KR20070004789A - 혼합 드럼 - Google Patents

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KR20070004789A
KR20070004789A KR1020067020246A KR20067020246A KR20070004789A KR 20070004789 A KR20070004789 A KR 20070004789A KR 1020067020246 A KR1020067020246 A KR 1020067020246A KR 20067020246 A KR20067020246 A KR 20067020246A KR 20070004789 A KR20070004789 A KR 20070004789A
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KR
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drum
layer
concrete mixing
mixing drum
zone
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KR1020067020246A
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English (en)
Inventor
안토니 제임스 쿼리
윌리암 로저스
윌리암 디. 티핀스
Original Assignee
맥네일러스트럭앤드매뉴팩처링,인코퍼레이티드
파브코 콤포니트 테크놀로지 (유에스), 인크.
콤포지트 테크놀로지 알 앤 디 피티와이 리미티드
안토니 제임스 쿼리
윌리암 로저스
파브코 트럭 믹서스 인터내셔날 피티와이 리미티드
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Publication date
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    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/42—Apparatus specially adapted for being mounted on vehicles with provision for mixing during transport
    • B28C5/4203—Details; Accessories
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Abstract

회전식 콘크리트 혼합 드럼(16)은 슬립 에이전트(slip agent)가 함유된 중합체(90)에 의해 적어도 부분적으로 제공되는 내부 표면(74)을 포함한다.
회전식, 혼합 드럼, 슬립 에이전트, 중합체, 내부 표면

Description

혼합 드럼{MIXING DRUM}
본 발명은, 티핀스 윌리암 디., 쿼리 안토니 제이. 및 로저스 윌리암에 의해 혼합 드럼(MIXING DRUM)이란 제목으로 2004년 3월 4일에 출원된 동시 계류 중인 미국 임시 특허 출원 제60/550,190호로 미국법 제35조 119(e)항의 우선권을 주장하며, 상기 문헌에서의 모든 상세한 설명은 본 발명에서 참고 자료가 된다.
전방 토출식(front discharge) 콘크리트 혼합 드럼은 일반적으로 차량의 운전실(cab) 위쪽으로 연장되고, 차량의 전방에서 콘크리트를 내린다. 상기 드럼은 운전실 위쪽 이상으로 연장되어야만 하기 때문에, 전방 토출식 드럼은 상당히 길고, 특히 함께 볼트 체결되어야만 하는 별도의 구역(extra section)을 필요로 하게 된다. 이와 같은 추가 길이는 드럼의 일부분에 큰 응력을 가하게 되고, 콘크리트가 모일 수 있는 추가적인 이음매(seam)를 생성하게 된다. 결과적으로, 전방 토출식 드럼의 청소는 후방 토출식(rear discharge) 드럼 내부의 청소와 비교할 때, 더욱 지루하고 시간 소모적이 된다. 콘크리트 혼합 드럼의 내부에서 모이는 것에 더해서, 추가로 콘크리트는 주로 드럼의 외부에 모이게 된다. 드럼 외부에서 콘크리트가 모이는 것은 드럼을 청소하는 시간과 비용을 더욱 증가시키게 된다.
도 1은 일반적으로 차대(chassis)(12), 운전실(cab)(14), 드럼(16), 혼합 드럼과 드럼 구동 장치(17), 및 운반 시스템(delivery system)(18)을 구비한 콘크리트 혼합 트럭(10)을 도시하는 측면 입면도이다. 차대(12)는 일반적으로 트럭(10)의 잔류 요소를 지지하고 상기 잔류 요소에 동력을 공급하며, 일반적으로 프레임(frame)(20), 동력원(power source)(22), 구동열(drivetrain)(24), 및 휠(wheel)(26)을 포함한다. 프레임(20)은 혼합 트럭(10)에 무거운 콘크리트 하중체를 운반하는 데 필요한 강도와 구조 지지대를 제공한다. 동력원(22)은 프레임(20)과 연결되어 있고, 일반적으로 저장된 에너지원(energy source)으로부터 얻어지는 회전 기계 에너지의 공급원을 포함한다. 실시예들은 내연 가스 동력 엔진, 디젤 엔진, 터빈, 연료 전지 구동 모터, 전기 모터 또는 기계 에너지를 제공할 수 있는 임의의 다른 형태의 모터를 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 상세한 설명을 위해, "연결된(coupled)"이라는 용어는 두 부재를 서로에 대해 직접 또는 간접적으로 연결시키는 것을 의미한다. 상기 연결은 사실상 움직이지 않을 수 있거나, 사실상 움직일 수 있다. 상기 연결은 두 개의 부재, 또는 두 개의 부재와 임의의 추가적인 중간 부재로 달성될 수 있으며, 상기 두 개의 부재와 임의의 추가적인 중간 부재는 서로가, 또는 두 개의 부재 또는 서로에게 부착된 두 개의 부재와 임의의 추가적인 중간 부재와 함께 단일의 단위체(unitary body)로서 일체로 형성된다. 상기 연결은 사실상 영구적일 수 있고, 또는 선택적으로는 사실상 탈착식일 수도 있다.
구동열(24)은 동력원(22)과 휠(26) 사이에 연결되고, 트럭(10)이 전방 또는 후방으로 움직이도록 동력(또는 운동)을 동력원(22)에서 휠(26)로 전달한다. 구동열(24)은 변속기(25)와 휠 단부 감소 장치(wheel end reduction unit)(27)를 포함한다. 변속기(25)와 휠 단부 감소 장치(27)는 모두 동력원(22)에 의해 휠(26)로 전달되는 토크를 조정하기 위해 일련의 기어 또는 한 조의 기어를 사용한다. 휠 단부 감소 장치의 일례가 앤더슨 브라이언 케이.에 의해 비접촉 스프링 안내 장치(NON-CONTACT SPRING GUIDE)란 제목으로 2000년 8월 9일에 출원된 동시 계류 중인 미국 특허 출원 제09/635,579호에 개시되어 있으며, 상기 문헌에서의 모든 상세한 설명은 본 발명에서 참고 자료가 된다.
운전실(14)은 차대(12)에 연결되고, 폐쇄 영역을 포함하며, 상기 폐쇄 영역으로부터 트럭(10)의 운전자가 다양한 트럭(10) 기능 중에서 적어도 약간을 작동시키고 제어한다.
구동 조립체 또는 구동열(18)은 동력원(22)과 혼합 드럼(16)에 작동식으로 연결되고, 혼합 드럼(16)에 회전력 또는 토크를 제공하기 위해 동력원(22)으로부터 동력 또는 운동을 사용한다. 선택적인 실시예에 따르면, 구동열에는 트럭(10)에 제공되는 동력원(22) 이외의 공급원에 의해 동력이 공급될 수도 있다.
혼합 드럼(16)은 트럭(10)에 의해 혼합되는 콘크리트 또는 다른 재료를 담고 있다. 혼합 드럼(16)은 통(30), 돌출부(32)(도 2에 도시됨), 구동 링(34), 롤러 링(36), 및 해치 덮개 조립체(hatch cover assembly)(도시되지 않음)를 포함한다. 통(30)은 반대편 축 단부(42)에 연결된 구동 링(34)과 제1 축 단부(40)에 개구부(38)를 구비한 긴 컨테이너(container)이다. 통(30)은 주 눈물방울 형 또는 배 형(pear-shaped) 부분(44)과 절두 원추 깔때기 형(frusto conical funnel-shaped) 말단부(snout portion)(46)를 포함한다. 주 부분(44)은 통(30)의 내부 체적 대부분을 제공하고, 대체로 볼록한 외부 표면(48)을 갖는다. 말단부(46)는 대체로 선형으로 테이퍼진 표면(50)을 갖는다. 표면(48, 50)은 오목한 중간 부분(54)에서 함께 합쳐진다. 도 1에 도시된 바와 같이, 말단부(46)는 주 부분(44)에서 운전실(14) 위쪽 이상으로 연장되고 대체로 개구부(38)에서 종결된다. 개구부(38)는, 통(30)의 내부 표면(58)과 돌출부(32)의 외부 표면(도 2 및 도 3에 도시됨)에 의해 제공되는 전체 내부 표면(56)(도 2에 도시됨)을 갖는 드럼(16)의 내부와 연통한다. 앞으로 더욱 상세하게 설명하는 바와 같이, 드럼(16)의 내부 표면(56), 좀더 상세하게는, 통(30)의 내부 표면(58)과 돌출부(32)의 외부 표면은 콘크리트 및 다른 혼합재가 상기 표면에 부착되는 것을 억제하도록 구성된다. 통(30)의 외부 표면(48, 50)은 콘크리트 및 다른 혼합재가 모이는 것을 억제하는 매끄러운 표면을 제공하도록 추가로 구성된다.
돌출부(32)(도 2에 도시됨)는 통(40)의 내부에서 나선형으로 연장되고, 통(30)의 내부 표면(58)으로부터 돌출된다. 돌출부(32)(또한 핀(fin), 날개, 결(vein), 나사 또는 구성물로 알려짐)는, 드럼(16)이 제1 방향으로 회전할 때, 특히 통(30) 내에서 콘크리트 및 혼합재를 개구부(38)를 향해 이동시키도록 구성된다. 거꾸로 말하면, 돌출부(32)는 드럼(16)이 제2의 반대쪽 방향으로 회전할 때, 콘크리트를 혼합하기 위해 콘크리트 및 혼합재를 단부(42)를 향해 이동시키도록 구성된다.
구동 링(34)(또한 사슬톱니(sprocket), 삼발이(spider), 데이지(daisy) 등으로 알려짐)은 통(30)의 단부(42)에 위치하고, 드럼(16)을 드럼 구동 장치(17)에 작동식으로 연결시키도록 구성된다. 롤러 링(36)은, 대체로 단부(40, 42) 사이의 위치에서 드럼(16) 통(30)의 외부 주위에 들어맞는 동그란 환형 부재이다. 롤러 링(36)은, 드럼(16)이 회전할 때 프레임(20)에 연결된 롤러(64)가 올라타는 표면으로서 작동하도록 구성된다. 구동 링(34)과 롤러 링(36)의 잠재적인 구성에 대한 예가, 쿼리 안토니, 로저스 윌리암, 및 사드 피터에 의해 혼합 드럼(MIXING DRUM)이란 제목으로 2003년 8월 15일에 출원된 동시 계류 중인 국제 특허 출원 제PCT/US03/25656호에 개시되어 있으며, 상기 출원의 모든 상세한 설명은 본 발명에서 참고 자료가 된다.
