JP2009512610A - 材料の移送および分配のための統合システム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、米国特許仮出願第60/729,321号(2005年10月21日出願)、米国特許仮出願第60/729,405号(2005年10月21日出願)、米国特許仮出願第60/757,360号(2006年1月9日出願)、米国特許仮出願第60/841,111号(2006年8月29日出願)の利益を主張し、これら仮出願の内容は、それぞれ本明細書において参考として援用される。米国特許仮出願第60/558,691号(2004年3月31日出願)、米国特許出願第11/096,356号(2005年3月31日出願)(現米国公開第2005/0232,072号)、および米国特許第5,435,468号の内容が、それぞれ本明細書において参考として援用される。
本発明は、材料管理の分野に関し、より具体的には、液体塗布型制振材(liquid applied sound deadener)(LASD)のような、種々の材料を格納、移送、送達、および分配するために設計されたシステムに関する。本発明の材料管理システムは、容器またはその構成要素の介在的な清掃の有無にかかわらず、繰り返し空にされかつ再充填され得る容器からの汚染のない流れを送達するように構成される。
(1)システムを支持するためのスキッド、
(2)再充填可能なおよび/または自動材料移送サブシステム、
(3)材料移送サブシステムからの濃い流体またはその他の材料を、充填、加圧、および送達するための配管、
(4)システムおよびデータロギングを制御するための、タッチスクリーンを有するPLC、
(5)材料移送サブシステムおよび材料重量を計測するための、スケールまたはロードセルのセット、
(6)その他の計器類および制御機器、
(7)保護および美観のためにシステム全体を閉囲するキャビネット。
(1)ライニングの下の品目を腐食および/または侵食から保護すること(「ライナー」)、
(2)清掃および/または摩耗に基づいて、交換可能な、指定された「摩耗」構成要素を提供すること、
(3)ライニングの下の表面よりも平滑な、材料と接触する表面を提供すること、
(4)材料移送および/または清掃を改善するために、離型剤を含浸する構成要素を提供すること、
(5)微生物増殖を減少させるために、抗菌性材料を含浸する構成要素を提供すること、
(6)電気および/または熱の伝導および/または抵抗(抵抗加熱および/または断熱)のための、指定された構成要素を提供すること。
・流体
・コンテナサイズ
・コンテナ可動性
・コンテナ内部
・システム高度化
・システム構成
・システム機能性
・システム自動化および知能化
以下は、図17に表される10段階(A〜J)について、過去の変化および予期される変化を簡潔に表したものである。
流体:燃料(ディーゼル、ガソリン)、油(潤滑油、植物油)のような液体
コンテナサイズ:小型(25ガロン)
コンテナ可動性:固定され、非可搬型
コンテナ内部:存在せず
システム高度化:初歩的
システム構成:各流体に単一のコンテナ
システム機能性:コンテナまたは車両に流体を保管および移送する
システム自動化および知能化:なし
図17Bを参照して、
流体:新しいおよび使用済み潤滑油のような、新しいおよび再生利用可能な液体
コンテナサイズ:小型(25ガロン)
コンテナ可動性:可搬型
コンテナ内部:存在せず
システム高度化:より高度
システム構成:新しい流体に1つ、使用済みの流体に1つのデュアルコンテナ
システム機能性:流体を車両へ/から保管、移送する
システム自動化および知能化:なし
図17Cを参照して、
流体:潤滑グリースのような半固体
コンテナサイズ:バルクサイズ(600ガロン)
コンテナ可動性:輸送可能
コンテナ内部:かなり高度なフォロアデバイス
システム高度化:より高度
システム構成:ユーザの現場に輸送される単一の大型コンテナ
システム機能性:グリースポンプへ保管および通常移送する
システム自動化および知能化:なし
図17Dを参照して、
流体:潤滑グリースのような半固体
