JP6711557B2 - Refillable material transfer system - Google Patents

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    • B67D2210/0016Adapted for dispensing high viscosity products

Description

この出願は、2004年3月31日に提出され、放棄された仮出願60/558,691の利益を主張し、2005年3月31日に提出された米国特許出願11/096,356からの優先権を主張する継続出願である、2011年8月12日に提出された米国特許出願13/209,277の一部継続である、2014年1月29日に提出された米国特許出願14/167,882からの優先権を主張し、そのそれぞれの内容は参照によりここに援用される。 This application claims the benefit of provisional application 60/558,691 filed March 31, 2004, abandoned, and from US patent application 11/096,356 filed March 31, 2005. Continuation of US patent application 13/209,277 filed August 12, 2011, which is a continuation application claiming priority, US patent application 14/ filed January 29, 2014, which is a partial continuation of US patent application 13/209,277 167,882, the respective contents of which are hereby incorporated by reference.

本発明は材料管理の分野に関し、より詳細には、様々な材料を収容、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、繰り返し空にされ、かつ再充填され得る容器から流れを汚染なく送達するが、その際に、容器やその部品を途中で洗浄しなくてもよいように構成されている。 The present invention relates to the field of material management, and more particularly to systems designed for containing, transporting, delivering and dispensing various materials. The material management system of the present invention delivers a stream free of contamination from a container that can be repeatedly emptied and refilled, without the need for premature cleaning of the container or its components. There is.

既知の材料管理システムは、ある種の粘稠な、粘性のある流体、液体およびその他のタイプの材料、すなわち、ポンピングに抵抗する場合があり、そのことがポンプ装置に損傷を与えかねない材料を収容容器から移送する上で、困難に遭遇してきた。本明細書で用いる場合、流体とは、流動可能な物体であり、かつ、その形状を変えようとする力が加えられると、一定の速度でその形状を変える物質である。ある種の材料はまた、例えば、軟質固体および半固体など、通常は流体とはみなされないものであっても、特定の状況下では流れるようにされ得る。膨大な量の流体が、輸送、製造、農業、鉱業、および産業において利用されている。粘稠な流体、粘性流体、半固体流体、粘弾性製品、ペースト、ゲルおよび流体源(例えば、圧力容器、開放容器、供給ラインなど)から分配することが容易でないその他の流体材料は、利用されている流体のかなりの部分を構成している。これらの流体には、粘稠な、および/または粘性のある化学物質およびその他のそのような材料、例えば、潤滑グリース、接着剤、シール材およびマスチックが含まれる。食品加工産業では、チーズ、クリーム、食品ペーストなどを、食品の品質および新鮮さを低下させずに次から次へと移動されなければならない。工業化学物質および医薬製品の製造および使用においては、粘稠な、および/または粘性のある、移動させることが困難な流体は、よく用いられている。これらの材料を1つの場所から他の場所へと、例えば、容器から製造または加工の現場へと、材料の品質を保護しながら輸送する能力は、極めて重要である。 Known material management systems handle certain viscous, viscous fluids, liquids and other types of materials, i.e. materials that can resist pumping, which can damage pumping equipment. Difficulties have been encountered in transferring from the container. As used herein, a fluid is a flowable body and a substance that changes its shape at a constant rate when a force is applied to change its shape. Certain materials can also be made to flow under certain circumstances, even those that are not normally considered fluids, such as soft solids and semi-solids. Huge volumes of fluids are used in transportation, manufacturing, agriculture, mining, and industry. Viscous fluids, viscous fluids, semi-solid fluids, viscoelastic products, pastes, gels and other fluid materials that are not easy to dispense from fluid sources (eg pressure vessels, open vessels, supply lines, etc.) are utilized. It makes up a significant portion of the fluid. These fluids include viscous and/or viscous chemicals and other such materials such as lubricating greases, adhesives, sealants and mastics. In the food processing industry, cheese, creams, food pastes, etc. must be moved from one to the next without compromising food quality and freshness. Viscous and/or viscous, difficult to move fluids are commonly used in the manufacture and use of industrial chemicals and pharmaceutical products. The ability to transport these materials from one location to another, such as from a container to a manufacturing or processing site, while preserving the quality of the materials, is extremely important.

粘稠な、および/または粘性のある材料を輸送、取り扱い、送達および分配することには課題があり、それは、これらの材料が流動に抵抗して、それらの容器から容易に分配または移動されないためである。既知の粘性流体送達方法は、押進させるピストンまたは従動板と粘性材料の容器の側壁との間に液密シールを確立して維持することに集中してきた。しかしながら、これらの装置は、粘性材料容器の側壁が真円ではなくなったり、凹んでしまったりした場合には、非常に破損しやすい。さらに、一部のシステムは、そのすべての部品に高い精度を必要として、比較的かさばる高額な装置になる。さらにまた、流体材料を輸送するための既知のシステムのほとんどが、容器が従動板を有する状態で、外部ポンプを使う必要がある。さらに、そのような材料移送システムの費用および機械的な洗練度を増大させるように、ポンプおよび従動板は接続またはその他の方法で連結される。 Transporting, handling, delivering and dispensing viscous and/or viscous materials presents challenges as they resist flow and are not easily dispensed or transferred from their containers. Is. Known viscous fluid delivery methods have focused on establishing and maintaining a liquid tight seal between the pushing piston or follower plate and the side wall of the container of viscous material. However, these devices are very susceptible to breakage when the side wall of the viscous material container is not a perfect circle or is dented. Furthermore, some systems require high precision in all of their parts, making them relatively bulky and expensive equipment. Furthermore, most known systems for transporting fluid materials require the use of external pumps, with the container having a follower plate. Further, the pump and driven plate are connected or otherwise coupled to increase the cost and mechanical sophistication of such material transfer systems.

既知の容器(vessels and containers)は、基本的な中高圧容器であり、その特性は、移動困難な材料の移送に十分なものではなかった。例えば、そのような容器はしばしば、比較的重い軟鋼製の改造空気タンクであった。その他のそのような容器は、単に薄肉の特殊合金鋼製の改造プロパンタンクであった。したがって、容器は運輸省規則の下で製造されて、比較的頻繁に再認定を必要とした。そのような容器はまた、内部に錆が発生し易く、多くの場合、閉じた状態であるため、洗浄が困難であった。さらにまた、容器は、二つの方式(液体用および/または粘稠な流体用)に対応していない。加えて、過去の容器の内部は、1つの内部サブシステム、すなわち、単一の機能を有する従動装置だけから構成されて、高圧ガスの迂回を防止していた。これらの従動装置は、製造するのが困難であり、比較的高価で、錆を生じ易く、ユーザが所望する場合であっても容器の壁を拭うことができなかった。多くのそのようなシステムが、製造後には修正できない、重い「バラスト」を収容しており、容器を横倒しに配置すると容易に傾いて(倒れて)しまう。 The known vessels and containers are basic medium and high pressure vessels, the properties of which were not sufficient for the transfer of difficult-to-transfer materials. For example, such vessels were often relatively heavy modified steel modified air tanks. Other such vessels were simply modified propane tanks made of thin wall special alloy steel. Therefore, the containers were manufactured under the Department of Transportation regulations and required recertification relatively often. Such a container is also liable to be rusted inside, and in many cases, it is in a closed state, which makes cleaning it difficult. Furthermore, the container does not support two modes (for liquids and/or for viscous fluids). In addition, in the past the interior of the vessel consisted of only one internal subsystem, a follower with a single function, to prevent bypass of high pressure gas. These followers were difficult to manufacture, were relatively expensive, were prone to rust, and were unable to wipe the walls of the container even when the user so desired. Many such systems contain heavy "ballasts" that cannot be modified after manufacture and can easily tip over when the container is placed on its side.

1つの開示されている再利用可能な粘性材料分配装置システムは、バラストを重石にした下方船殻部分を有する従動ボートを含む。ボートの直径は、円筒の内径よりも小さく、その結果、ボートは、粘稠な潤滑グリースなどの粘性材料で充填された円筒内において浮かぶ。システムを使用する際には、円筒は、その入口兼出口開口を通して粘性材料で充填される。上部からボートに圧縮ガスを入れると、ボートは、ボートの底部が開口に着座してこれを遮蔽するまで、粘性材料を共通の入口兼出口開口を通して容器から押し出そうとする。しかしながら、開示されている容器は、洗浄困難であり得る縦型の閉鎖された圧力容器として構成されている。さらに、開示されているボートは、単一機能(ガスの迂回を防止する)の、重く製造が困難な装置である。 One disclosed reusable viscous material dispenser system includes a follower boat having a ballast-weighted lower hull portion. The diameter of the boat is smaller than the inner diameter of the cylinder so that the boat floats in the cylinder filled with a viscous material such as viscous lubricating grease. When using the system, the cylinder is filled with viscous material through its inlet and outlet openings. When compressed gas is introduced into the boat from the top, the boat attempts to push viscous material out of the container through a common inlet and outlet opening until the bottom of the boat sits in and shields the opening. However, the disclosed container is configured as a vertical closed pressure container which can be difficult to clean. Further, the disclosed boat is a single function (preventing gas bypass), heavy and difficult to manufacture device.