드럼 구동 장치(17)(또한 구동 조립체로 알려짐)는 동력원(22)과 혼합 드럼(16)에 작동식으로 연결된다. 드럼 구동 장치(17)는, 드럼(16)을 회전시키도록 회전력 또는 토크를 제공하기 위해 동력원(22)으로부터 동력이나 운동을 전달한다. 드럼 구동 장치(17)의 일실시예에 대한 예가 시멘트 혼합기 드럼 지지대(Cement Mixer Drum Support)라는 제목으로 1998년 10월 13일에 발행된 미국 특허 공보 제5,820,258호에 개시되어 있으며, 상기 출원의 모든 상세한 설명은 본 발명에서 참고 자료가 된다.
전달 시스템(18)은 일반적으로, 콘크리트 및 혼합재가 개구부(38)를 통해 수용되도록 구성되고, 콘크리트 및 혼합재를 원하는 위치에 전달하도록 구성된 드럼(16)의 단부(40) 가까이에 위치한 하나 이상의 구조체를 포함한다. 전달 시스템(18)은 홈통(spout)(66) 및 낙하 장치(chute)(68)를 포함한다. 홈통(66)은, 채널 내에서 콘크리트 또는 다른 혼합재의 유동을 원하는 위치로 안내하는 낙하 장치(68) 내로 콘크리트를 흐르게 한다.
도 2 내지 도 4는 통(30)과 돌출부(32)를 더욱 상세하게 예시하고 있다. 도 2는 드럼(16)의 단면도이다. 도 3은 드럼(30)과 돌출부(32)의 확대 조각 단면도이다. 도 4는 선4-4를 따라 취해진 도 3의 드럼(30)의 확대 조각 단면도이다. 도 2 내지 도 4에 예시된 상세한 예에 있어서, 드럼(16)은 실질적으로, 드럼(16)의 축방향 중간 지점을 횡단하며 연장된 재료의 두 개의 주 층(74, 76)으로부터 형성되며, 상세하게는 단부(40)로부터 단부(42)까지 연장된다. 일반적으로 층(74, 76)은 드럼(16)의 주 구조체를 제공하는 데 도움을 준다. 예시되지는 않았다고 하더라도, 추가적인 비 구조 층(non-structural layer) 또는 코팅이 추가적으로 부가될 수도 있다. 예를 들어, 비교적 얇은 페인트, 데칼(decal), 코팅 또는 다른 비 구조 층이 층(76)의 외부에 추가로 적용될 수 있다. 본 상세한 설명을 위해, 통(30) 또는 드럼(16)과 관련한 "외부"라는 용어는, 일반적으로 데칼, 페인트, 코팅 또는 다른 비 구조 층과 같은 층(76)의 상부 위쪽에 추가적인 비 구조 층이 잠재적으로 존재한다고 하더라도 층(76)의 외부를 말한다. 층(74, 76)은 드럼(16)의 축방향 중간 지점을 가로질러 연장되고, 명목상 단부(40)에서 단부(42)까지 연장되며, 드럼(16)은 주 부분(44)과 말단 부분(snout portion)(46) 사이에서 축방향 길이를 따라 향상된 구조 강도를 갖게 된다. 또한, 층(74, 76)이 단위체로서 단부(40)로부터 단부(42)까지 연속적이고 일체적으로 연장되기 때문에, 드럼(16)에는 볼트 체결되거나 함께 조여질 이음매나 연결부가 없게 된다. 결과적으로, 드럼(16)에는 콘크리트 또는 혼합재가 모일 수 있는 내부 코너부가 없어서, 청소하는 것을 쉽게 한다. 동시에, 드럼(16)의 내부는 표면에 불연속부, 외부로 돌출한 플랜지(롤러 링(36) 이외에), 또는 콘크리트 및 혼합재가 모일 수 있는 다른 가파른 표면 형상이 또한 없어서, 추가적으로 드럼(16)의 청소를 간단하게 해준다.
도 1은 하나의 예시적인 실시예에 따른 혼합 드럼을 구비한 콘크리트 혼합 차량의 측면 입면도.
도 2는 도 1의 드럼의 단면도.
도 3은 도 1의 드럼 일부분의 확대 조각 단면도.
도 4는 도 1의 드럼 통의 확대 조각 단면도.
도 5는 혼합 드럼의 또 다른 실시예를 갖는, 도 1의 콘크리트 혼합 차량의 선택적인 실시예의 측면 입면도.
도 6은 도 5의 혼합 드럼의 사시도.
도 7은 절단선7-7을 따라 취해진 도 5의 드럼의 단면도.
도 8은 도 5의 드럼의 부분 단면도.
층(74)은 일반적으로 슬립 에이전트(slip agent)가 함유되거나 주입된 중합체(polymer)를 포함한다. 본 상세한 설명을 위해, "슬립 에이전트"라는 용어는 중합체와 혼합되었을 때 표면을 따라 중합체의 마찰 계수를 감소시키는 고체 또는 액 체 형태인 임의의 물질을 말하며, 상기 중합체는 상기 물질이 없는 경우의 동일한 중합체와 비교된다. 하나의 상세한 실시예에 있어서, 슬립 에이전트는 포틀랜드 시멘트(Portland Cement)의 저 슬럼프(low slump) 콘크리트의 표면 장력보다 작은 표면 에너지를 갖는다. 다른 실시예에 있어서는, 슬립 에이전트는 약 20dyne/cm보다 작은 표면에너지를 갖는다. 일실시예에 있어서, 슬립 에이전트는 실질적으로 중합체 내로 이동하지 않도록 구성된다. 결과적으로, 슬립 에이전트는 적층 문제를 일으키는 층(74, 76) 사이의 경계로 이동하지 않게 된다. 일실시예에 있어서, 슬립 에이전트는 폴리디센(polydecene)이다. 다른 실시예에 있어서, 슬립 에이전트는 폴리알파 올레핀(polyalpha olefin)이다. 또 다른 실시예에 있어서, 슬립 에이전트는 폴리테트라플르오르에틸렌(polytetraflourethylene)이다. 다른 실시예에 있어서는, 다른 슬립 에이전트가 사용될 수 있다.
일실시예에 있어서, 슬립 에이전트가 함유되는 중합체가 폴리우레탄(polyurethane)을 포함한다. 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 폴리우레탄에 함유된 슬립 에이전트는 폴리테트라플르오르에틸렌이 된다. 폴리테트라플르오르에틸렌은 파우더를 포함한다. 폴리테트라플르오르에틸렌이 고체이므로, 폴리우레탄 매트릭스 내에서 적절한 장소에 강하게 고정된다. 함유된 폴리우레탄 중 폴리테트라플르오르에틸렌이 적어도 2 중량%가 된다. 상세하게는, 폴리테트라플르오르에틸렌 중 적어도 2 중량%를 폴리우레탄에 함유시키는 것이 콘크리트 및 다른 혼합재를 드럼(16)의 내부 표면(56)에 부착시키는 힘을 감소시킨다고 하는 것이 알려져 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 함유된 폴리우레탄 중 폴리테트라플르오르에틸렌이 5 중량% 이하의 중량비를 갖는다. 결과적으로, 함유된 폴리테트라플르오르에틸렌은 유의적으로 폴리우레탄에 영향을 주거나 폴리우레탄을 약화시키지 않게 된다. 함유된 중합체의 물리적 강도가 요구되지 않는 상세한 실시예에 있어서, 폴리테트라플르오르에틸렌은 함유된 폴리우레탄의 중량비보다 큰 중량비를 가질 수 있다.
하나의 예시적인 실시예에 따르면, 폴리테트라플르오르에틸렌은, 듀퐁사(Dupont)의 상표 조닐 엠피-1600(Zonyl MP-1600)로 판매되는 테프론 파우더(Teflon powder)를 포함한다. 조닐 엠피-1600엔(Zonyl MP-1600N)은 190℃ 내지 250℃의 온도에서 사용될 수 있는 파우더 형태의 염소계 첨가제이다. 조닐 엠피-1600엔은 모든 산업상 화학제품 및 용매에 대해서 비활성이다. 조닐 엠피-1600엔은 좋은 전기 단열재이며, 물을 흡수하지 않고, 기후 저항성이 높다. 조닐 엠피-1600은 약 325℃의 녹는점(ASTMD 4894)을 가지며, 입자 크기 분포(체적 기준)는 12㎛의 평균치(레이저 마이크로트랙으로 측정됨)를 가지며, 812㎡/g의 비표면적(질소 흡착 작용에 의해 시험됨)(ASTMD D5672, Type I, Grade 3, Class A를 만족함)을 갖는다. 다른 실시예에 있어서는, 다른 입자 크기를 갖거나 다른 형태의 다른 폴리테트라플르오르에틸렌이 사용될 수 있다.
일실시예에 따르면, 폴리테트라플르오르에틸렌 파우더는 코우레스 날개(Cowles blade)로 하이 쉬어 믹싱(high sheer mixing)을 사용하여 폴리올(polyol) 내로 확산된다. 일실시예에 있어서, 폴리테트라플르오르에틸렌 파우더는 프리폴리머(prepolymer) 및 가소체(plasticizer), 벤조플렉스(Benzoflex)를 첨가하기 전에 폴리올과 함께 섞인다. 이와 같은 공정은 폴리테트라플르오르에틸렌 파우더가 중합체(폴리우레탄) 매트릭스를 통해서 정교하게 배출되는 결과로 나타나게 된다. 폴리테트라플르오르에틸렌 파우더가 프리폴리머 또는 벤조플렉스의 첨가 전에 폴리올과 혼합되므로, 상기 혼합물은 폴리테트라플르오르에틸렌 파우더 상에서 표면 공기의 양을 감소시키고, 폴리올/프리폴리머 반응 중에 공기의 유착에 의해 형성된 공기 기포를 감소시키는 낮은 표면 장력을 갖게 된다. 함유된 중합체에서의 공기 기포의 개수를 감소시키면, 함유된 중합체(함유된 폴리우레탄)의 강도는 증가하게 된다.
