CN104803336A - 可再填材料的传送系统 - Google Patents

Abstract

一种用于储存、传送和分发例如流体和液体等粘性材料的材料传送系统，包含材料容纳器皿，其上部区包含有动力，且底部区具有材料入口和出口开口。双锥形或其它形状的力传送装置位于所述材料容纳区域中。所述力传送装置是用例如粘合剂、密封剂、胶黏剂或润滑脂等高度粘性材料填充材料容纳体时的换能器。可通过对所述系统的浸湿表面进行表面处理以改变流体/器皿界面处的物理特性来改进所述系统的性能。

Description

可再填材料的传送系统

相关申请的交叉引用

本申请为2011年8月12日申请的第13/209,277号美国专利申请案的部分接续案，第13/209,277号美国专利申请案是主张2005年3月31日申请的第11/096,356号美国专利申请案、现在是第7,997,445号美国专利的优先权，且主张2004年3月31日申请的第60/558,691号美国临时申请案(现已过期)的权益的接续申请案，上述每个申请案的内容特此以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及材料管理领域，更特别地，涉及为容纳、传送、递送和分发各种材料而设计的系统。本发明的材料管理系统配置为从可反复清空和再填的器皿递送无污染流，而又不干涉器皿或其组件的清理。

背景技术

现有技术中已知的材料管理系统在从容纳器皿传送某些粘稠流体、液体或其它类型的材料时遇到困难，这些材料可能会阻碍泵吸并可能损坏泵吸设备。如本文所述，流体是指能够流动并且在受到趋向于改变其形状的力作用时以稳定的速率改变其形状的物质。某些材料虽然通常不视为流体，但也可使其在某些条件下流动，例如软固体和半固体。运输业、制造业、农业、采矿业和工业中使用大量的流体。不容易从流体源(例如，压力器皿、敞开式容器、供应管路等)分发的浓稠流体、粘性流体、半固态流体、粘弹性产品、糊状物、凝胶和其它流体材料包括所利用的流体的相当大的部分。这些流体包含浓稠和/或粘性的化学品以及其它此类材料，例如润滑脂、粘合剂、密封剂和胶黏剂。在食品加工业中，乳酪、奶油、食品糊等必须从一处移到另一处，而又不使食品的质量和新鲜度降级。在工业化学品和剂料产品的制造和使用中，通常会使用难以移动的浓稠和/或粘性流体。将这些材料从一处运输到另一处，例如从容器运输到制造或加工点，并以某种方式保护材料的质量的能力至关重要。

运输、处置、递送和分发浓稠和/或粘性材料存在挑战，因为这些材料阻碍流动，且不容易从其容器中分发或移动。现有技术中已知的递送粘性流体的方法专注于建立和维持粘性材料在推动活塞或从动板与容器侧壁之间的流体紧密密封。然而，如果粘性材料容器的侧壁不再圆滑或有凹损，这些装置就非常容易毁坏。此外，一些系统所有其零件均要求高精度，且需要相对庞大且昂贵的设备。此外，用于流体材料运输的大多数已知系统都需要使用外部泵与具有从动板的容器相结合。此外，所述泵和从动板连接或以其它方式耦合，以致于又增加了这种材料传送系统的费用和机械复杂性。

此前已知的器皿和容器为基本的中高压器皿，其具有在传送方面有所不足难以移动材料的特性。举例来说，这种器皿通常是相对较重的、低碳钢的、转换的储气罐。其它此类器皿仅仅为薄壁、特殊钢合金、转换的丙烷罐。因此，所述器皿的制造遵循美国运输部的规章，且因此需要相对较频繁的复审。此类容器也易受内部锈蚀，且通常是封闭的，因此难以清理。此外，所述容器不是双模的(用于液体和/或浓稠流体)。另外，过去的容器内部仅由一个内部子系统、具有单一功能的从动装置组成，以防止高压气体分流。这些从动装置难以制造、相对较昂贵、容易生锈，且即使用户需要也无法擦拭器皿壁。许多此类系统含有较重的“压载物”，其在制造之后不可修改，且如果将容器侧放，则容易倾斜(倾覆)。

一种公开的可重复利用的粘性材料分发设备系统包括从动船式结构，所述从动船式结构具有以压载物压重的下部船体部分。所述船式结构的直径小于圆筒的内直径，使得所述船式结构在填充有粘性材料(例如浓稠的润滑脂)的圆筒中浮起。在所述系统的使用中，通过圆筒的入口开口和出口开口，用粘性材料填充圆筒。通过从上方将压缩气体施加到船式结构，所述船式结构试图迫使粘性材料通过相同的入口和出口开口从容器出去，直到船式结构的底部搁置在开口上并堵住开口为止。然而，所公开的容器配置为垂直的封闭式压力器皿，可能难以清理。此外，所公开的船式结构是单功能(防止气体分流)、较重、制造困难的设备。

因此，需要一种可将高度粘性流体从器皿移到使用点的可再填材料的传送系统，到目前为止并没有这种系统。类似地，需要一种材料传送系统，其将仅分发所需量的材料而无浪费，这在化学品不容易处理且无法容易或安全地从器皿手动去除时尤其重要。优选的是，此材料传送系统将减小或消除使用圆桶、小桶和提桶伴随的成本和费用，以及与大多数现有系统相关联的材料浪费。因为某些化学品对不同形式的污染物敏感，因此进一步需要一种材料传送系统，其是密封的，保护产品质量，允许在不使容器暴露于污染物的情况下取样，且准许将产品质量问题适当地归因于供应商或用户。同样地，需要一种可再填材料的传送系统，其使用低成本组件，且提供用于分发和传送浓稠流体和其它此类材料的非机械(无移动零件)、非脉动的解决方案。本发明满足这些和其它需要。

发明内容

简要且概括地说，本发明针对一种用于分发各种材料的可再填材料的传送系统，所述材料包含浓稠、粘性和其它类型的流体，其阻碍泵吸和/或可能损坏泵吸设备。本发明进一步提供一种材料管理系统，其适合递送流体产品的无污染流，所述材料管理系统可反复清空和再填，而又不干涉设备的清理。在另一方面中，本发明进一步提供一种材料管理系统，其适合于分发阻碍流动的浓稠和/或粘性材料，而无需单独的泵，也无需将泵连接到容器中的从动板。在另一方面中，本发明提供一种材料管理系统，其适合将关于还有多少流体留在容器中的信息提供给用户。在又一方面中，本发明提供一种流体管理系统，其适合于在较大的操作温度范围内递送高流体流量。

本发明是一种可用于封装、储存、传送和分发粘性材料例如流体和液体的可重复使用、可再填且可再循环的系统。所述系统包含材料容纳器皿，所述材料容纳器皿的上部区并入动力，且下部区具有材料入口和出口开口。或者，材料入口和出口可配置在位于器皿顶部的歧管或其它结构中。双锥形或其它形状的水平仪表化力传送装置位于材料容纳区域中。所述力传送装置可根据应用加重到某一量。所述力传送装置的切向元件的直径和高度形成圆柱形界面区。此圆柱形界面区的直径小于材料容器的内直径，形成与粘性流体或液体且与系统的操作条件匹配的环形物。

所述力传送装置为当用高粘性材料(例如粘合剂、密封剂、胶黏剂或润滑脂)填充材料容纳体时的换能器。所述力传送装置可充当粘性流体和低粘度液体的水平指示器的集成部分。粘性材料本身形成力传送装置的界面区与流体器皿的内壁之间的密封。垂直稳定化元件可从力传送装置向外延伸。这些稳定化元件防止界面区使粘性材料废弃到流体容纳体的侧壁之外。在系统的使用中，通过器皿的入口和出口开口用材料例如粘性流体或液体填充所述器皿。该填充操作使力传送装置升高，且形成粘性密封。通过从上方将压力施加到力传送装置，所述力传送装置迫使粘性材料通过材料入口和出口开口从器皿出来，直到力传送装置的底部搁置在入口和出口开口上，并堵住入口和出口开口为止。在本发明中，可将呈高压惰性气体形式的能量施加到力传送装置。还如本发明所预期，可从气动、液压、机械、电子或机电装置得到所述能量，其中在力传送装置与器壁之间不使用密封装置。