したがって、これまでは入手できなかった、容器から使用場所へと高粘度の流体を移動させることができる、再充填可能な材料移送システムが求められている。同様に、無駄なく必要な量だけを分配する材料移送システムが求められており、これは、化学物質を容易に取り扱えない場合、および容器から容易にまたは安全に手で取り除くことができない場合に、特に重要である。好ましくは、そのような材料移送システムは、ほとんどの既存のシステムに伴う材料の浪費ばかりでなく、ドラム缶、小さな樽、およびバケツを用いることに付随するコストや費用を抑制または排除する。ある種の化学物質は、なんらかの形態の汚染に敏感であることから、密封され、製品の品質を保護し、汚染に対して容器を開けることなくサンプリングできて、製品の品質問題の原因を供給元またはユーザのいずれかに対して適切に帰することができるようにする材料移送システムがさらに求められている。同様に、粘稠な流体およびそのようなその他の材料を分配および移送するための、低コストな部品を用い、かつ非機械的で(可動部のない)非脈動型の解決策を提供する再充填可能な材料移送システムが求められている。本発明は、上記およびその他の要請を満たすものである。 Therefore, there is a need for a refillable material transfer system that has been previously unavailable and that is capable of transferring a highly viscous fluid from a container to the point of use. Similarly, there is a need for a material transfer system that dispenses only the amount that is needed without waste, which means that chemicals are not easily handled and that they cannot be easily or safely manually removed from the container. Especially important. Preferably, such material transfer systems reduce or eliminate the material waste associated with most existing systems as well as the costs and expense associated with using drums, casks, and buckets. Certain chemicals are sensitive to some form of contamination, so they are hermetically sealed to protect product quality, allow sampling without opening containers for contamination, and are the source of product quality problems. Or there is a further need for a material transfer system that can be properly attributed to either of the users. Similarly, it uses low-cost components for dispensing and transporting viscous fluids and other such materials, and provides a non-mechanical (no moving parts), non-pulsating solution. There is a need for a fillable material transfer system. The present invention meets the above and other needs.

簡単かつ概略的には、本発明は、様々な材料を分配するための再充填可能な材料移送システムを対象とし、様々な材料には、粘稠な流体、粘性流体、ならびにポンプ送りに抵抗する、および/またはポンプ装置に損傷を与え得るその他のタイプの流体が含まれる。本発明は、流体製品の流れを汚染なく送達するように適合された材料管理システムをさらに提供し、これは、途中で装置の洗浄をしなくても繰り返し空にされ、かつ再充填され得る。別の態様では、本発明は、別個のポンプを必要とすることがない、または容器内の従動板にポンプを連結する必要のない、流動に抵抗する、粘稠な材料、固練りの材料、および/または粘性のある材料を分配するように適合された材料管理システムをさらに提供する。さらなる態様では、本発明は、容器の内にどれだけの流体が残っているかについての情報をユーザに提供するように適合された材料管理システムを提供する。さらに別の態様では、本発明は、より広い運転温度範囲内において高流量で流体を送達するように適合された流体管理システムを提供する。 Briefly and schematically, the present invention is directed to a refillable material transfer system for dispensing a variety of materials, which resists viscous fluids, viscous fluids, and pumping , And/or other types of fluids that can damage the pumping device. The present invention further provides a material management system adapted to deliver a stream of fluid product without contamination, which can be repeatedly emptied and refilled without intermediate device cleaning. In another aspect, the present invention provides a flow resistant, viscous material, a kneading material, which does not require a separate pump or the need to connect the pump to a driven plate in the container. Further provided is a material management system adapted to dispense viscous material. In a further aspect, the invention provides a material management system adapted to provide a user with information about how much fluid remains in the container. In yet another aspect, the invention provides a fluid management system adapted to deliver fluid at high flow rates within a wider operating temperature range.

本発明は、流体および液体などの粘性材料を包装、貯蔵、移送、および分配する場合に有用な、再利用可能、再充填可能、かつリサイクル可能なシステムである。本システムは、材料収容容器を含み、これは、上部領域が推進力を組み込み、また底部領域が材料の入口兼出口開口を組み込んでいる。あるいは、材料の入口兼出口は、容器の頂部に配置されるマニホールドまたはその他の構造として構成され得る。2つの円錐を有する形状またはその他の形状のレベル計装型の推力伝達装置が、材料収容領域の中に配置される。推力伝達装置は、用途に応じた量に加重され得る。推力伝達装置の接線方向要素の直径および高さは、円筒状の界面領域を形成する。この円筒状の界面領域の直径は、材料容器の内径よりも小さく、粘性流体または液体およびシステムの運転条件に適合された環状部を形成する。 The present invention is a reusable, refillable, and recyclable system useful for packaging, storing, transferring, and dispensing viscous materials such as fluids and liquids. The system includes a material containment vessel that incorporates the propulsive force in the top region and the inlet and outlet openings for material in the bottom region. Alternatively, the material inlet and outlet may be configured as a manifold or other structure located at the top of the container. A level instrumented thrust transmitting device having a shape with two cones or other shapes is arranged in the material receiving area. The thrust transmission device can be weighted in an amount depending on the application. The diameter and height of the tangential elements of the thrust transmitting device form a cylindrical interface area. The diameter of this cylindrical interface region is smaller than the inner diameter of the material container and forms an annulus adapted to the viscous fluid or liquid and the operating conditions of the system.

推力伝達装置は、接着剤、シール材、マスチックまたは潤滑グリースなどの高粘度の材料で材料収容部が充填された場合に、エネルギー変換器となる。推力伝達装置は、粘性流体および低粘度の液体の両方のためのレベル計の一体部分として役割を果たし得る。粘性材料自体が、推力伝達装置の界面領域と流体容器の内壁との間にシールを形成する。縦型の安定化要素が、推力伝達装置から外側に延出し得る。これらの安定化要素は、界面領域が流体収容部の側壁から粘性材料を削り落とすことを防止する。システムを使用する際には、容器は、その入口兼出口開口を通して、粘性流体または液体などの材料で充填される。充填操作により、推力伝達装置が上昇し、かつ粘性シールが形成される。推力伝達装置に上方から圧力を加えると、推力伝達装置は、推力伝達装置が入口兼出口開口上に着座してこれを遮蔽するまで、粘性材料を材料の入口兼出口開口を通して容器から押し出す。本発明では、エネルギーを高圧不活性ガスの形態で推力伝達装置に供給し得る。本発明がさらに意図するように、エネルギーは、空気圧式、油圧式、機械式、電子式、または電気機械式の手段の組み合わせから得られ得る。ここで、推力伝達装置と容器の壁との間にシール装置は用いられない。 The thrust transmission device becomes an energy converter when the material container is filled with a high-viscosity material such as an adhesive, a sealing material, a mastic or a lubricating grease. The thrust transfer device can serve as an integral part of the level meter for both viscous fluids and low viscosity liquids. The viscous material itself forms a seal between the interface area of the thrust transmitting device and the inner wall of the fluid container. A vertical stabilizing element may extend outwardly from the thrust transmitting device. These stabilizing elements prevent the interface region from scraping viscous material from the sidewalls of the fluid containment. When using the system, the container is filled with a material such as a viscous fluid or liquid through its inlet and outlet openings. The filling operation raises the thrust transmission device and forms a viscous seal. When pressure is applied to the thrust transmitting device from above, the thrust transmitting device pushes the viscous material out of the container through the material inlet/outlet opening until the thrust transmitting device sits on and shields the inlet/outlet opening. In the present invention, energy may be supplied to the thrust transmission device in the form of high pressure inert gas. As the invention further contemplates, energy may be obtained from a combination of pneumatic, hydraulic, mechanical, electronic or electromechanical means. Here, no sealing device is used between the thrust transmitting device and the wall of the container.

