JP7009386B2 - コンクリートドラム内の偏心性蓄積物の検出 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリートの混合、そしてより具体的には、空のドラムの偏心的挙動的挙動に基づいてコンクリート配送車のミキサードラム内の硬化コンクリート蓄積物を検出する新規の方法およびシステムに関する。

本発明者らは、コンクリートミキサードラムの内部で硬化するコンクリート（以後「蓄積物（ｂｕｉｌｄｕｐ）」という。）は、多くの、そしてしばしば相互に関連したやり方でコンクリートの製造および配送に悪影響を与える場合がある、と考える。

まず、第一に、前記硬化コンクリートは前記トラックに対する余分な重量を意味する。この余分な重量は、輸送中の燃料効率を低下に導き、並びに前記ミキサードラムを回転するための増加したエネルギー消費をもたらす場合がある。この余分な重量はまた、ターン中または交通の多様な別の地点で前記トラックのバランスを失わせる場合があるために、前記車両の運転の安全性を低下させる。極端な場合には、前記トラックは転覆して、重傷または致死をもたらす場合がある。

本発明者らは、前記硬化コンクリートの蓄積物はまた、投入（ｌｏａｄｉｎｇ）およびバッチ処理時間（ｂａｔｃｈｉｎｇ ｔｉｍｅ）を不必要に長びかせる可能性があるために、ミキサードラム内の容量処理能力（ｖｏｌｕｍｅ ｃａｐａｃｉｔｙ）を低下させて、混合および投入効率の低下をもたらす場合がある、と考える。

混合効率の低下はまた、不均質な性状を有するコンクリート投入物の混合をもたらす場合があるかも知れない。前記コンクリートミックスは不均質な場合には、特にスランプ（ｓｌｕｍｐ）および強度に関して建設現場における品質の問題を有する可能性がある。

本発明者らは更に、前記ミキサードラム内の硬化コンクリート蓄積物は、バッチ処理および配送操作中に前記トラック運転手または工場の現場監督により、容易には検出可能でない、と考える。しばしば、前記硬化コンクリートの最大の蓄積物は、前記ミキサードラムの腹部に（ｂｅｌｌｙ ｐｏｒｔｉｏｎ）、従って視線から外れた位置にある場合がある。硬化コンクリートが前記ドラムから「削り取られた（ｃｈｉｐｐｅｄ ｏｕｔ）」後でも、前記硬化コンクリートは数日以内に再度、急速に蓄積する可能性がある。多くのプラントにおいて、トラック運転手は、前記ドラムのラベルを付けた彼らのトラックを会社のブランドを広告する位置に駐車するように指示される。前記ドラムは同じ位置に維持されるため、前記ドラム内に残留する軟練コンクリートは、前記ドラムの腹部（ｂｅｌｌｙ）中に沈殿して、毎回、同じ場所に蓄積して、急速に蓄積物を形成する傾向がある。

前記配送トラック内における硬化コンクリートの蓄積物の「削り取り」の工程は危険である。この操作は、作業者が、前記ドラムの回転軸の周囲に螺旋状に取り付けられた混合ブレード上またはそれらに沿うように、前記ドラムの内部周辺の様々な円周の場所に位置する可能性がある前記の堆積した蓄積物を取り除くために、携帯用削岩機（ｊａｃｋ－ｈａｍｍｅｒｓ）を携えて前記ドラム内に入り込むことを要求する。傷害の危険性は、恐らく、特に、作業者の頭部または四肢の上に垂下する硬化コンクリートの塊が携帯用削岩機の操作により外れ易くなる、前記ドラム内部の蓄積物の量に比例する。

コンクリートの蓄積の課題を解決する従来の試みは、どれくらいの量の蓄積物が生じたか、そして前記蓄積物の問題にいつ対処するべきかを決定する点に関して、十分な精度を
提供してこなかった。例えば、（本発明の共同譲受人が所有する）特許文献１においてＫｏｅｈｌｅｒらは、配送トラックのコンクリートミキサードラムを回転するために要する油圧は、それが前記の回転しているドラムの腹部内で前記ブレードの上部を流動するときの軟練コンクリートをモニターし、分析するために使用される可能性があることを教示した（特許文献１参照）。エネルギーの波形は、ドラム１回転当り多数の標本抽出率（ｓａｍｐｌｉｎｇ ｒａｔｅｓ）を使用することにより、前記軟練物が前記ドラム内で回転しているブレード上を流動するときに分析される可能性がある。

他方、本発明者らは、蓄積物は湿ったコンクリートのモニターによって所望される精度を伴って対処されることはできないと考える。問題の一部は、湿ったコンクリートの投入物が前記ドラム内にバッチ投入されると、前記運転手の第１の優先度は、それを顧客に配送することであるという点である。トラックが軟練コンクリートを新たに投入された後に、前記運転手が前記配送を中止して、トラックを洗浄することはありそうにない。もう一つの問題は、軟練コンクリートの投入物が前記ドラム内にバッチ投入された後には、硬化した蓄積物の存在は前記ドラム上の重量の増加により隠れる場合があることである。

従って、コンクリート配送車の前記ミキサードラム内の硬化されたコンクリートの蓄積物を検出し、測定するための新規方法およびシステムが非常に必要とされる。
米国特許第８，９６０，９９０号明細書

発明の概要
先行技術のアプローチの欠点を克服するために、本発明は、軟練コンクリートを実質的に含まない（または空の）コンクリート配送トラックの、コンクリートミキサードラム内の硬化コンクリートの蓄積物を検出する方法およびシステムを提供する。

言い換えると、本発明は、回転可能なコンクリートミキサードラムが実質的に空の状態にあるときのその偏心の分析を伴う。本発明者らは、この空の状態を、前記ミキサードラムが以下：前記ドラムが０ないし０．１立方ヤード（０ないし０．７５ｍ³）［そしてより好ましくは０ないし０．５立方ヤード（０ないし０．３７ｍ³）］の、軟練セメント質材料、または前記ミキサードラムに付着せず、従って前記ドラムの回転時に前記ドラム内で移動しない別の材料を含む緩い材料、を含むときのような、量的な用語で、「ゼロのもしくは無視可能な投入物」を有すると説明する。

本発明が有効であるためには、前記ミキサードラム内に、最少量の、そしてより好ましくはゼロ量の（例えば、配送後に）あらゆる戻ってきた軟練コンクリートあるいは、砂利（石）または別の緩い硬化コンクリート片のようなあらゆる別の緩い材料が存在しなければならない。

ミキサードラム内の硬化されたコンクリートの蓄積物を検出するための本発明の典型的な方法は、（ａ）前記ミキサードラム内に、内壁と、前記内壁上に取り付けられた少なくとも２枚のブレードとを有する、回転可能なコンクリートミキサードラムを提供する工程（前記ミキサードラムは、０．０ないし１．０立方ヤード（０．０ないし０．７５ｍ³）［そしてより好ましくは０．０ないし０．５立方ヤード（０．０ないし０．３７ｍ³）］の軟練セメント質材料および前記ミキサードラムに付着しない材料（以後、「ゼロのもしくは無視可能な投入物を有するミキサードラム」と記載される）を有し、ゼロのもしくは無視可能な投入物を有するコンクリートミキサードラムは、油圧ポンプ駆動モーターにより等回転速度で回転され、前記モーターは、前記ポンプにより駆動される作動液（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｆｌｕｉｄ）を使用して第１の向きに前記モーターをチャージさせるための第１の側および、前記ポンプに作動液を戻すための第２の側を有する）、（ｂ）前記第
１の側における作動液圧を測定するためのセンサーを使用し、前記第２の側における作動液圧を測定するためのセンサーまたは両側上のセンサーを使用して、一定の回転速度（回転速度は好ましくは、＜１．０ＲＰＭであり、そしてより好ましくは＜０．５ＲＰＭである）においてゼロのもしくは無視可能な投入量を有する前記ミキサードラムの、少なくとも２回の継続した完全な２回転（例えば、≧７２０度の回転）期間中に、時間の関数としての油圧を測定して、それにより圧力／時間のデータ曲線（継続的回転により前記ドラムを回転するために要するエネルギーに対応する）を得る工程、（ｃ）工程（ｂ）から得られる通りの前記の検出された圧力／時間のデータ曲線が、保存された偏心閾値に到達しもしくはそれを超過する偏心的挙動を表示するとき、並びに、偏心的挙動が、保存された偏心閾値または限界に到達しもしくはそれを超過する場所、を決定する工程、（ｄ）前記ミキサードラムが、前記の保存された偏心閾値に到達しもしくはそれを超過したというアラームまたは表示を提供する工程：を含む。