コンテナサイズ:バルクサイズ(600ガロン)および複数の小型(25ガロン)
コンテナ可動性:輸送可能なバルクおよび静置型または可搬型の小型
コンテナ内部:かなり高度なフォロアデバイス
システム高度化:より一層高度
システム構成:ユーザの現場へ、およびそこから精油業者へ輸送される大型コンテナ、ならびにユーザの現場にある複数の小型コンテナ
システム機能性:バルクは保管および小型コンテナへの移送、小型コンテナは保管およびグリースポンプへの移送を行う
システム自動化および知能化:なし
図17Eを参照して、
流体:接着性封止剤およびマスチック(ASM)のような半固体、ならびに/または液体
コンテナサイズ:中間バルクサイズ(300ガロン)
コンテナ可動性:輸送可能な中間バルク
コンテナ内部:半固体用のより高度なフォロアデバイス
システム高度化:より一層高度
システム構成:ユーザの現場へ、およびそこから流体供給業者へ輸送される大型コンテナ
システム機能性:バルクが保管およびASMポンプへの移送を行う
システム自動化および知能化:なし
図17Fを参照して、
流体:接着性封止剤およびマスチック(ASM)のような半固体および/または液体
コンテナサイズ:中間バルクサイズ(300ガロン)および2つの小型(25ガロン)
コンテナ可動性:輸送可能な中間バルクおよび静置型の小型
コンテナ内部:より高度なフォロアデバイス
システム高度化:より一層高度
システム構成:ユーザの現場へ、およびそこから流体供給業者へ輸送される大型コンテナ、ならびにユーザの現場にある2つの多重コンテナ
システム機能性:中間バルクは保管および小型コンテナへの移送、小型コンテナは保管およびASMポンプへの移送を行う
システム自動化および知能化:一部の自動化および名ばかりの知能
図17Gを参照して、
流体:接着性封止剤およびマスチック(ASM)のような半固体および/または液体
コンテナサイズ:中間バルクサイズ(300ガロン)および2つの小型(25ガロン)
コンテナ可動性:輸送可能な中間バルクおよび静置型の小型
コンテナ内部:より高度なフォロアデバイス
システム高度化:より一層高度
システム構成:ユーザの現場へ、およびそこから流体供給業者へ輸送される大型コンテナ、ならびにユーザの現場にある2つの多重コンテナ。環境的に制御されたキャビネットの中の小型コンテナ
システム機能性:中間バルクは保管および小型コンテナへの移送、小型コンテナは保管およびASMポンプへの移送を行う
システム自動化および知能化:一部の自動化および名ばかりの知能
図17Hを参照して、
流体:接着性封止剤およびマスチック(ASM)のような半固体および/または液体
コンテナサイズ:輸送可能なバルク(600ガロン)バルクおよび中間バルクサイズ(300ガロン)
コンテナ可動性:輸送可能なバルク、および静置型の清掃可能な中間バルク
コンテナ内部:より一層高度なフォロアデバイス
システム高度化:より一層高度
システム構成:輸送可能なバルクは、ユーザの現場へ、そこから流体供給業者へのトレーラーまたはトラクターであり、ユーザの現場の複数の中間バルクコンテナは、環境的に制御されたキャビネットの中にある
システム機能性:バルクは保管および中間バルクコンテナへの移送、中間バルクコンテナは保管およびASMポンプへの移送を行う
システム自動化および知能化:著しい自動化および改良された知能
図17Iを参照して、
流体:接着性封止剤およびマスチック(ASM)のような半固体および/または液体
コンテナサイズ:輸送可能なバルク(600ガロン)バルクおよび中間バルクサイズ(300ガロン)
コンテナ可動性:輸送可能なバルクおよび静置型の清掃可能な中間バルク
コンテナ内部:より一層高度なフォロアデバイス
システム高度化:ポンプレスで単純かつスマート
システム構成:輸送可能なバルクは、ユーザの現場へ、そこから流体供給業者へのトレーラーまたはトラクターであり、ユーザの現場の複数の中間バルクコンテナは、環境的に制御されたキャビネットの中にある
システム機能性:バルクは保管および中間バルクコンテナへの移送、中間バルクコンテナは保管を行い、塗布地点へ直接的にASMを移送するように構成される