本発明は、冠部と、冠部に取り付けられた接線方向部材であって、前記接線方向部材が、長手方向の軸に対して実質的に平行な外面で構成される、接線方向部材と、接線方向部材に取り付けられたスラスタであって、スラスタが、材料を貫通するための部分で構成される、スラスタとを含む、容器から材料を移送するための装置を含む。推力伝達装置は、スラスタが接線方向部材から離れる方向に向けられた頂点を含む円錐形状であり、冠部が接線方向部材から離れる方向に向けられた頂点を有する円錐形であり、かつ接線方向部材が1つまたは2つ以上の円筒状の円板あるいは板を含むように構成され得る。あるいは、推力伝達装置は、円筒状の突出部を有する半楕円形状で構成され得る。推力伝達装置は、接線方向部材の外面に接続される、または冠部の外面に接続される安定化フィンでさらに構成され得る。加えて、推力伝達装置は、複数の磁気リードスイッチを有するステムを組み込むレベル指示装置を含み得、ステムが、冠部、接線方向部材およびスラスタの内部に摺動自在に配設され、かつ磁気アクチュエータが、スラスタの底部の内側に配設される。 The present invention provides a crown and a tangential member attached to the crown, wherein the tangential member comprises an outer surface that is substantially parallel to a longitudinal axis; A thruster attached to a tangential member, the thruster including a thruster, the thruster comprising a portion for penetrating the material, and a device for transferring the material from the container. The thrust transmitting device is a conical shape including a vertex whose thruster is directed away from the tangential member, a crown is a cone having a vertex directed away from the tangential member, and the tangential member Can be configured to include one or more cylindrical discs or plates. Alternatively, the thrust transmission device may be constructed in a semi-elliptical shape with a cylindrical protrusion. The thrust transmitting device may further comprise stabilizing fins connected to the outer surface of the tangential member or to the outer surface of the crown. In addition, the thrust transmitting device may include a level indicating device incorporating a stem having a plurality of magnetic reed switches, the stem slidably disposed within the crown, tangential member and thruster, and the magnetic actuator. Are disposed inside the bottom of the thruster.

システムの接液面、すなわち、粘性流体と接触する内面が処理されて、流体移送操作の効率を改善し得る。つまり、システムを出入りする流体の動きは、内面および/または流体自体に選択的に処理を施すことによって改善され得る。移動する流体と表面との間の界面は、境界層を形成し、これは、低粘度の流体よりも高粘度の流体において目立つ。壁面では、流体の流速はゼロであり、流体の温度は壁温と同じと推測されるが、壁から離れたある点では、流体はバルク流体温度であり、バルク流体速度で移動すると推測される。これらの2つの条件の間に境界層が存在し、これは、流体の移動に要するエネルギーに影響する。粘性流体は、より大きい境界層を有し、そのため、その境界層の特性により多くの影響を受ける。本システムでは、粘性流体を軸方向に移動する円筒状(またはその他の形状)の容器は、容器の壁における条件に支配される。 The wetted surface of the system, i.e. the inner surface in contact with the viscous fluid, may be treated to improve the efficiency of fluid transfer operations. That is, fluid movement in and out of the system can be improved by selectively treating the interior surface and/or the fluid itself. The interface between the moving fluid and the surface forms a boundary layer, which is more noticeable in high viscosity fluids than in low viscosity fluids. At the wall, the velocity of the fluid is zero and the temperature of the fluid is assumed to be the same as the wall temperature, but at some point away from the wall the fluid is at the bulk fluid temperature and is assumed to move at the bulk fluid velocity. .. A boundary layer exists between these two conditions, which affects the energy required to move the fluid. Viscous fluids have a larger boundary layer and are therefore more influenced by the properties of that boundary layer. In this system, a cylindrical (or other shaped) container that moves a viscous fluid axially is subject to conditions at the walls of the container.

境界層ひいては流体の流動に著しく影響する1つの条件は、壁の表面粗さである。粗さは、境界層解析における主要な因子であり、ここで、表面がより粗いほど、境界層が増加し、同量の流体を移動するのにより多くのエネルギーを要するが、表面がより平滑であれば、境界層が減少し、容器内の流体の移動に要するエネルギーの量を減らす。本発明は、この現象を利用して、表面粗さを減少させるように選択された材料で壁を処理することによって壁の表面の表面粗さを調節し、粘性流体と壁面との間の界面を生成する。材料は、推力伝達装置を含む、容器内のあらゆるかつすべての接液面に塗布されて、流体がシステム中をより効率的に移動するようにしてもよい。あるいは、容器の内壁の表面(および推力伝達装置)は修飾されて、流体と表面との界面に形成する境界層を操作してもよい。研磨(polishing)、研摩(abrading)、ピッティング(pitting)、および精密研磨仕上げ(microfinishing)はすべて、これらにより容器内の境界層が修正または制御されて、流体移送操作が改善され得る手段である。 One condition that significantly affects the boundary layer and thus the fluid flow is the surface roughness of the wall. Roughness is a major factor in boundary layer analysis, where the rougher the surface, the more the boundary layer increases and the more energy it takes to move the same amount of fluid, but the smoother the surface. If so, the boundary layer is reduced, reducing the amount of energy required to move the fluid within the container. The present invention takes advantage of this phenomenon to adjust the surface roughness of the surface of the wall by treating the wall with a material selected to reduce the surface roughness and to provide an interface between the viscous fluid and the wall surface. To generate. Material may be applied to any and all wetted surfaces within the container, including thrust transmission devices, to allow fluid to move more efficiently through the system. Alternatively, the surface (and thrust transfer device) of the inner wall of the container may be modified to manipulate the boundary layer that forms at the fluid-surface interface. Polishing, abrading, pitting, and microfinishing are all means by which they can modify or control the boundary layer in the container to improve fluid transfer operations. ..

本発明のその他の特徴および効果は、本発明の特徴を例として示している添付の図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかとなる。 Other features and advantages of the invention will be apparent from the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings, which illustrate, by way of example, features of the invention.

2つの円錐を有する推力伝達装置を有する、本発明の再充填可能な材料移送システムの第1の実施形態を示す正面図である。部分的に断面図となっている。1 is a front view of a first embodiment of a refillable material transfer system of the present invention having a thrust transfer device with two cones. It is a partial sectional view. 図1の推力伝達装置を示す側面図である。It is a side view which shows the thrust transmission device of FIG. 図2の推力伝達装置を示す上面図である。It is a top view which shows the thrust transmission device of FIG. スタビライザフィンを含む2つの円錐を有する推力伝達装置を有する、本発明の再充填可能な材料移送システムの代替的な実施形態を示す正面図である。部分的に断面図となっている。FIG. 8 is a front view of an alternative embodiment of the refillable material transfer system of the present invention having a thrust transfer device with two cones that include stabilizer fins. It is a partial sectional view. 図4の推力伝達装置を示す側面図である。It is a side view which shows the thrust transmission device of FIG. 図5の推力伝達装置を示す上面図である。It is a top view which shows the thrust transmission device of FIG. 環状管理装置をさらに含む、図5の推力伝達装置を示す側面図である。FIG. 6 is a side view of the thrust transmission device of FIG. 5 further including an annulus management device. 図7の推力伝達装置を示す上面図である。It is a top view which shows the thrust transmission device of FIG. リフト機構を含む開放可能な蓋を有する、本発明の再充填可能な材料移送システムの代替的な実施形態を示す側面図である。FIG. 8 is a side view of an alternative embodiment of the refillable material transfer system of the present invention having an openable lid that includes a lift mechanism. 上部スタビライザフィンを有する、本発明の推力伝達装置の代替的な実施形態を示す側面図である。FIG. 9 is a side view of an alternative embodiment of a thrust transmission device of the present invention having an upper stabilizer fin. 図10の推力伝達装置の構成要素を示す分解図である。FIG. 11 is an exploded view showing components of the thrust transmission device of FIG. 10. レベル指示装置と共に使用するように構成される、本発明の推力伝達装置の代替的な実施形態を示す側面図である。FIG. 8 is a side view of an alternative embodiment of a thrust transmission device of the present invention configured for use with a level indicating device. 図12の推力伝達装置を示す上面図である。It is a top view which shows the thrust transmission device of FIG. 図12の推力伝達装置を示す底面図である。It is a bottom view which shows the thrust transmission device of FIG. 環状管理装置をさらに含む、図12の推力伝達装置を示す側面図である。FIG. 13 is a side view showing the thrust transmission device of FIG. 12 further including an annular management device. 図15の推力伝達装置を示す上面図である。FIG. 16 is a top view showing the thrust transmission device of FIG. 15. 図12の推力伝達装置と共に使用するためのレベル指示装置を示す側面図である。FIG. 13 is a side view showing a level indicating device for use with the thrust transmitting device of FIG. 12. 図12の推力伝達装置および図17のレベル指示装置と共に使用するための位置決め装置サブアセンブリを示す側面図である。18 is a side view of a positioner subassembly for use with the thrust transmitting device of FIG. 12 and the level indicating device of FIG. 17. 境界層抑制材料が接液内面に塗布された、本発明の再充填可能な材料移送システムの代替的な実施形態を示す正面図である。部分的に断面図となっている。FIG. 8 is a front view of an alternative embodiment of the refillable material transfer system of the present invention, wherein a boundary layer inhibiting material is applied to the wetted interior surface. It is a partial sectional view. 内面の壁における、テーパ付きの円錐構造を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the tapered conical structure in the wall of an inner surface.

