專利名稱：攪拌鼓驅(qū)動環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及能夠連接到車輛的、合成材料的、重型的、旋轉(zhuǎn)式混凝土攪拌鼓以及與這樣的鼓一起使用的部件的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有用于在兩個(gè)地點(diǎn)之間運(yùn)送混凝土的混凝土攪拌車或車輛通常使用金屬攪拌鼓。金屬攪拌鼓被安裝到車輛，并且一端連結(jié)到設(shè)置在車輛上的驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置施加鼓轉(zhuǎn)動所需的動力。該驅(qū)動裝置包括齒輪箱，齒輪箱通常由車輛的發(fā)動機(jī)來提供動力。當(dāng)齒輪箱接合時(shí)，發(fā)動機(jī)提供使金屬攪拌鼓圍繞它的縱向軸線轉(zhuǎn)動所需的動力或扭矩。為了在卡車在兩地之間的同時(shí)攪拌混凝土，并且當(dāng)卡車到達(dá)指定地點(diǎn)時(shí)排出混凝土，金屬鼓通常包括內(nèi)部的輪葉或攪拌葉片。輪葉以螺旋形的方式設(shè)置在鼓的內(nèi)部，這樣，鼓可以通過一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)來攪拌混凝土，并且通過相反方向的旋轉(zhuǎn)把混凝土通過設(shè)置在鼓的端部的開口排出。
盡管金屬鼓使用了許多年，但是這樣的鼓受到許多缺點(diǎn)的困擾。第一，金屬鼓的建造是一個(gè)勞動力相對密集的動作，它包括使鋼片旋轉(zhuǎn)進(jìn)入圓錐形的部分和筒體中，然后連接不同的部分以形成鼓的外殼。一旦鼓的外殼形成，設(shè)置在鼓的內(nèi)部的攪拌葉片通常需要與外殼用螺栓連接或焊接在一起。由于進(jìn)行這些和其它的操作需要大量的勞動，所以建造金屬鼓的成本相對較高。
第二，由于混凝土在金屬上磨擦，金屬鼓的內(nèi)表面容易很快地磨損，并且這種磨損在鼓的內(nèi)表面中突然變化的區(qū)域更加嚴(yán)重。因此，攪拌葉片與鼓的殼體焊接在一起或用螺栓連接的區(qū)域容易成為快速磨損的嚴(yán)重磨損區(qū)域。此外，因?yàn)榛炷寥菀籽刂饘俟牡膬?nèi)表面滑動而不是滾動，因此混凝土的攪拌往往不是沿著鼓的內(nèi)表面進(jìn)行。
第三，由于用于建造鼓的金屬的重量，金屬鼓相對較重。由于車輛的負(fù)載限度限制了車輛的總重，因此鼓越重，能夠裝在鼓里被運(yùn)到另一個(gè)地點(diǎn)的混凝土就越少。所以，具有較重鼓的卡車與具有較輕鼓的類似的卡車相比，不能攜帶同樣多的有效負(fù)載，這增加了卡車的長期的運(yùn)營成本。
最后，金屬鼓容易從外界環(huán)境以及從在混凝土中的不同物質(zhì)之間發(fā)生的放熱反應(yīng)中吸收和保持熱量。鼓保持的這種額外熱量容易縮短混凝土開始凝固的時(shí)間。因此裝在具有金屬鼓的攪拌卡車內(nèi)的混凝土的移動距離受到限制。
已經(jīng)嘗試對傳統(tǒng)的攪拌鼓做出一些改進(jìn)。例如，熟知的是利用彈性耐磨材料為包括攪拌葉片的金屬鼓的內(nèi)部施加覆層。雖然這能夠改善傳統(tǒng)金屬鼓的耐磨和攪拌的性能，但是覆層增加了鼓的重量和鼓的制造成本。此外，在強(qiáng)化塑料的攪拌葉片被用于這樣的涂覆過的金屬鼓中時(shí)，將攪拌葉片連接到鼓的額外步驟需要額外的制造步驟。用強(qiáng)化塑料材料形成攪拌鼓，并且然后把攪拌葉片連接到塑料材料也是公知的。然而，象這樣的金屬鼓，連接攪拌葉片的額外步驟增加了鼓的制造成本。
由于金屬鼓以及聚合物或合成材料的鼓在材料性質(zhì)和特性上的差異，用于傳統(tǒng)的鼓中的一些裝置和部件不能與合成材料的鼓一起有效的工作。比如傳統(tǒng)上與混凝土鼓一起使用的部件例如艙口和驅(qū)動環(huán)組件與塑料的或合成材料的鼓并不相容。此外，這種傳統(tǒng)部件往往相對較重，并且制造起來也相對昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
因此，提供一種制造和使用起來經(jīng)濟(jì)實(shí)用的攪拌鼓是有益的。提供一種制造時(shí)不需要勞動力密集的攪拌鼓也是有利的。提供一種充分耐磨的攪拌鼓也是有益的。提供一種能夠承受正常載荷但是比傳統(tǒng)金屬鼓更輕的攪拌鼓也是更有益。此外，提供一種不象傳統(tǒng)金屬鼓對溫度升高那么敏感的攪拌鼓也是有益的。此外，提供一種能夠沿著鼓的內(nèi)表面有效地?cái)嚢杌炷恋臄嚢韫氖怯幸娴?。為塑料或合成材料的攪拌鼓提供這樣一種部件同樣是有益的，這種部件適合塑料或合成材料的鼓的特性并且比用于金屬攪拌鼓的傳統(tǒng)部件更輕和更便宜。提供一種包括這些或其它優(yōu)點(diǎn)中的任何一個(gè)或者多個(gè)的攪拌鼓也是有益的。


圖1是依照一個(gè)典型實(shí)施例的具有攪拌鼓的混凝土攪拌車的側(cè)視圖。
圖2是圖1所示的攪拌鼓的透視圖。
圖3是圖1所示的攪拌鼓沿直線3-3的橫截面圖。
圖4是圖1所示的攪拌鼓的局部截面圖。
圖5是依照一個(gè)典型實(shí)施例的支撐件和定位件的部分透視圖。
圖6是顯示在一個(gè)模具內(nèi)的支撐件和定位件的截面圖。
圖7是圖4中所示的攪拌鼓的一部分的放大的截面圖。
圖8是依照一個(gè)典型實(shí)施例的艙口蓋組件的分解透視圖。
圖9是圖8所示的艙口蓋組件的截面圖。
圖10是依照另一典型實(shí)施例的艙口蓋組件的分解透視圖。
圖11是圖10所示的艙口蓋組件的截面圖。
圖12是依照一個(gè)典型實(shí)施例的驅(qū)動環(huán)的透視圖。
圖13是圖12中所示的驅(qū)動環(huán)的俯視圖。
圖14是圖12所示的驅(qū)動環(huán)的局部截面圖。
圖15是依照另一個(gè)典型實(shí)施例的驅(qū)動環(huán)的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是一個(gè)混凝土攪拌車10的示意圖，卡車10包括底盤12、駕駛室區(qū)域14、攪拌鼓16、以及攪拌鼓傳動系統(tǒng)18。底盤12包括車架20、動力源22、傳動系統(tǒng)24以及車輪26。車架20為攪拌卡車10提供運(yùn)輸大量混凝土所需的支承結(jié)構(gòu)和剛度。動力源22連接到車架20并且通常包括旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能量源，這個(gè)機(jī)械能量源緣于被存儲的能源。例如，包括但不限于內(nèi)燃式氣態(tài)燃料發(fā)動機(jī)、柴油機(jī)、渦輪機(jī)、燃料電池驅(qū)動馬達(dá)、電動機(jī)或任何其它類型的能夠提供機(jī)械能的馬達(dá)。
出于公開的目的，術(shù)語″連接″指兩個(gè)元件直接或間接地互相結(jié)合。這樣的結(jié)合可以是實(shí)際靜止或?qū)嶋H可運(yùn)動的。這樣的結(jié)合可以通過下列方式實(shí)現(xiàn)即利用兩個(gè)元件或者兩個(gè)元件和任何另外的中間元件彼此整體地形成為單獨(dú)的一體件，或者利用兩個(gè)元件或者兩個(gè)元件和任何另外的中間元件彼此連接。這樣的結(jié)合可能是實(shí)際永久的或者可選的是實(shí)際可拆的或者可以釋放的。
傳動系統(tǒng)24被連接在動力源22與車輪26之間，并把動力(或運(yùn)動)從動力源22傳遞到車輪26，以向前方或者向后方驅(qū)動卡車10。傳動系統(tǒng)24包括變速器25和車輪端減速裝置27。變速器25和車輪端減速裝置27使用一系列或一組齒輪來調(diào)節(jié)由動力源22傳遞到車輪26的扭矩。車輪端減速裝置的一個(gè)實(shí)例描述于共同待決的Brian K.Anderson于2000年8月9日提出的名稱為“NONCONTACTSPRING GUIDE”的美國專利申請No.09/635,579中，此申請的全部公開內(nèi)容在此引為參考。
駕駛室區(qū)域14被連接到底盤12，并包括一個(gè)封閉區(qū)域，卡車10的駕駛員可以在這個(gè)區(qū)域駕駛和控制卡車10的至少某些不同的功能。