前記の得られた圧力／時間のデータ曲線がスプリアス（ｓｐｕｒｉｏｕｓ）現象（例えば、前記配送トラック上の油圧モニターの精度をゆがめる穴または凸凹の地形上を運転するトラック）のみを反映しないように、前記コンクリートミキサードラムの少なくとも２回転、そしてより好ましくは少なくとも１０ないし２０回以上の継続回転を完了しなければならない。

本発明の典型的なシステムは、コンクリートを実質的に含まない配送トラック上のコンクリートミキサードラムをモニターするための前記の方法の工程を実施するようにプログラムされたプロセッサーユニットと、前記プロセッサーユニットと連絡可能で、油圧ポンプを使用して前記ミキサードラムを回転するために使用される、油圧モーターのチャージ側、ディスチャージ側または両側上の油圧値を連絡するために有効な、少なくとも１基、そして好ましくは２基の油圧センサーおよび前記コンクリートミキサードラムの回転速度を検出するための少なくとも１基のセンサーと、前記ミキサードラム内の硬化コンクリート蓄積物が許容され得ない偏心状態に到達したときを決定するための、１個以上の、事前に設定された偏心閾値を保存する、アクセス可能なメモリー位置と連絡可能なプロセッサーと、前記運転手、システムオペレーター、現場監督または別の職員に、偏心（蓄積物）の閾値が到達されもしくは超過されたことを信号で知らせるためのアラーム、モニターその他の表示手段とを含む。

本発明の別の利点および特徴は、更に詳細に以下に説明される。

本発明の利点および特徴の正しい認識は、図面と一緒に、好ましい実施態様の以下の説明を考慮することによって、更に容易に理解される場合がある。

図１は、油圧ポンプは、軟練コンクリートを実質的に含まないコンクリートミキサードラムを回転するモーターを駆動するために使用され、そして前記チャージ（ｃｈａｒｇｅ）側、ディスチャージ（ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）側またはチャージおよびディスチャージ両側上の１種以上の油圧は、ミキサードラムの動きの偏心が、保存された偏心閾値（または限界）に到達しもしくはそれを超過するときを測定し（ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ）、そして前記偏心閾値が到達されもしくは超過されたことを前記プロセッサーにより決定されるときにアラームまたは別の表示を起動するようにプログラムされたプロセッサーユニットに連絡する１基以上の圧力センサーにより、継続的ドラム回転期間中に経時的にモニターされる、本発明の典型的なシステムのブロック図である。 図２は、無視可能な硬化コンクリート蓄積物と８立方ヤード（９ｍ³）の軟練コンクリートとを有するコンクリートミキサードラムの毎分２回転（ＲＰＭ）における継続回転中の、経時的な油圧のチャージ圧力（グラフの上部に連続線で示されたデータ曲線）および油圧のディスチャージ圧力（点線でグラフの下部に示されるデータ曲線）のグラフである。 図３は、硬化コンクリート蓄積物を有し、軟練コンクリートを含まない、コンクリートミキサードラムの２ＲＰＭにおける連続回転中の、経時的な油圧のチャージ圧力（グラフの上部に連続線で示されたデータ曲線）およびディスチャージ圧力（点線でグラフの下部に示されるデータ曲線）のグラフである。 図４は、軟練コンクリート（または別の緩い材料）を含まず、無視可能な硬化コンクリート蓄積物を含む、ミキサードラムの２ＲＰＭにおける連続回転中の、経時的な油圧のチャージ圧力（グラフの上部に連続線で示されたデータ曲線）および油圧のディスチャージ圧力（グラフの下部に点線で示されるデータ曲線）のグラフである。 図５は、前記チャージおよびディスチャージ圧力のデータ曲線が多くの地点で交差する（重複する）、軟練コンクリートを実質的に含まない（空の）（そして別の緩い材料を含まない）が、感知可能な量の硬化コンクリート蓄積物を有するミキサードラムの２ＲＰＭにおける連続回転中の、経時的な油圧のチャージ圧力（グラフの上部に延伸する連続線で示されたデータ曲線）および油圧のディスチャージ圧力（点線で示されるデータ曲線）のグラフである。 図６は、前記チャージおよびディスチャージ圧力のデータ曲線が交差せず、そして前記チャージ圧力のデータ曲線が前記中心に対してかなり対称性である（例えば、「非偏心性」であると言える場合がある）、軟練コンクリート（またはあらゆる別の緩い材料）を含まず、そして無視可能な硬化コンクリート蓄積物を有する、ミキサードラムの完全な３６０度回転中の（２ＲＰＭにおける）、油圧のチャージ圧力（連続線で示されるデータ曲線）および油圧のディスチャージ圧力（点線で示されるデータ曲線）の円グラフである。 図７は、前記チャージおよびディスチャージ圧力のデータ曲線が交差し（そして重なり）、そして更に、前記チャージ圧力のデータ曲線が、前記円グラフの中心に対して極めて非対称性である（例えば、それは「偏心性」であると言える場合がある）、軟練コンクリート（またはあらゆる別の緩い材料）を含まないが、認識可能な量の硬化コンクリート蓄積物を有するミキサードラムの完全な３６０度回転中の（２ＲＰＭにおける）油圧のチャージ圧力（連続線で示されるデータ曲線）および油圧のディスチャージ圧力（点線で示されるデータ曲線）の円グラフである。 図８は、前記回転するコンクリートドラムは無視可能な量の硬化コンクリート蓄積物を有し、そして当初は軟練コンクリートを含まないが、その後、コンクリートバッチを製造するための砂利、セメントおよび水を投入される（ｌｏａｄｅｄ）、投入事象中の前記チャージ側およびディスチャージ側における油圧のグラフであり、前記グラフは、ドラム速度が約２ＲＰＭから１６ＲＰＭに増加される前後、そして更に投入の前後にも、前記ディスチャージ側の圧力に、相対的にほとんど変動差を示さない［１平方インチ当たり±５ポンド（ＰＳＩ）（約±０．３５ｋｇ／ｃｍ²）］。 図９は、前記ドラムは認識可能な硬化コンクリート蓄積物を有し、そして当初は、軟練コンクリートを含まないが、砂利、セメントおよび水を投入後に、ミキサードラムの速度が２ＲＰＭから約１５ＲＰＭに増加後に、そして投入の前後にも、油圧の目覚ましい変動差が生じることが示される、投入事象中の前記チャージおよびディスチャージ側における油圧のグラフである。 図１０は、前記ドラムは軟練コンクリートを実質的に含まないときの前記チャージ側で測定される油圧の振幅（１０ないし２０ＲＰＭ）に基づき、そして前記ドラムは削り取られて前記蓄積物を取り除いた後に測定されるとおりの実地の蓄積物に比較される、ドラム内の予測された硬化コンクリート蓄積物のグラフである。 図１１は、前記ミキサードラム（軟練コンクリートおよび別の緩い材料を実質的に含まない）内の蓄積物を測定し、報告するための典型的な工程を概説するチャートである。