説明のために図示したように、本発明は、様々な材料を分配するための再充填可能な材料移送システムを対象とし、様々な材料には、粘稠な流体、粘性流体、およびポンプ送りに抵抗する、および/またはポンプに損傷を与え得るその他のタイプの液体が含まれる。本システムは、材料収容容器を含み、これは、上部領域が推進力を組み込み、また底部領域が材料の入口兼出口開口を組み込んでいる。2つの円錐を有する形状またはその他の形状の液レベル計装型の推力伝達装置が、材料収容領域の中に配置される。推力伝達装置は、用途に応じた量に加重され得る。推力伝達装置の接線方向要素の直径および高さは、円筒状の界面領域を形成する。この円筒状の界面領域の直径は、材料容器の内径よりも小さく、粘性流体または液体およびシステムの運転条件に適合された環状部を形成する。 As shown for purposes of illustration, the present invention is directed to a refillable material transfer system for dispensing a variety of materials, including viscous fluids, viscous fluids, and pumping materials. Included are other types of liquids that may resist and/or damage the pump. The system includes a material containment vessel that incorporates the propulsive force in the top region and the inlet and outlet openings for material in the bottom region. A liquid level instrumented thrust transmitting device having a shape with two cones or other shapes is disposed within the material containment area. The thrust transmission device can be weighted in an amount depending on the application. The diameter and height of the tangential elements of the thrust transmitting device form a cylindrical interface area. The diameter of this cylindrical interface region is smaller than the inner diameter of the material container and forms an annulus adapted to the viscous fluid or liquid and the operating conditions of the system.

ここで図面を参照すると、類似の参照符号は、図面における類似または対応する態様を表している。また、図1を特に参照すると、再充填可能な材料移送システム10は、圧力容器20と、冠部(上部部分)68およびスラスタ(下部部分)71を有する推力伝達装置60とを含む。圧力容器は、頂部(第1の端部)22と、側壁24と、底部(第2の端部)26とを含む。圧力容器は、円筒状の容器の形態、または圧力容器へ出し入れする材料を収容するためのその他の好適な形状であり得る。例えば、容器は、縦型もしくは横置きの高圧容器、単一のパイプ、パイプの集合体、またはパイプスプールであり得る。さらにまた、容器は、必ずしも圧力容器のために、または圧力容器として構成される必要はなく、容器の内外に移送される材料は、重力または伝達装置に負荷されるその他のエネルギーもしくは力によって移動し得る。材料容器およびその部品の構築に好適な材料には、金属(アルミニウム、銅、鉄、ニッケルおよびチタン)および合金(アロイ20、インコネル、モネル、鉄鋼およびステンレス鋼)が含まれる。加えて、ポリマー、プラスチック、複合材およびその他の合成材料(繊維強化プラスチック、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、塩素化ポリ塩化ビニル(CPVC)およびポリフッ化ビニリデン(PVDF)など)は、容器およびその部品を構築するために用いられ得る。本発明は、縦型容器、横置き容器および傾斜容器を想定しているが、本明細書では図面の参照は、概して縦型容器に対してなされる。しかしながら、当業者であれば、上部、下部、頂部および底部などの語を、再充填可能な材料移送システムの横置き構造および傾斜構造に対しても容易に読み替え得ることを理解するはずである。 Referring now to the drawings, like reference numbers indicate similar or corresponding aspects in the drawings. Also, with particular reference to FIG. 1, the refillable material transfer system 10 includes a pressure vessel 20 and a thrust transmission device 60 having a crown (upper portion) 68 and a thruster (lower portion) 71. The pressure vessel includes a top portion (first end portion) 22, a side wall 24, and a bottom portion (second end portion) 26. The pressure vessel may be in the form of a cylindrical vessel, or any other suitable shape for containing material in and out of the pressure vessel. For example, the vessel can be a vertical or horizontal high pressure vessel, a single pipe, a collection of pipes, or a pipe spool. Furthermore, the container does not necessarily have to be configured for or as a pressure container, as the material transferred into and out of the container is moved by gravity or other energy or force loaded on the transmission. obtain. Suitable materials for constructing the material container and its components include metals (aluminum, copper, iron, nickel and titanium) and alloys (alloy 20, Inconel, Monel, steel and stainless steel). In addition, polymers, plastics, composites and other synthetic materials (fiber reinforced plastics, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyurethane, polyvinyl chloride, acrylonitrile butadiene styrene (ABS), chlorinated polyvinyl chloride (CPVC) and Polyvinylidene fluoride (PVDF, etc.) can be used to construct the container and its components. Although the present invention contemplates vertical containers, horizontal containers and tilted containers, reference to the drawings herein is generally made to vertical containers. However, one of ordinary skill in the art should understand that terms such as top, bottom, top and bottom can be easily read for lateral and tilted structures of the refillable material transfer system.

容器20の頂部22は、側壁に固定されてもよいし、あるいは開放可能な蓋であってもよいし、もしくは容器の側壁部分24からなんらかの方法で取り外し可能であってもよい。容器の頂部は、平坦な表面、半楕円形の表面、または半球状の表面であり得る。頂部は、開放可能な蓋として構成されて、推力伝達装置60の取り外し、材料供給の変更、システム内部の保守および定期的な洗浄を容易にし得る。容器の蓋は、容器の頂部から外側に延出し、かつ蓋の中に延在するアクセスマニホールド36を含み得る。アクセスマニホールドは、好ましくは中央に、例えば、容器の長手方向の軸に沿って配置される。アクセスマニホールドは、充填操作の間に過剰な材料を容器から出すことを可能にするためのオーバーフローアーム32またはその他の装置を含み得る。オーバーフローアームは、手動で操作される弁または圧力解放弁を含み得る。アクセスマニホールドは、容器内にその長手方向の軸に沿って配設されるスタビライザパイプまたはその他のロッドを収容するようにさらに構成され得る。アクセスフランジ34は、アクセスパイプの外側端部(容器の外側)に設けられて、容器の頂部から容器の底部26の近くまで延在し得るスタビライザロッド(パイプ)62を拘束するようにし得る。容器の頂部は、容器の内外に加圧ガスを導入および/または解放するために、バルブおよびフィッティング38でさらに構成され得る。空気、窒素またはその他の化学的に生成された(不活性または活性)ガスなどのガスを利用して、容器を加圧し、冠部68に力を負荷し得る。加えて、蓋は、圧力解放弁(図示せず)またはその他の装置で構成されて、容器内のガスの過度な圧力を解放し得る。アクセスフランジもまた、容器から加圧ガスを解放するために用いられ得る。 The top 22 of the container 20 may be affixed to a side wall, may be an openable lid, or may be removable in some way from the side wall portion 24 of the container. The top of the container can be a flat surface, a semi-elliptical surface, or a hemispherical surface. The top may be configured as an openable lid to facilitate removal of the thrust transmission device 60, modification of material supply, maintenance of the system interior and regular cleaning. The lid of the container may include an access manifold 36 extending outwardly from the top of the container and extending into the lid. The access manifold is preferably centrally located, for example along the longitudinal axis of the container. The access manifold may include an overflow arm 32 or other device to allow excess material to exit the container during the fill operation. The overflow arm may include a manually operated valve or pressure relief valve. The access manifold may be further configured to house a stabilizer pipe or other rod disposed within the container along its longitudinal axis. The access flange 34 may be provided at the outer end of the access pipe (outside the container) to constrain a stabilizer rod (pipe) 62 that may extend from the top of the container to near the bottom 26 of the container. The top of the container may be further configured with valves and fittings 38 to introduce and/or release pressurized gas in and out of the container. A gas such as air, nitrogen or other chemically generated (inert or active) gas may be utilized to pressurize the container and load the crown 68. In addition, the lid may be configured with a pressure relief valve (not shown) or other device to relieve the overpressure of gas in the container. The access flange can also be used to release pressurized gas from the container.