システム自動化および知能化:より著しい自動化および改良された知能
図17Jを参照して、貨物トラックおよび貨物トレーラー上に、複数の再充填可能な材料移送システムが構成され得る。これらの複数のシステムの構成は、独立構成(例えば、独立システム、ならびに独立の器具および制御装置)、複合構成(例えば、統合システム、ならびに統合されたシステムおよび制御装置)、および種々のハイブリッド構成(例えば、独立システム、ならびに統合された計器類および制御装置)であり得る。単一材料(例えば、自動車用LASD(液体塗布型制振材))のバルク輸送のためのハイブリッド構成の、予期される一実施形態において、各システムが長さ4フィートで幅4フィートである、20個の再充填可能な材料移送システムが、長さ40フィートで幅8フィートの貨物トレーラーに載せられる場合がある。この構成においては、圧縮ガス配管がまとめてマニホールド化(統合)され、材料配管がまとめてマニホールド化(統合)され、計器類および制御装置が統合される。しかしながら、この構成において、これら20個の再充填可能な材料移送システムのそれぞれは、独立に動作される場合(ハイブリッド)がある。再充填可能な材料移送システムを独立にかつ順番に充填し空にすることによって、一般的な材料在庫管理方法論であるFIFO(先入れ先出し)が実現され得る。複数材料(例えば、自動車用エポキシ樹脂、自動車用エポキシ硬化剤、自動車用封止剤、および自動車用構造用接着剤)のセミバルク輸送のためのハイブリッド構成の、別の予期される実施形態においては、各システムが長さ4フィートで幅4フィートである、4つの再充填可能な材料移送システムが、長さ16フィートで幅8フィートの荷台を有する貨物トラックに載せられる場合がある。この構成においては、圧縮ガス配管がまとめてマニホールド化(統合)され、計器類および制御装置が統合される。しかしながら、この構成において、材料配管は別個である。再充填可能な材料移送システムを独立に充填し空にすることによって、一般的な材料送達方法論である「巡回訪問(milk run)」が実現され得る。
図23A、図23B、図23C、および図24A、図24B、図24Cに示されるように、本発明の材料移送統合システムは、鉛直型に構成された再充填可能な材料容器3000を含み得るが、しかしながら、水平およびその他の構成が使用され得る。図23Aを参照して、材料容器は、主本体3020と、頂部3030と、複数の脚部または伸展部3070および基部3090を含み得る底部3010とを含む。基部は、自動材料移送ステーション1000(図16)への滑り込みおよび滑り出しに適するように構成され得る。容器は、炭素鋼、ならびに、ステンレス鋼、プラスチック、複合材料、およびアルミニウムを含む、容器の構造のその他の適切な材料から構成され得る。容器の内壁は、エポキシ塗料、油、防錆剤、または相対的に不活性の材料のような、保護材料で被覆され得る。
・容器内の材料の量(例えば、空または満)の目視検査のためのアクセス。
・容器内のガスおよび材料の物理的特性(例えば、色、欠陥、異物、材料混合の兆候(例えば、フォロアデバイスからの材料表面上の筋状痕)、不透明/反射、材料表面処理(例えば、殺生物剤)の存在、テクスチャ、均一性)の目視検査のためのアクセス。
・容器内のガスおよび材料の物理的特性に関する計器類(例えば、リトマス試験紙、温度カード、湿度カード、微生物検出カード、ガス検出カード、Cold Chain Technologies(マサチューセッツ州ホリストン)、Drager/Draeger(全世界)、Telatemp(カリフォルニア州フラートン)、およびUline(カリフォルニア州レイクフォレスト)より入手可能)の目視検査のためのアクセス。
・光学的計装、例えば、フォロアデバイスの位置(レーザー、RF(ラジオ周波数))、容器内のガスおよび材料の物理的特性の目視検査(静止画、動画、コンピュータベースの光学コンパレータ(視覚システム))のためのアクセス。
・容器の物理的特性(例えば、清潔/不潔、摩耗の形跡)の目視検査のためのアクセス。
・材料の表面を処理する(例えば、IR(赤外線)光での温度処理、およびUV(紫外線)光での微生物処理)ためのアクセス。