다른 실시예에 따르면, 슬립 에이전트는 크롬프톤 코퍼레이션(Crompton Corporation)의 상표 신톤(SYNTON) 오일로 판매되는 폴리알파 올레핀을 포함한다. 신톤 오일은 폴리디센이다. 상세하게는, 신톤 오일이 신톤 피에이0 100(SYNTON PA0 100)이다. 신톤 피에이0 100은 100℃에서 동점성 계수 100, 비중(20/20℃) 0.847, ASTMD-92 인화점(flash point) 301℃, ASTMD-92 연소점(fire point) 327℃, 및 ASTMD-97 유동점(pour point) -24℃를 갖는다.
폴리알파 올레핀 유체가 폴리우레탄에 함유되고 2% 내지 5%의 중량비를 가지는 실시예에 있어서, 내부 표면(56)의 마찰 계수는 약 55% 감소하게 된다. 고도의 가지 구조(highly branched structure)로 인해, 폴리우레탄 매트릭스 내에서 폴리알파 올레핀 유체의 이동은 비교적 느리다. 결과적으로, 유체는 층(76)을 향해 유의적으로 이동하지는 않게 된다. 하나의 상세한 실시예에 있어서, 폴리알파 올레핀 유체는 함유된 중합체(함유된 폴리우레탄)의 적어도 1%의 중량비를 갖는다. 결과적으로, 표면(56)에 대한 콘크리트 접착력은 약해지게 된다. 다른 실시예에 있어서, 폴리알파 올레핀 유체는 함유된 중합체의 적어도 2%의 중량비를 갖고, 함유된 중합체가 표면(56)에 대해 감지할 수 없을 만큼의 콘크리트 접착력을 갖게 된다. 일실시예에 있어서, 함유된 중합체 중 폴리알파 올레핀 유체가 5 중량% 이하의 중량비를 갖는다. 결과적으로, 폴리우레탄의 물리적 특성은 실질적으로 영향을 받지 않게 된다. 특정한 적용례에 있어서, 폴리알파 올레핀 유체는 중합체의 물리적 특성이 요구되지 않는 함유된 중합체의 중량비보다 큰 중량비를 가질 수 있다. 폴리알파 올레핀 유체는 폴리우레탄의 물리적 강도 또는 구조적인 특성을 실질적으로 나쁘게 하지 않는 정도에서 폴리우레탄의 마찰 계수를 유의적으로 감소시킨다. 또한, 폴리알파 올레핀 유체는 중합체를 추가하거나 함유하는 중에 공기를 비말 동반(entrain)하지 않는다. 아래의 도표는 폴리테트라플르오르에틸렌 파우더(조닐 엠피-1600엔) 중 1 중량%, 2 중량%, 및 5 중량%를 함유할 때 함유된 폴리우레탄(이알에이(ERA) 중합체에 의해 제공됨)의 물리적 특성, 및 1 중량%, 2 중량%, 및 5 중량% 수준에서 폴리알파 올레핀 유체(신톤 오일 피에이0 100)를 함유할 때 함유된 폴리우레탄의 물리적 특성을 나타낸다.
시험 단위 제어 PTFE(MP-1600) 신톤 오일 100
1% 2% 5% 1% 2% 5%
쇼어 A 경도 쇼어 A 90.2 89.6 88.4 88.3 89.1 89 89.5
인장 강도 MPa 17.8 16.8 16.6 10.8 17.1 15.7 16.7
100% 탄성 계수 MPa 9.7 9.4 8.7 8.3 9.1 9 8.6
200% 탄성 계수 MPa 11.1 11.1 10.4 9.4 10.9 10.6 10.3
300% 탄성 계수 MPa 12.7 12.8 12.1 10.3 12.5 12.2 12.2
파괴시 신장도 % 546 485 507 338 506 482 491
인열 강도 kN/m 75.2 72.1 68.4 65.6 72.2 70.8 69.4
박리 강도(90°/neat) ppl 137 69 62 63 116 113 121
박리 강도(90°/split) ppl 98 67 50 57 74 80 83
박리 강도(180°/Crtn) ppl 92.5 91.7 88.9 88.3
박리 강도(180°/Dex) N 178 274 276 135 71 93 102
이음매 강도 N 1210 2273 2433 2055 1579 2197 2175
NBS 연마(평균 2세트) index 1061 1363 1419 1196 1865 1878 1569
DIN 연마(평균 2세트) index 323 332 311 325 415 386 353
COF(정적) 0.65 0.42 0.37 0.36 0.4 0.29 0.29
COF(동적) 0.72 0.45 0.38 0.34 0.38 0.35 0.5
Texus Flox 순환(7일/14일 <500/1360 <500/4430 <500/2170 <500/500 <500/4770 <500/3730 <500/3500
콘크리트 접착력 접착성 강함 강함 약함 없음 약함 없음 없음
전체적으로, 층(74)이 슬립 에이전트를 함유한 중합체 형태로 형성되므로, 드럼(16)의 내부 표면(56)에 형성되는 층(74)은 낮은 마찰 계수를 갖게 되고, 드럼(16) 내에서 혼합되는 콘크리트 또는 다른 혼합재에 부착이 덜 되게 된다. 콘크리트 및 혼합재의 혼합 중에, 표면(56)은 정상적으로 침식되고, 콘크리트가 기계적인 고정 및 경화를 일으키는 작은 홈 및 스크래치를 형성한다. 그러나 낮은 마찰 계수로 인해, 표면(56)은 이와 같은 스크래치 내에서 콘크리트 또는 혼합재가 모이는 것을 방해하게 된다. 또한, 층(74)을 형성하도록 중합체 전체에 걸쳐서 슬립 에이전트가 함유되거나 적어도 부분적으로 흩어지므로, 폴리테트라플르오르에틸렌과 같은 슬립 에이전트를 단독으로 구성하는 층과 비교할 때, 과도한 비율로 마모되지 않도록 층(74)은 충분한 내구성을 갖게 된다. 또한, 중합체의 다른 물리적 특성 중 구조 강도가 상세한 실시예에서 유지되고 사용된다. 상세한 실시예에서 폴리우레탄과 같은 중합체에 함유된 폴리알파 올레핀 유체 또는 폴리테트라플르오르에틸렌의 사용 방법이 제공된다고 하더라도, 다른 중합체와 다른 슬립 에이전트가, 함유된 중합체의 요구되는 물리적 특성에 좌우되는 다양한 상대적인 농도로 선택적으로 사용될 수 있다. 마찰 계수와 결과 물질의 부착력을 감소시키기 위해 층(74)이 슬립 에이전트가 함유된 중합체를 포함하는 것으로 설명된다고 하더라도, 층(74)은 강도 또는 내구 에이전트가 함유된 폴리우레탄과 같은 슬립 에이전트에 의해 선택적으로 형성될 수 있으며, 상기 강도 또는 내구 에이전트는, 슬립 에이전트에 포함되는 경우 슬립 에이전트의 강도 또는 내구성을 향상시키는 물질 내에 있게 된다.
예시된 상세한 실시예에 있어서, 층(74)은 돌출부(32)의 외부 표면(60) 뿐만 아니라 내부 표면(58) 또는 통(30)을 따라서 연장된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 상세한 실시예에 있어서, 층(74)은 돌출부(32)의 반경 방향 중간 부분에서 돌출부(32)의 전체 두께를 형성한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 드럼(16)의 내부 표면(56)을 제공하는 층(74)은 두 개의 아르키메데스형(archimedial) 또는 나선형(helical) 구역(80, 82)에 의해 제공된다. 구역(80, 82) 각각은 통(30)의 내부 표면(58)을 제공하고, 돌출부(32)를 제공한다. 구역(80, 82)은 가장자리가 근접하거나 서로에게 가깝게 서로에 대해 나선형으로 감싸지거나 나사로 조립된다.
구역(80, 82)이 서로에 대해 근접하게 위치된 후에, 상기 구역(80, 82) 각각은 실질적으로 단부(40)로부터 단부(42)까지 연장되고, 층(76)은 구역(80, 82)의 위쪽 및 구역(80, 82) 사이의 이음매(seam)를 가로질러 단부(40)로부터 단부(42)까지 연속적인 일체 형태로 형성된다. 하나의 상세한 실시예에 있어서, 층(76)은, 수지(resin)로 도포되고, 층(76)과 구역(80, 82) 위쪽 및 주위에서 감싸지거나 감기는 섬유 유리 권선으로부터 형성된다. 일실시예에 있어서, 수지는 오하이오, 더블린의 애쉬랜드 화학 공업사(Ashland Chemical)에서 입수 가능한 헤트론 942(Hetron 942)이며, 섬유는 섬유 유리, 바람직하게는 2004 텍스 이 유리(2004 Tex E glass)(약 206야드/파운드)이다. 섬유가 주 축(통(30)이 가장 큰 직경으로서 위치한 지점)에서 층(74)에 대해 감기는 각도는 통(30)의 중심축에 대해 약 10.5°가 된다. 권선 공정 중에, 수지로 도포된 섬유 권선은 일반적으로 드럼의 한쪽 단부로부터 다른 쪽 단부로 감싸진다. 각각의 리본 통로 사이에 약 50%의 겹침이 있도록, 권선의 리본은 드럼 주위에 둘러싸인다. 단부에서 단부로의 섬유의 감쌈 또는 권선은 여러 방향에서 여러 힘을 견디도록 드럼(16)에 구조 지지대를 제공한다. 구역(80, 82), 돌출부(32), 및 층(76)의 섬유 유리 권선에 대한 좀더 상세한 설명이 혼합 드럼(Mixing Drum)이란 제목으로 동시 계류 중인 국제 특허 출원 제PCT/US03/25656호에 개시되어 있으며, 상기 문헌에서의 모든 상세한 설명은 본 발명에서 참고 자료가 되며, 쿼리 안토니에 의해 콘크리트 혼합 드럼이 장착된 차량 및 그 제조 방법(Vehicle Mounted Concrete Mixing Drum and Method of Manufacture Thereof)이란 제목으로 2003년 5월 31일에 출원된 동시 계류 중인 국제 특허 출원 제PCT/AU03/00664호에 개시되어 있으며, 국제 특허 출원 제PCT/AU03/00664호 전체는 본 발명에서 참고 자료가 된다. 본 적용례의 층(74)은, 상기 층(74)이 슬립 에이전트가 함유되는 점을 제외하고는 동시 계류 중인 국제 특허 출원 제PCT/US03/25656호 및 동시 계류 중인 국제 특허 출원 제PCT/AU03/00664호에 개시된 드럼 및 돌출부의 내부 표면을 형성하는 내부 중합체 층과 유사하다.