傳動組件或傳動系統(tǒng)18被可操作地連接到動力源22和攪拌鼓16，并且使用來自動力源22的動力或運(yùn)動，以為攪拌鼓16提供旋轉(zhuǎn)力或扭矩。依據(jù)一個(gè)可選實(shí)施例，所述傳動系統(tǒng)可以由卡車10上設(shè)置的除動力源22以外的能量源驅(qū)動。
現(xiàn)在參照圖3，攪拌鼓16包括筒體33、突起32、斜坡(ramp)40、艙口蓋組件37或200、驅(qū)動環(huán)39，以及滾筒環(huán)35。筒體33通常是一個(gè)水滴狀或梨形的罐體，罐體的一端(較小一端)具有開口28，罐體并且具有驅(qū)動環(huán)39(如下所述)，驅(qū)動環(huán)連接到筒體33的較大的另一端部30。筒體33包括內(nèi)鼓層34和外鼓層36。內(nèi)鼓層34包括“被扭在一起的”或者配合在一起的兩個(gè)螺旋形部分41和43。部分41和43中的每一個(gè)均是基本平坦的板，當(dāng)部分41和43被完全組裝時(shí)，該板圍繞筒體33的中心軸線31形成螺旋形狀。部分41和43中的每一個(gè)均具有寬度W，該寬度基本平行于筒體33的軸線31延伸(或者大致沿著中心軸線的長度延伸)，部分41和43中的每一個(gè)并且具有基本圍繞或者環(huán)繞軸線31的長度。依據(jù)一個(gè)典型實(shí)施例，每一個(gè)部分的寬度沿著每一部分的長度而變化，例如在大約6英寸和36英寸之間變化。部分41和43中的每一個(gè)均具有延伸了所述部分的長度的第一邊緣47和延伸了所述部分的長度的第二邊緣49。由于部分41和43中的每一個(gè)均圍繞筒體33的軸線31成螺旋狀，因此在該部分的第一邊緣47和相同的部分的第二邊緣49之間具有間隙。這個(gè)間隙提供了這樣一個(gè)空隙，該空隙會在另一個(gè)部分與第一部分配對或扭在一起時(shí)，被所述另一個(gè)部分填充。因此，當(dāng)部分41和43共同被組裝以形成內(nèi)鼓層34時(shí)，部分41的邊緣47將緊靠部分43的邊緣49，并且部分41的邊緣49將緊靠部分43的邊緣47。接縫58形成在部分41和43的邊緣彼此緊靠的位置處。
內(nèi)鼓層34的兩個(gè)部分一旦組裝完畢，外鼓層36就作為連續(xù)的層在內(nèi)鼓層34的外表面的周圍形成。因此，外鼓層34從筒體的一端連續(xù)延伸到另一端，并且覆蓋部分41和43之間的接縫。外鼓層36是由通過將樹脂涂覆過的纖維纏繞在內(nèi)鼓層34的外表面周圍而施加的纖維強(qiáng)化合成材料制成的結(jié)構(gòu)層。按照一個(gè)實(shí)施例，該樹脂為Hetron 942，可以從俄亥俄州Dubin的Ashland化學(xué)公司獲得，并且這些纖維為玻璃纖維，優(yōu)選為2400Tex E G1ass(約206碼/磅)。依照一個(gè)實(shí)施例，纖維在長軸(筒體33的直徑最大的位置)處纏繞在鼓的周圍的角度相對于筒體33的軸線31約為10.5度。在纏繞過程中，樹脂涂覆過的纖維通常從鼓的一端卷繞到另一端。依照一個(gè)實(shí)施例，所述纖維以大約250毫米寬并且包括64股的帶或者束的形式提供。纖維帶卷繞在鼓的周圍，使得帶的每一圈之間存在大約50％的重疊部分。從一端到另一端纏繞的纖維有助于為鼓16提供支撐結(jié)構(gòu)，以承受沿多個(gè)不同方向施加到鼓16的各種力。
按照一個(gè)典型實(shí)施例，突起32和斜坡40與部分41和43整體地形成單獨(dú)的一體件。部分41和43中的每一個(gè)以及相對應(yīng)的突起和斜坡通過注射成型工藝?yán)镁郯被姿狨バ纬?，且外鼓?6利用涂覆有樹脂的玻璃絲纖維制造而成。按照其它的可選實(shí)施例，所述內(nèi)鼓層和/或外鼓層可由包括且不限于聚合物、彈性體、橡膠、陶瓷、金屬、合成材料等的許多不同材料中的任何一種或者多種制成。還依照其它可選實(shí)施例，其它工藝或者部件可以用來構(gòu)造所述鼓。例如，按照不同的可選實(shí)施例，所述內(nèi)鼓層可以形成為單獨(dú)的一體件，或者由許多單獨(dú)的零件、部件或者部分構(gòu)成。按照其它可選實(shí)施例，所述內(nèi)鼓層或者構(gòu)成所述內(nèi)鼓層的一部分的任何部分可以使用其它方法或者技術(shù)制成。依然按照其它可選實(shí)施例，所述外鼓層可以利用許多不同的方法或工藝中的任一種或多種施加在所述內(nèi)鼓層上。
仍然參照圖3，突起32a和32b被分別連接到部分41和43，并向內(nèi)朝著筒體33的中心軸線31并且沿著各自部分的長度延伸。因此，兩個(gè)基本相同的突起32a和32b被連接到內(nèi)鼓層34，并以阿基米德螺線的形狀成螺旋狀圍繞在所述內(nèi)鼓層34的內(nèi)表面周圍。在一個(gè)實(shí)施例中，突起32a和32b從筒體33的一個(gè)軸向端部延伸經(jīng)過筒體33的軸向(arial)中點(diǎn)。突起32a和32b以大約180度的角度沿圓周方向圍繞軸線31被間隔開。由于突起32a和32b基本相同，所以當(dāng)提及突起32a或者32b其中之一(或兩者)時(shí)，對于突起的進(jìn)一步的參考將簡單地稱為“突起32″”。
突起和一個(gè)或多個(gè)斜坡被連接到內(nèi)鼓層34的各個(gè)部分。因?yàn)楸贿B接到各個(gè)部分的突起和斜坡包括基本相同的特征和零件，因此僅說明連接到一個(gè)部分的突起和斜坡是合適的，應(yīng)當(dāng)理解的是另一個(gè)部分的突起和斜坡也是基本相同的。圖4詳細(xì)圖示了連接到部分41的突起32和斜坡40a和40b。
突起32(例如翼片、葉片、輪葉、螺旋、結(jié)構(gòu)等)包括基底部分42、中間部分44和端部46。基底部分42從部分41向內(nèi)朝著鼓16的軸線延伸，并充當(dāng)部分41與突起32的中間部分44之間的過渡區(qū)域。這樣的過渡區(qū)域有利于減少基底部分42中的應(yīng)力集中，所述應(yīng)力集中是由于混凝土對突起32施加的力而造成的。減少應(yīng)力集中有利于減少突起32由于疲勞發(fā)生失效的可能性。為了提供過渡區(qū)域，基底部分42在突起32的每一個(gè)側(cè)上成圓弧狀或具有錐度的形狀，以提供從部分41到中間部分44的逐漸的過渡。為盡量減少凝固的混凝土的任何不必要的累聚，該圓弧的半徑優(yōu)選大于10毫米。按照一個(gè)典型實(shí)施例，此半徑大約是50毫米。按照另一個(gè)實(shí)施例，在突起32的靠近部分41的每一側(cè)上，該圓弧在距離突起32的中心線約3英寸的位置處開始，到突起32的高度H上大約5英寸的靠近突起32的中間部分44的位置處結(jié)束。由于鼓16旋轉(zhuǎn)，突起32的任何特定部分的方向都在持續(xù)地變化。因此，為了簡化對突起32的描述。當(dāng)用于參考突起32時(shí)，術(shù)語″高度″指從靠近部分41的基底部分的中心到端部46的末端測量的突起32朝著鼓16的中心軸線向內(nèi)延伸的距離。然而應(yīng)當(dāng)指出，突起32的高度沿著突起32的長度變化。所以，圓弧或具有錐度的形狀開始和/或結(jié)束的位置，或者圓弧或者具有錐度的形狀延伸的距離可以根據(jù)突起的任何特定部分的高度和/或位置而變化。按照不同的可選實(shí)施例，基底區(qū)域的半徑可以為常數(shù)或可以變化。按照其它的可選實(shí)施例，所述部分和突起的中間部分之間的過渡可以是帶斜面的，或者可以采取其它形式的漸變過渡。此外，所述過渡或具有錐度的形狀開始或者結(jié)束的位置可以根據(jù)使用的材料、內(nèi)鼓壁的厚度、突起的高度、放置在突起上的載荷、鼓內(nèi)部的突起的特定部分的位置以及許多其它因素而變化。
按照任何典型實(shí)施例，具有錐度的形狀的特性應(yīng)該使得允許突起在混凝土施加的載荷的作用下可以至少部分地彎曲。然而，如果具有錐度的形狀使得允許突起彎曲的太多，那么突起可能很快地疲勞。另一方面，如果所述具有錐度的形狀不允許突起充分彎曲，那么混凝土施加在突起上的力可以翹動內(nèi)鼓層34，并且可能使得內(nèi)鼓層從外鼓層36剝離。
突起32的中間部分44在基底部分42和端部46之間延伸。按照一個(gè)實(shí)施例，中間部分44的厚度大約為6毫米，且中間部分被設(shè)計(jì)成當(dāng)來自混凝土的力施加在那里的時(shí)候發(fā)生彎曲。