好ましい実施態様の詳細な説明
本発明は、本発明の範囲内のバリエーションを示す多様な典型的な実施態様が示される添付図を参照して、以下に、更に詳細に説明される。しかし、本開示は、多くの異なる形態に具現されてもよく、そして本明細書に説明されそして／または示された実施態様に限定されるものと解釈されるべきではない。これらの実施態様は、本開示を完全で徹底的にさせることができ、そして本発明の範囲を当業者に完全に伝えるために提供される。

用語「コンクリート」は、セメント（しばしば、石灰、細粒炭（ｆｌｙ ａｓｈ）および／または顆粒化爆破粉炭（ｇｒａｎｕｌａｔｅｄ ｂｌａｓｔ ｆｕｒｎａｃｅ ｓｌａｇ）のようなポゾラン材料を含む）、砂利（例えば、砂、小石）、並びに、場合により１種以上の化学添加剤、例えば、作業性その他の物性論的特徴を増加するための可塑剤、凝結促進剤（ｓｅｔ ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ）、凝結遅延剤、空気混入剤、脱気剤、軟練物収縮抑制剤（ｐｌａｓｔｉｃ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｒｅｄｕｃｅｒ）、（鉄筋のため）腐食抑制剤、またはその軟練状態もしくは硬化状態のいずれであれ、前記コンクリートの特性を変更するための別の添加剤を表わす。

本明細書で使用される用語「軟練コンクリートを実質的に含まない（または空である）」は、営業的コンクリート配送活動に関連してもっとも良く理解される。コンクリート配送トラックは典型的には、１日２４時間を通して連続的に使用されることはない。コンクリートの最初の状態は、ある地点において、ある２４時間の期間の最後の投入とその次の２４時間の最初の投入との間に数時間があるために、「当日の最初の投入前」と述べられる場合がある。当日の最初の投入前には、前日から残されたあらゆるコンクリートは通常、硬化状態にあり（すなわち、それは前記ミキサードラムが回転されるときに流動もしくは移動しない）、そしてこの状態では、前記コンクリート配送トラックのミキサードラムはほとんど、「ゼロのもしくは無視可能な量の軟練」コンクリートを含むと言われる場合がある。

しかし、これに対する例外は、翌日の使用のための前記コンクリートの軟練性を維持するために前記残留コンクリートに大量の凝結遅延剤が添加されるときであり、そして、このような場合には、前記凝結遅延されたコンクリートの量が１立方ヤード（０．７５ｍ³）以上である場合は、軟練コンクリートの量は、前記ミキサードラム内の硬化コンクリートの蓄積物が存在するか否か、そしてそれが許容され得ない量の蓄積物であるか否かを決定するための、本発明の方法およびシステムの能力を、別な場合には妨げまたは打ち負かす場合があるために、この場合には、前記ミキサードラムは、軟練コンクリートを実質的に含まないと考えることはできない。

従って、本発明の目的のために、本発明者らは、ゼロのもしくは「無視可能な量の」軟練コンクリート（砂利または、前記ドラムの内壁から削り取った緩い硬化コンクリート片のようなあらゆる別の緩い材料を含む）を、０ないし１．０立方ヤード（０ないし０．７５ｍ³）［そしてより好ましくは０．０ないし０．５立方ヤード（０．０ないし０．３７ｍ³）］の範囲内にある、と考える。この量は、容量分析により定量することが比較的容
易であり、そして少なくとも８立方ヤード（６ｍ³）以上の投入量（ｌｏａｄ ｃａｐａｃｉｔｙ）を有するコンクリート配送トラック上に近年使用される油圧センサーの誤差の範囲内にある。

翌日まで軟練性を保持するために凝結遅延剤を投入されたミキサードラム内の、あらゆる戻された軟練コンクリート（または、十分に排出（ｃｈａｒｇｅｄ）または洗浄されずに、作業可能なまたは流動可能な状態で残留するコンクリート）は、１．０総立方ヤード（０．７５ｍ³）以下［そしてより好ましくは０．５総立方ヤード（０．３８ｍ³）以下］であることが好ましい。

本発明の方法およびシステムは、前記コンクリート配送産業に営業的に使用されている装置、例えば、油圧センサー、センサーからの情報を受け取るためのプロセッサー等を使用する場合がある。

図１に示されるように、「概要」の項で説明される工程を実施するようにプログラムされる場合がある本発明の典型的システムは、前記ミキサードラム１０内に内壁１２と、前記内壁１２上に取り付けられた少なくとも２枚の混合ブレード（１３には唯一枚が示される）とを有するコンクリートミキサードラム１０、油圧ポンプ１８により駆動されるモーター１６、並びに前記ポンプ１８により駆動される作動液を使用して第１の向きに前記モーターをチャージする（ｃｈａｒｇｅ）ための第１の側（２０）および前記ポンプ１８に作動液を戻すための第２の側（２１）を含む。第１のセンサー２２は、前記チャージ側２０上の油圧を測定するために使用され、そして第２のセンサー２３は前記ディスチャージ側２１上の油圧を測定するために使用される。コンピュータープロセッサーユニット２５は、前記センサー２２および２３に接続され、そして前記ミキサードラム１０の継続的回転中の時間の関数としての油圧を測定し、そして、本明細書に更に詳細に説明される通りに、ミキサードラムの動きの偏心が、プロセッサーにアクセス可能なメモリー３０内に保存されている保存済み偏心の閾値に到達しもしくはそれを超過するときを決定するようにプログラムされる。リアルタイムの圧力／時間のデータ曲線に基づいて計算される偏心が、前記の保存された偏心閾値（３０）に到達しもしくはそれを超過したことが見いだされる場合は、前記プロセッサー２５はアラーム、モニターまたは別の表示装置（３５と指定されている）を始動して、運転手、システムオペレーター、建設現場の監督、管理者または別の職員、配送センター（ｄｉｓｐａｔｃｈ ｃｅｎｔｅｒ）、コントロールセンターまたは遠隔地に、前記の保存済み偏心閾値（または限界）が到達されもしくは超過されたことを知らせるようにプログラムされる。それを削り取り、そしてさもなければ、別の配送トラックと交換する場合があるように、これは、運転手または監督者（例えば、品質コントロール監督）に前記配送トラックを作業から外させると考えられる。

前記に要約された通りに、コンクリートミキサーのための油圧駆動システムは、前記ミキサードラム１０を回転するための油圧ポンプ－モーターの組み合わせ物１８／１６からなる。前記ポンプ１８は典型的には、出力がトラックエンジンの速度に基づいて変動する場合がある前記トラックエンジン（図示されていない）からの動力取り出し装置（ＰＴＯ）の駆動軸により駆動される。前記油圧モーター１６は、固定容量形（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｔｙｐｅ）であり、そして圧力センサー２２および２３の接続および／または取り付け用の入口（ｐｏｒｔｓ）を含む。前記圧力センサー２２および２３は、前記ドラム内の前記コンクリート投入物のスランプまたは別の物性論的特性を計算するために油圧をモニターする、自動化スランプモニターシステムに使用されるものと同一物であってもよい。様々なエンジン速度の影響を克服し、調整可能なミキサードラム１０の速度を提供するために、前記ポンプ１８は好ましくは可変容量形であり、そして手動もしくは電気的排気制御装置（図示されていない）と一緒に使用される。

上述の通りに、前記油圧モーター１６は通常、「チャージ（ｃｈａｒｇｅ）」口および「ディスチャージ（ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）」口と呼ばれる場合がある２個以上の入口２２および２３を含む。（前記油圧ラインは図１において２４および２６と指定されている）。概して、前記「チャージ」の向きに前記ミキサードラム１０を回転するエネルギーが増加するに従って、前記チャージ口上の油圧２２は、前記「ディスチャージ」口上の油圧２３よりも、更に有意に増加する。反対に、前記ディスチャージの向きに前記ミキサードラム１０を回転するために要するエネルギーが増加するに従って、前記ディスチャージ口上の油圧２３は前記チャージ口上の油圧２２よりも、更に有意に増加する。