도 4는 통(30)을 따라 층(74, 76)의 크게 확대된 조각 단면을 도시하는 도면이다. 도 4는 드럼(16)의 외부 표면이 더 매끄러워지도록 통(30)의 외부 표면(48, 50)을 표면처리 하는 공정, 층(76) 상에 페인트, 라벨, 데칼 또는 다른 미적 층(aesthetic layer)을 적용시켜 개선하는 공정, 및 드럼(16) 외부에 콘크리트 부착을 감소시킴으로써 드럼(16)의 청소를 개선하는 공정을 추가로 예시하고 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 층(74)은, 슬립 에이전트가 함유된 중합체(위에서 언급한 바와 같은) 및 구역(80, 82)의 성형 중에 층(90)에 부착되는 유리 강화 플라스틱의 층(92)을 포함하는 함유된 중합체 층(90)을 포함한다. 동시 계류 중인 국제 특허 출원 제PCT/AU03/00664호에 개시된 바와 같이, 층(92)은 금형의 내부를 따라 위치한다. 그 후, 액체 중합체(이 경우에, 중합체가 함유된 액체)는 금형 내로 사출되며, 슬립 에이전트가 함유된 중합체는 층(92)에 부착되고, 그 후 금형으로부터 제거되고, 지그(jig) 또는 정착물(fixture)에 장착된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 층(76)은, 동시 계류 중인 국제 특허 출원 제 PCT/AU03/00664호에 개시된 바와 같이 층(74) 주위를 둘러싸는 수지가 도포된 섬유 유리 권선을 포함하는 하부층(sublayer)(94)을 포함한다. 그러나 층(94)의 외부 표면의 가장 바깥쪽은 일반적으로 페인팅, 미적 데칼의 도포 또는 적용을 어렵게 만드는 극단적인 코스(course)가 된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 층(94) 위쪽에 희생 층(sacrificial layer)(96)을 적용하고, 매끄러운 표면 처리를 위해 예비적인 외부 표면(98)을 연마하고, 그 다음에 페인트 되거나 상기 외부 표면에 데칼을 적용시키거나 그렇지 않은 경우 추가적인 비 구조 층에 의해 도포되고 매끄러운 층(76)의 최종 외부 표면(102)을 제공하기 위해 상부 층(100)을 표면(98) 위쪽에 적용함으로써 층(76)이 추가로 표면처리 된다.
하나의 상세한 실시예에 있어서, 희생 층(96)은, 약 2인치의 길이를 갖는 섬유 유리의 스트랜드(strand)를 포함하는, 초퍼 섬유 유리(chopper fiberglass)를 포함한다. 적용 중에, 초퍼 섬유 유리는 공기 주머니를 형성한다. 층(96)의 연마는 예비적인 표면(98)을 따른 다수의 함몰부(depression), 핀홀(pinhole) 또는 세공(pore)(104)이 노출되도록 공기 주머니를 잘라낸다. 상부 층(100)은 세공(104) 위쪽에 매끄러운 다리를 형성하도록 세공(104)을 가로질러 위쪽으로 연장된다. 하나의 상세한 실시예에 있어서, 상부 층(100)은 초퍼 섬유 유리를 포함한다. 층(100)은 일반적으로 희생 층(96)의 두께보다 작은 두께를 갖는다. 일실시예에 있어서, 층(96, 100) 각각은 초퍼 섬유 유리를 포함하고, 층(96)은 0.25인치까지의 두께를 갖는 한편, 상부 층(100)은 0.05인치의 최대 두께를 갖는다. 결과적으로 표면 처리된 표면(102)은, 외부 드럼(16)의 청소를 어렵게 하는, 콘크리트를 수용하 는 세공 또는 핀홀을 갖지 않게 된다. 또한 층(100)은 드럼(16)의 표면을 확장시키고 잠재적으로 금이 가게 하는 핀홀에 콘크리트가 축적되는 것을 추가로 막아준다. 예시된 상세한 실시예에 있어서, 희생 층(96)은 적어도 16개 숫돌(grit)을 구비한 연마 용구(abrasive)를 사용하여 연마된다. 일실시예에 있어서, 희생 층(96)은 적어도 16개 숫돌의 연마 벨트(sanding belt)를 사용하여 연마된다.
전체적으로, 혼합 드럼(16)은 종래의 강철로 된 전방 토출식 드럼과 비교할 때 상기 혼합 드럼이 운반할 수 있는 부피 또는 혼합재에 비해서 중량이 가볍다. 또한, 말단부(46)가 주 부분(44) 내에서 일체로 형성되므로, 드럼(16)은 주 부분(44)과 말단부(46) 사이에서 천이하는 연속적이고 상대적으로 매끄러운 외부 표면(54) 뿐만 아니라 연속적이고 매끄러운 내부 표면(58)을 갖는 통(30)을 구비한다. 결과적으로, 드럼(16) 통(30)의 내부 표면 및 외부 표면 양쪽 모두에는 연결부, 코너부 또는 콘크리트 또는 혼합물이 모여서 청소를 어렵게 하는 다른 표면 불연속부(구동 링(36)과 돌출부(32) 제외)가 없게 된다. 드럼(16)의 내부 표면(56)을 제공하기 위해 슬립 에이전트가 함유된 중합체를 사용함으로써 드럼(16)의 청소성(cleanability)은 추가로 향상될 수 있다. 돌출부(32)의 외부 표면(60) 뿐만 아니라 통(30)의 내부 표면(56) 모두는 마찰 계수를 감소시키고 콘크리트 부착력을 감소시키기 위해 함유된 중합체로부터 적어도 부분적으로 형성된다. 동시에, 함유된 중합체는 함유되지 않은 중합체와 비교할 때 실질적으로 동일한 물리적 특성을 유지한다.
외부 표면(48, 50, 54)은, 외관을 미적으로 향상시키기 위해, 그리고 추가로 적용되는 페인트, 코팅 또는 데칼과 같은 미적 층을 추가하기 쉽게 하기 위해 콘크리트 접착력에 대해 추가로 내성이 있고, 충분히 매끄럽게 되어 있다. 상세하게는, 희생 층(96)은 채워져서, 층(94)(수지가 흡수된 섬유 유리 권선에 의해 제공됨)의 외부를 따라 큰 함몰부 또는 분지를 가로질러 메우게 된다. 희생 층(96)의 예비적인 외부 표면(98)은 매끄러운 표면 처리를 위해 추가로 마모된다. 희생 층(96)이 초퍼 섬유 유리인 하나의 상세한 실시예에 있어서, 상기 희생 층은 예비적인 외부 표면(98)을 따라 핀홀 또는 세공(104)으로 나타난다. 상부 층(100)은 채워져서, 표면 처리된 표면(102)을 생성하도록 상기 핀홀 또는 세공 모두를 메우게 된다.
선택적인 실시예에 있어서, 층(76)은 다른 기술 및/또는 재료로 표면 처리될 수 있다. 예를 들어, 희생 층(96)은 마모 시 핀홀 또는 세공을 형성하지 않는 재료에 의해 제공될 수 있다. 이와 같은 선택적인 실시예에 있어서는, 상부 층(100)이 생략될 수 있다. 또 다른 실시예에 있어서, 층(94)의 외부가 마모되고(즉, 샌드페이퍼로 닦이고), 상부 층(100)이 층(94)에 직접 적용되는 희생 층(96)은 생략될 수 있다. 이와 같은 적용례에 있어서, 층(94)은 바람직하게도 층(94)의 일부분이 희생된 후에 드럼(16)의 강도 요구 조건을 만족하도록 하는 두께 또는 충분한 강도를 가져야 한다.
드럼(16)은 상호 의존적으로 드럼(16)의 성능을 향상시키는 여러 형상의 조합을 포함하는 것으로 예시된다. 다른 실시예 또는 적용례에 있어서, 이와 같은 형상은 서로 독립적으로 또는 다른 조합으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 슬립 에이전트가 함유된 중합체(또는 선택적으로 강도/내구 에이전트가 함유된 슬립 에이전 트)로부터 형성된 층(74)이 돌출부(32)의 외부 표면(60) 뿐만 아니라 통(30)의 내부 표면(58) 모두에 일체로 형성되는 것으로 예시되었다고 하더라고, 다른 실시예에 있어서, 층(74)은 선택적으로 통(30)의 내부 표면(58)만을 형성할 수 있다. 또 다른 실시예에 있어서, 층(74)은 돌출부(32)의 외부 표면(60)만을 형성할 수 있다. 층(74)이 통(30)을 구비한 돌출부(32)를 일체로 형성하는 것으로 예시되었다고 하더라도, 돌출부(32)는 선택적으로 통(30)에 조여지거나 부착되는 단독으로 형성된 구조체를 포함한다. 이와 같은 선택적인 적용례에 있어서, 통(30)의 내부 표면(58)과 돌출부(32)의 외부 표면(60) 중 하나 또는 양쪽 모두는 함유된 중합체를 추가로 포함할 수 있다.