突起32的端部46從中間部分44朝著鼓16的軸線延伸，并包括支撐件48和定位件50。端部46的厚度通常大于中間部分44的厚度。取決于端部46的特定部分沿著突起32的長度設(shè)置的位置，端部46的增加的厚度可以關(guān)于中間部分44對稱，或者向一側(cè)或者另一側(cè)偏移。在沿著突起32的長度的某些區(qū)域中，端部46僅被設(shè)置在中間部分44的一側(cè)(例如，最靠近開口28的那一側(cè)或者最靠近端部30的那一側(cè))上。在這樣的結(jié)構(gòu)中，端部46作為延伸過中間部分44的一側(cè)的凸緣或者輪緣，并且用來提高突起32移動或者攪拌與中間部分44的所述側(cè)接觸的混凝土的能力，其中端部46在所述側(cè)上延伸。由于端部46相對于中間部分44的增加的厚度，端部46包括過渡區(qū)域45，該過渡區(qū)域提供從中間部分44到端部46的逐漸過渡。按照一個(gè)典型實(shí)施例，所述過渡區(qū)域?yàn)閳A弧狀。按照可選實(shí)施例，所述過渡區(qū)域可以是帶斜面的或具有錐度的的。為了盡量減少混凝土經(jīng)過端部46可能造成的任何磨損或堆積，突起32的末端是圓形邊緣52。
按照不同的可選實(shí)施例，根據(jù)鼓使用的特定場合或環(huán)境，所述基底區(qū)域、中間區(qū)域和末端區(qū)域中的每一個(gè)可以具有不同的尺寸、形狀、厚度、長度等。
圖4-6詳細(xì)圖示了支撐件48。如圖4-6所示，支撐件或扭力桿48是伸長的圓形桿或柱，所述桿或柱被嵌入突起32的端部46內(nèi)，以向突起32提供支撐結(jié)構(gòu)。扭力桿48具有與突起32的螺旋狀形狀相對應(yīng)的形狀，并且在突起32的全部長度上延伸。桿48的端部具有嵌入到內(nèi)鼓層34中的向外展開的纖維(flared fiber)。當(dāng)混凝土向突起32施加載荷時(shí)，扭力桿48實(shí)質(zhì)上是用來限制突起32的端部46的彎曲的能力，并且由此防止突起32被混凝土基本上壓折或者過度彎曲。雖然具有足夠的剛度以支撐突起32，但是扭力桿48優(yōu)選可扭轉(zhuǎn)地?fù)锨?。所述扭力桿48的扭轉(zhuǎn)撓性使得它可以承受由突起32的端部46的某些變形引起的扭轉(zhuǎn)載荷。按照一個(gè)典型實(shí)施例，支撐件48為主要由碳或石墨纖維和基于氨基甲酸乙酯的樹脂制成的合成材料。按照一個(gè)典型實(shí)施例，碳纖維與基于氨基甲酸乙酯的樹脂的比例為11磅的碳纖維比9磅的基于氨基甲酸乙酯的樹脂。這種基于氨基甲酸乙酯的樹脂的一個(gè)例子為能夠從澳大利亞EraPolymers Pty Ltd獲得的Erapol EXP 02-320。按照可選實(shí)施例，所述支撐件可以由如下所述的任何材料的組合制成，該組合允許支撐件提供期望的支撐結(jié)構(gòu)，并且同時(shí)能夠允許扭力桿承受可能施加到扭力桿的扭轉(zhuǎn)載荷。例如，所述扭力桿可以由一種或多種玻璃絲纖維和酯基樹脂制造。按照其它的可選實(shí)施例，該支撐件的尺寸和形狀可以根據(jù)將要使用支撐件的特定環(huán)境而變化。
按照一個(gè)典型實(shí)施例，支撐件48通過牽拉(pulltrusion)工藝制造。所述牽拉工藝包括下列步驟匯集一束纖維，將所述纖維穿過裝有樹脂的槽，然后把用樹脂涂覆過的纖維牽引穿過管子。支撐件48然后被卷繞在適當(dāng)形狀的芯軸周圍，并且被允許進(jìn)行處理以使支撐件48具有期望的形狀。絞盤的纜線穿過所述管子并且連接到纖維，所述纖維被纜線牽引穿過所述管子。為了有利于纜線與纖維的連接，所述纖維是雙折的(doubled over)，并且所述纜線被連接到由所述雙折的纖維產(chǎn)成的環(huán)形。所述絞盤把所述纜線穿過管子牽引回來，纜線依次牽引所述纖維穿過所述管子。按照一個(gè)典型實(shí)施例，當(dāng)所述纖維被牽引穿過所述管子的時(shí)候，所述纖維在進(jìn)入所述管子之前通過的所述基于氨基甲酸乙酯的樹脂，在沿著所述管子的長度的不同位置被注入到所述管子中。按照可選實(shí)施例，所述支撐件可以由多個(gè)不同的工藝中的任意一個(gè)或多個(gè)制成。
按照一個(gè)典型實(shí)施例，突起32和斜坡40與部分41和43中的每一個(gè)整體形成為單獨(dú)的主體件，并且和部分41和43一起制造。如上所述，部分41和43中的每一個(gè)以及相對應(yīng)的突起32和斜坡40優(yōu)選通過注射成型工藝制造，在此工藝期間，彈性體被注射到模具之間。為了將支撐件48嵌入突起32的端部46內(nèi)，在注入彈性體之前，支撐件48被放置在模具54(圖6示出了模具54的一部分)中，模具54限定突起32的形狀。在注射過程中，為了保持支撐件48處于所述模具內(nèi)部的正確位置，顯示為螺旋彈簧50的定位件被纏繞在支撐件48的圓周的周圍，并且沿著支撐件48的長度斷續(xù)地間隔開。通過連接彈簧50的一端和另一端，各個(gè)彈簧50保持在支撐件48的圓周的周圍。當(dāng)在注射過程之前支撐件48和彈簧50被放置在模具中時(shí)，彈簧50接觸模具54的內(nèi)表面，從而保持支撐件48在模具54內(nèi)處于正確的位置。
當(dāng)彈性體被注入所述模具中時(shí)，所述彈性體流經(jīng)彈簧50并且包圍(例如包含、包裹等)它的每一個(gè)線圈。從而，穿過彈簧50流動的彈性體是連續(xù)的，于是如果彈性體沒有牢固地接合到所述彈簧50的線圈，那么沿著突起32的放置彈簧50的區(qū)域與沿著突起32的沒有彈簧定位件50的區(qū)域相比沒有被顯著地削弱。按照不同的可選實(shí)施例，其它材料和結(jié)構(gòu)可以用作定位件。例如，所述定位件可以由包括聚合物(polyermer)、彈性體、金屬、陶瓷、木材等的多種材料中的任意一種或多種制成。所述定位件可以為各種不同形狀和結(jié)構(gòu)中的任一種，包括但不限于圓形、長方形、三角形或者任何其它形狀。此外，所述定位件不必完全包圍所述支撐件，而是可以包括被斷續(xù)地安裝在所述支撐件的邊緣周圍的一個(gè)或多個(gè)元件。按照其它可選實(shí)施例，定位件可以是扁平盤或圓柱體，具有與所述模具的內(nèi)表面接觸的外徑和支撐件從中穿過的孔。扁平盤或圓柱體還可以包括多個(gè)延伸穿過其中的開口，以允許被注入的彈性體連續(xù)流動經(jīng)過所述盤的至少一些區(qū)域。
圖4和7更詳細(xì)地示出了斜坡40。如圖4和圖7所示，斜坡40a、40b、40c和40d是從部分41朝筒體33的中心軸線31向內(nèi)延伸的突起的類似斜坡的結(jié)構(gòu)。斜坡40a包括表面60a，表面60a在它接近接縫58a時(shí)朝著中心軸線31延伸，接縫58a形成在部分41的邊緣47緊靠部分43的邊緣49的位置處。斜坡40a還包括表面62a，表面62a從表面60a的末端背向部分41延伸并且結(jié)束于接縫58a處。斜坡40b、40c、40d包括類似的表面(跟斜坡40a一樣，這些類似的表面利用相同的附圖標(biāo)記再加上與各個(gè)斜坡相對應(yīng)的各個(gè)字母符號來進(jìn)行標(biāo)記)。優(yōu)選的是，所述斜坡被成對地提供，在接縫的每一側(cè)上有一個(gè)斜坡，使得所述接縫位于斜坡產(chǎn)生的凹槽或凹陷處。因此，斜坡40a與斜坡40c配合以提供凹陷或凹槽64a，凹陷或凹槽64a由斜坡40a的表面62a和斜坡40c的表面62c限定。接縫58a位于凹槽64a的底部。同樣，斜坡40b與斜坡40d配合以提供凹陷或凹槽64b，凹陷或凹槽64b被斜坡40b的表面62b和斜坡40d的表面62d限定。接縫58b位于凹槽64b的底部。按照一個(gè)典型實(shí)施例，各個(gè)斜坡的頂點(diǎn)從部分41朝著鼓的軸線向內(nèi)延伸大約6毫米的距離P。
按照不同的可選和典型實(shí)施例，斜坡的比例和尺寸可以改變。例如，相對應(yīng)的斜坡彼此的距離、斜坡表面背向或者朝向筒體的中心軸線延伸的角度、斜坡沿著筒體的壁開始朝著筒體的中心軸線延伸的位置，斜坡頂點(diǎn)的高度等全部可以變化以適合任何特殊的應(yīng)用。按照另一個(gè)可選實(shí)施例，僅一個(gè)斜坡設(shè)置在每個(gè)個(gè)接縫的附近。