本发明包含一种用于从包含冠部、连接到所述冠部的切向部件的器皿传送材料的设备，其中所述切向部件配置有大体上平行于纵轴的外表面，以及附接到所述切向部件的推进器，其中所述推进器配置有用于刺入材料的部分。所述力传送装置可经配置以使得推进器为圆锥形状，包含指向远离切向部件方向的顶点，所述冠部为圆锥形状，具有指向远离切向部件的顶点，且所述切向部件包含一个或多个圆柱形圆盘或板。或者，所述力传送装置可配置有具有圆柱形突起的半椭圆形状。所述力传送装置可进一步配置有稳定鳍片，其连接到切向部件的外表面或连接到所述冠部的外表面。另外，所述力传送装置可包含水平指示装置，其包含有具有多个磁簧开关的阀杆，其中所述阀杆滑动地安置在所述冠部、切向部件和推进器内，且一励磁器安置在推进器的底部部分内。

可对系统的浸湿表面，即与粘性流体接触的内部表面进行处理，以改进流体传送操作的效率。就是说，可通过对内部表面和/或流体本身的处理的选择性应用来改进进入系统中和从系统出来的流体的移动。移动的流体与表面之间的界面形成边界层，这在高粘性流体中比在较小粘度的流体中明显。在壁的表面处，所述流体将具有零速度且具有壁温度，而在与壁间隔开的某一点处，流体将具有整体流体温度，且以整体流体速度移动。在这两种条件之间是边界层，其影响移动流体所需的能量。粘性流体将具有较大的边界层，且因此更明显地受到所述边界层的特性影响。在本发明的系统中，使粘性流体轴向移动的圆柱形(或其它形状)器皿将受器皿壁处的条件控制。

显著影响边界层且因此影响流体流的一个条件是壁的表面粗糙度。粗糙度是边界层分析中的主要因素，其中较粗糙的表面增大了边界层，且移动相同量的流体需要更多的能量，而较光滑的表面减小边界层，且减小移动器皿内的流体所需的能量的量。本发明利用此现象，通过用选择的材料处理所述壁，减小表面粗糙度且在粘性流体与壁表面之间形成一界面，从而调整所述壁的表面的表面粗糙度。可将材料施加到器皿内的任何以及所有浸湿表面，包含力传送装置，这样流体就将更高效地移动通过所述系统。或者，可修改器皿(以及力传送装置)的内壁的表面，以操纵形成于流体与表面的界面处的边界层。抛光、打磨、点蚀和精密磨削全部都是可修改或控制器皿内的边界层以改进流体传送操作的方式。

结合通过实例说明本发明特征的附图，以下详细描述将使本发明的其它特征和优点显而易见。

附图说明

图1是本发明具有双锥形力传送装置的可再填材料的传送系统的第一实施例的局部横截面的前视平面图；

图2是图1中的力传送装置的侧视平面图；

图3是图2中的力传送装置的俯视平面图；

图4是本发明具有包含稳定鳍片的双锥形力传送装置的可再填材料的传送系统的替代实施例的局部横截面的前视平面图；

图5是图4中的力传送装置的侧视平面图；

图6是图5中的力传送装置的俯视平面图；

图7是图5中的力传送装置的侧视平面图，进一步包含环形管理装置；

图8是图7中的力传送装置的俯视平面图；

图9是本发明具有包含提升机构的可打开盖的可再填材料的传送系统的替代实施例的侧视平面图；

图10是本发明具有上部稳定鳍片的力传送装置的替代实施例中的侧视平面图；

图11是图10中的力传送装置的组件的分解视图；

图12是本发明配置为用于结合水平指示装置使用的力传送装置的替代实施例的侧视平面图；

图13是图12中的力传送装置的俯视平面图；

图14是图12的力传送装置的仰视平面图；

图15是图12中的力传送装置的侧视平面图，进一步包含环形管理装置；

图16是图15中的力传送装置的俯视平面图；

图17是用于结合图12中的力传送装置使用的水平指示装置的侧视平面图；

图18是结合图12中的力传送装置和图17中的水平指示装置使用的位置装置子组合件的侧视平面图；

图19是本发明具有减少涂覆到浸湿内部表面上的材料的边界层的可再填材料的传送系统的替代实施例的局部横截面的前视平面图；

图20是内部表面的壁处的渐细圆锥结构的放大视图。

具体实施方式

如附图中为了说明目的所示，本发明针对一种用于分发各种材料的可再填材料的传送系统，所述材料包含浓稠、粘性和其它类型的流体，其阻碍泵吸和/或可能损坏泵吸设备。所述系统包含材料容纳器皿，其上部区包含有动力，且下部区具有材料入口和出口开口。双锥形或其它形状的水平仪表化力传送装置位于材料容纳区域中。所述力传送装置可根据应用加重到某一量。所述力传送装置的切向元件的直径和高度形成圆柱形界面区。此圆柱形界面区的直径小于材料容器的内直径，形成与粘性流体或液体且与系统的操作条件匹配的环形物。

现在转向附图，其中相同的附图标记表示附图的相同或对应的方面，且具体参照图1，可再填材料的传送系统10包含压力器皿20和力传送装置60，所述力传送装置60具有冠部(上部部分)68和推进器(下部部分)71。所述压力器皿包含顶部部分(第一端)22、侧壁24和底部部分(第二端)26。压力器皿可呈圆柱形容器或其它合适形状的形式，用于包含移入和移出压力器皿的材料。举例来说，所述容器可为垂直或水平的高压器皿、单根管子、管簇或管阀芯。此外，所述容器不一定配置用于或作为压力器皿，其中传入和传出容器的材料可利用重力或施加到传送装置的其它能量或力而移动。适于制造材料器皿及其组件的材料包含金属(例如铝、铜、铁、镍和钛)以及合金(例如，合金20、因科镍合金(inconel)、蒙乃尔铜-镍合金(monel)、钢和不锈钢)。另外，可使用聚合物、塑料、复合材料和其它合成材料(例如，纤维增强塑料、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、丙烯腈·丁二烯·苯乙烯—ABS、氯化聚氯乙烯—CPVC以及聚偏二氟乙烯—PVDF)制造容器及其组件。其中本发明预期有水平、垂直和倾斜器皿，本文参照附图的通常是垂直器皿；然而，本领域的普通技术人员将理解，例如上部、下部、顶部和底部等术语可容易地转变为可再填材料的传送系统的水平和倾斜配置。

可将器皿20的顶部22固定到侧壁，或可为可打开的盖或以其它方式从器皿的侧壁部分24移除。器皿的顶部可具有平坦表面、半椭圆形表面或半球形表面。顶部可配置为盖，其可打开以有利于移除力传送装置60、改变材料使用、维护系统内部以及周期性清理。器皿的盖可包含接入歧管36，其从器皿的顶部向外延伸，且延伸到盖中。接入歧管优选定位在中心，例如沿器皿的纵轴定位在中心。接入歧管可包含溢流臂32或其它装置，用于在填充操作期间，使多余材料能够离开容器。溢流臂可包含手动操作阀或压力释放阀。接入歧管可进一步配置为含有沿其纵轴安置在容器内的稳定器管或其它杆。接入凸缘34可安装在接入管的外侧端处(器皿的外部)，以便约束可从器皿的顶部延伸到接近器皿底部26的稳定器杆(稳定器管)62。容器的顶部可进一步配置有阀和配件38，用于将加压气体引入到器皿中和/或从器皿释放。可使用例如空气、氮气等气体或其它以化学方式得到的气体(惰性或活性)对器皿进行加压，并将所施加的力提供给冠部68。另外，所述盖可配置有压力释放阀(未图示)或其它装置，以减轻容器内的气体的过量压力。接入凸缘也可用于从器皿释放加压气体。