층(74)이 전방 토출식 콘크리트 혼합 드럼(16)에 사용될 수 있는 것으로 예시되었다고 하더라도, 슬립 에이전트가 함유된 중합체를 구비한 층(74)은 선택적으로 도 5 내지 도 8에 도시되고, 동시 계류 중인 국제 특허 출원 제PCT/US03/25656호에 개시된 바와 같은 후방 토출식 드럼(116)에서 사용될 수 있다. 층(74)이, 드럼의 내부를 형성하는 적어도 두 개의 아르키메데스 나선형 구역으로부터 형성된 콘크리트 혼합 드럼(전방 짐 부리기 또는 후방 짐 부리기)에 사용되는 것으로 예시되었다고 하더라도, 함유된 중합체는 드럼의 표면(56)이 동시에 성형되는 드럼에서 선택적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 쿼리 안토니 제이. 및 로저스 윌리암에 의해 콘크리트 혼합용 플라스틱 드럼이 장착된 차량 및 그 제조 방법(VEHICLE MOUNTED PLASTIC DRUM FOR CONCRETE MIXING AND METHODS OF MANUFACTURE THEREOF)이란 제목으로 2000년 10월 9일에 출원된 동시 계류 중인 국제 특허 출원 제 PCT/AU00/01226호에 혼합 드럼이 개시되어 있으며, 상기 문헌에서의 모든 상세한 설명은 본 발명에서 참고 자료가 되며, 드럼의 내부 표면을 제공하는 것으로 개시된 중합체(함유되지 않은 중합체)는 함유된 폴리우레탄과 같은 슬립 에이전트가 함유된 중합체로 대체될 수 있다.
슬립 에이전트가 함유된 중합체로부터 형성된 층(74)이 섬유 유리로부터 형성된 층(74)의 외부 층과 함께 사용되는 것으로 설명되었다고 하더라도, 층(74)은 선택적으로 하나 이상의 다른 재료로부터 형성된 층(74)의 외부 층과 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 층(74)은 선택적으로 금속으로부터 형성된 층(74)의 외부에 추가적인 층으로 사용될 수 있다. 성형되는 것 대신에, 슬립 에이전트가 함유된 중합체는 선택적으로 층(76) 상에 도포될 수 있다. 일실시예에 있어서, 층(74)은 하나 이상의 섬유 유리와 같은 비금속 재료로부터 형성된 층(76) 상에 도포될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 층(74)은 강철과 같은 금속 재료로부터 형성된 층(76) 상에 도포될 수 있다.
층(74)이 단부(40)에서 단부(42)로 연속적으로 연장되는 것으로 예시되었다고 하더라도, 층(74)은 선택적으로 단부(40)에서 단부(42)로 연장되지 않는 구역 내로 성형되거나 도포될 수 있으며, 또는 그렇지 않은 경우 단부(40)에서 단부(42)로 연속적으로 연장되지 않는 층(76)에 적용될 수 있다. 예를 들어, 층(76)은 선택적으로 서로에 대해서 조여지거나 부착되는, 섬유 유리와 같은 비금속 재료 또는 강철과 같은 금속 재료로부터 형성된 일반적으로 환형 구역(그러나 단부(42)에 대해서는 폐쇄됨)으로부터 형성될 수 있다. 이와 같은 적용례에 있어서, 층(74)은, 상기 구역이 함께 결합된 후, 또는 상기 구역이 함께 결합되기 전, 또는 상기 구역이 함께 조여진 후 중 어느 한 경우에 스프레이에 의해 상기 환형 구역 상에 도포될 수 있거나, 상기 구역이 함께 조여지기 전에 상기 구역에 조여질 수 있다. 일실시예에 있어서, 층(74)은 하나의 구역으로서 형성될 수 있고, 강도를 향상시키기 위해 드럼의 내부를 따라 층(76)의 구역들 사이의 이음매를 가로질러 겹치거나 다리로 연결되도록 구역들 내에 위치한 층(76)에 조여질 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 이와 같은 적용례에 있어서, 층(74)의 구조적 요구 조건은 덜 엄격하며, 층(74)이 현재의 드럼에 도포 또는 스프레이 되는 경우, 중합체 내로 함유된 슬립 에이전트의 양 또는 비율이 증가될 수 있다.
돌출부(32)가 도 2 내지 도 3에 도시된 형상 및 구성을 갖는 것으로 예시되었다고 하더라도, 돌출부(32)는 선택적으로 다른 구성을 갖고, 다른 기술에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 돌출부(32)는 선택적으로 동시 계류 중인 미국 특허 출원 제10/049,605호에 개시된 바와 같이 구성되고 형성될 수 있으며, 상기 문헌에서의 모든 상세한 설명은 본 발명에서 참고 자료가 된다. 또 다른 실시예에 있어서, 돌출부(32)는 다른 재료 및 다른 공정으로부터 형성될 수 있다.
도 4와 관련하여 설명한 표면 처리 공정이 드럼(16) 통(30)의 외부를 표면 처리하는 것과 관련하여 예시되었다고 하더라도, 상기 표면 처리 공정은 비교적 거친 무늬가 있는 표면을 나타내는 섬유 유리 또는 다른 재료에 의해 제공되는 외부 표면(페인트, 데칼 등에 앞서서)을 구비하는 다른 드럼에 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 표면 처리 공정은 동시 계류 중인 미국 특허 출원 제10/049,605호에 따라 형성된 드럼의 외부 표면을 표면 처리하는 데 또한 사용될 수 있으며, 상기 문헌에서의 모든 상세한 설명은 본 발명에서 참고 자료가 된다. 드럼(16) 통(30)의 외부 표면 전체가 도 4와 관련하여 설명한 공정에 따라 표면 처리 되는 것으로 설명되었다고 하더라도, 상기 표면 처리 공정은 선택적으로 통(30) 표면의 선택된 영역만을 따라서 선택적으로 이루어질 수 있다.
도 5 내지 도 8은, 폴리디센 또는 폴리알파 올레핀 유체 또는 폴리테트라플르오르에틸렌과 같은 함유된 슬립 에이전트를 포함하는 내부 드럼 층(134)을 구비한 전방 토출식 드럼(116)을 구비한 콘크리트 혼합 트럭(110)을 예시하고 있다. 콘크리트 혼합 트럭(110)은 차대(112), 운전실 구역(114), 혼합 드럼(116), 및 혼합 드럼 구동열(118)을 포함한다. 차대(112)는 프레임(120), 동력원(122), 구동열(124), 및 휠(126)을 포함한다. 프레임(120)은 혼합 트럭(110)에 무거운 콘크리트 하중체를 운반하는 데 필요한 구조적 지지대 및 강체를 제공한다. 동력원(122)은 프레임(120)에 연결되고, 일반적으로 저장 에너지원으로부터 나오는 회전 기계 에너지원을 포함한다. 실시예는 내연 가스 동력 엔진, 디젤 엔진, 터빈, 연료 전지 구동 모터, 전기 모터 또는 기계 에너지를 제공할 수 있는 임의의 다른 형태의 모터를 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
구동열(124)은 동력원(122)과 휠(126) 사이에 연결되고, 트럭(110)이 전방 또는 후방으로 움직이도록 동력(또는 운동)을 동력원(122)에서 휠(126)로 전달한다. 구동열(124)은 변속기(125)와 휠 단부 감소 장치(127)를 포함한다. 변속기(125)와 휠 단부 감소 장치(127)는 모두 동력원(122)에 의해 휠(126)로 전달되는 토크를 조정하기 위해 일련의 기어 또는 한 조의 기어를 사용한다. 휠 단부 감소 장치의 일례가 앤더슨 브라이언 케이.에 의해 비접촉 스프링 안내 장치(NON-CONTACT SPRING GUIDE)라는 제목으로 2000년 8월 9일에 출원된 동시 계류 중인 미국 특허 출원 제09/635,579호에 개시되어 있으며, 상기 문헌에서의 모든 상세한 설명은 본 발명에서 참고 자료가 된다.
운전실 구역(114)은 차대(112)에 연결되고, 폐쇄 영역을 포함하며, 상기 폐쇄 영역으로부터 트럭(110)의 운전자가 트럭(110)의 다양한 기능 중 적어도 약간의 을 운전하고 제어한다.
구동 조립체 또는 구동열(118)은 동력원(122)과 혼합 드럼(116)에 작동식으로 연결되고, 혼합 드럼(116)에 회전력 또는 토크를 제공하기 위해 동력원(122)으로부터 동력 또는 운동을 사용한다. 선택적인 실시예에 따르면, 구동열에는 트럭(110)에 제공되는 동력원(122) 이외의 공급원에 의해 동력이 공급될 수 있다.
도 7을 참조하면, 혼합 드럼(116)은 통(barrel)(133), 돌출부(132), 경사로(ramp)(140), 해치 덮개 조립체(hatch cover assembly)(137, 300), 및 롤러 링(135)을 포함한다. 통(133)은 한쪽 단부(작은 단부)에 개구부(128)를 구비하고, 다른 쪽 큰 단부(130) 또는 통(133)에 연결된 구동 링(139)(아래에서 설명함)을 구비한 눈물방울 형 또는 배 형(pear-shaped) 컨테이너이다. 통(133)은 내부 드럼 층(134) 및 외부 드럼 층(136)을 포함한다. 내부 드럼 층(134)은 나사로 조립되거나 함께 짝을 이루는 두 개의 나선형 구역(141, 143)으로 구성된다. 상기 구역(141, 143) 각각은, 상기 구역(141, 143)이 완전히 조립되었을 때 통(133)의 중 심축(131)이 되는 축 주위로 나선형 형태로 형성되는 실질적으로 평판이 된다. 상기 구역(141, 143) 각각은, 통(133)의 축(131)에 실질적으로 평행하게 연장된(또는 중심축의 길이를 따라 일반적으로 연장된) 폭(W)과 실질적으로 축(131)을 둘러싸는 길이를 갖는다. 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 상기 구역 각각의 폭은 상기 구역 각각의 길이를 따라, 예를 들어 약 6인치와 36인치 사이에서 변화한다. 상기 구역(141, 143) 각각은 상기 구역의 길이를 연장시키는 제1 가장자리(147) 및 상기 구역의 길이를 연장시키는 제2 가장자리(149)를 구비한다. 상기 구역(141, 143) 각각은, 상기 구역의 제1 가장자리(147)와 상기 구역의 제2 가장자리(149) 사이에 틈이 존재하도록 통(133)의 축(131) 주위로 나선형이 된다. 상기 틈은 제1 구역에 짝 맞추어지거나 나사로 조립될 때 다른 구역에 의해 채워지는 공간을 제공한다. 따라서 내부 드럼 층(134)을 형성하도록 상기 구역(141, 143)이 함께 조립되는 경우, 상기 구역(141)의 가장자리(147)는 상기 구역(143)의 가장자리(149)와 이웃하고, 상기 구역(141)의 가장자리(149)는 상기 구역(143)의 가장자리(147)와 이웃하게 된다. 이음매(158)는, 상기 구역(141, 143)의 가장자리가 서로 이웃하는 곳에 형성된다.