為了有利于部分41和43的組裝，內(nèi)鼓層34的部分41和部分43基本上可以不具有任何有助于部分41和43彼此對齊的結(jié)構(gòu)。雖然這樣的結(jié)構(gòu)有助于對齊部分41和43并且可能縮小被設(shè)置在內(nèi)鼓層34中的任何接縫，但是這樣的結(jié)構(gòu)易于把部分41和43的組裝復(fù)雜化。如果沒有這樣的對齊結(jié)構(gòu)，部分41和43被組裝成一個(gè)部分簡單地緊靠另一個(gè)部分。雖然允許所述部分彼此緊靠易于幫助部分41和43的組裝，但是在部分41和43上沒有任何對齊結(jié)構(gòu)可能意味著部分41和43的邊緣不能總是準(zhǔn)確地彼此互相對齊。因此，內(nèi)鼓層34可以包括接縫58a和58b。如果沒有斜坡40a、40b、40c和40d，那么由于聚集總是積聚在接縫中和接縫周圍，因此接縫58a和58b可能容易產(chǎn)生高磨損點(diǎn)。通過引導(dǎo)混凝土遠(yuǎn)離接縫58a和58b，斜坡40a、40b、40c和40d有助于最小化這種磨損。為了進(jìn)一步最小化可能發(fā)生在接縫58a和58b周圍的區(qū)域中的任何磨損，凹槽64a和64b中的每一個(gè)均被填充了填充材料66。當(dāng)凹槽64a和64b被填充材料66填充時(shí)，鼓16內(nèi)的所述混凝土在斜坡40a、40b、40c和40d以及填充材料上面通過。因此，可能發(fā)生在接縫58a和58b附近的任何磨損被減少。按照一個(gè)典型實(shí)施例，所述填充材料為與制造內(nèi)鼓層的材料相同的普通材料。按照不同的可選實(shí)施例，填充材料可以是多種不同材料中的任何一種或者多種，包括且不限于聚合物、彈性體、硅樹脂等。
現(xiàn)在參考圖8和圖9，其中依照一個(gè)典型實(shí)施例示出了艙口蓋組件37。艙口蓋組件37包括艙口蓋68和盤72，并且用來關(guān)閉和密封設(shè)置在筒體33中的開口或者孔67。按照一個(gè)實(shí)施例，開口67通常是橢圓形的，該橢圓具有大約19.5英寸的長軸和大約15.5英寸的短軸。按照其它的可選實(shí)施例，開口可以是多種不同形狀中的任何一種，并且可具有多種不同的尺寸。按照一個(gè)典型實(shí)施例，開口67的尺寸足以允許一個(gè)人通過開口進(jìn)入到筒體33的內(nèi)部。開口67的尺寸可以設(shè)計(jì)成允許筒體33的內(nèi)部的混凝土通過所述開口67排出。艙口蓋68(例如蓋子、門、隔板、盤等)通常為圓形的或橢圓形的平板，該平板包括外表面74和內(nèi)表面76。為了說明艙口蓋組件，所稱的“內(nèi)側(cè)”或者“內(nèi)部”表面是指最接近或者朝向鼓16內(nèi)部的表面，而所稱的“外部”或“外側(cè)”表面是指最靠近或者朝向鼓的外側(cè)的表面。延伸到艙口蓋68的外表面74中大約艙口蓋68的一半厚度的凹陷處78被設(shè)置在艙口蓋68的外圍上。凹陷處78實(shí)現(xiàn)這樣一種作用，即形成凸緣或臺肩80以及凸出的區(qū)域81，凸緣或臺肩80圍繞艙口蓋68的外圍并且在內(nèi)表面76的附近延伸，凸出的區(qū)域81從艙口蓋68的中央延伸，凸緣或臺肩80與凸出的區(qū)域81的厚度均大約等于艙口蓋68的厚度的一半。艙口蓋68還包括被示為螺紋螺母82的連接件(例如，容納元件、緊固件、插入件等)，連接件嵌入凸出區(qū)域81的外表面74中。螺母82被設(shè)置成當(dāng)顯示為螺栓或者螺桿84的所述連接件(例如，桿、柱、銷等)被連接到螺母82時(shí)，螺栓84穿過盤72和開口67延伸。
盤72(如板、蓋子、螺栓墊板、扣環(huán)等)通常為圓形或者橢圓形盤，該圓形或者橢圓形盤的外邊緣延伸超出(或者覆蓋)鼓16中的開口67的邊緣。盤72包括多個(gè)開口102，所述開口102被構(gòu)造成允許螺栓84穿過盤72并且連接到艙口蓋68中的螺母82。按照一個(gè)典型實(shí)施例，盤72包括貫穿盤72的中心延伸的開口100。按照一個(gè)可選實(shí)施例，該盤可以不包括開口100，而是基本實(shí)心的盤。
按照一個(gè)典型實(shí)施例，基本圍繞開口67的板70被結(jié)合到鼓16中。板70(例如，盤、圍繞物、支撐板等)通常為圓形或橢圓形，用于在圍繞開口67的區(qū)域中加強(qiáng)和在結(jié)構(gòu)上支撐鼓16。板70的外部邊緣延伸超出(或者覆蓋)艙口蓋68的外部邊緣，板70并具有開口86，開口86被構(gòu)造成容納艙口蓋68。板70包括外表面88和內(nèi)表面90。設(shè)置在內(nèi)表面90上的開口86周圍的環(huán)形凹陷處92被構(gòu)造成容納艙口蓋68的臺肩80。凹陷處92的深度(即凹陷處延伸進(jìn)板70中的距離)大約等于臺肩80的厚度，該厚度允許艙口蓋68的內(nèi)表面76與板70的內(nèi)表面90基本平齊。通過使內(nèi)表面76與內(nèi)鼓層34的內(nèi)表面平齊，內(nèi)鼓層34的內(nèi)表面通常保持光滑，這有助于避免積聚物的堆積，積聚物的堆積易于發(fā)生在鼓的內(nèi)表面中突然變化的區(qū)域。
按照一個(gè)典型實(shí)施例，板70與內(nèi)鼓層34的部分41和43分別制成，并且在鼓16的組裝過程中結(jié)合到內(nèi)鼓層34中。按照一個(gè)典型實(shí)施例，通過移去內(nèi)鼓層34的一個(gè)部分并且用板70進(jìn)行替換，板70就被結(jié)合到內(nèi)鼓層34中。通過用這種方式把板70結(jié)合到內(nèi)鼓層34中，在板70和內(nèi)鼓層34之間形成接縫。為了盡量減少在這個(gè)接縫區(qū)域中的過度磨損，用填充材料來填充所述接縫，填充的方式與利用填充材料來填充部分41和43之間的接縫的方式基本相同。按照一個(gè)可選實(shí)施例，一個(gè)或多個(gè)斜坡可以設(shè)置在接縫的一側(cè)或者兩側(cè)上以有助于引導(dǎo)混凝土遠(yuǎn)離接縫。優(yōu)選的是，在施加外鼓層36之前，板70被插入或者結(jié)合到內(nèi)鼓層34中。如果這樣做，所述外鼓層36最初將覆蓋板70中的開口86。外鼓層36的這個(gè)區(qū)域然后被切除以提供通向鼓16的內(nèi)部的鼓16中的開口67。
為了有助于保持鼓16的內(nèi)側(cè)和外側(cè)上的連續(xù)的、平滑的外形和表面，在板的不同表面中的一個(gè)或多個(gè)上，所述板可以包括不同的斜面和/或具有錐度的形狀。這樣的斜面或者具有錐度的形狀優(yōu)選是傾斜的，于是當(dāng)外鼓層36被施加在板70上時(shí)，它們會沿著鼓的相對應(yīng)的表面的輪廓。按照另一個(gè)可選實(shí)施例，板的全部外表面和/或內(nèi)表面的輪廓可以設(shè)計(jì)成使得板沿著鼓的基本形狀。
為了覆蓋和密封設(shè)置在鼓16中的開口67，艙口蓋68、板70和盤72被設(shè)置成使得板70的外表面88接近外鼓層36的內(nèi)表面，艙口蓋68被放置在板70內(nèi)，同時(shí)凸出的區(qū)域81延伸穿過板70中的開口86，并且盤72被放置在筒體33的外表面上，同時(shí)螺栓84延伸穿過盤72的孔102并且進(jìn)入艙口蓋68中的螺母82。當(dāng)螺栓84被擰緊時(shí)，艙口蓋68被朝著盤72牽引。當(dāng)艙口蓋68朝著盤72被牽引時(shí)，艙口蓋68壓靠板70。當(dāng)螺栓84完全地被擰緊時(shí)，艙口蓋68壓靠板70同時(shí)有足夠的力以密封筒體33中的開口67。同時(shí)，盤72壓靠鼓16的外表面。本質(zhì)上，艙口蓋組件37通過將筒體33“夾”或夾緊在艙口蓋68和盤72之間來關(guān)閉和密封開口67。通過利用這種夾緊或者夾層作用，艙口蓋組件37避免了需要在筒體33中鉆孔，如果沒有適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)，鉆孔可能在筒體33中產(chǎn)生應(yīng)力集中，而應(yīng)力集中可能導(dǎo)致失效。
為了進(jìn)一步改善艙口蓋組件37的密封能力，密封裝置106(例如，墊圈，O型環(huán)、襯墊等)被選擇性地設(shè)置在艙口蓋68和板70之間。按照可選實(shí)施例，所述密封裝置可以由多種不同材料包括橡膠、基于硅樹脂的材料、聚合物、彈性體等中的任一種或者多種制成。根據(jù)其它可選實(shí)施例，密封裝置可以以固體形式或者膏狀或者液體形式施加或者結(jié)合到艙口蓋組件中。