容器20的顶部22可进一步配置有保持器61，用于在力传送装置60到达容器顶部时约束力传送装置60。所述保持器至少用于两个目的：防止再填操作期间溢流，以及通过使保持在锥形冠部68的上表面上的任何材料(尤其是半固体材料)都能在填充循环期间排出，以促进其移除。所述保持器可形成为符合力传送装置的冠部的形状。所述保持器可采用与材料器皿相同或不同的金属、合金或聚合物制成，取决于器皿、力传送装置的结构以及所使用的材料。另外，容器的顶部以及容器的侧壁部分可配置有凸缘，这些凸缘紧密配合在一起，以便在容器配置有可打开的顶部时形成密封。可将第一凸缘27固定到器皿顶部，其中第二凸缘28固定到器皿侧壁。可使用紧固机构(未图示)在容器处于操作中时将顶部凸缘和侧壁凸缘固定在一起。

器皿20的侧壁24限定器皿内的气体空间30。类似地，当用材料42填充器皿时，容器的一部分包含材料空间40。所述器皿可进一步包含由捕集器73限定的假底部部分50，捕集器73配置为与力传送装置的推进器71的形状匹配(符合其形状)。器皿的底部可具有平坦表面、半椭圆形表面、半球形表面或其它对器皿来说合适的形状。捕集器配置为防止气体分流，且在器皿为空时确保低材料保留。捕集器可进一步配置有出口通道55，其横越器皿的底部26，并与材料歧管45流体连通。优选的是，出口通道具有足够的长度，以便通过用充足的材料封闭出口，防止气体流入材料歧管中。另外，出口通道可具有足够的长度，以界定传热区域54，使得传热元件52可插入在出口通道周围以及捕集器下方，以便加热或冷却从容器出来的材料。或者，可将出口通道和材料出口歧管定位在容器顶部，其中对器皿的捕集器、保持器和其它组件进行适当配置。

材料器皿20的假底50处的捕集器73的出口通道55引向材料歧管45。所述材料歧管可包含呈T形形状(T)的材料入口48和材料出口46。当形成为T形形状时，使用凸缘44盖住材料歧管的底部。或者，材料可从同一端口进入和离开歧管，其中歧管形成为L形形状。可将一个或多个阀(未图示)添加到材料入口和材料出口。同样地，可将快速释放(凸轮和沟槽)连接器或其它组合件添加到材料入口和材料出口，用于连接到用于将材料引入(填充)到器皿和从器皿移除(清空)材料的常规装置。

现在参照图2和3，力传送装置60包含冠部(上部部分)68、切向部件(中间部分)69以及推进器(下部部分)71。在一个实施例中，冠部配置有具有大体为三角形横截面的锥形或截头锥体形状。锥形冠部包含接入口(开口)64，用于接入到力传送装置的中空内部。可使用开口将压载物或其它配重材料插入到推进器中。可使用压载物塞(盖帽)65封闭冠部中的接入口。可在冠部和切向部件中钻或以其它方式形成一个或多个漏孔(气口)66，以便使气体能够对力传送装置的内部空间进行加压。力传送装置接受施加到冠部的主要力和/或能量，并通过推进器转换所施加的力，从而使材料歧管42能够被无所不在地加压。当传送系统10包含稳定管或稳定杆62或其它中心部件，所述冠部还在圆锥的顶点处包含孔或镗孔75，稳定杆可滑动地安置在其中。类似地，推进器可在圆锥的顶点处配置有开口77，稳定杆可滑动地安置在其中。

推进器71可形成为具有大体为三角形横截面的圆锥或截头锥体形状，且可配置有中空内部。可将切向部件69插入在锥形冠部68与锥形推进器之间。所述切向部件可配置为形状为圆形或圆柱形且横截面为矩形的圆盘或板。切向部件有助于向力传送装置提供稳定性，使切向部件的外壁配置为定位成大体平行于器皿20的侧壁24，且大体平行于冠部的纵轴和推进器的纵轴。

如图2中所示，为力传送装置60的一个实施例，其横截面类似于孩子的头顶，其中冠部68和推进器71的形状为圆锥形，从而形成双圆锥力传送装置。在一个实施例中，冠部是中空、指向上的圆锥体，其中，主要目的是在器皿20的受限空间正以材料42填充时防止满溢。次要的是在再填过程中，冠部可将可能已沉积在力传送装置的顶部上的任何材料移开。锥形推进器传送施加到装置的力，以便使材料渗透并移动穿过器皿的材料出口55，并进入材料歧管45中。推进器的锥形部分配置为用于使材料渗入器皿中。适于制造力传送装置及其组件的材料包含金属(例如铝、铜、铁、镍和钛)以及合金(例如，合金20、因科镍合金(inconel)、蒙乃尔铜-镍合金(monel)、钢和不锈钢)。另外，可使用聚合物、塑料、复合材料和其它合成材料形成力传送装置，此类材料包含纤维增强塑料、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、丙烯腈·丁二烯·苯乙烯(ABS)、氯化聚氯乙烯(CPVC)以及聚偏二氟乙烯(PVDF)。

再次参看图1，可再填材料的传送系统10的一个实施例以垂直位置配置材料器皿20，其中容器的底部26邻近地板或地面，且可立于腿部或其它底座(未图示)上。因此，器皿的侧壁24将容器的顶部22固持在合适的位置。力传送装置60配置为在材料进入和离开器皿时上下移动容器。当将稳定器杆或其它装置62安置在容器内时，传送装置使稳定器杆上下移动，其可在器皿底部附近的稳定器杆的端部配置有盖帽63。力传送装置的移动通过保持器61约束在器皿的顶部，且通过捕集器73约束在器皿的底部。在本发明的一个方面中，切向部件69配置有小于器皿内直径的外直径。因此，随着传送部件上下移动容器，材料42的一部分沿侧壁保持，从而形成器皿侧壁与切向部件之间的气密封49。在传送系统的此垂直配置中，出口55配置有足够的垂直长度，使得当材料从容器清空且传送元件接近捕集器时，器皿中的气体将不会移动穿过出口而进入底部材料歧管中。

现在参看图4，可使用不同于高加压气体源的力模式配置可再填材料的传送系统10的替代实施例。举例来说，可将驱动轴杆93定位在配置于材料器皿(容器)20的顶部部分22内的歧管86内。驱动轴杆配置为提供驱动力，以便将力传送装置90从器皿的顶部移到底部26。驱动轴杆的第一端部部分87从器皿顶部延伸到歧管之外。定位在歧管的延伸到器皿顶部之外的端部处的凸缘84在驱动轴杆的外部部分周围提供气密密封。将驱动轴杆的第二端部88安置在配置于力传送装置的锥形冠部94的顶点处的开口102内。因此，驱动轴杆从容器顶部朝底部的移动将力传送装置朝容器的底部驱动。同样地，驱动轴杆从容器底部朝顶部的移动将力传送装置朝容器的顶部驱动。

在操作中，能够预期到，当材料42进入邻近器皿20的底部26设置的材料歧管45时，力传送装置90会朝容器的顶部22升高。或者，驱动轴杆93可配置为将力传送装置移到容器顶部，邻近配置在器皿的顶部部分或盖子内的保持器91。另外，限制开关92可配置在保持器中，且电连接到驱动轴杆的力模式，以便在力传送装置接近器皿的顶部时，停止邻近保持器的力传送装置。类似地，限制开关101可定位在捕集器99处或附近。因此，当驱动轴杆使传送装置朝容器的底部移动时，限制开关用来停止驱动轴杆上的力模式，且将传动装置定位成邻近捕集器，从而允许基本上所有材料均从容器移除。或者，可配置材料歧管、开关、保持器、捕集器和其它器皿组件，以便使材料从容器的顶部引入和移除。