容器20の頂部22は、推力伝達装置60が容器の頂部に到達したときにこれを抑止するためのリテーナ61でさらに構成され得る。リテーナは、少なくとも2つの目的の役に立つ。すなわち、再充填操作の間のオーバーフローを防止すること、および円錐状の冠部68の上面に溜まっているいくらかの任意の材料、特に、半固体材料を充填サイクルの間に排出させることによって、その除去を容易にすることである。リテーナは、推力伝達装置の冠部の形状に一致するように形成され得る。リテーナは、容器、推力伝達装置および供給される材料の構成に応じて、材料容器と同じまたは異なる金属、合金もしくはポリマーから製作され得る。加えて、容器の頂部および容器の側壁部分は、容器が開放可能な頂部で構成される場合にシールを形成するように互いにしっかりと嵌め合うフランジで構成され得る。第1のフランジ27が容器の頂部に固定され、また第2のフランジ28が容器の側壁に固定され得る。締結機構(図示せず)が用いられて、容器の使用時に頂部フランジと側壁フランジとを固定し得る。 The top 22 of the container 20 may be further configured with a retainer 61 to prevent the thrust transmission device 60 from reaching the top of the container. Retainers serve at least two purposes. That is, by preventing overflow during the refill operation, and by draining some optional material, especially semi-solid material, that accumulates on the upper surface of the conical crown 68 during the fill cycle. It is to facilitate the removal. The retainer may be formed to conform to the shape of the crown of the thrust transmitting device. The retainer may be made of the same or different metal, alloy or polymer as the material container, depending on the composition of the container, the thrust transmitting device and the material to be supplied. In addition, the top of the container and the side wall portion of the container may be configured with flanges that fit together to form a seal when the container is configured with an openable top. A first flange 27 can be secured to the top of the container and a second flange 28 can be secured to the sidewall of the container. A fastening mechanism (not shown) may be used to secure the top and side wall flanges during use of the container.

容器20の側壁24は、容器内にガス空間30を画定する。同様に、容器が材料42で満たされた場合、容器の一部分は、材料空間40を含む。この容器は、推力伝達装置のスラスタ71の形状に合致する(一致する)ように構成されるアレスタ73によって画定される上げ底部分50をさらに含む。容器の底部は、平坦な表面、半楕円形の表面、半球状の表面または容器の役割に応じたその他の好適な形状とすることができる。アレスタは、ガスの迂回を防止し、容器が空のときに材料が確実にほとんど残らないように構成される。アレスタは、容器の底部26を横断し、材料マニホールド45と流体連通する排出流路55でさらに構成され得る。好ましくは、この排出流路は、十分な長さを有して、多量の材料で出口をシールすることによって材料マニホールド内にガスが流入することを防止するようにする。加えて、排出流路は、伝熱領域54を画定するのに充分な長さであって、熱伝達要素52が、容器から排出される材料を加熱もしくは冷却するために、排出流路の周りおよびアレスタの下側に配置され得るようにする。あるいは、排出流路および材料出口マニホールドは、容器の頂部に配置され得、その場合、アレスタ、リテーナおよび容器のその他の部品は適切に構成される。 The sidewall 24 of the container 20 defines a gas space 30 within the container. Similarly, when the container is filled with material 42, a portion of the container includes material space 40. The container further includes a raised bottom portion 50 defined by an arrester 73 configured to conform to the shape of thruster thruster 71. The bottom of the container can be a flat surface, a semi-elliptical surface, a hemispherical surface or any other suitable shape depending on the role of the container. The arrester is configured to prevent gas diverting and to ensure little material remains when the container is empty. The arrester may be further configured with an exhaust flow path 55 across the bottom 26 of the container and in fluid communication with the material manifold 45. Preferably, the exhaust flow path is of sufficient length to prevent gas from flowing into the material manifold by sealing the outlet with a large amount of material. In addition, the exhaust flow path is of sufficient length to define a heat transfer area 54 such that the heat transfer element 52 surrounds the exhaust flow path to heat or cool the material discharged from the container. And so that it can be placed underneath the arrester. Alternatively, the exhaust flow path and material outlet manifold may be located at the top of the container, in which case the arrester, retainer and other parts of the container are appropriately configured.

材料容器20の上げ底50におけるアレスタ73の排出流路55は、材料マニホールド45に通じている。材料マニホールドは、T字形(T継手)として、材料入口48と材料出口46とを含み得る。T字形に形成する場合、フランジ44が、材料マニホールドの底部に蓋をするために用いられ得る。あるいは、材料は、同一のポートからマニホールドに出入りし得、その場合、マニホールドは、L字形に形成される。1つまたは2つ以上のバルブ(図示せず)が材料入口および材料出口に追加され得る。同様に、容器に材料を導入(充填)したり、容器から材料を取り出したりする(空にする)ための従来の装置に接続するために、着脱容易な(カムおよび溝)継手またはその他の組立体が、材料入口および材料出口に追加され得る。 The discharge passage 55 of the arrester 73 in the raised bottom 50 of the material container 20 communicates with the material manifold 45. The material manifold may include a material inlet 48 and a material outlet 46 as a T-shape. When formed in a T-shape, the flange 44 can be used to cover the bottom of the material manifold. Alternatively, the material can enter and exit the manifold through the same port, in which case the manifold is formed in an L shape. One or more valves (not shown) may be added to the material inlet and material outlet. Similarly, an easily removable (cam and groove) fitting or other set to connect to conventional equipment for introducing (filling) material into and removing (emptying) material from the container. Solids can be added to the material inlet and material outlet.

ここで図2および図3を参照すると、推力伝達装置60は、冠部(上部部分)68と、接線方向部材(中間部分)69と、スラスタ(下部部分)71とを含む。一実施形態では、冠部は、実質的に三角形の断面形状を有する円錐または錐台形状に構成される。円錐形の冠部は、推力伝達装置の中空の内部へのアクセスのためのアクセスポート(開口)64を含む。開口は、バラストまたはその他の加重材料をスラスタ内に挿入するために用いられ得る。バラストプラグ(キャップ)65は、冠部のアクセスポートを閉じるために用いられ得る。1つまたは2つ以上の孔(ガスポート)66が、冠部および接線方向部材に穿設またはその他の方法で形成されて、推力伝達装置の内部空間をガスで加圧することができるようにする。推力伝達装置は、冠部に負荷される主要な推力および/またはエネルギーを受け、スラスタを介して負荷された力を変換し、材料マニホールド42が万遍なく加圧されるようにする。移送システム10が安定化パイプまたはロッド62、あるいはその他の中心部材を含む場合、冠部はまた、円錐の頂点に穴または孔(hole or bore)75を含み、その内部に安定化ロッドが摺動自在に配設され得る。同様に、スラスタには、円錐の頂点に開口77を設けることができ、その内部に安定化ロッドは摺動自在に配設され得る。 Referring now to FIGS. 2 and 3, thrust transmission device 60 includes a crown portion (upper portion) 68, a tangential member (intermediate portion) 69, and a thruster (lower portion) 71. In one embodiment, the crown is configured in a cone or frustum shape with a substantially triangular cross-sectional shape. The conical crown includes an access port (opening) 64 for access to the hollow interior of the thrust transmitting device. The aperture can be used to insert ballast or other weighted material into the thruster. A ballast plug (cap) 65 can be used to close the access port on the crown. One or more holes (gas ports) 66 are drilled or otherwise formed in the crown and tangential members to allow gas to pressurize the interior space of the thrust transmitting device. .. The thrust transfer device receives the main thrust and/or energy applied to the crown and transforms the force applied through the thrusters so that the material manifold 42 is evenly pressurized. If the transfer system 10 includes a stabilizing pipe or rod 62, or other central member, the crown also includes a hole or bore 75 at the apex of the cone within which the stabilizing rod slides. It can be arranged freely. Similarly, the thruster can be provided with an opening 77 at the apex of the cone, inside which the stabilizing rod can be slidably arranged.

スラスタ71は、実質的に三角形の断面を有する円錐あるいは錐台形状に形成され得、その内部を中空に構成され得る。接線方向部材69は、円錐形の冠部68と円錐形のスラスタとの間に配設され得る。接線方向部材は、円形あるいは円筒状の形状かつ断面が矩形の円板あるいは板として構成され得る。接線方向部材は、推力伝達装置に安定性をもたらすことを助けて、接線方向部材の外壁が、容器20の側壁24と実質的に平行かつ冠部の長手方向の軸およびスラスタの長手方向の軸と実質的に平行となるようにする。 The thruster 71 may be formed in a conical or frustum shape having a substantially triangular cross section, and may be hollow inside. The tangential member 69 may be disposed between the conical crown 68 and the conical thruster. The tangential member may be configured as a disc or plate having a circular or cylindrical shape and a rectangular cross section. The tangential member helps provide stability to the thrust transmitting device such that the outer wall of the tangential member is substantially parallel to the side wall 24 of the container 20 and the longitudinal axis of the crown and the longitudinal axis of the thruster. Should be substantially parallel to.