按照一個(gè)典型實(shí)施例，艙口蓋68、板70以及盤72中的每一個(gè)由與在外鼓層36的構(gòu)造中所使用的材料相同的纖維強(qiáng)化合成材料制成。艙口蓋68的內(nèi)表面76和板70的內(nèi)表面90利用與制造內(nèi)鼓層34所使用材料的相同的材料進(jìn)行涂覆，優(yōu)選為聚氨基甲酸酯。這有助于為內(nèi)表面76和內(nèi)表面90提供內(nèi)鼓層34的其它區(qū)域所具有的耐磨特性。
根據(jù)一個(gè)典型實(shí)施例，艙口蓋68的凸出區(qū)域81延伸穿過開口86，因此凸出區(qū)域81的外表面與筒體33的外表面基本平齊。按照一個(gè)可選實(shí)施例，所述艙口蓋可以不包括凸出區(qū)域，而是所述艙口蓋可以是基本平坦的板。按照其它的可選實(shí)施例，板的內(nèi)表面和外表面其中之一或二者和艙口蓋可以是平坦的或者輪廓被設(shè)計(jì)成與鼓的形狀相對應(yīng)。按照其它的可選實(shí)施例，所述艙口、板和盤可以用多種其它適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?。依照其它可選實(shí)施例，所述艙口、板和/或盤可以利用制造內(nèi)鼓層34的材料或者多種不同材料中的任何一種部分或全部地進(jìn)行涂覆。
按照其它不同的可選實(shí)施例，不同的方法、技術(shù)和連結(jié)件可以用來將艙口蓋68連接到盤72。例如，螺栓或螺桿可以被連接到嵌入在艙口蓋中的連接件，以使得螺桿延伸穿過所述板和所述盤，并且螺母被擰到螺桿的延伸超出所述盤的部分上。可選的是，連結(jié)件可以嵌入在所述盤中而不是在艙口中。此外，所述艙口蓋可以包括螺紋孔而不是嵌入的螺母，螺栓或者螺桿可以被擰入所述螺紋孔中。仍然依照其它可選實(shí)施例，不同的桿、卡扣裝置、楔形機(jī)構(gòu)、凸輪、和/或其它機(jī)械或者電氣裝置可以用來連接艙口蓋和盤。
仍然按照其它可選實(shí)施例，所述艙口、板和盤可以采用不同的形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)。例如，艙口、板和/或盤的各個(gè)部分可以是傾斜的、帶斜面的、凹陷的等，或者可以包括不同的凸起區(qū)域、突起、臺肩等，以有利于艙口、板和/或盤的連接或配對。此外，艙口、板和盤的不同部分可以具有不同的尺寸和形狀以考慮到內(nèi)或者外鼓層的厚度變化、筒體中開口的位置、鼓的特定用途以及其它多個(gè)因素。
按照另一個(gè)可選實(shí)施例，板70可以從鼓中去掉。更確切的是，當(dāng)艙口蓋與盤連接時(shí)，艙口蓋和盤可以壓靠內(nèi)鼓層和外鼓層中的一個(gè)或多個(gè)。此外，內(nèi)鼓層和外鼓層其中之一或者兩個(gè)可以包括不同的凹口、具有錐度的形狀、臺肩、伸出部分、結(jié)構(gòu)等，用于容納設(shè)置在艙口蓋和/或盤上的配合結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在參考圖10和圖11，其中示出了依照另一個(gè)典型實(shí)施例的艙口蓋組件200。艙口蓋組件200包括艙口蓋202和板204。艙口蓋202(例如，門、隔板、盤等)通常為包括外表面206和內(nèi)表面208的圓形或橢圓形平板。延伸到艙口蓋202的外表面206中大約艙口蓋202的一半厚度的凹陷處218被設(shè)置在艙口蓋202的外部邊緣上。凹陷處218具有形成臺肩220和凸起區(qū)域222的作用，所述臺肩220圍繞艙口蓋202的邊緣在內(nèi)表面208的附近延伸，所述凸起區(qū)域222從艙口蓋202的中央延伸，所述臺肩220與凸起區(qū)域222的厚度均大約等于艙口蓋202的厚度的一半。艙口蓋202還包括顯示為螺紋螺母210的連結(jié)構(gòu)件(例如，容納元件、緊固件、插入件等)，所述連接構(gòu)件嵌入在凹陷處218的外表面中，通常為圓形或者橢圓形的型式。螺母210的型式使得被旋入螺母210中的螺栓或螺桿212延伸穿過鼓16中的開口214(而不是穿過鼓的開口67)。
板204(例如，盤、包裹層、支撐板等)通常為圓形或橢圓形，目的是在圍繞開口67的區(qū)域中加強(qiáng)和在結(jié)構(gòu)上支撐鼓16。板204的外部邊緣延伸超出(或者覆蓋)艙口蓋202的外部邊緣，板204同時(shí)還具有開口216，開口216被構(gòu)造成容納艙口蓋202。板204包括外表面224和內(nèi)表面226。設(shè)置在內(nèi)表面226上的開口216周圍的環(huán)形凹口228被構(gòu)造成容納艙口蓋202的臺肩220。凹口228的深度(即凹口延伸到板70中的距離)大約等于臺肩220的厚度，這允許艙口蓋202的內(nèi)表面208與板204的內(nèi)表面226基本平齊。多個(gè)被構(gòu)造成容納螺栓212的孔230延伸穿過板204。孔230排列方式對應(yīng)于螺母210的排列方式。
當(dāng)艙口蓋組件200處于閉合位置時(shí)，艙口蓋202的外表面206壓靠板204的內(nèi)表面226。在這個(gè)位置，艙口蓋202的臺肩220被容納在凹口228中，并且艙口蓋202的凸起區(qū)域222延伸到板204中的開口216中。從而，艙口蓋202的內(nèi)表面208與內(nèi)鼓層34的內(nèi)表面基本平齊。通過使內(nèi)表面208與內(nèi)鼓層34的內(nèi)表面平齊，內(nèi)表面通常保持光滑，這有助于避免積聚物的堆積，積聚物的堆積容易發(fā)生在鼓的內(nèi)表面中突然變化的區(qū)域。
為了進(jìn)一步改善艙口蓋組件200的密閉能力，密封裝置221(例如，墊圈，O型環(huán)、襯墊等)被選擇性地設(shè)置在艙口蓋202和板204之間。按照可選實(shí)施例，所述密封裝置可以由多種不同材料包括橡膠、基于硅樹脂的材料、聚合物、彈性體等中的任一種或者多種制成。根據(jù)其它可選實(shí)施例，密封裝置可以以固體形式或者膏狀或者液體形式施加或者結(jié)合到艙口蓋組件中。
根據(jù)一個(gè)典型實(shí)施例，艙口蓋202的凸起區(qū)域222延伸穿過開口216，因此凸起區(qū)域222的外表面與筒體33的外表面基本平齊。按照一個(gè)可選實(shí)施例，所述艙口蓋可以不包括凸起區(qū)域，而是所述艙口蓋可以是基本平坦的板。按照其它可選實(shí)施例，板的內(nèi)表面和外表面中的一個(gè)或兩個(gè)和艙口蓋都可以是平坦或者輪廓可以設(shè)計(jì)成與鼓的形狀相對應(yīng)。
按照不同的可選實(shí)施例，艙口蓋和板可以采用不同的形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)。例如，艙口蓋和/或板的不同部分可以是傾斜的、帶斜面的、凹陷的等，或者可以包括不同的凸起區(qū)域、突起、臺肩等，以有利于艙口蓋與盤的連接或者配對。此外，艙口蓋和板的不同部分可以具有不同的尺寸和形狀，以考慮內(nèi)或者外鼓層的厚度變化、筒體中的開口的位置、鼓的特殊用途以及其它多種因素。按照其它的可選實(shí)施例，所述艙口蓋組件也可以包括鼓的外側(cè)上的螺栓墊板(或墊圈)，所述螺栓墊板包括開口，螺栓能夠穿過該開口并能連接到艙口。
按照與板70被結(jié)合到內(nèi)鼓層34中的方式大致相同的方式，板204被結(jié)合到內(nèi)鼓層34中。內(nèi)鼓層34的一部分被移除并被板204替換，并且利用上面參考艙口蓋組件37描述的填充材料來填充形成在板204和內(nèi)鼓層34之間的接縫。優(yōu)選的是，在施加外鼓層36之前，板204被插入或者結(jié)合到內(nèi)鼓層34中。如果這樣做，所述外鼓層36初始將覆蓋板204中的開口216。然后外鼓層36中的這個(gè)區(qū)域被切除以提供筒體33中的開口67，該開口67提供了通向鼓16的內(nèi)部的通路。按照一個(gè)可選實(shí)施例，斜坡可以設(shè)置在板204周圍的接縫的一側(cè)或者兩側(cè)上，方式與斜坡設(shè)置在內(nèi)鼓層的兩個(gè)部分之間的接縫的一側(cè)或者兩側(cè)上的方式相同。