・容器(例えば「試料採取口」)から材料をサンプリングするためのアクセス。
・容器内のフォロアデバイスに(例えば、清掃中に、または、交換可能な環状管理デバイスの交換中に)索取りするためのアクセス。
・容器を清掃する(例えば、圧力洗浄)ためのアクセス。
・交換可能なガスおよび/または材料ならびにガス計器類(例えば、リトマス試験紙、温度カード、湿度カード、微生物検出カード、ガス検出カード)を交換するためのアクセス。
・材料の表面を(例えば、殺生物剤、希釈剤で)処理する、または容器を(例えば、殺生物剤、離型剤で)処理するためのアクセス。
Claims (31)
- 加圧ガス源用の吸気口を有する第1の端部と、材料注入口および材料出口を伴って構成されたマニホールドを有する第2の端部と、容器の本体を形成し、かつ該容器の中に横方向幅を有する内部空洞を形成するように該第1の端部と該第2の端部との間に配置された壁と、を伴って構成される容器と、
該容器の該空洞の中に配置された力伝達デバイスであって、該容器の横方向幅よりも実質的に小さい横方向幅を有する、力伝達デバイスと、
該力伝達デバイスの外周囲に、取り外し可能に装着された環状管理デバイスと、
該環状管理デバイスにアクセスするために、該容器の該本体に構成された入口ポートと、
を備える、材料を移送するための再充填可能なシステム。 - 前記入口ポートは、前記力伝達デバイスが前記容器の前記第2の端部に位置するときには、前記環状管理デバイスにアクセスすることができるように、該容器の該第2の端部に近接して構成される、請求項1に記載の再充填可能なシステム。
- 前記容器の前記本体に構成された少なくとも1つの排出ポートと、該容器の前記第1の端部に構成された少なくとも1つののぞき窓と、をさらに含む、請求項1に記載の再充填可能なシステム。
- 少なくとも1つの排出ポートの上に構成された試料弁をさらに含む、請求項3に記載の再充填可能なシステム。
- データロガーをさらに備える、請求項1に記載の再充填可能なシステム。
- 前記データロガーと関連付けられ、体積センサ、レベルセンサ、温度センサ、圧力センサ、流量センサ、GPSデバイス、RFIDデバイス、重量セル、およびタイマからなる群のうちから選択される、少なくとも1つの計器をさらに含む、請求項5に記載の再充填可能なシステム。
- 殺生物剤を受け入れ、かつ該殺生物剤を前記容器の前記内部空洞の中に分配するために、該容器の前記第1の端部に構成された入口ポートをさらに含む、請求項1に記載の再充填可能なシステム。
- 前記力伝達デバイスの前記外周囲は複数の安定フィンを伴って構成され、前記環状管理デバイスはセグメントとして構成され、各セグメントは、各安定フィンの間で該力伝達デバイスに取り外し可能に固定される、請求項1に記載の再充填可能なシステム。
- 再充填可能な材料移送システムの中の環状管理デバイスを交換するための方法であって、
加圧ガス源用の吸気口を有する第1の端部と、材料注入口および材料出口を伴って構成されたマニホールドを有する第2の端部と、容器の本体を形成し、かつ該容器の中に横方向幅を有する内部空洞を形成するように該第1の端部と該第2の端部との間に配置された壁と、を伴って構成される容器を提供するステップと、
該容器の該空洞の中に配置された力伝達デバイスを提供するステップであって、該力伝達デバイスは、該容器の横方向幅よりも実質的に小さい横方向幅を有し、該力伝達デバイスの外周囲に取り外し可能に装着された第1の環状管理デバイスを伴って構成される、ステップと、
該力伝達デバイスが該容器の該第2の端部に隣接して位置するときには、該環状管理デバイスがアクセスポートに隣接して位置するように、該容器の該本体に、該容器の該第2の端部に近接してアクセスポートを構成するステップと、
該アクセスポートを経由して該第1の環状管理デバイスを取り外すステップと、
第2の環状管理デバイスを該力伝達デバイスに取り外し可能に固定するステップと、
を包含する、方法。 - 内部空洞を有する本体と、材料注入口および材料出口を伴って構成されたマニホールドを有する下部と、取り外し可能な蓋および該蓋を該容器本体から取り外すための機構を伴って構成された上部と、を伴って形成される容器と、