図2に示すように、推力伝達装置60の一実施形態は、断面が子供の独楽に似ており、冠部68およびスラスタ71の両方の形状が円錐形であり、それによって、2つの円錐を有する推力伝達装置を形成している。一実施形態では、冠部は中空で上向きに尖った円錐形であり、その主要な目的は、容器20の閉じた空間が材料42で充填される場合に過充填を防止することにある。二番目に重要なことは、再充填プロセスの間に、推力伝達装置の上に堆積し得るあらゆる材料を冠部が移動させることである。円錐形のスラスタは、装置に負荷された推力を伝達して、材料に貫入し、容器の材料出口55を介して材料マニホールド45内へと材料を移動するようにする。スラスタの円錐形部分は、容器内の材料に貫入するように構成される。推力伝達装置およびその部品を構成するのに好適な材料には、金属(アルミニウム、銅、鉄、ニッケルおよびチタン)および合金(アロイ20、インコネル、モネル、鉄鋼およびステンレス鋼)が含まれる。加えて、ポリマー、プラスチック、複合材およびその他の合成材料が、推力伝達装置を形成するために用いられ得る。そのような材料には、繊維強化プラスチック、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂(ABS)、塩素化ポリ塩化ビニル(CPVC)およびポリフッ化ビニリデン(PVDF)が含まれる。 As shown in FIG. 2, one embodiment of thrust transmitting device 60 resembles a child's spinning top in cross section, with both crown 68 and thruster 71 being conical in shape, thereby creating two cones. Forming a thrust transmission device having. In one embodiment, the crown is hollow and pointed upwardly conical, the main purpose of which is to prevent overfilling when the closed space of the container 20 is filled with the material 42. Secondly important is that the crown moves any material that may be deposited on the thrust transmission device during the refilling process. The conical thruster transfers the thrust applied to the device to penetrate the material and move it through the material outlet 55 of the container and into the material manifold 45. The conical portion of the thruster is configured to penetrate the material within the container. Suitable materials for constructing the thrust transmitting device and its components include metals (aluminum, copper, iron, nickel and titanium) and alloys (alloy 20, Inconel, Monel, steel and stainless steel). In addition, polymers, plastics, composites and other synthetic materials can be used to form thrust transmitting devices. Such materials include fiber reinforced plastics, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyurethane, polyvinyl chloride, acrylonitrile butadiene styrene resin (ABS), chlorinated polyvinyl chloride (CPVC) and polyvinylidene fluoride (PVDF). included.

再び図1を参照すると、再充填可能な材料移送システム10の一実施形態は、縦型の姿勢の材料容器20で構成され、容器の底部26は、床または地面に隣接され、脚部またはその他の台座(図示せず)上に縦立し得る。したがって、容器の側壁24は、容器の頂部22を所定の場所に保持する。推力伝達装置60は、材料が容器に出入りするときに、容器を上下に移動するように構成されている。スタビライザロッドまたはその他の装置62が容器内に配設される場合、伝達装置は、ロッドを上下に移動するが、ロッドには、容器の底部付近にあるロッドの端部にキャップ63を設けることができる。推力伝達装置の動きは、容器の頂部ではリテーナ61によって拘束され、かつ容器の底部ではアレスタ73によって拘束される。本発明の一態様では、接線方向部材69の外径は、容器の内径よりも小さく構成される。したがって、伝達装置が容器を上下に移動すると、材料42の一部分が側壁に沿って残り、容器の側壁と接線方向部材との間にガスシール49を形成する。このような移送システムの縦型構成では、出口55は鉛直方向に充分な長さを有して構成されて、材料が容器から出て行き、伝達装置がアレスタに接近したときに、容器内のガスが出口を通って底部の材料マニホールド内に移動しないようにする。 Referring again to FIG. 1, one embodiment of the refillable material transfer system 10 comprises a material container 20 in a vertical position, the bottom 26 of the container being adjacent to a floor or ground, a leg or otherwise. Can stand upright on a pedestal (not shown). Thus, the side wall 24 of the container holds the top 22 of the container in place. The thrust transmission device 60 is configured to move the container up and down as the material enters and leaves the container. When a stabilizer rod or other device 62 is disposed within the container, the transmission moves the rod up and down, but the rod may be provided with a cap 63 at the end of the rod near the bottom of the container. it can. The movement of the thrust transmission device is constrained by a retainer 61 at the top of the container and arrester 73 at the bottom of the container. In one aspect of the invention, the outer diameter of the tangential member 69 is configured to be smaller than the inner diameter of the container. Thus, as the transfer device moves up and down the container, a portion of the material 42 remains along the sidewall forming a gas seal 49 between the container sidewall and the tangential member. In a vertical configuration of such a transfer system, the outlet 55 is constructed with a sufficient length in the vertical direction so that when the material exits the container and the transmission device approaches the arrestor, Prevent gas from migrating through the outlet into the bottom material manifold.

ここで図4を参照すると、再充填可能な材料移送システム10の代替的な実施形態は、高圧の加圧ガス以外の力の形態を用いて構成され得る。例えば、駆動軸93は、材料容器(容器)20の頂部22の内部に設けられたマニホールド86内に配置され得る。駆動軸は、推力伝達装置90を容器の頂部から底部26へと動かすために、駆動力をもたらすように構成される。駆動軸の第1の端部87は、容器の頂部からマニホールドの外側へと延出している。フランジ84は、容器の頂部から外側に延出するマニホールドの端部に配置されて、駆動軸の外側部分の周りに気密シールを提供する。駆動軸の第2の端部88は、推力伝達装置の円錐形冠部94の頂点に設けられた開口102の内部に配設されている。したがって、容器の頂部から底部に向かう駆動軸の動きは、推力伝達装置を容器の底部に向けて駆動する。同様に、容器の底部から頂部に向かう駆動軸の動きは、推力伝達装置を容器の頂部に向けて駆動する。 Referring now to FIG. 4, an alternative embodiment of the refillable material transfer system 10 may be configured with a form of force other than high pressure pressurized gas. For example, the drive shaft 93 may be arranged in a manifold 86 provided inside the top portion 22 of the material container (container) 20. The drive shaft is configured to provide a drive force for moving the thrust transmission device 90 from the top of the container to the bottom 26. The drive shaft first end 87 extends from the top of the container to the outside of the manifold. Flange 84 is located at the end of the manifold extending outwardly from the top of the container to provide a hermetic seal around the outer portion of the drive shaft. The second end 88 of the drive shaft is disposed inside an opening 102 provided at the apex of the conical crown 94 of the thrust transmitting device. Therefore, movement of the drive shaft from the top of the container to the bottom drives the thrust transmitting device towards the bottom of the container. Similarly, movement of the drive shaft from the bottom of the container to the top drives the thrust transmitting device toward the top of the container.

使用時、容器20の底部26に隣接して配置される材料マニホールド45に材料42が入ると、推力伝達装置90は、容器の頂部22に向けて上昇することが予想される。あるいは、駆動軸93は、容器の上部または蓋の内側に設けられたリテーナ91に隣接している容器の頂部へと、推力伝達装置を移動するように構成され得る。さらに、リミットスイッチ92が、リテーナに設けられ、駆動軸のための力の形態に電子的に接続されて、推力伝達装置が容器の頂部に接近したときに、推力伝達装置をリテーナに隣接させて停止させるようにし得る。同様に、リミットスイッチ101が、アレスタ99またはその付近に配置され得る。このようにして、駆動軸が伝達装置を容器の底部に向けて移動すると、リミットスイッチは、駆動軸にかかる力の形態を停止させて、アレスタに隣接させて伝達装置を位置決めするように作用し、本質的に材料のすべてを容器から取り除くことができるようにする。あるいは、材料マニホールド、スイッチ、リテーナ、アレスタおよびその他の容器の部品は、材料が容器の頂部から導入され、かつ取り除かれるように構成され得る。 In use, as the material 42 enters the material manifold 45 located adjacent the bottom 26 of the container 20, the thrust transfer device 90 is expected to rise towards the top 22 of the container. Alternatively, the drive shaft 93 may be configured to move the thrust transmission device to the top of the container adjacent the retainer 91 provided on the top of the container or inside the lid. Further, a limit switch 92 is provided on the retainer and is electronically connected to the force configuration for the drive shaft so that the thrust transmission device is adjacent the retainer when the thrust transmission device approaches the top of the container. It can be stopped. Similarly, limit switch 101 may be located at or near arrester 99. In this way, when the drive shaft moves the transmission towards the bottom of the container, the limit switch acts to stop the form of force on the drive shaft and position the transmission adjacent the arrester. To allow essentially all of the material to be removed from the container. Alternatively, material manifolds, switches, retainers, arresters and other container components may be configured such that material is introduced and removed from the top of the container.