好ましくは可変容量形の前記ポンプ（例えば、前記ポンプの速度および／または容量を制御する場合がある）は前記作動液を移動させて、順次、前記モーターを駆動する。近年のトラックのデザインにおいて、前記作動液の流速は大部分の場合、前記トラックのスロットル（ガスペダル）の使用および各シリンダーストロークに対して設定された排気量（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｖｏｌｕｍｅ）により影響を受ける。一旦これらの変数が設定されると、前記ポンプは定速で作動液を移動すると考えられる。前記ポンプの流速は前記モーターの速度、および順次、前記ドラムの回転速度を制御する。前記ミキサードラムがコンクリートを実質的に含まず、そして定速で回転しているときに、前記ドラムが偏心性蓄積物をもたない場合は、前記モーターはそれにも拘わらず重い塊を回転しているために（前記ドラム自体がほぼ２トン以上の重さを有するので）、前記チャージ圧力は常に、前記ディスチャージ圧力より高いと考えられる。しかし、前記ドラムが偏心性蓄積物を有し、次に前記回転の底部（地面に最も近距離にある）で前記の塊を伴って始動するときは、前記重量は前記モーターの活動に抵抗している（重力が前記ドラムの動きに逆らって働いている）ために、前記モーターは、前記塊が上方に持ちあげられる時に圧力の増加を感知する。前記の偏心の重力が前記回転の上部のその頂点に達した後に、前記ポンプからの流れは前記モーターを定速でチャージ向きに押出すと考えられるが、前記偏心の塊は今度は落下している（重力が前記ドラムの動きと一緒に作動している）。前記モーターは前記ポンプからの作動液の流れと同様の速度で流れるのみであると考えられるので、前記モーターはもはや更に早くは進行せず、その代わりに落下している塊に抵抗しているために、前記ディスチャージの圧力センサーは増加する（ｉｎｃｒｅａｓｅ）と考えられる。

前記コンクリートのレディーミックスの配送トラック上に、自動化コンクリートの物性論的モニターシステムを使用することは必須ではないが、前記ミキサードラムが軟練コンクリート（および以前に考察された通りの別の移動可能物体）を実質的に含まない本発明の方法を実施するためには、そのシステムが使用されることは好ましい。ＧＣＰ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ．，６２ Ｗｈｉｔｔｅｍｏｒｅ Ａｖｅｎｕｅ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，Ｍａｓｓａｃｈｅｓｅｔｔｓ ０２１４０の完全所有関連会社（ａｆｆｉｌｉａｔｅ ｃｏｍｐａｎｙ）ＶＥＲＩＦＩ ＬＬＣから利用可能な、市販のコンクリート管理システムは、本発明により、本発明の方法を実施し、そのシステムを具現化するために適すると判断される。回転速度感知およびモニターを処理する装置を伴う自動化コンクリートモニターシステムは、米国特許第８，１１８，４７３号、第８，０２０，４３１号、第８，７４６，９５４号、第８，９８９，９０５号明細書、米国特許出願第１３／８１８，０４６号、米国特許第８，４９１，７１７号、第８，７６４，２７３号、米国特許出願第１４／０５２，２８９号（米国特許公開ＵＳ／２０１４－０１０４０６６－Ａ１として公開）、米国特許出願第１４／０５２，３１０号（ＵＳ／２１０４－０１０４９７２－Ａ１として公開）、米国特許出願第６１／９７９，２１７号（国際公開第２０１５１６０６１０Ａ１として公開）、国際公開第２０１５／０７３８２５Ａ１号パンフレット等に記載されている。

自動化コンクリートモニターシステムはスランプをモニターするために知られているが、本発明は、スランプ、スランプフロー、降伏応力、粘度および別の物性論的パラメーターを含む別の物性論的パラメーターのモニター期間中に適用可能であることは理解されると考えられる。本明細書に使用される用語「スランプ」は代替的に別な物性論的測定値を表わす場合がある。本発明は、「スランプ」が表示されている場合でも、別の物性論的パラメーターのモニターをも対象とすることは理解されなければならない。米国特許第８，７６４，２７２号明細書は、混合ドラム内のコンクリートのチクソトロピー並びにスランプおよび降伏応力をモニターするための自動化システムを開示しており、他方、米国特許第８，８１８，５６１号明細書は、スランプフローをモニターするためのシステムを開示している。従って、軟練（湿った、未硬化の）コンクリートの多様な物性論的特性をモニターするシステムは、本発明に従う軟練コンクリートを実質的に含まない（空の）ミキサードラム内の硬化コンクリートの蓄積物を検出し、測定するために使用される場合がある。

前記ミキサードラム１０の回転速度は、好ましくは、電界効果センサーを通過する磁石の環状配列を使用することによるような、前記ミキサードラム上に取り付けられた１種以上の加速度計、磁石またはロータリーエンコーダーか、イートン（Ｅａｔｏｎ）センサーのような、前記システムプロセッサーに出力信号を提供するその他の既知の手段かを使用して測定される場合がある。典型的な速度感知装置は、前記に引用された通りの、本出願の共同譲受人が所有する、Ｒｉｃｈａｒｄ Ｊｏｒｄａｎらの国際公開第２０１５／０７３８２５Ａ１号パンフレットに教示された、ジャイロスコープの回転モニターシステムである。ジャイロスコープ担持モニターシステムはＣａｍｂｒｉｄｇｅ， Ｍａｓｓａｃｈｅｓｅｔｔｓ，ＵＳＡのＶｅｒｉｆｉ ＬＬＣから市販されている。本発明の更なる典型的な実施態様は、回転速度のようなドラムの回転状態を測定するためのセンサーとして、好ましくは加速度計と組み合わせたジャイロスコープの使用を含む。

図２ないし１０は前記チャージ側とディスチャージ側（例えば前記コンクリート配送トラックの油圧モーター上のチャージ口とディスチャージ口にある）上のセンサーを使用する、油圧モニターのグラフ表示である。これらの表示は、前記ドラム内の無視可能なおよび無視不可能な（認識可能な）硬化コンクリートの蓄積物の効果をグラフにより示し、本項における後記の「実施例」中に説明される。

前記に要約されたように、ミキサードラム内の硬化コンクリートの蓄積物を検出する典型的な方法は、（ａ）前記のミキサードラム１０内に内壁１２と、前記内壁１２上に取り付けられた少なくとも２枚のブレード（例えば１３に指定）とを有する回転可能なコンクリートミキサードラム１０を提供する工程（前記ミキサードラム１０は、０．０ないし１．０立方ヤード（０．０ないし０．７５ｍ³）［より好ましくは０．０ないし０．５立方ヤード（０．０ないし０．３７ｍ³）］の軟練セメント質材料および前記ミキサードラム１０に付着しない緩い（ｌｏｏｓｅ）材料（以後、「ゼロのもしくは無視可能な投入物を有するミキサードラム」と記載される）を有し、ゼロのもしくは無視可能な投入物を有する前記コンクリートミキサードラム１０は、油圧ポンプ１８により駆動されるモーター１６により等回転速度で回転され、前記モーター１６は、前記ポンプ１８により駆動される作動液を使用して第１の向きに前記モーター１６をチャージするための第１の側２０および前記ポンプ１８に作動液を戻すための第２の側２１を有する）と、（ｂ）前記第１の側２０における作動液の圧力を測定するためのセンサー２２、前記第２の側２１における作動液の圧力を測定するためのセンサー２３、または（より好ましくは）両側上のセンサーを使用して、一定の回転速度（好ましくは、＜１．０ＲＰＭ、そしてより好ましくは、＜０．５ＲＰＭ）においてゼロのもしくは無視可能な投入物を有する前記ミキサードラム１０の少なくとも２回の継続した完全な回転（≧７２０度の回転）期間中の、時間の関数としての油圧を測定して、圧力／時間のデータ曲線を得る工程と、（ｃ）工程（ｂ）から得られる通りの前記の感知された圧力／時間のデータ曲線が、保存された偏心の閾値（図１の３０に指定）に到達しもしくはそれを超過する偏心的挙動を示すとき、および偏心的挙動が、保存された偏心閾値（または限度）に到達しもしくはそれを超過する場所を決定する工程と、（ｄ）前記ミキサードラムが、前記の保存された偏心閾値（または限界）に到達しもしくはそれを超過したというアラームまたは表示閾値（図１の３５に指定）を提供する工程とを含む。