내부 드럼 층(134)의 두 개의 구역이 일단 조립되면, 외부 드럼 층(136)은 내부 드럼 층(134)의 외부 표면 주위에 연속 층으로서 형성된다. 따라서 외부 드럼 층(136)은 통의 한쪽 단부에서 다른 쪽 단부로 연속적으로 연장되고, 상기 구역(141, 143) 사이에 이음매를 걸치게 된다. 외부 드럼 층(136)은 내부 드럼 층(134)의 외부 표면 주위에 수지 도포 섬유를 권선함으로써 적용된 섬유 보강 복 합 재료로 만들어진 구조 층이다. 일실시예에 따르면, 수지는 오하이오, 더블린의 애쉬랜드 화학 공업사(Ashland Chemical)에서 입수 가능한 헤트론 942(Hetron 942)이며, 섬유는 섬유 유리, 바람직하게는 2004 텍스 이 유리(2004 Tex E glass)(약 206야드/파운드)이다. 일실시예에 따르면, 섬유가 주 축(통(133)이 가장 큰 직경을 갖는 지점)에서 드럼 주위로 감기는 각도는 통(133)의 축(131)에 대해 약 10.5°가 된다. 권선 공정 중에, 수지로 도포된 섬유는 일반적으로 드럼의 한쪽 단부로부터 다른 쪽 단부로 감싸진다. 일실시예에 따르면, 약 250mm의 폭이며 64개의 스트랜드(strand)를 포함하는 리본 또는 다발에 섬유가 제공된다. 상기 섬유의 리본은, 리본의 통로 각각의 사이에 약 50%의 겹침이 있도록, 섬유의 리본은 드럼 주위에 둘러싸인다. 단부에서 단부로 섬유를 감싸는 것은 여러 방향에서 드럼(116)에 가해지는 여러 힘을 견디도록 드럼(116)에 구조 지지대를 제공하는 데 도움을 준다.
하나의 예시적인 실시예에 따르면, 돌출부(132) 및 경사로(140)는 상기 구역(141, 143)과 함께 단일의 단위체로 일체로 형성된다. 상기 구역(141, 143) 각각 및 대응 돌출부와 경사로는, 슬립 에이전트가 함유된 폴리우레탄으로부터 사출 성형 공정을 통해서 형성되고, 외부 드럼 층(136)은 수지로 도포된 섬유 유리를 사용하여 제조된다. 다른 선택적인 실시예에 따르면, 내부 드럼 층 및/또는 외부 드럼 층은, 중합체, 탄성 중합체, 고무, 세라믹, 금속, 합성물 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 여러 재료 중 임의의 하나 이상의 재료로 만들어질 수 있다. 또 다른 선택적인 실시예에 따르면, 다른 공정 또는 요소가 상기 드럼을 건조하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 다양한 선택적인 실시예에 따라, 내부 드럼 층은 단일의 단위체로서 형성될 수 있거나, 임의의 개수의 개별 단품, 요소, 또는 구역으로부터 형성될 수 있다. 또 다른 선택적인 실시예에 따르면, 내부 드럼 층 또는 내부 드럼 층의 일부분을 형성하는 임의의 구역은, 다른 방법이나 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 또 다른 선택적인 실시예에 따르면, 외부 드럼 층은, 많은 다른 방법 또는 기술 중 임의의 하나 이상을 사용하여 내부 드럼 층 위쪽에 적용될 수 있다.
도 7을 참조하면, 돌출부(132a, 132b)는 상기 구역(141, 143)에 각각 연결되고, 통(133)의 중심축(131)을 향해 안쪽으로, 그리고 각각의 구역의 길이를 따라 연장된다. 따라서 두 개의 실질적으로 동일한 돌출부(132a, 132b)는 내부 드럼 층(134)에 연결되고, 아르키메데스 나선 형태의 내부 드럼 층(134)의 내부 표면 주위로 나선 모양이 된다. 일실시예에 있어서, 돌출부(132a, 132b)는 통(133)의 축 방향 중간 지점을 가로질러 통(133)의 축방향 단부로부터 연장된다. 돌출부(132a, 132b)는 약 180°만큼 축(131) 주위로 원주 방향으로 떨어져서 위치한다. 돌출부(132a, 132b)는 실질적으로 동일하므로, 돌출부(132a, 132b) 중 어느 하나(또는 모두)에 대해 설명할 때, 앞으로 상기 돌출부에 대한 언급은, 단순히 "돌출부(132)"로 언급한다.
돌출부 및 하나 이상의 경사로는 내부 드럼 층(134)의 각각의 구역에 연결된다. 하나의 구역에 연결된 적당한 돌출부 및 경사로가 설명되는 각각의 구역에 연결된 돌출부 및 경사로가 실질적으로 동일한 형태 및 요소를 포함하고 있으므로, 다른 구역의 돌출부 및 경사로는 실질적으로 동일하다는 점이 이해될 수 있다. 도 4는 구역(141)에 연결된 돌출부(132) 및 경사로(140a, 140b)를 더욱 상세하게 예시 한다.
돌출부(132)(예를 들어, 핀(fin), 날개, 결(vein), 나사, 구성물 등)는 기대 부분(142), 중간 부분(144), 및 단부 부분(146)을 포함한다. 기대 부분(142)은 드럼(116)의 축을 향해 구역(141)으로부터 안쪽으로 연장되고, 돌출부(132)의 중간 부분(144)과 구역(141) 사이의 전이 영역(transitional area)으로서 작용한다. 상기 전이 영역은 콘크리트에 의한 돌출부(312)에 가해진 힘으로부터 발생하는 기대 부분(142)의 응력 집중을 감소시키는 데 도움이 된다는 점에서 유익하다. 응력 집중의 감소는, 돌출부(132)가 피로(fatigue)로 인해 고장 날 가능성을 감소시키는 데 도움이 된다. 전이 영역을 제공하기 위해, 기대 부분(142)은, 구역(141)에서 중간 부분(144)까지 점진적으로 전이되도록 돌출부(132) 각각의 측면 상에 둥글게 되거나 테이퍼진다. 경화 콘크리트(set concrete)의 임의의 원치 않는 축적을 최소화하기 위해, 반경은 바람직하게는 약 10mm보다 크다. 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 반경은 약 50mm가 된다. 또 다른 실시예에 따르면, 반경은 돌출부(132)의 중심선으로부터 약 3인치로 구역(141)에 근접하게 돌출부(132) 각각의 측면 상에서 시작해서, 돌출부(132)의 중간 구역(144)에 인접한 돌출부(132)의 높이(H) 위쪽 약 5인치에서 종결된다. 드럼(116)이 회전하므로, 돌출부(132)의 임의의 특정한 구역의 방향은 일정하게 변화한다. 따라서 돌출부(132)의 설명을 단순화하기 위해, 돌출부(132)를 참조하여 사용될 때, "높이"라는 용어는 돌출부(132)가, 구역(141)에 근접한 기대 부분의 중심선으로부터 단부 부분(146)의 끝단까지 측정된, 드럼(116)의 중심축을 향해 안쪽으로 연장되는 거리를 나타낸다. 그러나 돌출부(132)의 높이 는 돌출부(132)의 길이를 따라 변화한다는 점을 알아야 한다. 결과적으로, 반경 또는 테이퍼가 시작 및/또는 끝나는 지점, 또는 반경 또는 테이퍼가 연장되는 거리는 돌출부의 임의의 특정한 구역의 높이 및/또는 위치에 좌우되어 변화할 수 있다. 다양한 선택적인 실시예에 따라, 기대 구역의 반경은 일정하거나 변경될 수 있다. 다른 선택적인 실시예에 따라, 상기 구역과 돌출부의 중간 구역 사이의 전이는 경사지거나, 다른 점진적인 전이의 형태를 취할 수 있다. 또한, 전이 또는 테이퍼가 시작 또는 끝날 수 있는 지점은 사용된 재료, 내부 드럼 벽의 두께, 돌출부의 높이, 돌출부에 위치하는 중량체, 드럼 내의 돌출부의 특정한 부분의 위치, 및 여러 가지 다른 요소에 좌우되어 변화한다.
임의의 예시적인 실시예에 따르면, 테이퍼의 특성은, 돌출부가 콘크리트에 의해 가해지는 하중을 받으며 적어도 부분적으로 구부러지도록 구성된다. 그러나 테이퍼가 돌출부를 매우 많이 구부리도록 구성된다면, 돌출부가 빨리 피로하게 될 수 있다. 다른 한편으로는, 테이퍼가 돌출부를 충분히 구부리지 않도록 구성된다면, 돌출부 상의 콘크리트 힘이 내부 드럼 층(134)을 움직일 수 있고, 잠재적으로 외부 드럼 층(136)으로부터 내부 드럼 층을 떼어낼 수 있게 된다.
돌출부(132)의 중간 부분(144)은 기대 부분(142)과 단부 부분(146) 사이에서 연장된다. 일실시예에 따르면, 중간 부분(144)은 약 6mm의 두께를 갖고, 콘크리트로부터의 힘이 가해질 때 구부러지도록 설계된다.