可将气体清空管路和阀89配置到器皿20的顶部或盖22中，且穿过保持器91，以允许当正将材料42从器皿移除时，将空气或惰性气体馈送到器皿中，且当正用材料填充器皿时，清空此类气体。另外，材料满溢臂82可包含于歧管86中，用于在填充循环期间清空过量材料、空气和其它气体。可使用气体入口和阀，在随着容器内的空气空间80增加且随着容器中的材料空间40减少，材料从容器移出时，允许气体或空气进入容器中。或者，可配置过量材料排放管路82，以便在传送装置将材料推出容器或进入容器中的材料使传送装置朝容器的顶部移动时，允许空气进入和离开容器。

现在参看图5和6，双圆锥力传送装置90包含冠部(上部部分)94、切向部件(中间部分)95以及推进器(下部部分)97。冠部和推进器配置有锥形或截头锥体形状，具有带截头点或顶点的大体为三角形的横截面。环形切向部件具有大体垂直的外表面，且插入在冠部与推进器之间。冠部、切向部件和推进器可加工、压铸或以其它方式制造成单个单元，或可制造成单独组件，并焊接、用螺栓紧固或以其它方式永久地或可移除地紧固在一起，以形成力传送装置。

力传送装置90可进一步配置有一个或多个稳定器96，其沿传送装置的切向部件95的外表面定位。稳定器为薄刀片状部件，且可由与传送装置类似的材料制成，例如金属及其合金、聚合物、塑料、复合材料或其它天然及合成材料。可通过焊接、机械扣件或其它合适的装置和技术将多个稳定器(例如，四个稳定器)沿切向部件的外表面等距固定到传送装置。稳定器的顶部和底部边缘可为圆形，以便将刮擦和其它损坏限于材料器皿20的侧壁24。稳定器的一个目的是帮助防止力装置随着切向部件沿器皿的侧壁移动而倾翻。稳定器还允许邻近器皿侧壁的材料空间49，以便提供力传送装置与器皿侧壁之间的气密封。在此配置中，可再填材料的传送系统10可以垂直位置、水平位置使用，或以用户所需的某一角度安置。

可通过添加刺入尖端或突起98增强力传送装置90的性能。如图4和5中所示，刺入尖端的形状可为锥形或截头锥体，具有与力传送装置的锥形推进器部分97相同或不同的固有角度(见图11)。刺入尖端可由与力传送装置的其它组件相同的材料或替代材料制成。另外，锥形推进器尖端的配置的横截面无需为三角形，而是可为圆形、正方形或其它合适配置，以便在力传送装置朝容器的含有材料出口通道55和材料出口歧管45的部分移动时帮助移开材料。锥形推进器可配置在其底部端处(距冠部94和切向部件95最远)，具有截头部分104，其配置为接纳锥形推进器尖端。锥形推进器尖端的宽端部106可配置有带螺纹凸缘或其它装置，用于固定到推进器的截头部分。或者，可将锥形推进器尖端焊接或以其它方式永久地固定到锥形推进器。经验数据支持推进器尖端的最大直径应大约与出口通道55的直径相同的论点。推进器和突起的锥形部分均配置用于刺入材料。

现在参看图7和8，力传送装置90可进一步配置有环形管理装置103，其定位成邻近和/或环绕力传送装置的切向部件95。举例来说，环形管理装置可包含圆形、甜甜圈形部件，其包含切口或凹口(未图示)，以便紧密地配合在稳定器鳍片96上方。或者，可在稳定器鳍片中制作切口或凹口以容纳环形管理装置。环形管理装置还可配置为保持在力传送装置的切向部件内的环形凹口内。环形管理装置可以可移除或永久地附接到力传送装置(还是参见图15、16)。环形管理装置的内直径应大体上与传送装置的切向部件的外直径相同。环形管理装置的外直径应大于材料器皿20的内直径，以便非常接近器皿的侧壁24。因此，随着力传送装置沿器皿的侧壁移动，沿器皿侧壁的任何累积材料49(图4)朝器皿的底部26移动，穿过出口通道55，且优选从材料歧管45出来。用于环形管理装置的合适材料包含类似于力传送装置材料的材料，以及皮革、天然或合成橡胶以及其它弹性体，例如丁腈橡胶(腈)、含氟弹性体、氯丁橡胶以及乙烯丙烯二烯单体(EPDM)。

现在参看图9，可再填材料的传送系统110的一个实施例包含以垂直方式配置的材料器皿120。材料器皿包含主体150、顶部122，以及一个或多个腿部或延伸部分170。材料器皿的主体配置为圆柱形的类型，其具有连接到腿部170的下部部分152以及将连接到顶部122的上部部分154。上部环形凸缘124连接到顶部的下部部分156。下部环形凸缘126连接到器皿的主体的上部部分154。环形凸缘的形状基本上为圆柱形，具有甜甜圈状的配置，直径显著比厚度大。夹紧螺钉128固定到底部凸缘，且配置为驻存在形成于上部凸缘内的凹口或狭槽127内。顶部和底部凸缘以及固定锁的配置使得当固定锁处于合适位置时，材料器皿的顶部与主体之间维持流体紧密密封。在材料器皿的功能包含高压或对流体紧密密封的其它要求的情况下，可将O形环(未图示)插入上部凸缘与下部凸缘之间，或可将橡胶或其它聚合涂层涂覆到上部和下部凸缘，以便促进流体紧密密封。可使用其它机构(例如闩锁、夹钳、吊耳和吊柱)将器皿的顶部固定到器皿的主体。

材料器皿120的顶部部分122的横截面可为半球形和圆形。或者，为了压力器皿的功能，所述器皿的顶部可配置为平面、正方形或其它合适形状。可在容器的顶部中提供镗孔、切口或其它接入口，以便促进气体入口端阀180、溢流或压力释放阀190以及计量机构160的定位。为了便于插入和移除具有显示器164的计量器160，可将带螺纹连接器162放置在容器的顶部部分的中心内。或者，可使用顶部连接器固持稳定器杆或稳定器管62，如图1中所示，或驱动轴杆93，如图4中所示。

为了促进顶部122从容器120移除，可将提升机构130配置为邻近材料器皿的主体150。在一个实施例中，如可从美国密歇根州安阿伯市的Rosedale Products公司购得，使用液压千斤顶132驱动活塞或杆134提升器皿的顶部部分的环形凸缘124。可使用致动器机构136以液压、机械或机电方式移动驱动轴杆134，以定位容器的顶部。此外，提升机构可配置为提升盖且允许盖水平移动，而不完全脱离下部凸缘126。为了稳定目的，可将支撑凸缘138固定到材料器皿的主体150，且固定到提升机构130的致动器机构132。

可再填材料的传送系统110可进一步配置有材料入口和出口歧管140，其定位在材料器皿120的主体150下方，且邻近器皿的底部部分152。举例来说，管144可连接到容器的底部部分，且可包含T形(T)部分146，其在一端146上闭合，且在T的第二部分上连接到排放机构148。材料歧管的排放部分可进一步包含球阀和致动器机构142。凸轮和凹槽耦合器或其它工业专用机构可配置于材料歧管的出口上，以用于耦合到软管和管，和用于填充和清空容器。为了进一步保护材料释放歧管，可将塑料、金属或其它合适材料的护罩(未图示)配置在支撑材料容器120的腿部170或其它延伸部分周围。类似地，可在容器的顶部122的上部部分周围形成保护性护罩(未图示)，以便保护显示机构160、气体入口180以及压力释放或材料排放装置190。可在环绕顶部的保护性机构中提供切口，以用于接近显示器164和气体阀180。

可再填材料的传送系统110可配置为保持材料42的各种量以及高压气体31的各种压力。举例来说(也参见图1和4)，可设计器皿120的顶部122和主体150的大小，且配置保持器61、91以及捕集器73、99，以使得内部材料空间40容纳例如五十五、一百五十、三百或六百加仑(2.3立方米)的流体或其它材料。对于涉及恒定气体压力的操作模式，本领域的技术人员可在没有不适当实验的情况下确定容纳高压气体所需的容器的体积。对于涉及用特定量的气体预充器皿的操作模式，如下所述进行：