本発明の典型的な実施態様において、前記アラームまたは表示３５は、（ｉ）硬化したコンクリートの蓄積物（ｂｕｉｌｄｕｐ）が検出されるという視覚的表示またはディスプレイ（前記コンクリートミキサードラムが取り付けられている車両の運転手に示すモニターまたは視覚的アラームのような）と、（ｉｉ）硬化したコンクリートの蓄積物が閾値限度を超過したという通知（例えば、前記コンクリートプラントの管理者に対する）と、（ｉｉｉ）コンクリート品質管理マネージャーまたはオペレーション担当マネージャーに対する、蓄積物が検出されたことおよび、場合により、検出された蓄積物の量の通知とを含む場合がある。例えば、前記アラームまたは表示はスマートフォンモニターの形態でもよい。あるいはまた、前記トラック運転室内のモニターディスプレイを使用して、検出される蓄積物の存在または量の視覚的アラームまたはグラフ表示その他の視覚的表示を提供する場合がある。

前記の通りに、本発明の典型的な方法およびシステムは、前記ミキサードラムが軟練コンクリートおよびあらゆる別の緩い材料を実質的に含まない場合に最適に機能すると考えられる。「実質的に含まない」は、前記ミキサードラムが０．０ないし１．０立方ヤード（０．０ないし０．７５ｍ³）［そしてより好ましくは０．０ないし０．５立方ヤード（０．０ないし０．３７ｍ³）］の砂の砂利、粗い石の砂利または、前記ミキサードラムの内面に付着しない緩い硬化コンクリートを含むことを意味し、そしてより好ましくは、前記ミキサードラム内に軟練コンクリートまたは別の緩い材料は含まれないと考えられる。

次に、本発明のシステムおよび方法は、最も正確には、前記ミキサードラム内の蓄積物の存在および量までも検出すると考えられる。本発明者らは、ミキサードラムの動きの偏心が存在するかどうか、および場合により、前記ドラム内の蓄積物の量に相関する可能性がある偏心の量を決定するために、少なくとも３つの異なる典型的な手順が使用される場合があると考える。（Ａ）第１の、最も好ましい手順は、前記チャージ側、前記ディスチャージ側、または前記チャージ側とディスチャージ側両方において感知された油圧の振幅（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）を測定する工程を含み、（Ｂ）第２の手順は、前記チャージ側における完全なドラム一回転にかかる油圧を、前記ディスチャージ側における同一の完全なドラム回転にかかる油圧に比較する工程を含み、（Ｃ）第３の手順は、前記圧力が前記の極（グラフの中心）からの距離を表わしそして前記ドラムの回転角が角座標を表わす極座標において、前記チャージ側の完全なドラムの一回転に対する油圧をプロットすることにより作成される前記形態のｘ軸およびｙ軸に関する断面二次モーメント間の比率を計算する工程、あるいは、前記圧力が前記の極からの距離を表わしそして前記ドラムの回転角が前記角座標を表わす極座標において、前記ディスチャージ側の完全なドラムの一回転に対する前記油圧をプロットすることにより作成される前記形態の重心（ｃｅｎｔｒｏｉｄ）を測定する工程を含む。

第１の手順Ａに関して、「振幅（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）」は多くの方法で定義される場合がある。前記圧力センサーの信号は、油圧値のグラフ表示における正弦波のギザキザとして視覚化される場合がある何かのノイズ（スプリアス・データ）を発生すると考えられ（例えば、図２および４を参照されたい）、前記ノイズはこれらの値に望ましくない影響を有する場合があるので、「絶対」値、すなわち前記正弦波の最大値および最小値を使用することは余り好ましくない（例えば、図２ないし５を参照されたい）。一つの完全なドラム回転のスパンにわたる油圧値の、例えば第５番目および９５番目の百分率（例えば平均値）を表わす可能性がある値を使用することはより好ましく、これらの値はノイズによ
り歪曲される可能性が、より少ない。従って、本明細書で使用される用語「振幅」は、その指標が「絶対」であろうとなかろうと、正弦波の高さのあらゆる指標を表わす場合がある。前記振幅を測定するために望ましい、または適当な方法を選択することは、使用者またはプログラムされるシステムの選択による。

手順Ｂに対して具体的に記載されたようなまだ更なる実施態様において、前記ミキサードラムの偏心は、前記チャージ側の完全なドラムの一回転にかかる油圧を、前記ディスチャージ側における同一の完全なドラムの一回転に対する油圧に比較する工程に基づいて評価される場合がある。本項の末尾に提供される「実施例」中で更に考察される通りに、前記プロセッサーは、前記チャージ側で感知される油圧値が、前記ディスチャージ側で検知される油圧値と交差または重複するときを感知するようにプログラムされる場合がある。（「清浄な」ドラムの図４および感知可能な蓄積物を有するドラムの図５を比較されたい）。チャージ圧力とディスチャージ圧力間の交差または重複の発生は前記システム処理により使用されて、硬化したコンクリートの蓄積物が発生しそして除去されなければならないというアラームまたは表示を始動させる場合がある。

ドラム回転の偏心を測定するために手順Ｂを使用する更なる典型的な実施態様において、前記プロセッサーは、前記チャージ圧力およびディスチャージ圧力に対して感知される前記平均またはピークの油圧が、相互の、事前に設定された距離内に入る（例えば、図４および５に示される遠く離れたグラフおよび重複するグラフ間のどこかに）ときに、偏心が存在することを決定するようにプログラムされる場合がある。

手順Ｃについて前記の通りに、ミキサードラムの動きの偏心は、前記圧力が前記極からの距離を表わし、記ドラムの回転角が前記角座標を表わす極座標において、前記チャージ側の完全なドラムの一回転に対する油圧をプロットすることにより作成される形態のｘ軸およびｙ軸両方に関する断面二次モーメント間の比率を計算する工程、あるいは、油圧が前記の極からの距離として表わされるかまたは測定可能でありそして前記ドラムの回転角が角座標を表わす極座標において、前記ディスチャージ側の完全なドラム一回転に対する油圧をプロットすることにより作成される形態のｘ軸およびｙ軸両方に関する断面二次モーメント間の比率を計算する工程、に基づいて決定される場合がある。物理学における一つの標準的考え方、断面二次モーメントは、

［式中、Ｉ_xは前記ｘ軸に関する断面二次モーメントであり、Ｉ_yは前記ｙ軸に関する断面二次モーメントであり、Ａは前記形態Ｒの面積である］：として計算される（例えば、図６ないし７を参照されたい）。