在艙口蓋組件200中，板204是用來充當(dāng)強(qiáng)化或者結(jié)構(gòu)元件，使得筒體33在開口67周圍的區(qū)域能夠承受艙口蓋組件200的各個(gè)部件和鼓的內(nèi)部的混凝土施加到筒體33的力。筒體33中的孔214的雜質(zhì)容易削弱筒體33在艙口蓋組件200周圍的區(qū)域。所以，支撐結(jié)構(gòu)對于筒體33是有益的，因?yàn)樗兄谕搀w33能夠承受在沒有板204的情況下不能承受的力。
按照一個(gè)典型實(shí)施例，板204和艙口蓋202由纖維強(qiáng)化合成材料制造而成。為了使得板204和艙口蓋202具有鼓16的其它內(nèi)部結(jié)構(gòu)擁有的耐磨特性，板204和艙口蓋202優(yōu)選全部或者部分利用彈性體例如聚氨基甲酸酯涂覆。
現(xiàn)在參考圖12至14，驅(qū)動環(huán)39(例如鏈齒，星輪，菊鏈等)包括轂108和伸出部分110。轂108(例如固定件，聯(lián)接器等)通常為設(shè)計(jì)成連接到攪拌鼓傳動系統(tǒng)18的圓柱形元件。轂108包括內(nèi)側(cè)112(即轂108的面對鼓16的側(cè)面)和外側(cè)114(即轂108的背離鼓16的側(cè)面)。有助于將傳動系統(tǒng)18牢固地連接到轂108的環(huán)形凹口116被設(shè)置在外側(cè)114中。凹口116的直徑使得凹口116的圓周位于轂108的內(nèi)徑118和外徑120之間大約一半長度處。開口121允許轂108被用螺栓固定或者用其它方式連接到攪拌鼓傳動系統(tǒng)18，開口121并且圍繞凹口116的底部123沿圓周間隔排列。同樣促進(jìn)轂108與攪拌鼓傳動系統(tǒng)18連接的凸緣122從靠近轂108的外側(cè)114的外徑120徑向向外延伸。凸緣122的內(nèi)側(cè)124為具有錐度的形狀的并且象凸緣122朝著鼓16延伸那樣，從凸緣122的圓周朝著轂108的外徑120逐漸延伸。按照不同的可選實(shí)施例，轂可以被構(gòu)造成被連接到多個(gè)不同的攪拌鼓傳動系統(tǒng)中的任何一個(gè)。因此，所述轂可以采用多個(gè)不同形狀中的任何一種，并且可以包括允許轂連接到一個(gè)特定的驅(qū)動傳動系統(tǒng)的各種不同部件或者零件中的任何一個(gè)或者多個(gè)。
多個(gè)伸出部分110(例如，齒、凸起、釘、尖端等)沿著轂108的圓周間隔開，并且通常從靠近內(nèi)側(cè)112的轂108處延伸。按照一個(gè)典型實(shí)施例，各伸出部分通常為從轂108徑向向外并且遠(yuǎn)離轂108的內(nèi)側(cè)112延伸的長方形的或三角形元件。按照另一個(gè)典型實(shí)施例，各伸出部分通常為三角形元件。各伸出部分110包括延伸穿過各伸出部分110的中心的開孔或開口126，所述開孔或開口126并且具有與伸出部分110的輪廓或者邊沿相同的大致形狀。
圖15示出了驅(qū)動環(huán)的另一個(gè)典型實(shí)施例。驅(qū)動環(huán)250(例如，鏈齒，星輪、菊鏈等)包括轂252和伸出部分254。轂252(例如固定件，聯(lián)接器等)通常是設(shè)計(jì)成連接到攪拌鼓傳動系統(tǒng)18的圓柱形元件。轂252基本類似于上面參考驅(qū)動環(huán)39所述的轂108，除了在孔之間的多余的材料被去除以減小驅(qū)動環(huán)250的重量。按照各種可選實(shí)施例，轂可以被構(gòu)造成被連接到多個(gè)不同的攪拌鼓傳動系統(tǒng)中的任何一個(gè)。因此，轂可以采用多個(gè)不同形狀中的任意一個(gè)，并且可以包括允許轂被連接到特定的驅(qū)動傳動系統(tǒng)的各種不同的部件或者零件中的任意一個(gè)或者多個(gè)。
多個(gè)伸出部分254(例如，齒、凸起、釘、尖端等)沿著轂252的圓周間隔開并且通常從轂252延伸。按照一個(gè)典型實(shí)施例，各伸出部分通常為從轂252徑向向外并且遠(yuǎn)離轂252延伸的長方形元件。各伸出部分254包括開孔或開口256，開孔或開口256延伸穿過各伸出部分254的中心并且具有與伸出部分254的輪廓或者邊沿相同的大致形狀。
按照不同的典型和可選實(shí)施例，驅(qū)動環(huán)可以不包括伸出部分，或它可以包括達(dá)到或者超過20個(gè)的伸出部分。按照一個(gè)典型實(shí)施例，驅(qū)動環(huán)包括12個(gè)伸出部分。通常，伸出部分越小，可以設(shè)置在轂周圍的伸出部分越多。按照其它的典型實(shí)施例，伸出部分之間的距離S的范圍在0到6英寸之間。按照其它典型實(shí)施例，設(shè)置在伸出部分中的開孔的尺寸足以允許在外鼓層36的構(gòu)造中使用的樹脂滲入或者進(jìn)入開孔。仍然根據(jù)其它的可選的或典型實(shí)施例，由于減少或者增加驅(qū)動環(huán)重量，所述開孔可能更大或更小。仍然按照其它的典型實(shí)施例，伸出部分以大約15度的角度傾斜地遠(yuǎn)離轂的最靠近筒體的側(cè)面。按照一個(gè)典型實(shí)施例，所述伸出部分是傾斜的，于是符合鼓的形狀。
按照一個(gè)典型實(shí)施例，所述驅(qū)動環(huán)為由免回火(off tempered)的球墨鑄鐵加工而成的鑄件，所述球墨鑄鐵優(yōu)選為805506球墨鑄鐵。按照不同的可選實(shí)施例，所述驅(qū)動環(huán)可以由各種不同材料中的一種或者多種采用各種不同方法中的一個(gè)或多個(gè)制造而成。例如，轂可以與伸出部分分別制造，然后二者可以被焊接、用螺栓固定，或者用其它方法連接在一起以形成驅(qū)動環(huán)。按照其它可選實(shí)施例，轂和伸出部分的尺寸(例如厚度、寬度、高度等)可以根據(jù)驅(qū)動環(huán)將使用的具體應(yīng)用而變化。
當(dāng)外鼓層36被施加在內(nèi)鼓層34上時(shí)，所述驅(qū)動環(huán)優(yōu)選被連接或者附加到鼓16的較大端部30。這使得卷繞在內(nèi)鼓層34周圍的纖維被卷繞或編織在各個(gè)伸出部分之間和/或周圍，或者甚至穿過開孔。這還允許用于制成外鼓層36的樹脂進(jìn)入并且填充伸出部分之間的間隔以及伸出部分中的開孔提供的間隔。樹脂的滲入以及圍繞和經(jīng)過伸出部分的纖維的編織有利于加強(qiáng)驅(qū)動環(huán)和鼓16的連接，并能有助于分布在鼓16和驅(qū)動環(huán)之間傳遞的載荷。由于伸出部分被結(jié)合到鼓16中，因此伸出部分從驅(qū)動環(huán)以一定的角度延伸，該角度允許伸出部分配合在鼓16的輪廓內(nèi)。
按照不同的可選實(shí)施例，所述開孔和/或所述伸出部分可以是多種不同的形狀中的任何一個(gè)，比如長方形、梯形、橢圓、圓等。此外，開孔和/或伸出部分中的任何一個(gè)或者多個(gè)的形狀可以不同于其它開孔和/或伸出部分中的一個(gè)或者多個(gè)。按照其它的可選實(shí)施例，伸出部分可以是實(shí)心的并且不包括開孔。仍然按照其它可選實(shí)施例，伸出部分相對于驅(qū)動環(huán)的角度或者方向可以改變以容納不同的鼓的形狀和結(jié)構(gòu)。
返回參看圖1-3，鼓16也包括滾筒環(huán)35。滾筒環(huán)35是在從鼓16的較小端部朝著較大端部30在大約1/3的位置處配合在鼓16的外側(cè)周圍的圓形元件。設(shè)置在滾筒環(huán)35的外徑上的表面128被構(gòu)造成當(dāng)鼓16旋轉(zhuǎn)時(shí)起著這樣的表面的作用，即當(dāng)鼓16旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾座130(如圖1所示)(滾座130與傳動系統(tǒng)18和驅(qū)動環(huán)39一起支撐鼓16的一部分重量)緊靠該表面安放。按照一個(gè)典型實(shí)施例，滾筒環(huán)35由聚合材料制造。按照不同的可選實(shí)施例，所述滾筒環(huán)由包括而并不限于金屬、塑料、彈性體、陶瓷、合成材料等的各種不同的材料中的一種或者多種制造。