(a)在空时确定分发材料所需的绝对最终压力(P)；

(b)将此绝对压力(P)乘以容器的淹没体积(V)得到本文称为PV常数的值；

(c)确定预充满容器时的绝对压力的值；以及

(d)用PV常数除以预充时的绝对压力，以确定容纳高压气体所需的容器的体积。

当在材料器皿20、120中使用双圆锥力传送装置60、90时，切向部件69、95的外直径(冠部68、94和推进器71、97的最大直径)配置为稍小于材料器皿的侧壁24的内直径。可再填材料的传送系统可为既定服务而放大和缩小。所述服务的范围可从较小的手持式系统到较大的载货卡车或拖车安装的系统。能够预期到，本发明适用于非常小(微米级、纳米级)到非常大的材料传送系统，其将移动少于一微升的材料量，以及至少数万升的材料。容器领域的技术人员可在无不当实验的情况下确定适当的容器几何形状、材料和其它特征。类似地，容器领域的技术人员可在无不当实验的情况下确定适当的容器几何形状、材料和其它特征。如果可再填材料的传送系统将用有限体积的气体来充填，且不连接到气体供应器，那么材料传送领域的技术人员可在无不当实验的情况下确定适当的最小气体压力。另外，气体处理领域的技术人员可在无不当实验的情况下确定适当的初始气体压力和气体体积。以下是可再填材料的传送系统的一些实例的尺寸：

实例1—汽车车身密封剂分发器

分发量：1.9加仑(432立方英寸，7.1升)

容器

顶部：平坦

底部：平坦

内部直径：6.5英寸(16.5cm)

内部高度：14.5英寸(36.8cm)

淹没体积：2.1加仑(481立方英寸，7.9升)

材料：铝

力传送装置

顶部：平坦

底部：120度圆锥

底部突起：无

切向直径：6.25英寸(15.9cm)

切向高度：1.0英寸(2.5mm)

材料：铝

实例2—汽车车身消音分发器

分发量：21.7加仑(5,013立方英寸，82.1升)

容器

顶部：2:1半椭球形

底部：2:1半椭球形

内部直径：15.5英寸(39.4cm)

直壳高度：32.1英寸(81.5cm)

淹没体积：34.3加仑(7,929立方英寸，129.9升)

材料：不锈钢

力传送装置

顶部：2:1半椭球形

底部：2:1半椭球形

底部突起：直径为3.0英寸(7.6cm)，且高度为2.5英寸(6.4cm)

切向直径：14.0英寸(35.6cm)

切向高度：5.0英寸(12.7cm)

材料：不锈钢

力传送装置60、90、200和300的切向部件69、95、230、232、234、236、330、332、334、346、348与材料容器20、120的侧壁24的接近度在各种因素中尤其取决于材料42的性质。所述接近度的范围从0.2英寸到1.0英寸(0.5cm到2.5cm)。切向部件69、95、230、232、234、236、330、332、334、346、348的高度在各种因素中尤其取决于材料的性质以及容器20、120的大小。高度的范围从0到12英寸(30.5cm)。锥形冠部68、94具有界定角度，其在各种因素中尤其取决于材料的特性。所述角度的范围可从90度到180度。推进器71、97、210、212、214、215的支点具有界定角度215，其在各种因素中尤其取决于材料的性质，所述界定角度215的范围可从90度到180度。推进器尖端98、220具有界定角度225，其在各种因素中尤其取决于材料的性质，所述界定角度225的范围可从30度到小于180度。

现在参看图10和11，力传送装置200可适合于结合具有不同粘性的各种流体使用。传送装置的推进器部分210可配置为锥形或截头锥体形状的中空装置。多个切向部件230可配置成邻近传送装置的推进器部分放置。举例来说，切向部件232、234、236的形状可为具有某一纵横比的圆盘状或圆柱形，其中其高度(厚度)显著小于其直径。可将切向部件相互之间上下堆叠，并使用固定杆250或其它合适的机构固定到推进器部分。可使用顶部连接器254将固定杆可移除地附接到板，且可在固定杆的第二(底部)端252处将其固定到锥形推进器210的底部部分214。在一个实施例中，固定杆安置在切向部件中的镗孔或孔256中，且在推进器中的管或导管258内。

可通过添加附接到推进器210的下部部分214的刺入尖端220辅助将传送装置200刺入浓的或粘性的流体中。如此前所描述，推进器尖端可为锥形的(横截面为三角形)、钝的、正方形的或其它合适的形状。推进器尖端可包含转接器222，用于通过焊接、螺纹旋拧机构将尖端附接到推进器，或将尖端固定到固定杆250。可使用锥形推进器中的端口264以及切向部件中的小孔或孔262接入锥形推进器的中空部分，用于添加压载物。盖帽260可放置在最外面的切向部件上，以覆盖用于装填和移除压载物的端口。当在加压的可填充材料的传送系统中使用力传送装置时，可钻或以其它方式形成至切向元件中的孔或镗孔280，以便允许对材料传送装置加压。

力传送装置200还可包含稳定器机构240。举例来说，可将三个稳定鳍片242、244、246固定到最外面的切向部件232，以防止倾翻，且当力传送装置的推进器210在材料器皿20、120内移动时，以其它方式稳定推进器210。可通过添加一个或多个凸缘243、245、247将稳定器鳍片焊接、螺栓紧固、旋拧且永久或可移除地紧固到上部切向部件232。所述稳定器鳍片配置为使得其延伸到切向部件的周长之外，使得稳定器的最外部分邻近材料器皿的内侧壁。或者，稳定器鳍片可附接到如图4到6中所示的一个或多个切向部件。

现在参看图12、13和14，可以采用不同于图1到8中所示的双圆锥形状的各种配置制作力传送装置300。举例来说，传送装置的推进器部分310和传送装置的冠状部分315的形状可为半球形或半椭圆形。所述半球形或椭圆形形状可较容易通过冷加工、退火或铸造制造。类似地，可实施用于各种合金和金属的注射模制工艺。

如图12中所示，传送装置300可包含大体切向部分330，以便平行于材料器皿的内侧壁。因此，传送装置的推进器或下部部分310可包含切向部分332，且传送装置的上部部分315可包含切向部分334。传送装置的两个半部可在焊缝点340处接合，或可使用永久或可移除地将两个半部紧固在一起的其它技术。如此前所描述，垂直的稳定器鳍片342、344、346、348可围绕传送装置的切向部分在圆周上间隔开。尽管附图中所示为四个稳定器鳍片，但也可视情况使用两个、三个、六个或六个以上的稳定器，取决于器皿和传送装置的直径和其它配置。

当在气体加压环境中使用力传送装置300时，传送装置的上部或顶部部分(冠部)315可包含一个或多个漏孔或孔380，以便允许加压气体进入传送装置内部。另外，可在传送装置冠部的上表面上提供用于将压载物放置到传送装置中的接入口360。如此前所描述，压载物接入口可配置为接受插头或盖帽，用于可移除地插入到接入口中。传送装置的冠部也可配置有连接器、凸缘或其它部件350，以用于插入稳定器管62(图1)或驱动轴杆93(图4)。对于容纳水平指示装置(图17、18)的力传送装置的配置，管或其它管道可配置为从冠部连接器延伸，从而接近推进器部分310的底部表面。如图12中所示，推进器部分还配置有圆柱形突起或凸缘320，其可配置为连接器，以接受保持机构322，保持机构322可用以容纳位置装置子组合件600(图18)。推进器连接器也可充当刺入尖端，以促进刺入所述材料且用于移动非常粘稠的流体穿过器皿20、120的出口通道55以及材料歧管45、140。因此，推进器尖端(突起320)的直径应大约与出口通道55的直径相同。

为了辅助材料传送装置300从材料器皿内部插入和移除，可在冠部315上的上部连接器350中形成孔352或类似机构。举例来说，如图13中所示，可在越过连接器的管路中钻两个孔352，使得可将链或线材穿过所述孔，以从压力器皿提升力传送装置。如此前所描述，所传送的器皿可采用与在传送系统中使用的材料兼容的任何合适的金属、合金、塑料或其它聚合物制成。