まだ更なる典型的な実施態様において、前記プロセッサーは、前記ミキサードラム内の偏心（蓄積物）が許容され得ないという決定に基づいて、前記ドラム内に検知される前記硬化コンクリート蓄積物のグラフ表示、数または、量の別の表示のようなアラームまたは表示を起動するようにプログラムされる。これは、圧力／時間のデータがリアルタイムのドラム回転に対して作成されるときに、これが、保存された圧力／時間曲線に比較される場合があり、そして前記の関連した蓄積物の量が、例えばモニターまたはラップトップまたはスマートフォンのスクリーンにより表示される場合があるように、関連した油圧／時間のデータ曲線と硬化コンクリート蓄積物の様々な量を経験的に関連づける工程と、これらの関連をプロセッサーにアクセス可能なメモリー中に保存する工程とにより実施される
場合がある。コンクリート蓄積物の量は、前記トラックからこの蓄積物を削り取り、そしてその容量を測定する工程により決定されると考えられる。

本発明の更なる典型的な実施態様において、前記圧力／時間のデータ曲線が得られる前記の（空の）ミキサードラムの偏心の決定は、好ましくは前記最大ドラム回転速度の５０％を超え、そしてより好ましくは９０％を超える、定速で前記ドラムを回転することにより実施される。

戻された軟練コンクリートが前記ミキサードラムから排除される本発明のまだ更なる典型的な実施態様において、前記ドラムの正常な状態（ｈｅａｌｔｈｙ ｓｔａｔｕｓ）を維持する補助のために、前記軟練コンクリートが除去された後に、前記ミキサードラム内に１種以上の凝結遅延添加化学薬品を導入することは好ましい。まだ更なる典型的な実施態様において、前記プロセッサーは、前記トラックの「洗浄作業」の間の期間のような時間の関数としての前記ミキサードラム内の硬化コンクリートの蓄積物の量を、ラップトップのスクリーンモニター、スマートフォンのスクリーンまたは別のモニターのような視覚的ディスプレイ上に示すようにプログラムされる。

図１１は、前記システムプロセッサーが偏心のミキサードラムの動きの程度を決定するようにプログラムされる方法をフロー図様式で示す。前記過程は最初に、前記ドラムが投入されているか否かを、前記ドラムを回転するために要する油圧の量に基づいて決定する場合がある（２）。投入物が感知されない場合（４）は、前記プロセッサーは次に、継続的ドラム回転に対する油圧およびドラム速度を測定する（６）。圧力が直近のドラム回転周期にわたり安定であり（８）、そしてドラム速度が直近の回転中安定であり（１０）そして特定の速度許容範囲内にある（１２）場合は、油圧およびドラム速度値（センサーから得られるような）は前記プロセッサーにより使用され、蓄積物の存在および場合により前記の偏心または蓄積物の量を決定する（１４）。この偏心または蓄積物の量は、以前の配送から以前に得られた値（トラックが空である期間に得られた）または最近の配送のために事前に得られた値（投入前）を使用して平均される場合がある（１８）。

投入事象が検出された場合（２）は、前記システムプロセッサーは以前の配送から得られた、直近に計算された蓄積物の値（投入前の状態）を使用し（２０）、それを閾値に比較して、前記閾値が超過されたかどうかを知る（２２）。２２において前記閾値が超過された場合は、スランプのモニターが前記トラック上に使用されているスランプ測定装置を停止する（２４）か、前記運転手に警告する（２６）か、管理者（例えばプラントオペレーションマネージャーまたは品質管理者）に警告する（２８）か、スランプモニターシステムが本発明により使用される前記のスランプの計算を変更または修飾する（３０）か、またはそれらの組み合わせかのうちの一つが、起こる可能性がある。

本発明は、本明細書に、限られた数の実施態様を使用して説明されるが、これらの特定の実施態様は本明細書の別の場所に説明され、特許請求の範囲に記載される通りに、本発明の範囲を限定することは意図されていない。説明された実施態様からの修正物および変形が存在する。より具体的には、前記の請求される本発明の実施態様の具体的な例証として以下の実施例が与えられる。本発明は下記実施例中に示される具体的な詳細に限定はされないことが理解されなければならない。

本実施例において、両方が８立方ヤード（０．７３ｍ³）のコンクリートを含む２つの回転ミキサードラムは毎分２回転（ＲＰＭ）の定速で回転され、そしてほぼ４回転にわたる経時的チャージ圧力およびディスチャージ圧力が図２および３において比較される。

図２において、無視可能な蓄積物を含むドラムの圧力／時間の動きが認められ、他方、図３において、前記ドラムは感知可能な蓄積物を有する。

図２および３に対するチャージ圧力の変動差（ｖａｒｉａｔｉｏｎ）はそれぞれ、１平方インチ当り±６０ポンド（ＰＳＩ）（±４．２ｋｇ／ｃｍ²）および±１００（ＰＳＩ）（±７ｋｇ／ｃｍ²）である。前記のチャージ圧力の変動差間の相違は、別の因子（例えばドラムの形態、混合の割合）を含むときは検知困難である場合がある。図２および３に対するディスチャージ圧力の変動差は両方とも約±５ＰＳＩ（±０．３５ｋｇ／ｃｍ²）である。

蓄積物の状態は前記の２個のドラム間で有意に異なるが、振幅のような回転の変動差の比較は、必ずしも常に蓄積物の存在またはその程度の明確な表示を提供するわけではない。

更に、両方の図は明確に前記チャージ圧力とディスチャージ圧力間の分離を示す、すなわち２つの信号間には交差は存在しない。その結果、前記ドラムがコンクリートを実質的に含まないわけではないときは、前記の油圧信号に基づいて蓄積物を推察することは困難である場合がある。

本実施例において、両方とも軟練コンクリートを実質的に含まない２つの回転ミキサードラムは、４回転にわたり２ＲＰＭの定速で回転され、図４と５において比較される。

図４は前記ドラム内に無視可能な蓄積物を示し、他方、図５は前記ドラム内の感知可能な蓄積物を示す。図４と５に対する前記チャージ圧力の変動差はそれぞれ、±２０ＰＳＩ（±１．４ｋｇ／ｃｍ²）および±２００ＰＳＩ（±１４ｋｇ／ｃｍ²）である。更に、図４と５の前記ディスチャージ圧力の変動差は±５ＰＳＩ（±０．３５ｋｇ／ｃｍ²）および±１００ＰＳＩ（±７ｋｇ／ｃｍ²）である。これらは、実施例１に比較されると、変動差間により大きな差が存在する。図４は前記チャージおよびディスチャージ圧力間に交差を示さないが、図５は各完全なドラム各回転以内の前記チャージ圧力とディスチャージ圧力間に、２つの交差（および重複）を示す。前記ドラムがコンクリートを実質的に含まないことはないときに、前記油圧信号に対する蓄積物の影響は明白になる。

仮定的例として、システムを以下の工程をたどるようにプログラムする場合がある。第１に、前記ディスチャージ圧力の振幅（継続的ドラム回転に対するピークマイナス谷）を測定する。前記ドラムが無視可能な蓄積物を有する実施例１において、これは５ＰＳＩ（０．３５ｋｇ／ｃｍ²）と計算されると考えられ、他方、前記ドラムが感知可能な蓄積物を有する実施例２においては、これは１００ＰＳＩ（７ｋｇ／ｃｍ²）と計算されると考えられる。次にこの値をトラックのタイプにより左右される場合がある事前に保存された閾値に比較されると考えられる。この値が１０ＰＳＩ（０．７ｋｇ／ｃｍ²）と設定されてプロセッサーにアクセス可能なメモリー内に保存される場合は、前記オペレーターその他の関係者（ｅｎｔｉｔｉｅｓ）は前記システムプロセッサーにより、実施例２に対する蓄積物の存在に対して警告されると考えられるが、実施例１に対しては警告されない。