돌출부(132)의 단부 부분(146)은 중간 부분(144)으로부터 드럼(16)의 축을 향해 연장되고, 지지 부재(148) 및 스페이서(150)를 포함한다. 단부 부분(146)의 두께는 일반적으로 중간 부분(144)의 두께보다 크다. 돌출부(132)의 길이를 따라 단부 부분(146)의 특정 구역이 제공되는 것에 좌우되어, 단부 부분(146)의 추가된 두께는 한쪽 면 또는 다른 쪽 면에 대해서 편위되도록 중간 부분(144) 위쪽에 중심이 위치될 수 있다. 돌출부(132)의 길이를 따른 여러 구역에서, 단부 부분(146)은 중간 부분(144)의 한쪽 측면(개구부(128)에 인접한 측면 또는 단부(130)에 인접한 측면) 상에만 제공된다. 이와 같은 구성에 있어서, 단부 부분(146)은, 중간 부분(144)의 한쪽 측면 이상으로 연장된 립(lip) 또는 플랜지로서 작용하고, 단부 부분(146)이 연장되는 중간 부분(144)의 한쪽 측면과 접촉하는 콘크리트를 이동시키거나 혼합시키도록 돌출부(132)의 기능을 향상시키는 작용을 한다. 중간 부분(144)과 관련하여 단부 부분(146)의 두께 증가로 인하여, 단부 부분(146)은, 중간 부분(144)에서 단부 부분(146)으로의 점진적인 천이를 제공하는 천이 구역(145)을 포함한다. 예시적인 실시예에 따르면, 천이 구역은 둥글게 되어 있다. 선택적인 실시예에 따르면, 천이 구역은 경사지거나 테이퍼질 수 있다. 콘크리트가 단부 부분(146)을 지나쳐 감에 따라 발생할 수 있는 임의의 마모나 축적을 최소화하기 위해, 돌출부(132)는 둥근 가장자리(152)에서 종결된다.
다양한 선택적인 실시예에 따르면, 기대 구역 각각, 중간 구역 각각, 및 단부 구역은, 드럼이 사용되는 특정한 태양 또는 상황에 좌우되어 여러 크기, 형태, 두께, 길이 등이 될 수 있다.
도 8은 지지 부재(148)를 더욱 상세하게 예시하는 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 지지 부재 또는 비틀림 바(torsion bar)(148)는, 돌출부(132)에 구조 지지대를 제공하도록 돌출부(132)의 단부 부분(146) 내에 삽입되는 긴 원형 봉 또는 보(beam)이다. 비틀림 바(148)는 돌출부(132)의 나선 형태에 대응하는 형태를 취하며, 돌출부(132)의 전체 길이로 연장된다. 상기 바(148)의 단부는 내부 드럼 층(134)에 삽입된 발광 섬유(flared fiber)를 구비한다. 비틀림 바(148)는, 콘크리트에 의해 하중이 돌출부(132)에 가해질 때, 돌출부(132)의 단부 부분(146)이 구부러지도록 하는 능력을 실질적으로 제한하는 작용을 해서, 돌출부(132)가 콘크리트에 의해 본질상 접히거나 구부러지는 것을 막는다. 돌출부(132)를 지지하기에 충분히 견고하다고 하더라도, 비틀림 바(148)는 바람직하게도 비틀림 유연성을 갖고 있다. 비틀림 바(148)의 비틀림 유연성은, 돌출부(132)의 단부 부분(146)에 약간의 변형을 가져오는 비틀림 하중을 비틀림 바가 견딜 수 있도록 한다. 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 지지 부재(148)는 주로 탄소 또는 흑연 섬유 및 우레탄계 수지로 제조되는 혼합 재료이다. 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 우레탄계 수지에 대한 탄소 섬유의 비는 9파운드의 우레탄계 수지에 대해 11파운드의 탄소 섬유이다. 이와 같은 우레탄계 수지에 대한 실시예는 오스트레일리아의 에라 폴리머스 피티와이 리미티드에서 사용이 가능한 에라폴 이엑스피 02-320(Erapol EXP 02-320)이다. 선택적인 실시예에 따르면, 상기 지지 부재는, 지지 부재가 원하는 구조 지지대를 제공하도록 하지만, 동시에 비틀림 바는 비틀림 바에 가해질 수 있는 비틀림 하중을 견디도록 하는 재료의 임의의 조합으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 비틀림 바는 하나 이상의 섬유 유리 및 에스테르계 수지(ester-based resin)로 제조될 수 있다. 다른 선택적인 실시예에 따르면, 지지 부재의 크기와 형태는 지지 부재가 사 용되는 특정한 환경에 좌우되어 변화한다.
하나의 예시적인 실시예에 따르면, 지지 부재(148)는 풀트루전 공정(pulltrusion process)을 통해 제조될 수 있다. 상기 풀트루전 공정은 한 다발의 섬유를 모으는 단계, 수지 용액을 통해서 섬유를 통과시키는 단계, 및 수지 도포 섬유를 관을 통해서 당기는 단계를 포함한다. 그 다음에 지지 부재(148)는 적당한 형태의 굴대(mandrel) 주위에 둘러싸이고, 지지 부재(148)를 원하는 형태에 제공하게 된다. 섬유는, 관을 통과해서 지나가고 섬유에 연결된 권양기(winch)의 케이블에 의해 관을 통과해서 당겨진다. 케이블이 섬유에 연결되는 것을 쉽게 하기 위해, 섬유는 둘로 접히고, 케이블은 둘로 접힌 섬유에 의해 생성되는 고리에 부착된다. 권양기는 관을 통해서 케이블을 뒤로 당기며, 상기 관은 결과적으로 관을 통해서 섬유를 당기게 된다. 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 섬유가 관에 들어가기 전에 통과해서 지나가는 우레탄계 수지는, 섬유가 관을 통해서 당겨짐에 따라 관의 길이를 따라 다양한 지점에서 관 내로 사출된다. 선택적인 실시예에 따르면, 지지 부재는 임의의 하나 이상의 다양한 다른 공정에 의해 제조될 수 있다.
하나의 예시적인 실시예에 따르면, 돌출부(132) 및 경사로(140)는 상기 구역(141, 143) 각각과 함께 단일의 단위체로 일체로 형성된다. 위에서 설명한 바와 같이, 상기 구역(141, 143) 각각 및 대응 돌출부(132)와 경사로(140)는, 바람직하게는 탄성 중합체가 금형 사이로 사출되는 동안 사출 성형 공정을 통해서 제조된다. 지지 부재(148)를 돌출부(132)의 단부 부분(146) 내에 삽입하기 위해, 지지 부재(148)는 탄성 중합체의 사출 전에 돌출부(132) 형상을 한정하는 금형에 위치한 다. 사출 성형 공정 중에 지지 부재(148)를 금형 내에서 적당한 위치에 유지하기 위해, 나선형 스프링(150)으로 도시된 스페이서(spacer)가, 지지 부재(148)의 원주 주위에 둘러싸이고, 지지 부재(148)의 길이를 따라 간헐적으로 배치된다. 스프링(150) 각각은 스프링(150)의 한쪽 단부를 다른 쪽 단부에 연결시킴으로써 지지 부재(148)의 원주 주위에서 유지된다. 사출 공정 전에 지지 부재(148)와 스프링(150)이 금형 내에 위치하는 경우, 스프링(150)은 금형(154)의 표면 안쪽과 접촉해서, 지지 부재(148)가 금형 내에서 적절한 위치에 유지되도록 한다.
탄성 중합체가 금형 내로 사출될 때, 탄성 중합체는 스프링(150)을 통과해서 흐르고, 스프링의 코일 각각을 둘러싼다(예를 들어, 일체화되거나, 보호하는 등). 결과적으로, 스프링(150)이 위치한 돌출부(132)를 따르는 영역이 스프링(150)이 없는 돌출부(132)를 따르는 영역보다 유의적으로 약하지 않도록, 스프링(150)을 통과하는 연속적인 탄성 중합체가 존재하게 된다. 다양한 선택적인 실시예에 따르면, 다른 재료와 구조가 스페이서로 사용될 수 있다. 예를 들어, 스페이서는 중합체, 탄성 중합체, 금속, 세라믹, 나무 등을 포함하는 임의의 하나 이상의 재료로 제조될 수 있다. 스페이서는 원형, 사각형, 삼각형, 또는 임의의 다른 형상을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 다른 형상 및 구성 중 임의의 하나가 추가로 될 수 있다. 또한, 스페이서는, 지지 부재의 둘레 주위에 간헐적으로 제공되는 하나 이상의 부재를 포함할 수 있다기보다는, 실질적으로 지지 부재를 둘러싸지 않을 수 있다. 다른 선택적인 실시예에 따르면, 스페이서는 금형의 표면 내부와 접촉하는 외경 및 지지 부재가 통과하는 구멍을 갖는 평 디스크 또는 실린더일 수 있다. 평 디 스크 또는 실린더는 디스크의 적어도 약간의 구역을 통과해서 사출된 탄성 중합체가 연속적으로 흐르게 하기 위해 연장되는 다수의 구멍을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명이 실시예를 참조하여 설명되었다고 하더라도, 당업자는 본 발명의 개념 및 영역에서 벗어나지 않고도 변경이 가능하다는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 여러 실시예가 하나 이상의 이점을 제공하는 하나 이상의 형태를 포함하는 것으로 설명되었다고 하더라도, 설명된 형태는 서로 상호 교환되거나, 선택적으로는 설명된 실시예 또는 다른 선택적인 실시예에서 서로가 결합될 수 있다는 것을 알 수 있다. 본 발명의 기술이 비교적 복잡하므로, 본 발명에 있어서의 모든 변화가 예견 가능한 것은 아니다. 실시예를 참조하여 설명되고 다음의 특허청구범위에 기재된 본 발명은 넓게 해석되도록 명시적으로 의도된 것이다. 예를 들어, 달리 구체적으로 언급하지 않는 한, 단일의 특정 요소를 인용하고 있는 청구항에도 그와 같은 특정 요소들이 다수 포함된다.