現(xiàn)在參看圖2和3，攪拌鼓16與卡車10的底盤12連接并被其支撐，并且被構(gòu)造成至少部分地利用混凝土填充，使得當(dāng)特定的地點(diǎn)需要混凝土?xí)r，混凝土被裝在鼓16內(nèi)并用卡車10運(yùn)到指定地點(diǎn)。當(dāng)鼓16旋轉(zhuǎn)時(shí)，各個(gè)突起32的螺旋結(jié)構(gòu)提供螺旋或者螺絲鉆的作用。取決于鼓16的旋轉(zhuǎn)方向，突起32或者迫使鼓16內(nèi)的混凝土從開口28中出來，或者突起32迫使混凝土朝著易于攪拌混凝土的較大端30移動。從而，當(dāng)混凝土在鼓16內(nèi)被運(yùn)輸時(shí)，攪拌鼓傳動系統(tǒng)18施加給鼓16一個(gè)扭距，該扭矩使得鼓16圍繞它的縱向軸線31沿著第一方向旋轉(zhuǎn)，該方向的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致攪拌混凝土。一旦卡車10到達(dá)需要混凝土的目的地，攪拌鼓傳動系統(tǒng)18給鼓16施加一個(gè)扭距，該扭矩使得鼓16沿著與第一方向相反的方向圍繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)，把混凝土從開口28排出。在鼓16旋轉(zhuǎn)和鼓16內(nèi)的混凝土接觸突起32并向突起32施加力時(shí)，錐形基底部分42和支撐件48有助于防止突起32在混凝土的載荷作用下失效或者過度彎曲。此外，當(dāng)混凝土在鼓16的內(nèi)部運(yùn)動的時(shí)候，它將移動經(jīng)過內(nèi)鼓壁34的部分41和43之間的接縫。通過引導(dǎo)混凝土遠(yuǎn)離接縫，斜坡40有助于減少接縫周圍區(qū)域中的磨損。艙口蓋組件37和200覆蓋設(shè)置在筒體33內(nèi)的開口67，并有助于密封所述開口并防止混凝土穿過開口67泄漏。艙口蓋組件37和200以不會明顯削弱筒體33在開口67周圍的區(qū)域的方式連接到筒體33。驅(qū)動環(huán)18和250的這種設(shè)計(jì)允許它們中的任一個(gè)連接到筒體33并承受施加到驅(qū)動環(huán)18、250和筒體33的不同的力。在驅(qū)動環(huán)18和250中的開孔還有助于減輕重量。
鼓的合成材料的和塑料的結(jié)構(gòu)有助于允許鼓的內(nèi)表面的有效的攪拌，且有助于最小化可能保持在鼓內(nèi)的任何熱量。用來構(gòu)造鼓的材料和工藝還允許使用最少的勞動來制造鼓，允許鼓維持相對輕的重量、承受額定載荷、并且比傳統(tǒng)金屬攪拌鼓更耐磨損。此外，驅(qū)動環(huán)和艙口蓋組件有效執(zhí)行金屬攪拌鼓中使用的類似裝置的功能，并且同時(shí)與合成材料的或者塑料的鼓兼容。驅(qū)動環(huán)和艙口蓋組件還可以比金屬攪拌鼓的對應(yīng)部分更便宜和更輕。
盡管本發(fā)明的說明涉及單個(gè)鼓，但是可以被清楚理解的是，在一個(gè)或多個(gè)不同的攪拌鼓中，不同的典型和可選實(shí)施例可以同時(shí)被使用或者單獨(dú)地被使用。
盡管本發(fā)明參照典型實(shí)施例被說明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對形式或細(xì)節(jié)進(jìn)行修改，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。例如，盡管不同的典型實(shí)施例可能已經(jīng)作為包括提供一種或者多種益處的一個(gè)或者多個(gè)特征被描述，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)為，所描述的特征可以彼此替換，或者可選的是，在被描述的典型實(shí)施例或者其它可選實(shí)施例中，所述特征可以彼此結(jié)合。因?yàn)楸景l(fā)明的技術(shù)相對復(fù)雜，所以并非所有技術(shù)上的變化可預(yù)見。顯然，參考典型實(shí)施例進(jìn)行說明并在后述權(quán)利要求中闡明的本發(fā)明的目的是盡可能的廣泛。例如，除非另有明確說明，列舉單個(gè)特定零件的權(quán)利要求同樣包含多個(gè)這樣的特定零件。
權(quán)利要求
1.一種用于把混凝土從一個(gè)地點(diǎn)運(yùn)送到另一個(gè)地點(diǎn)的混凝土攪拌車，包括底盤，包括車架，連接到所述車架的第一動力源，連接到所述車架的車輪，和連接所述第一動力源和車輪的第一傳動系統(tǒng)；第二傳動系統(tǒng)，連接到第二動力源；和攪拌鼓，連接到所述車架并連接到所述第二傳動系統(tǒng)，所述鼓包括壁，限定所述鼓的第一端和所述鼓的第二端；驅(qū)動環(huán)，連接到所述鼓的第一端并且包括轂，可操作地連接到所述第二傳動系統(tǒng)；和多個(gè)伸出部分，從所述轂向外延伸到所述鼓的所述壁中，所述伸出部分中的至少一個(gè)包括從中延伸穿過的開孔；其中由所述第二傳動系統(tǒng)導(dǎo)致的所述轂的旋轉(zhuǎn)使得所述鼓旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的混凝土攪拌車，其特征在于，所述第一動力源和所述第二動力源為相同的動力源。
3.如權(quán)利要求1所述的混凝土攪拌車，其特征在于，所述壁包括第一層和在所述第一層外面的第二層。
4.如權(quán)利要求3所述的混凝土攪拌車，其特征在于，所述伸出部分延伸到所述壁的所述第二層中。
5.如權(quán)利要求4所述的混凝土攪拌車，其特征在于，所述第一層由彈性體材料制成。
6.如權(quán)利要求5所述的混凝土攪拌車，其特征在于，所述第二層由包括纖維的強(qiáng)化合成材料制成。
7.如權(quán)利要求6所述的混凝土攪拌車，其特征在于，所述開孔被構(gòu)造成允許在所述鼓的第二層的構(gòu)造中使用的樹脂滲入開孔。
8.如權(quán)利要求7所述的混凝土攪拌車，其特征在于，所述第二層中的所述纖維在伸出部分之間延伸。
9.如權(quán)利要求8所述的混凝土攪拌車，其特征在于，所述轂基本為圓柱形。
10.如權(quán)利要求9所述的混凝土攪拌車，其特征在于，所述伸出部分從所述轂徑向向外延伸。
11.如權(quán)利要求10所述的混凝土攪拌車，其特征在于，所述伸出部分圍繞所述轂被間隔開。
12.如權(quán)利要求1所述的混凝土攪拌車，其特征在于，所述伸出部分為三角形。
13.如權(quán)利要求1所述的混凝土攪拌車，其特征在于，所述伸出部分為長方形。
14.如權(quán)利要求1所述的混凝土攪拌車，其特征在于，所述驅(qū)動環(huán)整體地形成為單獨(dú)的一體件。
15.如權(quán)利要求14所述的混凝土攪拌車，其特征在于，驅(qū)動環(huán)由鑄造材料形成。
16.一種合成材料的、重型旋轉(zhuǎn)式混凝土攪拌鼓，用于連接到具有傳動系統(tǒng)的車輛，傳動系統(tǒng)用于旋轉(zhuǎn)所述鼓，所述鼓包括壁，限定所述鼓的第一端和所述鼓的第二端；驅(qū)動環(huán)，連接到所述鼓的所述第一端，并且包括轂，可操作地連接到所述傳動系統(tǒng)；和多個(gè)伸出部分，從所述轂向外延伸到所述鼓的所述壁中，所述伸出部分中的至少一個(gè)包括從中延伸穿過的開孔；其中由所述第二傳動系統(tǒng)導(dǎo)致的所述轂的旋轉(zhuǎn)使得所述鼓旋轉(zhuǎn)。
17.如權(quán)利要求16所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述壁包括第一層和第二層。
18.權(quán)利要求17所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述伸出部分延伸到所述壁的所述第二層中。
19.如權(quán)利要求18所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述第一層由彈性體材料制成。
20.如權(quán)利要求19所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述第二層由纖維強(qiáng)化合成材料制成。
21.如權(quán)利要求20所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述開孔被構(gòu)造成允許在所述鼓的所述第二層的構(gòu)造中使用的樹脂滲入開孔。