更なる典型的な実施態様として、前記振幅測定法に対する代替物として前記チャージ圧力とディスチャージ圧力との比較が使用される場合がある。再度、無視可能な蓄積物を有するドラムを使用する実施例１において、各継続的回転に対する、前記チャージ圧力マイナス前記ディスチャージ圧力は０ＰＳＩ（０ｋｇ／ｃｍ²）を超える値をもたらすと考えられる。しかし、感知可能な蓄積物を含むドラムを使用する実施例２においては、各回転
において、前記ディスチャージ圧力は前記チャージ圧力より大きい場合が起こる。その結果、前記チャージ圧力マイナス前記ディスチャージ圧力は、一貫して各回転に対して、ある地点で、０ＰＳＩ未満の値を生じると考えられる。この事例に対しては、前記回転のいずれかの地点で、前記チャージ圧力マイナス前記ディスチャージ圧力の差が０ＰＳＩ未満である場合は、蓄積物が表わされる可能性がある。

別の典型的な実施態様において、前記閾値は５０ＰＳＩ（３．５ｋｇ／ｃｍ²）のような、より大きい数値である可能性がある。実施例１に対するチャージ圧力とディスチャージ圧力との最少差は、アラームを始動させないと考えられる８５ＰＳＩ（５．９５ｋｇ／ｃｍ²）であり、他方、実施例２において前記の最少の差は、前記閾値の８５ＰＳＩ（５．９５ｋｇ／ｃｍ²）より低い－１５０ＰＳＩ（－１１．９ｋｇ／ｃｍ²）であると考えられ、従って過剰な蓄積物に対するアラームを起動させる。

前記の実施例２に説明された２つのドラムから得られた前記圧力／時間データは、極座標系を使用してプロットされるときに、貴重な洞察（ｉｎｓｉｇｈｔｓ）を提供する場合がある。極座標系を使用してプロットされるときに、ドラム１回転に対する前記圧力値は、前記ドラムの回転角に関して視覚化される場合がある。座標系が前記ミキサードラムの円周の物理的位置付けと関連づけることができる場合は、図６および７は、油圧のサイクルが起こる場所を示唆する。

実施例２に説明されるように、両方のドラムは軟練コンクリートを実質的に含まず、２ＲＰＭで回転している。図６は、無視可能な蓄積物を含むドラムを示し、他方、図７は感知可能な蓄積物を含むドラムを示す。再度、図６において、前記チャージ圧力とディスチャージ圧力間に交差は存在しない。しかし、図７においては、前記チャージ圧力とディスチャージ圧力間の交差は明白に識別される。更に、蓄積物をもたないドラムは、蓄積物を含むドラムに比較して、より対称性の（もしくはより集中した）円グラフを示す。一つの典型的な実施態様において、これは、ｘ方向およびｙ方向に関する断面二次モーメントを比較することにより定量化される場合がある。前記断面二次モーメントは、

［式中、Ｉ_xはｘ軸に関する断面二次モーメントであり、Ｉ_yはｙ軸に関する断面二次モーメントであり、Ａは形態Ｒの面積である］：と計算される。これらの等式を使用して、実施例１に対しては、Ｉ_x／Ｉ_y＝０．７１であるが、他方、実施例２に対してはＩ_x／Ｉ_y＝６．１であるＩ_xとＩ_y間の比率が計算される場合がある。これは前記断面二次モーメントの比率において有意差である。

より具体的には、実施例１は実施例２より単一性（１）により近い。物理的には、これは、蓄積物を含むドラムは、蓄積物を含まないドラムに対するよりも、一回転に対して、より高度な偏心性の圧力分布を経験していることを意味する。

本発明の更なる典型的な方法およびシステムにおいて、硬化コンクリート蓄積物の前記ドラム内の量およびそれぞれの場所を示すために、視覚的ディスプレイが使用される。これは好ましくは、極座標を使用して実施される。

別の仮定的実施例として、システムを、以下の工程を実行するようにプログラムさせる
場合もある。最初に、継続回転上のチャージ圧力を、前記の極がゼロ圧力でありそして前記角度の値が１回転に対するドラムの角度を表わす極座標にプロットされる場合がある。各継続回転に対するｘ軸およびｙ軸両方に関する断面二次モーメント（ｓｅｃｏｎｄ ｍｏｍｅｎｔｓ ｏｆ ｉｎｅｒｔｉａｓ）間の比率は、前記閉鎖形態に対して計算される場合がある。実施例１において、前記比率は０．７１であり、他方、実施例２に対する前記比率は６．１である。これらの比率は、再度、トラックのタイプにより左右される場合がある事前に保存された閾値と比較される場合がある。仮定的閾値の条件は、前記比率が０．５ないし１．５の範囲内にある場合は、蓄積物は無視可能であると推定されるものであるという可能性がある。しかし、前記比率が０．５未満または１．５を超える場合は、前記オペレーターその他の関係者（ｅｎｔｉｔｉｅｓ）は蓄積物の存在に対して警告されると考えられる。このような条件を使用して、蓄積物は実施例２には警告されるが、実施例１には警告されない。

本実施例において、当初は軟練コンクリートを含まない２つの回転ドラムに、砂利、水およびセメントを投入する。前記ドラム速度と一緒に、前記チャージ圧力およびディスチャージ圧力の両方を図８および９にプロットする。

図８は、無視可能な蓄積物を含むドラムの速度に対する圧力を示し、他方、図９は、感知可能な蓄積物を含むドラムの速度に対する圧力を示す。図８において、全時間に対する前記ディスチャージ圧力の変動差はほぼ±５ＰＳＩ（±０．３５ｋｇ／ｃｍ²）であり、そして２ないし１６ＲＰＭの速度変化中は変化せず、またそれは投入事象中にも変化しないことが認められる場合がある。他方、図９においては、前記ディスチャージ圧力の変動差は、５ＲＰＭの速度で１平方インチ当り約±１２５ポンド（ＰＳＩ）（±８．７５ｋｇ／ｃｍ²）であり、そして前記ドラム回転速度が１５ＲＰＭに増加すると、±４０ＰＳＩ（±２．８ｋｇ／ｃｍ²）に低下する。更に、投入事象中には、前記ディスチャージ圧力の変動差は再度±５ＰＳＩ（±０．３５ｋｇ／ｃｍ²）に低下し、無視可能な蓄積物を含む前記ドラムに対するものと同様である。

これは、速度の変化および投入作業の両方の期間中の、蓄積物を検知する本発明の能力を示す。

本実施例において、トラックから削り取られた蓄積物の前記の量と、異なる量の蓄積物を含む、異なる、空のミキサードラムに対する、高速における最大および最少チャージ圧力間の差との間の関連性が明らかになった（ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ）。

次に前記の関連性を、空のドラム信号に適用し、その結果は図１０にプロットされる。図から認められるように、相関点は前記の線の近位に落ち、予測された蓄積物は実地の蓄積物に等しい。

本発明は本明細書では、本明細書の別の場所に記載され、請求される通りに、本発明の範囲を限定することは意図されていない、限定された数の説明的実施態様を使用して説明されている。前記の説明された実施態様からの修正物およびバリエーションが存在する場合がある。本発明は、前記に示される具体的な詳細に限定はされないことは理解されなければならない。

Claims (18)