Claims (58)

  1. 슬립 에이전트(slip agent)가 함유된 중합체(polymer)에 의해 적어도 부분적으로 제공되는 내부 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중합체가 폴리우레탄(polyurethane)을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 슬립 에이전트가 포틀랜드 시멘트(Portland Cement)의 저 슬럼프(low slump) 콘크리트의 표면 장력보다 작은 표면 에너지를 갖는 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 슬립 에이전트가 약 20dyne/cm 미만의 표면 에너지를 갖는 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 슬립 에이전트가 폴리디센(polydecene)인 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 슬립 에이전트가 폴리알파 올레핀 유체(polyalpha olefin fluid)인 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 슬립 에이전트가 폴리테트라플르오르에틸렌(polytetraflourethylene)인 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 중합체의 재료가 폴리우레탄이며, 상기 슬립 에이전트가 폴리테트라플르오르에틸렌이며, 함유된 중합체 중 폴리테트라플르오르에틸렌이 적어도 2 중량%인 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  9. 제8항에 있어서,
    표면을 따라 함유된 중합체 중 폴리테트라플르오르에틸렌이 5 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  10. 제1항에 있어서,
    표면을 따라 함유된 중합체 중 폴리테트라플르오르에틸렌이 약 2 중량%인 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 중합체가 폴리우레탄이며, 상기 슬립 에이전트가 폴리알파 올레핀인 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  12. 제11항에 있어서,
    함유된 중합체 중 폴리알파 올레핀이 5 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  13. 제12항에 있어서,
    함유된 중합체 중 폴리알파 올레핀이 적어도 2 중량%인 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  14. 제11항에 있어서,
    함유된 중합체 중 폴리알파 올레핀이 적어도 2 중량%인 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  15. 제11항에 있어서,
    표면을 따라 함유된 중합체 중 상기 폴리알파 올레핀이 약 3 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 슬립 에이전트가 실질적으로 상기 중합체 내로 이동하지 않도록 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  17. 제1항에 있어서,
    내부 표면을 따라 함유된 중합체를 포함하는 내부 층과;
    드럼의 외부 표면을 제공하는 외부 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 외부 층이 비금속성인 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 외부 층이 섬유 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 외부 층이,
    내부 층 주위의 섬유 유리 권선과;
    세공이 마련된 마모 표면을 구비하는, 권선 위쪽의 초퍼 섬유 유리(chopper fiberglass)의 제1 층과;
    상기 제1 층 위쪽의 그리고 상기 세공을 가로지르는 초퍼 섬유 유리의 제2 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제1 층이 제1 두께를 갖고, 상기 제2 층은 더 얇은 제2 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 제1 층이 약 0.25인치의 두께를 갖고, 상기 제2 층은 약 0.05인치의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 제2 층이 약 0.1인치의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 마모 표면이 16개 숫돌 연마 용구에 의해 마모되어 매끄러움을 갖는 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  25. 제17항에 있어서,
    상기 외부 층이,
    내부 층 주위의 섬유 유리 권선과;
    세공이 마련된 마모 표면을 구비하는, 권선 위쪽의 희생 층과;
    상기 희생 층 위쪽의 그리고 상기 세공을 가로지르는 상부 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  26. 제17항에 있어서,
    상기 외부 층이 금속성인 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  27. 제1항에 있어서,
    상기 함유된 중합체가 적어도 15MPa의 인장 강도를 갖는 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  28. 제1항에 있어서,
    상기 함유된 중합체가 적어도 12MPa의 300% 탄성 계수(Modulus)를 갖는 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  29. 제1항에 있어서,
    상기 함유된 중합체가 적어도 68kN/m의 인열 강도(tear strength)를 갖는 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  30. 제1항에 있어서,
    드럼이 회전됨에 따라 재료를 이동시키도록 구성된 안쪽으로 연장된 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부가 드럼의 내부 표면을 부분적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 돌출부가, 함유된 중합체를 포함하는 외부 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 돌출부 중 하나의 적어도 일부분이, 함유된 중합체로부터 완전하게 형성된 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
  33. 콘크리트 혼합 드럼에 사용하기 위한 핀(fin)으로서,
    상기 핀이 슬립 에이전트가 함유된 중합체에 의해 적어도 부분적으로 제공되는 외부 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 혼합 드럼에 사용하기 위한 핀.
  34. 콘크리트 혼합 드럼에 사용하기 위한 드럼 통(barrel)으로서,
    상기 통이 슬립 에이전트가 함유된 중합체에 의해 적어도 부분적으로 제공되는 내부 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 혼합 드럼에 사용하기 위한 드럼 통.
  35. 콘크리트 혼합 드럼을 형성하기 위한 방법으로서,
    상기 방법이,
    중합체에 슬립 에이전트를 함유시키는 단계와;
    함유된 중합체를 구비한 콘크리트 혼합 드럼의 내부 표면을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 혼합 드럼을 형성하기 위한 방법.
  36. 제35항에 있어서,
    함유된 중합체를 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 혼합 드럼을 형성하기 위한 방법.
  37. 제35항에 있어서,
    함유된 중합체를 스프레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 혼합 드럼을 형성하기 위한 방법.
  38. 제35항에 있어서,
    상기 슬립 에이전트가 폴리테트라플르오르에틸렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 혼합 드럼을 형성하기 위한 방법.
  39. 제37항에 있어서,
    함유시키는 단계가 폴리테트라플르오르에틸렌 파우더와 폴리올을 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 혼합 드럼을 형성하기 위한 방법.
  40. 제39항에 있어서,
    혼합하는 단계가 하이 쉬어 믹싱(high sheer mixing)을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 혼합 드럼을 형성하기 위한 방법.
  41. 제40항에 있어서,
    혼합하는 단계가 코우레스 날개 혼합기(Cowles blade mixer)를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 혼합 드럼을 형성하기 위한 방법.
  42. 제35항에 있어서,
    함유된 중합체를 제1 구역 내로 성형하는 단계와;
    상기 구역과 함께 드럼의 내부를 형성하는 단계와;
    상기 제1 구역의 외부에 섬유 유리를 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 혼합 드럼을 형성하기 위한 방법.
  43. 제42항에 있어서,
    함유된 중합체를 제2 구역 내로 성형하는 단계와;
    드럼의 내부를 형성하도록 제2 구역을 제1 구역에 연결시키는 단계와;
    상기 제2 구역의 외부에 섬유 유리 권선을 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 혼합 드럼을 형성하기 위한 방법.
  44. 제43항에 있어서,
    상기 제1 구역 및 제2 구역이 나선형이고, 연결시키는 단계가 상기 제1 구역 및 제2 구역을 함께 나사로 조립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 혼합 드럼을 형성하기 위한 방법.
  45. 제43항에 있어서,
    섬유 유리의 희생 층을 상기 권선 위쪽에 적용시키는 단계와;
    세공을 갖는 마모된 외부 표면을 형성하기 위해 희생 층을 마모시키는 단계와;
    섬유 유리의 상부 층을 마모된 외부 표면 위쪽에 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 혼합 드럼을 형성하기 위한 방법.
  46. 예비적인 외부 표면을 갖는 콘크리트 혼합 드럼의 외부를 표면 처리하기 위한 방법으로서,
    상기 방법이,
    섬유 유리의 희생 층을 예비적인 외부 표면 위쪽에 적용하는 단계와;
    세공을 갖는 마모된 외부 표면을 형성하기 위해 희생 층을 마모시키는 단계와;
    세공 위쪽으로 마모 표면 상에 상부 층을 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 예비적인 외부 표면을 갖는 콘크리트 혼합 드럼의 외부를 표면 처리하기 위한 방법.
  47. 제46항에 있어서,
    상기 희생 층이, 적어도 16개 숫돌을 갖는 연마 용구를 사용하여 마모되는 것을 특징으로 하는 예비적인 외부 표면을 갖는 콘크리트 혼합 드럼의 외부를 표면 처리하기 위한 방법.
  48. 제46항에 있어서,
    상기 상부 층이 초퍼 섬유 유리인 것은 특징으로 하는 예비적인 외부 표면을 갖는 콘크리트 혼합 드럼의 외부를 표면 처리하기 위한 방법.
  49. 제48항에 있어서,
    상기 상부 층이 0.50인치 미만의 두께를 갖는 것은 특징으로 하는 예비적인 외부 표면을 갖는 콘크리트 혼합 드럼의 외부를 표면 처리하기 위한 방법.
  50. 차대와;
    차대에 의해 지지되는 운전실과;
    차대에 의해 지지되고, 운전실 위쪽으로 연장되는 드럼을 포함하는 콘크리트 혼합 트럭으로서,
    상기 드럼은 드럼의 축방향 중심선을 따라 아르키메데스(archimedial) 나선형으로 연장되는 제1 구역, 및 드럼의 축방향 중심선을 따라 아르키메데스 나선형으로 연장되는 제2 구역을 구비하며, 상기 제1 구역 및 제2 구역은 서로에 대해 인접하여 연장되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 혼합 트럭.
  51. 내부 표면 및 외부 표면을 구비하는 통(barrel)과;
    내부 표면을 따라 나선형으로 연장되는 적어도 하나의 돌출부를 포함하며, 상기 내부 표면이 중합체에 의해 제공되고, 상기 외부 표면이 볼록한 부분 및 오목한 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 콘크리트 혼합 드럼.
  52. 제51항에 있어서,
    상기 오목한 부분이 드럼의 축방향 중간 구역을 따라 위치되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 혼합 드럼.
  53. 제51항에 있어서,
    상기 볼록한 부분 및 오목한 부분이 단일의 단위체(unitary body)로서 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 혼합 드럼.
  54. 제53항에 있어서,
    상기 볼록한 부분 및 오목한 부분이 섬유 유리 권선으로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 혼합 드럼.
  55. 제51항에 있어서,
    상기 내부 표면이 제1 아르키메데스 구역에 의해 적어도 부분적으로 제공되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 혼합 드럼.
  56. 제51항에 있어서,
    상기 돌출부가 통의 내부 표면과 함께 단일의 단위체로서 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 혼합 드럼.
  57. 제55항에 있어서,
    제1 표면이 제1 구역에 대해서 나사로 조립된 제2 아르키메데스 구역에 의해 제공되며, 제1 구역 및 제2 구역 각각은 외부 중간 부분의 오목한 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 콘크리트 혼합 드럼.
  58. 슬립 에이전트 또는 강도/내구 에이전트 중 하나의 에이전트 내에 함유된 슬립 에이전트 또는 강도/내구 에이전트 중 다른 하나를 포함하는 재료에 의해 부분적으로 제공되는 내부 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 콘크리트 혼합 드럼.
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