现在参看图15和16，半球形(半椭圆形)传送装置300(图11)可配置有环形管理装置400，以帮助移除累积在材料器皿内侧壁上的材料。所述环形管理装置包含环形部件410，其采用与正传送到容器中和从容器中传送出来的材料兼容的天然或合成橡胶、弹性聚合物或其它合适的材料形成。环形管理装置可进一步包含固定到环形部件的水平凸缘420。水平凸缘可包含端口452、454、456、458，以容纳停止旋塞442、444、446、448或其它排气机构，使得随着传送装置从材料器皿的顶部移到底部(从第一端移到第二端)，受制于传送装置下方的气体或空气可被释放。可通过螺栓和螺母470或其它合适的紧固装置将水平凸缘固定到环形部件。或者，可将环形部件胶合或以其它方式结合到凸缘，或直接胶合或结合到传送装置的冠部。可结合水平凸缘焊接或以其它方式形成凸缘的垂直部分，且所述垂直部分可通过螺栓和螺母460或其它合适的紧固装置附接到传送装置。环形管理装置可固定地或可移除地固定到力传送装置。

现在参看图17，可再填材料的传送系统可包含水平指示装置500。许多类型的水平指示器都可并入到材料传送系统中，例如接触和非接触式水平装置，例如容器重量装置(刻度)、容器气体压力装置(压力计)、线性和旋转编码装置(传送水尺)、波装置(激光、磁致伸缩、射频和超声)、磁性耦合装置(指示杆和带)、移位装置(限制和接近度开关)、材料流量装置(流量总额计算器)、光学装置(光纤、光电和视觉)、气体和材料界面装置(浮力、电容、导电性、差动压力以及差动温度)以及核装置(放射性同位素)。本文所描述的结合力传送装置使用的其它合适的系统可从美国康涅狄格州普莱恩维尔市的GEMS传感器公司购得。此装置包含阀杆520，可安置在力传送装置的转接器管或中心小孔内(见图12)。所述阀杆可包含磁簧开关或其它水平指示器，其耦合到可从材料器皿外部看见的外壳560中的微处理器。可使用带螺纹的连接器540或其它固定装置将水平指示器系统附接到图12中所示的力传送装置300的上部凸缘350。所述外壳可包含可编程微处理器(未图示)和其它电子器件，例如可配置为结合特定大小的材料器皿使用的数字显示器564。系统的外壳560可由聚合物、复合材料、其它合成材料或可从加利福尼亚州北山市的摩尔工业国际(Moore Industries International)公司购得的更坚固的金属或合金结构制成。

现在参看图18，为了致动阀杆520中的磁性传感器，位置装置子组合件600可配置用于定位在图11中所示的力传送装置300内。所述子组合件包含外部外壳620以容纳磁性位置装置(励磁器)640，其可为圆柱形或卵形。带螺纹的盖帽或其它连接器660配置于外壳的一侧上，以便固定到力传送装置上的转接器322或其它机构。外壳盖帽包含镗孔或小孔680，使得阀杆520可穿过位置装置子组合件。类似地，位置装置配置在中心小孔690内，使得阀杆能够可滑动地安置在位置装置内。另外，位置装置子组合件可包含清理机构(未图示)，以将材料沉积物从阀杆移除。在操作中，随着材料水平在器皿中增加，固持位置装置子组合件(励磁器)的传送装置使阀杆向上移动，从而致动包含在阀杆内的传感器。随着位置装置(励磁器)接近阀杆上的最高点，接着将对装置上的显示器564进行校准，以读取用以展示满器皿的百分之百或某一其它指示。可对水平指示装置500进行校准，以视情况展示材料高度、重量或体积。同样地，当材料从器皿排干时，传送装置接近容器的底部，使励磁器接近阀杆上的最低点，且水平指示器将展示材料的高度、重量或体积的减小。

图19所示为图4中的材料传送系统的替代实施例，其中减少材料的边界层701已涂覆到器皿内选定的浸湿表面。将能够理解，减少材料的边界层701的图不是按比例绘制的，而是已经为了说明本发明而放大很多。材料传送系统内部上的浸湿表面可包含侧壁24、捕集器73、推进器71、出口通道55、切向部件69以及刺入尖端98。与流体42接触的其它表面和元件也可视为浸湿表面。在优选的实施例中，用减小在移动流体与材料传送系统的静止内部表面(以及力传送装置，合称为“边界层界面”)之间的边界层的材料涂覆所有的浸湿表面。本发明影响在可再填材料的传送系统的边界层界面与流体之间的边界层，以改进系统的性能能力。因为减小边界层影响材料传送系统内表面与流体之间的相对较大的几何表面区域，所以本发明显著改进总体效率，且减少将流体移入和移出系统所需的能量。

引用具有可受各种系统影响的内表面的大量组件的列表包含：接入凸缘、接入歧管、接入管、接入口、转接器、环形部件、环形管理装置、捕集器、组合件、压载物插塞(盖帽)、球阀和致动器机构、镗孔或孔、镗孔或小孔、底部、底端、底部部分、底部区、盖帽、清理机构、组件、锥形推进器、锥形推进器部分、容器、连接器、凸缘或其它部件、冠部、冠部部分、双圆锥或其它形状的力传送装置、排放机构、过量材料排放管路、出口通道、假底部分、配件、凸缘、气体空间、传热区域、传热元件、孔或镗孔、内部材料空间、内部、盖、水平指示装置、水平指示器、水平仪、下部环形凸缘、下部部分、小孔、小孔或孔、主体、歧管、手动操作或压力释放阀、材料容器、材料收纳器皿、材料出口歧管、材料入口和出口开口、材料入口、材料入口和出口歧管、材料入口歧管、材料歧管、材料出口、材料出口通道、材料出口歧管、材料空间、材料传送装置、材料器皿、方法出口歧管、一端、开口、O形环、最外面的切向部件、外部外壳、出口、出口通道、溢流臂、溢流或压力释放阀、刺入尖端或突起、刺入尖端、管或导管、端口、位置装置子组合件、压力释放或材料排放装置、压力器皿、快速释放(凸轮和凹槽)连接器、可再填材料的传送系统、保持器、保持机构、杆、固定杆、密封件、侧壁、稳定器鳍片、稳定器机构、稳定器杆或管、稳定器杆(管)、稳定器管、稳定器、稳定鳍片、稳定管或杆、阀杆、停止旋塞、切向部件、切向部分、推进器、推进器部分、推进器尖端、顶部、传送装置、传送系统、截头部分、t形(T)部分、上部环形凸缘、上部连接器、上部或顶部部分(冠部)、上部部分、上部区、阀、漏孔、漏孔或孔、垂直的稳定元件、器皿、壁、宽端。

可对每一内部表面进行处理或涂覆，以形成表面壁与大块流体之间的新边界层。处理包含改变这些表面的表面粗糙度(即，所述表面与理想表面的平均垂直偏差的量度)。在通过砂磨、抛光等减小表面粗糙度的情况下，流体对这些表面的粘合度也减小，降低了移动粘性流体的摩擦力。也就是说，可对器皿的原生内部表面进行抛光以使其更光滑，从而减少移动流体越过这些表面所需的能量，且增加流体到器皿中和从器皿出来的流速。或者，可将环氧树脂涂层添加到所述原生内部表面以使其更光滑，从而减小与大块流体接触的平均壁粗糙度，且因此减小边界层。减小边界层的另一种方法是将基于硅树脂的脱模剂涂覆到所述内部表面。可单独地将脱模剂涂覆到内部表面，或可将浸渍有脱模剂的环氧树脂涂层涂覆到原生内部表面。

另一方面，可增加表面粗糙度，以增大流体对这些表面的粘合度。举例来说，可对器皿的内部表面进行喷砂以使其更粗糙，从而增加在器皿内移动流体所需的能量。此举增大了边界层，有助于以液压方式填装所述系统。或者，可将含有磨料的涂层涂覆到原生内部表面以使其更粗糙，也可用来促进填装所述系统。可将粘结剂/增粘剂添加到内部表面，以增加流体在这些表面上的边界层，用于以液压方式填装所述系统。可单独地将粘结剂/增粘剂涂覆到内部表面，或可将浸渍有粘结剂/增粘剂的环氧树脂涂层涂覆到器皿的原生内部表面。