ガスパージラインおよびバルブ89は、容器20の頂部または蓋22の内部にリテーナ91に通して設けられて、材料42が容器から取り除かれたときに空気または不活性ガスが容器内に供給され、かつ容器が材料で充填されたときにそのようなガスが排出されることを可能にするように構成され得る。加えて、充填サイクルの間に過剰な材料、空気およびその他のガスを排出するために、材料過充填アーム82が、マニホールド86に含められ得る。ガス入口およびバルブは、材料が移動して容器から出ることによりエアスペース80が容器内で増加し、かつ材料スペース40が容器内で減少したときに、ガスまたは空気が容器内に入ることができるように用いられ得る。あるいは、過剰な材料の排出管82は、伝達装置が材料を容器から押し出すとき、または容器内に入る材料が伝達装置を容器の頂部に向けて動かすときに、空気が容器に出入りすることができるように構成され得る。 A gas purge line and valve 89 is provided through the retainer 91 inside the top of the container 20 or inside the lid 22 to provide air or an inert gas into the container when the material 42 is removed from the container and Can be configured to allow such gas to be vented when it is filled with material. In addition, a material overfill arm 82 may be included in the manifold 86 to vent excess material, air and other gases during the fill cycle. The gas inlets and valves allow gas or air to enter the container when air space 80 increases in the container and material space 40 decreases in the container due to material moving out of the container. Can be used as Alternatively, the excess material discharge tube 82 may allow air to enter and exit the container as the transfer device pushes material out of the container or as material entering the container moves the transfer device toward the top of the container. Can be configured as follows.

ここで図5および図6を参照すると、2つの円錐を有する推力伝達装置90は、冠部(上部部分)94と、接線方向部材(中間部分)95と、およびスラスタ(下部部分)97とを含む。冠部およびスラスタは、先端または頂点を切り取られた三角形の断面を実質的に有する、円錐形あるいは錐台形状で構成される。環状の接線方向部材は、実質的に縦方向の外面を有し、冠部とスラスタとの間に配置されている。冠部、接線方向部材、およびスラスタは、単一のユニットとして機械加工、ダイカストまたはその他の方法で製造される、あるいは別々の部品として製造して溶接、ボルト締めまたはその他の方法で永続的もしくは着脱自在に固定されて、推力伝達装置を形成し得る。 Referring now to FIGS. 5 and 6, a thrust transmitting device 90 having two cones includes a crown portion (upper portion) 94, a tangential member (middle portion) 95, and a thruster (lower portion) 97. Including. The crown and thruster are constructed in the shape of a cone or frustum, having a substantially triangular cross section with the tip or apex truncated. The annular tangential member has a substantially longitudinal outer surface and is disposed between the crown and the thruster. Crowns, tangential members, and thrusters can be machined, die cast or otherwise manufactured as a single unit, or can be manufactured as separate parts and welded, bolted or otherwise permanently or detached. It may be fixed freely to form a thrust transmission device.

推力伝達装置90は、伝達装置の接線方向部材95の外面に沿って配置された、1つまたは2つ以上のスタビライザ96でさらに構成され得る。スタビライザは、薄いブレードに似た部材であり、伝達装置と同じ材料、例えば、金属およびそれらの合金、ポリマー、プラスチック、複合材またはその他の天然および合成の材料から製作され得る。複数のスタビライザ(例えば、4つのスタビライザ)は、溶接、機械的な締結具またはその他の好適な装置および技法によって、接線方向部材の外面に沿って等しい間隔で伝達装置に取り付けされ得る。スタビライザの頂部および底部の縁部は、材料容器20の側壁24に対する擦り傷およびその他の損傷を制限するために、丸みをつけることができる。スタビライザの1つの目的は、接線方向部材が容器の側壁に沿って移動するときに、推力装置の傾斜防止を助けることにある。スタビライザはまた、容器の側壁に隣接して材料空間49をもたらして、推力伝達装置と容器の側壁との間にガスシールを提供する。そのような構成では、再充填可能な材料移送システム10は、縦型姿勢や横置き姿勢で用いてもよく、ユーザの求めに応じてある角度に配設してもよい。 The thrust transfer device 90 may further comprise one or more stabilizers 96 disposed along the outer surface of the tangential member 95 of the transfer device. A stabilizer is a thin blade-like member that can be made from the same materials as the transmission device, such as metals and their alloys, polymers, plastics, composites or other natural and synthetic materials. Multiple stabilizers (eg, four stabilizers) may be attached to the transmission device at equal intervals along the outer surface of the tangential member by welding, mechanical fasteners or other suitable devices and techniques. The top and bottom edges of the stabilizer can be rounded to limit scratches and other damage to the sidewalls 24 of the material container 20. One purpose of the stabilizer is to help prevent tilting of the thrust device as the tangential member moves along the side wall of the container. The stabilizer also provides a material space 49 adjacent the side wall of the container to provide a gas seal between the thrust transmission device and the side wall of the container. In such a configuration, the refillable material transfer system 10 may be used in a vertical position or a horizontal position, and may be arranged at an angle depending on the user's requirements.

推力伝達装置90の性能は、貫入チップまたは突出部98の追加によって高められ得る。図4および図5に示すように、貫入チップの形状は、推力伝達装置の円錐形スラスタ部分97と同じまたは異なる固有の角度を有する円錐形あるいは錐台形であり得る(図11を参照)。貫入チップは、推力伝達装置のその他の部品と同じ材料または代替的な材料から製作され得る。さらに、円錐形のスラスタチップの構成は、断面が三角形である必要はなく、丸みをつけることもできるし、正方形またはその他の好適な構成とすることもできて、材料排出流路55および材料出口マニホールド45を含む容器の部分に向けて推力伝達装置が移動するときに、材料を動かすのを助けるようにする。円錐形のスラスタには、その底部の端部(冠部94および接線方向部材95から最も離れた部分)に、円錐形のスラスタチップを受けるように構成された切頭部分104を設けることができる。円錐形のスラスタチップの幅広端部106は、スラスタの切頭部分に固定するために、ねじ式フランジまたはその他の装置で構成され得る。あるいは、円錐形のスラスタチップは、溶接またはその他の方法によって、円錐形のスラスタに永続的に固定され得る。経験的データは、スラスタチップの最も大きな直径が出口流路55の直径とほぼ同じとするべきであるという前提を支持している。スラスタの円錐形の部分および突出部の両方が、材料に貫入するように構成される。 The performance of thrust transmission device 90 may be enhanced by the addition of penetrating tips or protrusions 98. As shown in FIGS. 4 and 5, the shape of the penetrating tip can be conical or frustoconical with the same or different inherent angles as the conical thruster portion 97 of the thrust transmitting device (see FIG. 11). The penetrating tip may be made from the same or alternative materials as the other parts of the thrust transmission device. Further, the conical thruster tip configuration need not be triangular in cross-section and can be rounded, square or any other suitable configuration, with material discharge channels 55 and material outlets. It assists in moving the material as the thrust transmitting device moves toward the portion of the container that contains the manifold 45. The conical thruster may be provided at its bottom end (the portion furthest from the crown 94 and the tangential member 95) with a truncated portion 104 configured to receive a conical thruster tip. .. The wide end 106 of the conical thruster tip may be configured with a threaded flange or other device to secure it to the truncated portion of the thruster. Alternatively, the conical thruster tip may be permanently fixed to the conical thruster by welding or other methods. Empirical data support the premise that the largest diameter of the thruster tip should be approximately the same as the diameter of the outlet channel 55. Both the conical portion and the protrusion of the thruster are configured to penetrate the material.

