(37)의 블레이드들(32, 33)은, 어느 것이나 믹서 본체(10)의 내부 단부면을 따르도록 설치되어 있다. 따라서, 제1 송출용 패들(28), 제2 송출용 패들(36) 및 제3 송출용 패들(37)이 회전하게 되면, 믹서 본체(10)의 내부 단부면을 따라 이동한다. 그 때문에, 제1 송출용 패들(28), 제2 송출용 패들(36) 및 제3 송출용 패들(37)은, 혼련 중에 믹서 본체(10)의 내부 단부면에 부착된 혼련물을 제거할 수 있다.

또, 본 발명의 범위는 전술한 실시형태에 한정되지 않고, 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위에서 여러가지의 변경을 행할 수 있다. 예컨대 상기 실시형태에서의 배처 플랜트(1), 콘크리트 믹서(8), 제1 혼련축(11), 제2 혼련축(12), 제1 패들 모듈(21), 제2 패들 모듈(22), 제3 패들 모듈(23), 제1 교반용 패들(24), 제2 교반용 패들(25), 제3 교반용 패들(26), 제4 교반용 패들(34), 제1 전단용 패들(27), 제2 전단용 패들(35), 제1 송출용 패들(28), 제2 송출용 패들(36), 제3 송출용 패들(37) 및 블레이드들(30, 31, 32) 등의 형태, 크기, 수량 및 구조 등은, 상기 실시형태에 한정되지 않고 적절히 설계 변경이 가능하다.

특히, 본 실시형태에 있어서는, 제1 패들 모듈(21)에는, 3개의 제1 교반용 패들(24), 제2 교반용 패들(25), 제3 교반용 패들(26)이 설치되었지만, 교반용 패들의 수는 이것에 한정되지 않는다. 그 때문에, 인접하는 블레이드들(30)에 의해 형성되는 골부(Q)의 수는, 상기 실시형태에 개시한 2개에 한정되는 것은 아니다.

1 : 배처 플랜트, 8 : 콘크리트 믹서, 10 : 믹서 본체, 11 : 제1 혼련축, 12 : 제2 혼련축, 13 : 제1 구동 모터, 14 : 제2 구동 모터, 21 : 제1 패들 모듈, 22 : 제2 패들 모듈, 23 : 제3 패들 모듈, 24 : 제1 교반용 패들, 25 : 제2 교반용 패들, 26 : 제3 교반용 패들, 27 : 제1 전단용 패들, 28 : 제1 송출용 패들, 29 : 아암, 30 : 블레이드(제1 블레이드), 31 : 블레이드(제2 블레이드), 32 : 블레이드(제3 블레이드), 34 : 제4 교반용 패들, 35 : 제2 전단용 패들, 36 : 제2 송출용 패들, 37 : 제3 송출용 패들

Claims (23)

1. 생콘크리트의 원료가 되는 복수의 재료를 수용할 수 있는 믹서 본체와,
   상기 믹서 본체의 내부에 회전 가능하게 배치되는 원기둥형의 혼련축과,
   상기 혼련축에 접속된 아암 및 상기 아암의 선단에 설치되는 복수의 제1 블레이드들을 포함하고, 상기 복수의 재료를 교반하기 위한 복수의 교반용 패들을 구비하며,
   상기 복수의 제1 블레이드들은,
   상기 혼련축을 둘러싸도록 나선형으로 연속하여 배치되고,
   상기 복수의 제1 블레이드들 중 인접하는 제1 블레이드들 끼리의 사이이며 이들의 상기 혼련축측에 골부를 갖는 것을 특징으로 하는, 콘크리트 믹서.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 복수의 교반용 패들 중 어느 하나의 교반용 패들의 상기 혼련축의 축대칭 위치에는,
   도끼형의 제2 블레이드를 가지며, 상기 복수의 재료가 혼련된 후의 혼련물을 전단하기 위한 제1 전단용 패들이 설치되는 것인, 콘크리트 믹서.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 복수의 교반용 패들 중 상기 믹서 본체의 한쪽 측면에 설치되는 교반용 패들의 상기 혼련축의 축대칭 위치에는,
   상기 혼련축에 접속되는 아암 및 상기 아암의 측면을 따라 설치되는 평판형의 제3 블레이드를 가지며, 상기 복수의 재료가 혼련된 후의 혼련물을 다른 상이한 위치로 송출하기 위한 제1 송출용 패들이 설치되는 것인, 콘크리트 믹서.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 교반용 패들과 상기 혼련축 상에서 정해진 간격을 두고 설치되고,
   상기 교반용 패들과 동일한 구성이며, 상기 복수의 재료를 교반하기 위한 다른 교반용 패들을 구비하고,
   상기 다른 교반용 패들의 상기 혼련축의 축대칭 위치에는,
   상기 복수의 교반용 패들 중 어느 하나의 교반용 패들의 상기 혼련축의 축대칭 위치에 설치되는 제1 전단용 패들과 동일한 구성이며, 상기 복수의 재료가 혼련된 후의 혼련물을 전단하기 위한 제2 전단용 패들이 설치되는 것인, 콘크리트 믹서.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 다른 교반용 패들과 상기 혼련축 상에서 정해진 간격을 두고 설치되고,
   상기 복수의 교반용 패들 중 상기 믹서 본체의 한쪽 측면에 설치되는 교반용 패들의 상기 혼련축의 축대칭 위치에 설치되는 제1 송출용 패들과 동일한 구성이며, 상기 혼련물을 다른 상이한 위치로 송출하기 위한 제2 송출용 패들을 구비하고,
   상기 제2 송출용 패들의 상기 혼련축의 축대칭 위치에는,
   상기 제2 송출용 패들과 동일한 구성이며, 상기 혼련물을 다른 상이한 위치로 송출하기 위한 제3 송출용 패들이 설치되는 것인, 콘크리트 믹서.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 믹서 본체 내에는, 2개의 상기 혼련축이 병설되고,
   상기 2개의 상기 혼련축 중 어느 하나의 혼련축에는, 상기 믹서 본체의 한쪽 측면으로부터 상기 복수의 교반용 패들, 상기 다른 교반용 패들 및 상기 제2 송출용 패들의 순으로 나란히 설치되는 한편,
   상기 2개의 상기 혼련축 중 다른 어느 하나의 혼련축에는, 상기 믹서 본체의 한쪽 측면으로부터 상기 제2 송출용 패들, 상기 다른 교반용 패들 및 상기 복수의 교반용 패들의 순으로 나란히 설치되는 것인, 콘크리트 믹서.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 제1 송출용 패들이 설치되는 상기 2개의 상기 혼련축 중 어느 하나의 혼련축에 대한 상기 2개의 상기 혼련축 중 다른 어느 하나의 혼련축의 병설 대칭 위치에는, 상기 제2 송출용 패들이 설치되고,
   상기 2개의 상기 혼련축 중 어느 하나의 혼련축에 설치된 제1 송출용 패들과, 상기 2개의 상기 혼련축 중 다른 어느 하나의 혼련축에 설치된 제2 송출용 패들은,
   상기 각 혼련축의 축심 방향에서 보아 서로 직교하는 원심 방향으로 연장되는 것인, 콘크리트 믹서.
8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 블레이드는, 활 형상으로 형성되고,
   상기 골부는, 상기 제1 블레이드들의 좌우 단부면들이 서로를 따름으로써 형성되는 것인, 콘크리트 믹서.
9. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 기재된 콘크리트 믹서를 구비하는 것을 특징으로 하는, 생콘크리트 제조 장치.
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