减小器皿及其组件的浸湿表面上的边界层的另一种方法是确定原生或经涂覆表面的轮廓(粗糙化，即增加表面粗糙度)，并将脱模剂涂覆到所述表面，其中所述脱模剂可存在于表面的凹陷部分，以改进脱模剂与表面的保持力。举例来说，可采用与磨光内燃机的汽缸以将润滑油保持在凹陷中相同的方式，对金属RMTS器皿进行喷砂并用植物油涂覆。减小边界层的另一种方法是利用某些固体材料的多孔性，其中脱模剂可存在于固体材料的气孔中以及其表面上，且可通过毛细管作用保持在气孔中。脱模剂限制于气孔中，以改进脱模剂在固体材料中以及其表面上的保持力。多孔固体材料可为系统的组件(器皿的内壁、捕集器、力传送装置、具有材料入口和出口歧管的第一端等)，以及添加到系统组件的多孔固体材料(涂层、内衬、包层等)。举例来说，可用自润滑的油浸渍过的尼龙片作为金属RMTS器皿的内衬。

气孔中以及表面上浸透有脱模剂的固体材料的实例包含适应食用油的铸铁煎锅、自润滑的油浸渍过的青铜，以及自润滑的油浸渍过的尼龙。在多孔材料在其气孔中及其表面上包含有脱模剂以改善物体的性能或磨损特性的情况下，可找到其它实例。

还可改变表面以改变这些表面的电、热和波电阻率。举例来说，可将基于硅树脂的导电油脂添加到器皿的内部表面，以减少将电能传输到流体以及从流体传输电能所需的能量。在有必要加热或冷却器皿内部的流体的情况下，可将基于硅树脂的热油脂添加到器皿的内部表面，以减少将热能传输到流体以及从流体传输热能以更好地冷却和加热流体所需的能量。在听觉上操纵的材料或流体中，可将基于甘油/丙三醇的声耦合媒介添加到器皿的内部表面，以减少将声波能量传输到材料或流体以及从材料或流体传输声波能量以更好地搅动所述材料所需的能量。

还可将基于硅树脂的电介质油脂添加到内部表面，以增加将电能传输到器皿中的流体以及从所述流体传输电能以更好地使流体不受静电或其它电荷影响所需的能量。或者，可将隔热材料添加到内部表面，以增加将热能传输到流体以及从流体传输热能以更好地使流体与冷却和加热隔离所需的能量。在听觉上被搅动的材料中，可将声粘弹性聚合材料添加到内部表面，以增加将声波能量传输到材料和从材料传输声波能量以更好地使材料与搅动隔离。

可用其它材料补充可再填材料的传送系统的内部表面，以改变这些表面的物理特性。举例来说，某些添加剂会减少材料的进出以及流体进入到器皿中和从器皿中出来。可将隔离涂层添加到塑料内部表面，以减小气体穿过塑料表面的渗透率，防止或减少空气和气体进入器皿，如果空气和气体进入器皿，则可能因此减少器皿中的材料和流体的保质期。

本发明改进了可再填材料的传送系统在处理材料和流体时的能量效率以及其它性能方面。通过处理内部表面与材料和流体之间的边界层，本发明利用边界层之间相对较大的几何表面积，且利用本发明影响这些区域中的边界层的指数(平方面积)函数和影响。

为了实现以上各个目标，将选定的材料涂覆到系统的内部、浸湿表面，以影响移动流体的边界层。有许多类型的涂层可用来影响粘性流体穿过系统的流动，包括不粘烹饪喷雾剂、电介质胶、硅树脂脱模剂、导热油脂、(聚四氟乙烯)不粘涂层、防滑涂层、导电油脂、脱模剂涂层、电介质油脂、气体隔离涂层、声粘弹性聚合绝缘材料、超声耦合剂、具有气凝胶隔热材料的涂层、液体防护剂涂层、硅树脂浸透的(脱模剂)环氧树脂涂层，以及增粘剂产品，等等。此列表为说明性的，而不是限制性的。

影响边界层的三个个别元素(器皿的内部表面，在器皿内移动和储存的材料和流体的邻近(“皮肤”)表面，以及这两个表面之间的任何影响材料的选定的边界层)中的其中一个以上可影响可再填材料的传送系统的性能能力。举例来说，添加用硅脱模剂浸透的环氧树脂涂层既使RMTS内部表面平滑，也添加了光滑的脱模剂。尽管本发明强调作用于边界层(内部表面、材料和流体的邻近(“皮肤”)表面，以及这两个表面之间的任何材料)以改进性能能力的影响，但本发明也可应用于可存在气体和蒸气的系统的气体空间和蒸气空间中。

为了说明前述内容，给出两个实例。在第一情况下，用奶油花生酱测试透明塑料手持式50毫升RMTS器皿。这种粘稠的花生酱粘附到未经处理的RMTS内部表面，使得用RMTS装填和分发花生酱较慢。将脱模剂涂覆到RMTS内部表面。测试显示，在所有其它因素相同的情况下，将脱模剂添加到RMTS内部表面使花生酱的流速增加了10％到20％。在第二测试情况下，用热定形打印机墨水测试不锈钢22加仑RMTS。发粘的墨水粘附到未经处理的RMTS内部表面，使得用RMTS装填和分发所述墨水不一致。接着将浸透有脱模剂的涂层涂覆到RMTS内部表面。测试显示，在所有其它因素相同的情况下，将此浸透有脱模剂的涂层涂覆到RMTS内部表面使得墨水的流速较一致，且使流速比未经处理的情况增加5％到10％。因此，从以上实例能够看出，通过选择性地处理RMTS系统的浸湿表面，相较于未经处理表面来说，能够实现系统5％到20％的性能增加。

在器皿的内壁经平滑处理以减少边界层的情况下，抛光和喷砂是实现此改变的两种选择。举例来说，可以机械方式对具有粗糙“光面”(从金属辊轧机)的原生金属内部表面进行抛光，以使其具有“超镜面精加工”而更平滑。以下各项中描述平滑标准：ASMEB46.1,Surface Roughness,Waviness,and Lay(ASME B46.1，表面粗糙度、波痕和层面)(美国机械工程师协会标准)；ISO 4287Geometrical Product Specifications(GPS)-Surface texture:Profile method- Terms,definitions and parameters of surface texture(ISO 4287几何产品规范(GPS)—表面纹 理：轮廓法—表面纹理的条款、定义和参数)；以及ISO 4288Geometrical Product Specifications (GPS)-Surface texture:Profile method-Rules and procedures for the assessment of surface texture(ISO 4288几何产品规范(GPS)—表面纹理：轮廓法—表面纹理评定的规则与程序)(国际标准化组织标准)。

为了实现减小的表面粗糙度，初始表面光洁度可为“#1光面”以及“60粒度”、“ISO N9”，其中Ra(平均粗糙度)＝6.3μm(微米)＝250μin(微英寸)。使用500粒度(或更细)研磨介质的抛光介质抛光原生表面，且接着实现“#8超镜面精加工”和“500粒度”、“ISO N3”的最终表面精加工，其中Ra(平均粗糙度)＝0.10μm(微米)＝4μin(微英寸)。

在喷砂的情况下，可用研磨介质将光滑的原生金属RMTS内部表面“近乎白色”地喷砂为较粗糙，从而满足以下标准的要求：“Sa 21/2”，ISO 8501-1Preparation of steel substrates before application of paints and related products-Visual assessment of surface cleanliness-Part 1: Rust grades and preparation grades of uncoated steel substrates and of steel substrates after overall removal of previous coatings(涂覆油漆和相关产品之前钢衬底的ISO 8501-1制备—表面洁净 度的视觉评定—部分1：总体移除先前涂层之后，未涂覆钢衬底以及钢衬底的锈蚀等级和制 备等级)；和/或SSPC-SP 10/NACE No.2Near-White Blast Cleaning(SSPC-SP 10/NACE No.2 近乎白色的喷砂清理)(保护性涂层学会和国家腐蚀工程师协会联合表面制备标准)。