該容器の該内部空洞の中に配置された力伝達デバイスと、
該容器の該本体に固定されたデータロガーと、
該容器の該上部に構成された少なくとも1つののぞき窓と、
該容器の該本体に構成された少なくとも1つの入口ポートと、
を備える、材料の移送のためのシステム。 - 少なくとも1つの入口ポートの上に構成された試料弁と、
前記容器蓋に配置され、加圧ガスを受け入れるように構成された第1の弁と、
該容器蓋に配置され、殺生物剤を受け入れかつ該殺生物剤を前記容器の前記内部空洞の中に分配するように構成された第2の弁と、
前記力伝達デバイスに取り外し可能に固定された環状管理デバイスであって、該環状管理デバイスへのアクセスを提供するために、少なくとも1つの入口ポートが該容器の前記本体の前記下部に構成される、環状管理デバイスと、
前記データロガーと関連付けられ、体積センサ、レベルセンサ、温度センサ、圧力センサ、流量センサ、GPSデバイス、RFIDデバイス、重量セル、およびタイマからなる群のうちから選択される、少なくとも1つの計器と、
をさらに備える、請求項10に記載の材料移送システム。 - 容器と、
該容器の中に配置された力伝達デバイスと、
該容器と関連付けられ、体積センサ、レベルセンサ、温度センサ、圧力センサ、流量センサ、GPSデバイス、RFIDデバイス、重量セル、およびタイマからなる群のうちから選択される、少なくとも1つの計器と、
少なくとも1つの計器に接続された少なくとも1つの通信デバイスであって、各通信デバイスは有線または無線で接続される、通信デバイスと、
を備える、材料の移送を監視するためのシステム。 - 少なくとも1つの通信デバイスと接続された監視システムをさらに備える、請求項12に記載の監視システムであって、該監視システムはプロセッサと、データ記憶デバイスと、表示デバイスと、オペレータ入力デバイスとを含む、監視システム。
- 容器と、
該容器の中に配置された力伝達デバイスと、
該容器と関連付けられ、体積センサ、レベルセンサ、温度センサ、圧力センサ、流量センサからなる群のうちから選択される、少なくとも1つの計器と、
少なくとも1つの計器に接続された、少なくとも1つのローカル制御装置と、
を備える、材料の移送を制御するためのシステム。 - 少なくとも1つのローカル制御装置と接続された中央制御装置をさらに備える、請求項14に記載の制御システムであって、該中央制御装置はプロセッサと、データ記憶デバイスと、表示デバイスと、オペレータ入力デバイスとを含む、制御システム。
- 加圧ガス源用の吸気口を有する第1の端部と、材料注入口および材料出口制御弁を有する材料出口を伴って構成されたマニホールドを有する第2の端部と、容器の本体を形成し、かつ該容器の中に内部空洞を形成するように該第1の端部と該第2の端部との間に配置された壁と、を伴って構成される容器と、
該容器マニホールドの該材料出口と流体的に接続するポンプと、
該ポンプと流体的に接続する材料分配器システムであって、該ポンプと該材料分配器システムとの間の導管の中にセンサが配置されている、材料分配器システムと、
該材料出口制御弁、該ポンプ、該センサ、および該材料分配器システムとインタフェースを取るように構成されたコンピュータ制御システムと、
を備える、材料分配システム。 - 前記容器は、該容器の前記本体の前記内部空洞の中に配置された力伝達デバイスを含む、請求項16に記載の材料分配システム。
- 前記センサは圧力センサとして構成される、請求項16に記載の材料分配システム。
- 加圧ガス源用の吸気口を有する第1の端部と、材料注入口および材料出口制御弁を有する材料出口を伴って構成されたマニホールドを有する第2の端部と、容器の本体を形成し、かつ該容器の中に内部空洞を形成するように該第1の端部と該第2の端部との間に配置された壁と、を伴って構成される容器と、
該容器マニホールドの該出口と流体的に接続する少なくとも1つの材料分配器システムであって、該材料出口制御弁と各材料分配器システムとの間の導管の中に少なくとも1つのセンサが配置されている、材料分配器システムと、