22.如權(quán)利要求21所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述第二層中的纖維在所述伸出部分之間延伸。
23.如權(quán)利要求22所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述轂基本為圓柱形。
24.如權(quán)利要求23所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述伸出部分從所述轂徑向向外延伸。
25.如權(quán)利要求24所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述伸出部分圍繞所述轂間隔開。
26.如權(quán)利要求16所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述伸出部分是三角形。
27.如權(quán)利要求16所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述伸出部分是長方形。
28.如權(quán)利要求16所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述驅(qū)動環(huán)由鑄造材料制成。
29.如權(quán)利要求28所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述鑄造材料為免回火的球墨鑄鐵。
30.一種合成材料的、重型的、旋轉(zhuǎn)式的混凝土攪拌鼓，用于連接到具有傳動系統(tǒng)的車輛，所述傳動系統(tǒng)用于旋轉(zhuǎn)所述鼓，所述鼓包括壁，限定所述鼓的第一端和所述鼓的第二端；驅(qū)動環(huán)，利用鑄造材料整體地形成為單獨(dú)的一體件，其中所述驅(qū)動環(huán)被連接到所述鼓的所述第一端并且包括轂，可操作地連接到所述傳動系統(tǒng)；和多個(gè)伸出部分，從所述轂向外延伸到所述鼓的所述壁中；其中由所述第二傳動系統(tǒng)導(dǎo)致的所述轂的旋轉(zhuǎn)使得所述鼓旋轉(zhuǎn)。
31.如權(quán)利要求30所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述伸出部分中的至少一個(gè)包括從中延伸穿過的開孔。
32.如權(quán)利要求30所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述壁包括第一層和第二層。
33.如權(quán)利要求32所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述伸出部分延伸到所述壁的所述第二層中。
34.如權(quán)利要求33所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述第一層由彈性體材料制成。
35.如權(quán)利要求34所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述第二層由纖維強(qiáng)化合成材料制成。
36.如權(quán)利要求35所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述開孔被構(gòu)造成允許在所述鼓的所述第二層的構(gòu)造中使用的樹脂滲入開孔。
37.如權(quán)利要求36所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述第二層中的所述纖維在伸出部分之間延伸。
38.如權(quán)利要求37所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述轂基本為圓柱形。
39.如權(quán)利要求38所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述伸出部分從所述轂徑向向外延伸。
40.如權(quán)利要求39所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述伸出部分圍繞所述轂間隔開。
41.如權(quán)利要求30所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述伸出部分為三角形。
42.如權(quán)利要求30所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述伸出部分為長方形。
43.如權(quán)利要求30所述的混凝土攪拌鼓，其特征在于，所述鑄造材料為免回火的球墨鑄鐵。
44.一種用于連接到重型旋轉(zhuǎn)式的混凝土攪拌鼓的驅(qū)動環(huán)，所述鼓能夠連接到具有傳動系統(tǒng)的車輛，所述傳動系統(tǒng)用于旋轉(zhuǎn)所述鼓，所述驅(qū)動環(huán)包括轂，被構(gòu)造成可操作地連接到所述車輛的所述傳動系統(tǒng)；和多個(gè)凸起，從所述轂向外延伸，并且被構(gòu)造成接合所述鼓，凸起中的至少一個(gè)包括開孔。
45.如權(quán)利要求44所述的驅(qū)動環(huán)，其特征在于，所述開孔被構(gòu)造成允許在所述鼓的構(gòu)造中使用的樹脂滲入所述開孔。
46.如權(quán)利要求44所述的驅(qū)動環(huán)，其特征在于，所述凸起被構(gòu)造成允許在所述鼓的構(gòu)造中使用的纖維在凸起之間延伸。
47.如權(quán)利要求44所述的驅(qū)動環(huán)，其特征在于，所述轂基本為圓柱形。
48.如權(quán)利要求47所述的驅(qū)動環(huán)，其特征在于，所述凸起從所述轂徑向向外延伸。
49.如權(quán)利要求44所述的驅(qū)動環(huán)，其特征在于，圍繞所述轂的各個(gè)凸起之間的距離小于6英寸。
50.如權(quán)利要求44所述的驅(qū)動環(huán)，其特征在于，所述多個(gè)凸起包括12個(gè)凸起。
51.如權(quán)利要求48所述的驅(qū)動環(huán)，其特征在于，所述凸起圍繞轂的邊緣間隔開。
52.如權(quán)利要求44所述的驅(qū)動環(huán)，其特征在于，所述凸起為三角形。
53.如權(quán)利要求44所述的驅(qū)動環(huán)，其特征在于，所述凸起為長方形。
54.如權(quán)利要求44所述的驅(qū)動環(huán)，其特征在于，所述驅(qū)動環(huán)利用鑄造材料整體地形成為單獨(dú)的一體件。
55.如權(quán)利要求54所述的驅(qū)動環(huán)，其特征在于，所述鑄造材料為免回火的球墨鑄鐵。
56.如權(quán)利要求44所述的驅(qū)動環(huán)，其特征在于，所述伸出部分被構(gòu)造成朝著所述攪拌鼓傾斜。
全文摘要
一種合成材料的、重型的、旋轉(zhuǎn)式混凝土攪拌鼓(16)，用于連接到具有傳動系統(tǒng)(18)的車輛，所述傳動系統(tǒng)用于旋轉(zhuǎn)所述鼓(16)，所述鼓包括壁和驅(qū)動環(huán)。所述壁限定所述鼓的第一端和所述鼓的第二端。所述驅(qū)動環(huán)(39)連接到所述鼓的所述第一端并且包括轂(108，252)和多個(gè)伸出部分(110，254)。所述轂被可操作地連接到所述傳動系統(tǒng)。所述多個(gè)伸出部分(110，254)從所述轂(108，252)向外伸出到所述鼓的所述壁中。所述伸出部分中的至少一個(gè)包括從中延伸穿過的開孔(121，126)。由所述第二傳動系統(tǒng)導(dǎo)致的所述轂的旋轉(zhuǎn)使得所述鼓旋轉(zhuǎn)。
文檔編號B28C5/08GK1860006SQ03827159
公開日2006年11月8日 申請日期2003年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月15日
發(fā)明者羅納德·E·克里斯滕松, 特德·戴利 申請人:麥克內(nèi)盧斯運(yùn)輸和制造公司, 法夫科合成技術(shù)(美國)公司, 法夫科運(yùn)輸攪拌器國際公司, 合成技術(shù)R&D公司, 安東尼·詹姆斯·扈利, 威廉·羅杰斯