减小边界层的另一种方法是规划系统的浸湿表面上的流体防护结构。这些结构可为疏水性的、超疏水性的、憎一切物质的以及超级憎一切物质的。对超疏水性的论述可在AntonioChecco等人的题为“Robust Superhydrophobicity In Large-Area Nanostructured Surfaces DefinedBy Block-Copolymer Self Assembly”(高级材料，2013)中找到。为了实现所要的效果，使用基于嵌段共聚物的薄膜图案结构形成纹理特征大小接近10纳米的大面积超疏水表面。调整纳米结构形状和纵横比会显著影响表面浸湿特性。特别地，用渐细圆锥302获得超疏水性，但对于圆锥形柱状几何形状来说，疏水性较小(见图20)。

减小边界层的又一种方法是将流体防护涂层或膜施加到系统的浸湿表面。这些涂层可为疏水性的、超疏水性的、憎一切物质的以及超级憎一切物质的。这些涂层的实例为NeverWet^TM超疏水性涂层，http://www.rustoleum.com/product-catalog/consumer-brands/neverwet/neverwet-kit/、http://www.neverwet.com/，以及Integrated Surface TechnologiesRepellix超疏水性陶瓷涂层，http://www.insurftech.com/。

虽然已关于材料传送系统的某些实施例说明并描述了本发明的特定形式，但所属领域的技术人员也将明白，在不脱离本发明的范围的情况下，可进行各种修改。更具体地，应当清楚，本发明并不限于形成所公开的装置的任何特定方法。虽然已依据其结合流体和其它特定材料的使用说明并描述了本发明的某些方面，但所属领域的技术人员将明白，所述可再填材料的传送系统和力传送装置可结合本文未具体论述的许多材料。另外，本文已描述了特定大小和尺寸、所使用的材料等，且其仅作为实例提供。在不脱离本发明的范围的情况下，可进行其它修改和改进。因此，本发明由所附权利要求限定，而不受其它限制。

Claims (18)

1.一种用于传送材料的可再填系统，所述系统包括：

器皿，其具有纵轴、内壁以及捕集器，以及第一端部，所述第一端部具有材料入口和出口歧管；

力传送装置，其安置在所述器皿内，所述力传送装置包含：(a)冠部；(b)圆柱形部件，其具有大体上平行于所述器皿的所述纵轴的纵轴，其中所述圆柱形部件包含平行于所述器皿的内壁的外壁，以及(c)锥形推进器，其附接到所述圆柱形部件；所述器皿的捕集器位于所述器皿的第一端部处，并配置为符合所述推进器的形状，且

对所述器皿的内壁和捕集器进行处理，以改变所述内壁和捕集器处移动流体的摩擦力。

2.根据权利要求1所述的用于传送材料的可再填系统，其中所述处理是进行抛光，以减小所述内壁和捕集器的表面粗糙度。

3.根据权利要求1所述的用于传送材料的可再填系统，其中所述处理是进行喷砂，以增加所述内壁和捕集器的表面粗糙度。

4.根据权利要求1所述的用于传送材料的可再填系统，其中所述处理是在所述内壁与其中的大块流体之间涂覆剂料，且在所述捕集器与其中的所述大块流体之间涂覆所述剂料。

5.根据权利要求4所述的用于传送材料的可再填系统，其中所述剂料为润滑剂。

6.根据权利要求4所述的用于传送材料的可再填系统，其中所述剂料为基于硅树脂的脱模剂。

7.根据权利要求4所述的用于传送材料的可再填系统，其中所述剂料为环氧树脂涂层。

8.根据权利要求4所述的用于传送材料的可再填系统，其中所述剂料为粘结剂/增粘剂。

9.一种用于传送材料的可再填系统，所述系统包括：

器皿，其具有纵轴、内壁以及捕集器，以及第一端部，所述第一端部具有材料入口和出口歧管；

力传送装置，其安置在所述器皿内，所述力传送装置包含：(a)冠部；(b)圆柱形部件，其具有大体上平行于所述器皿的所述纵轴的纵轴，其中所述圆柱形部件包含平行于所述器皿的所述内壁的外壁，以及(c)锥形推进器，其附接到所述圆柱形部件；所述器皿的所述捕集器位于所述器皿的所述第一端部处，并配置为符合所述推进器的形状，且

对所述器皿的内壁和捕集器进行处理，以改变所述内壁和捕集器处移动流体的导热性。

10.根据权利要求9所述的用于传送材料的可再填系统，其中所述处理为涂覆热油脂。

11.一种用于传送材料的可再填系统，所述系统包括：

器皿，其具有纵轴、内壁以及捕集器，以及第一端部，所述第一端部具有材料入口和出口歧管；

力传送装置，其安置在所述器皿内，所述力传送装置包含：(a)冠部；(b)圆柱形部件，其具有大体上平行于所述器皿的所述纵轴的纵轴，其中所述圆柱形部件包含平行于所述器皿的所述内壁的外壁，以及(c)锥形推进器，其附接到所述圆柱形部件；所述器皿的所述捕集器位于所述器皿的所述第一端部处，并配置为符合所述推进器的形状，且

对所述器皿的内壁和捕集器进行处理，以改变对引入所述器皿中的能量的声响应。

12.根据权利要求11所述的用于传送材料的可再填系统，其中所述处理为涂覆基于甘油的声耦合介质。

13.一种用于传送材料的可再填系统，所述系统包括：

器皿，其具有纵轴、内壁以及捕集器，以及第一端部，所述第一端部具有材料入口和出口歧管；

力传送装置，其安置在所述器皿内，所述力传送装置包含：(a)冠部；(b)圆柱形部件，其具有大体上平行于所述器皿的所述纵轴的纵轴，其中所述圆柱形部件包含平行于所述器皿的所述内壁的外壁，以及(c)锥形推进器，其附接到所述圆柱形部件；所述器皿的所述捕集器位于所述器皿的所述第一端部处，并配置为符合所述推进器的形状，且

对所述器皿的内壁和捕集器进行处理，以改变所述器皿与所述内壁和捕集器处的移动流体之间的导电性。

14.根据权利要求13所述的用于传送材料的可再填系统，其中所述处理为涂覆电介质油脂。

15.一种用于传送材料的可再填系统，所述系统包括：

器皿，其具有纵轴、内壁以及捕集器，以及第一端部，所述第一端部具有材料入口和出口歧管；

力传送装置，其安置在所述器皿内，所述力传送装置包含：(a)冠部；(b)圆柱形部件，其具有大体上平行于所述器皿的所述纵轴的纵轴，其中所述圆柱形部件包含平行于所述器皿的所述内壁的外壁，以及(c)锥形推进器，其附接到所述圆柱形部件；所述器皿的所述捕集器位于所述器皿的所述第一端部处，并配置为符合所述推进器的形状，且

所述器皿的内壁和捕集器包含流体防护结构。

16.根据权利要求15所述的用于传送材料的可再填系统，其中所述流体防护结构具有渐细圆锥几何形状。

17.根据权利要求15所述的用于传送材料的可再填系统，其中所述流体防护结构是憎一切物质的。

18.一种用于传送材料的可再填系统，所述系统包括：

器皿，其具有纵轴、内壁以及捕集器，以及第一端部，所述第一端部具有材料入口和出口歧管；

力传送装置，其安置在所述器皿内，所述力传送装置包含：(a)冠部；(b)圆柱形部件，其具有大体上平行于所述器皿的所述纵轴的纵轴，其中所述圆柱形部件包含平行于所述器皿的所述内壁的外壁，以及(c)锥形推进器，其附接到所述圆柱形部件；所述器皿的所述捕集器位于所述器皿的所述第一端部处，并配置为符合所述推进器的形状，且

所述器皿的内壁和捕集器包含憎一切物质的膜。