該材料出口制御弁、各センサ、および各材料分配器システムとインタフェースを取るように構成された、コンピュータ制御システムと、
を備える、ポンプレス材料分配システム。 - 前記容器は、該容器の前記本体の前記内部空洞の中に配置された力伝達デバイスを含む、請求項19に記載のポンプレス材料分配システム。
- 少なくとも1つのセンサが、圧力センサとして構成される、請求項19に記載のポンプレス材料分配システム。
- 少なくとも1つのセンサが、流量センサとして構成される、請求項19に記載のポンプレス材料分配システム。
- 加圧ガス源用の吸気口を有する第1の端部と、材料注入口および材料出口を伴って構成されたマニホールドを有する第2の端部と、容器の本体を形成し、かつ該容器の中に内部空洞を形成するように該第1の端部と該第2の端部との間に配置された壁と、を伴って構成される容器と、
該材料マニホールドの該出口と流体的に接続する計量デバイスシステムと、
該計量デバイスシステムと流体的に接続するロボット型材料分配器システムと、
を備える、ポンプレス材料分配システム。 - 前記容器は、第1の圧力センサおよび材料出口制御弁と、第1の流量センサおよび第2の圧力センサを有する第1の材料移送導管と、該第1の圧力センサ、該第2の圧力センサ、該第1の流量センサおよび該材料出口制御弁とインタフェースを取るように構成された第1のコンピュータ制御システムと、を含む、請求項23に記載のポンプレス材料分配システム。
- 前記ロボット型材料分配器システムは、第2の流量センサおよび第3の圧力センサを有する第2の材料移送導管を含み、該ロボット型材料分配器システムは、該第2の流量センサ、該第3の圧力センサ、前記計量デバイスシステムおよび前記第1のコンピュータ制御システムとインタフェースを取るように構成された第2のコンピュータ制御システムを含む、請求項24に記載のポンプレス材料分配システム。
- 前記容器は、該容器の前記本体の前記内部空洞の中に配置された力伝達デバイスを含む、請求項25に記載のポンプレス材料分配システム。
- 加圧ガス源用の吸気口を有する第1の端部と、材料注入口および材料出口を伴って構成されたマニホールドを有する第2の端部と、容器の本体を形成し、かつ該容器の中に内部空洞を形成するように該第1の端部と該第2の端部との間に配置された壁と、を伴って構成される少なくとも1つの容器を含む、材料を移送するための再充填可能なシステムと、
材料を移送するための各再充填可能なシステムを格納するように構成された筐体と、
を備える、材料の移送のための統合ステーション。 - 少なくとも1つの通信デバイスと接続された監視システムをさらに備える、請求項27に記載の材料移送統合ステーションであって、該監視システムはプロセッサと、データ記憶デバイスと、表示デバイスと、オペレータ入力デバイスとを含み、該監視システムは、各容器を格納する前記筐体の部分とは別の該筐体の部分に格納される、ステーション。
- 各容器と関連付けられ、体積センサ、レベルセンサ、温度センサ、圧力センサ、流量センサからなる群のうちから選択される、少なくとも1つの計器と、
少なくとも1つの計器に接続された、少なくとも1つのローカル制御装置と、
をさらに備える、請求項27に記載の材料移送統合ステーション。 - 少なくとも1つのローカル制御装置と接続された中央制御装置をさらに備える、請求項29に記載の材料移送統合ステーションであって、該中央制御装置はプロセッサと、データ記憶デバイスと、表示デバイスと、オペレータ入力デバイスとを含み、該中央制御装置は、各容器を格納する前記筐体の部分とは別の該筐体の部分に格納される、ステーション。
- 前記容器の前記空洞の中に配置された力伝達デバイスであって、該力伝達デバイスは該容器の横方向幅よりも実質的に小さい横方向幅を有する、力伝達デバイスと、
該力伝達デバイスの外周囲に取り外し可能に装着された環状管理デバイスと、
該環状管理デバイスにアクセスするために、該容器の前記本体に構成された入口ポートと、
をさらに備える、請求項29に記載の材料移送統合ステーション。
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