1. ミキサードラム内の硬化コンクリートの蓄積物を検出する方法であって、
   （ａ）ミキサードラム内に、内壁と、前記内壁上に取り付けられた少なくとも２枚のブレードとを有する、回転可能なコンクリートミキサードラムを提供する工程（前記ミキサードラムは、０．０ないし１．０立方ヤード（０．０ないし０．７５ｍ ³ ）の前記ミキサードラム内壁に付着しない軟練セメント質材料（以後、「ゼロのもしくは無視可能な投入物（ｌｏａｄ）」という）を有し、ゼロもしくは無視可能な投入物を有する前記コンクリートミキサードラムは、油圧ポンプにより駆動されるモーターにより等回転速度で回転され、前記モーターは、前記ポンプにより駆動される作動液を使用して第１の向きに前記モーターをチャージさせるための第１の側と、前記ポンプに作動液を戻すための第２の側、との２つの側を有する）と、
   （ｂ）第１の側における作動液圧を測定するための第１のセンサーと、第２の側における作動液圧を測定するための第２のセンサーとを使用して、等回転速度において、ゼロもしくは無視可能な投入物を有する前記ミキサードラムの、少なくとも２回の継続する完全回転期間中の、時間の関数としての油圧を測定して、それにより前記第１の側の前記第１のセンサーと前記第２の側の前記第２のセンサーを使用して圧力／時間のデータ曲線を得る工程と、
   （ｃ）工程（ｂ）から得られる感知された前記圧力／時間のデータ曲線が、保存された偏心の閾値に到達しもしくはそれを超過する偏心的挙動を表わすのはいつか、を決定する工程と、
   （ｄ）前記コンクリートドラムの偏心的挙動が、前記の保存された偏心の閾値に到達しもしくはそれを超過することが決定された後に、コンクリート蓄積物が検出されたというアラームまたは表示を提供する工程とを含む、
   方法。
2. 工程（ｃ）において、偏心的挙動は、以下の手順：
   Ａ．前記ポンプにより駆動される作動液を使用して第１の向きに前記モーターをチャージさせるための第１の側、前記ポンプに作動液を戻すための第２の側、または第１の側と第２の側両方において感知される油圧の振幅（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）を測定する手順と、
   Ｂ．前記ポンプにより駆動される作動液を使用して第１の向きに前記モーターをチャージさせるための第１の側における完全なドラムの一回転にかかる油圧を、前記ポンプに作動液を戻すための第２の側における同一の完全なドラムの回転にかかる油圧と、比較する手順と、
   Ｃ．前記圧力が極からの距離を表わしそして前記ドラムの回転角が角座標を表わす極座標において、前記ポンプにより駆動される作動液を使用して第１の向きに前記モーターをチャージさせるための第１の側における完全なドラムの一回転に対する油圧をプロットすることにより作成される形態（ｓｈａｐｅ）に対する、ｘ軸およびｙ軸両方に関する断面二次モーメント（ｓｅｃｏｎｄ ｍｏｍｅｎｔ ｏｆ ａｒｅａ）間の比率を計算する手順、あるいは、前記圧力が前記の極からの距離を表わしそして前記ドラム回転角が角座標を表わす極座標において、前記ポンプに作動液を戻すための第２の側における完全なドラムの一回転に対する油圧をプロットすることにより作成される形態の重心（ｃｅｎｔｒｏｉｄ）を測定する手順と
   の少なくとも１項に基づいて決定される、請求項１に記載の方法。
3. ミキサードラムの動きの偏心は、前記第１の側、前記第２の側、または前記第１の側と第２の側との両方において感知される、油圧の振幅を測定する工程に基づいて決定される、請求項２に記載の方法。
4. 前記振幅は、前記第１の側における経時的油圧の最高値と最低値間の絶対差として計算されるか、または、前記振幅は前記第２の側における経時的油圧の最高値と最低値間の絶対差として計算される、請求項３に記載の方法。
5. ミキサードラムの動きの偏心は、前記第１の側における完全なドラムの一回転に対する油圧を、前記第２の側における前記の同一の完全なドラムの回転に対する油圧と比較する工程に基づいて決定される、請求項２に記載の方法。
6. ミキサードラムの動きの偏心は、前記圧力が前記の極からの距離を表わしそして前記ドラムの回転角が前記角座標を表わす極座標において、前記第１の側における完全なドラムの一回転に対する油圧をプロットすることにより作成される形態のｘ軸およびｙ軸両方に関する断面二次モーメント間の比率を計算する工程か、または、前記圧力が前記の極からの距離を表わしそして前記ドラムの回転角が前記角座標を表わす極座標において、前記第２の側における完全なドラムの一回転に対する油圧をプロットすることにより作成される形態の重心（ｃｅｎｔｒｏｉｄ）を測定する工程かにより決定される、請求項２に記載の方法。
7. 工程（ｄ）において、前記アラームまたは表示は、（ｉ）前記コンクリートミキサードラムが取り付けられている車両の運転手に、硬化コンクリートの蓄積物（ｂｕｉｌｄｕｐ）が検出されることを示す視覚的表示またはディスプレイか、（ｉｉ）コンクリートプラントの管理者に対する、硬化コンクリートの蓄積物が偏心の閾値を超過したことの通知か、（ｉｉｉ）コンクリート品質管理マネージャーに対する、蓄積物が偏心の閾値を超過したことの通知か、または（ｉｖ）前記のいずれかの組み合わせ物かを含む、請求項１に記載の方法。
8. 手順Ａにおいて、前記振幅は前記第１の側におけるドラムの回転に対する油圧の最大値と最小値間の絶対差として計算されるか、または、前記振幅は前記第２の側におけるドラムの回転に対する油圧の最大値と最小値間の絶対差として計算される、請求項２に記載の方法。
9. 手順Ａにおいて、前記蓄積物の量は、前記の測定された振幅を、蓄積物量のデータおよび振幅のデータから誘導された事前に保存されたデータ曲線と比較する工程により決定される、請求項２に記載の方法。
10. 手順Ｂにおいて、前記第１の側における完全なドラムの一回転に対する油圧と、前記第２の側における完全なドラムの一回転に対する油圧との間の比較は、前記第１の側における完全なドラムの一回転に対する油圧と前記第２の側における完全なドラムの一回転に対する油圧との間の差により定量化される、請求項２に記載の方法。
11. 手順Ｂにおいて、前記第１の側における油圧と前記第２の側における油圧との間の差と、蓄積物の量のデータ及び前記第１の側における油圧と前記第２の側における油圧との間の差を含む事前に保存されたデータ曲線とを、比較する工程により、硬化コンクリートの蓄積物の量が計算される、請求項２に記載の方法。
12. 手順Ｃにおいて、前記蓄積物は、前記圧力が前記の極からの距離を表わしそして前記ドラムの回転角が角座標を表わす極座標において、前記第１の側における完全なドラムの一回転に対する油圧をプロットすることにより作成される形態のｘ軸およびｙ軸両方に関する断面二次モーメント間の比率を、蓄積物の量、および、油圧が前記の極からの距離を表わしそして前記ドラムの回転角が前記角座標を表わす極座標において、前記第１の側における完全なドラムの一回転に対する油圧をプロットすることにより作成される形態のｘ軸およびｙ軸両方に関する断面二次モーメント間の比率に関連する事前に保存されたデータ曲線と比較する工程により定量化される、請求項２に記載の方法。
13. 工程（ｄ）において、前記表示は硬化されたコンクリートの蓄積物の量である、請求項１に記載の方法。
14. 工程（ｂ）において、前記ドラムは、最大ドラム回転速度を有し、前記最大ドラム回転速度の５０％を超える定速で回転される、請求項１に記載の方法。
15. 工程（ｂ）において、前記ドラムは、最大ドラム回転速度を有し、前記最大ドラム回転速度の９０％を超える定速で回転される、請求項１に記載の方法。
16. 軟練コンクリートが前記ドラムから取り出された後に、前記ミキサードラムが軟練コンクリートの無視可能な投入物を含有し、軟練コンクリートが前記ドラムから取り出された後に、前記ミキサードラム中に少なくとも１種の凝結遅延添加化学薬品を導入する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
17. 前記第１の及び第２のセンサーからの出力をモニターするためにプロセッサーが用いられ、時間の関数として前記ミキサードラム内の硬化コンクリート蓄積物の量を視覚的ディスプレイ上に示すようにプログラムされる、請求項１に記載の方法。
18. 請求項１に記載の方法を実施するようにプログラムされたコンピュータープロセッサーを含む、コンクリートミキサードラムのモニターシステム。

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