ここで図7および図8を参照すると、推力伝達装置90は、推力伝達装置の接線方向部材95に隣接して、および/またはその周りに配置される環状管理装置103でさらに構成され得る。例えば、環状管理装置は、スタビライザフィン96の上にしっかりと嵌め合うように、切欠きまたは切込み(図示せず)を含む円形で、ドーナツ形の部材を含み得る。あるいは、切欠きまたは切込みは、スタビライザフィンに作られて、環状管理装置を収容し得る。環状管理装置はまた、推力伝達装置の接線方向部材の内部の環状の切込み内に保持されるように構成され得る。環状管理装置は、推力伝達装置に着脱自在または永続的に取り付けされ得る(図15、図16も参照)。環状管理装置の内径は、伝達装置の接線方向部材の外径と実質的に同じとするべきである。環状管理装置の外径は、容器の側壁24に密接するために、材料容器20の内径より大きくするべきである。このように、推力伝達装置が容器の側壁に沿って移動すると、容器の側壁に沿って蓄積したあらゆる材料49(図4)が、容器の底部26に向かって動かされ、排出流路55を通って、そして好ましくは材料マニホールド45から出る。環状管理装置のための好適な材料には、推力伝達装置と同じ材料、ならびに皮革、天然または合成ゴムならびにブナN(ニトリル)、フッ素エラストマー、ネオプレンおよびエチレンプロピレンジエンモノマ(EPDM)などのその他のエラストマーが含まれる。 Referring now to FIGS. 7 and 8, thrust transmission device 90 may be further configured with an annular management device 103 disposed adjacent to and/or around tangential member 95 of the thrust transmission device. For example, the annular management device may include a circular, donut-shaped member that includes a notch or notch (not shown) for a secure fit over the stabilizer fins 96. Alternatively, the notch or notch may be made in the stabilizer fin to accommodate the annular management device. The annular management device may also be configured to be retained within an annular notch inside the tangential member of the thrust transmission device. The annular management device may be removably or permanently attached to the thrust transmission device (see also FIGS. 15 and 16). The inner diameter of the annular management device should be substantially the same as the outer diameter of the tangential member of the transmission device. The outer diameter of the annulus management device should be larger than the inner diameter of the material container 20 in order to fit closely to the side wall 24 of the container. Thus, as the thrust transmitting device moves along the side wall of the container, any material 49 (FIG. 4) that has accumulated along the side wall of the container is moved toward the bottom 26 of the container and through the discharge flow path 55. And preferably exit material manifold 45. Suitable materials for the annular management device include the same materials as the thrust transmission device, as well as leather, natural or synthetic rubber and other elastomers such as beech N (nitrile), fluoroelastomer, neoprene and ethylene propylene diene monomer (EPDM). Is included.

ここで図9を参照すると、再充填可能な材料移送システム110の一実施形態は、材料容器120を縦型に構成することを含む。材料容器は、本体150と、頂部122と、1つまたは2つ以上の脚部もしくは延長部分170を含む。材料容器の本体は、円筒状に構成され、脚部170に接続される下部部分152と、頂部122に接続される上部部分154とを有する。上部環状フランジ124は、頂部の下部部分156に接続される。下部環状フランジ126は、容器の本体の上部部分154に接続される。環状フランジは、本質的に円筒状の形状であり、ドーナツに似た構造を有していて、その直径はその厚みよりも非常に大きい。締め付けねじ128は、底部フランジに固定され、上部フランジ内に形成された切込みまたはスロット127の内部に在るように構成されている。頂部フランジおよび底部フランジならびに固定用のロックは、固定用のロックが所定位置にある場合、材料容器の頂部と本体との間に液密シールが維持されるように構成される。材料容器の役割に高圧または液密シールのためのその他の要求が含まれている場合には、液密シールを容易にするために、Oリング(図示せず)が、上部フランジと下部フランジとの間に配置され得る、あるいはゴムまたはその他のポリマーコーティングが、上部フランジおよび下部フランジに塗布され得る。容器の頂部を容器の本体に固定するために、ラッチ、クランプ、リフティングラグおよびダビットなどのその他の機構を用いることができる。 Referring now to FIG. 9, one embodiment of the refillable material transfer system 110 includes configuring the material container 120 in a vertical configuration. The material container includes a body 150, a top 122, and one or more legs or extensions 170. The body of the material container is cylindrically configured and has a lower portion 152 connected to the legs 170 and an upper portion 154 connected to the top 122. The upper annular flange 124 is connected to the top lower portion 156. The lower annular flange 126 is connected to the upper portion 154 of the body of the container. The annular flange is essentially cylindrical in shape and has a donut-like structure whose diameter is much larger than its thickness. Tightening screw 128 is secured to the bottom flange and is configured to reside within a notch or slot 127 formed in the top flange. The top and bottom flanges and the locking lock are configured to maintain a liquid tight seal between the top and body of the material container when the locking lock is in place. If the role of the material container includes high pressure or other requirements for a liquid tight seal, an O-ring (not shown) may be used to connect the upper and lower flanges to facilitate the liquid tight seal. Rubber or other polymer coating may be applied to the upper and lower flanges. Other mechanisms such as latches, clamps, lifting lugs and davits can be used to secure the top of the container to the body of the container.

材料容器120の頂部部分122は、半球状であり、また断面が円形であり得る。あるいは、圧力容器の頂部は、平坦、正方形または容器に課される役割に好適なその他の形状で構成され得る。孔、切欠きまたはその他のアクセスポートが容器の頂部に設けられて、ガス入口端部弁180、オーバーフローまたは圧力安全弁190、およびゲージ機構160の配置を容易にし得る。表示部164を有するゲージ160の挿入および除去を容易にするために、ねじ継手162が、容器の頂部の中央の内部に配置され得る。あるいは、頂部継手は、図1に示すスタビライザロッドまたはパイプ62、あるいは図4に示す駆動軸93を保持するために用いられ得る。 The top portion 122 of the material container 120 is hemispherical and may be circular in cross section. Alternatively, the top of the pressure vessel may be configured as flat, square or any other shape suitable for the role that the vessel is tasked with. A hole, notch or other access port may be provided at the top of the container to facilitate placement of the gas inlet end valve 180, overflow or pressure relief valve 190, and gauge mechanism 160. To facilitate insertion and removal of the gauge 160 with the indicator 164, a threaded joint 162 may be placed inside the center of the top of the container. Alternatively, the top fitting may be used to hold the stabilizer rod or pipe 62 shown in FIG. 1 or the drive shaft 93 shown in FIG.

頂部122の容器120からの取り外しを容易にするために、持ち上げ機構130を、材料容器の本体150に隣接させて設けることができる。一実施形態では、米国ミシガン州のアナーバーのRosedale Productsから入手可能な油圧ジャッキ132が用いられて、ピストンまたはロッド134を駆動して、容器の頂部の環状フランジ124を持ち上げる。アクチュエータ機構136が用いられて、油圧的、機械的または電子機械的に駆動軸134を動かして、容器の頂部を位置決めし得る。さらに、持ち上げ機構は、下部フランジ126から完全に係脱することなく蓋を持ち上げて水平に移動させることができるように構成され得る。安定化を目的として、支持フランジ138が、材料容器の本体150および持ち上げ機構130のアクチュエータ132に固定され得る。 A lifting mechanism 130 may be provided adjacent to the body 150 of the material container to facilitate removal of the top 122 from the container 120. In one embodiment, a hydraulic jack 132 available from Rosedale Products, Ann Arbor, Mich., USA is used to drive a piston or rod 134 to lift an annular flange 124 on the top of the container. An actuator mechanism 136 may be used to hydraulically, mechanically or electromechanically move the drive shaft 134 to position the top of the container. Further, the lifting mechanism may be configured to allow the lid to be lifted and moved horizontally without being fully disengaged from the lower flange 126. For stabilization purposes, a support flange 138 may be secured to the body 150 of the material container and the actuator 132 of the lifting mechanism 130.

再充填可能な材料移送システム110は、材料容器120の本体150の下側に容器の底部152に隣接させて、材料の入口兼出口マニホールド140でさらに構成され得る。例えば、パイプ144は、容器の底部に接続され得る、またT字形(T継手)部分146を含み得る。T字形(T継手)部分146は、一端146が閉鎖され、かつT継手の第2の部分で排出機構148に接続される。材料マニホールドの排出部分は、ボールバルブおよびアクチュエータ機構142をさらに含み得る。容器を充填したり空にしたりするためのホースおよびパイプへの接続のために、カムおよび溝カプラまたはその他の業界固有の機構を材料マニホールドの出口に設けることができる。材料排出マニホールドをさらに保護するために、プラスチック、金属またはその他の好適な材料のシールド(図示せず)を、脚部170または材料容器120を支持しているその他の延長部分の周りに設けることができる。同様に、表示機構160、ガス入口180および圧力解放もしくは材料排出装置190を保護するために、保護シールド(図示せず)が、容器の頂部122の上部部分の周りに形成され得る。最上部を取り囲んでいる保護機構には、表示部164およびガス弁180へのアクセスのために切欠きを設けることができる。 The refillable material transfer system 110 may be further configured with a material inlet and outlet manifold 140 below the body 150 of the material container 120 and adjacent the container bottom 152. For example, the pipe 144 may be connected to the bottom of the container and may include a T-shaped (T-joint) portion 146. The T-shaped (T-joint) portion 146 is closed at one end 146 and is connected to the ejection mechanism 148 at the second portion of the T-joint. The exhaust portion of the material manifold may further include a ball valve and actuator mechanism 142. Cam and groove couplers or other industry-specific features can be provided at the outlet of the material manifold for connection to hoses and pipes for filling and emptying containers. To further protect the material discharge manifold, a shield (not shown) of plastic, metal or other suitable material is provided around the leg 170 or other extension supporting the material container 120. it can. Similarly, a protective shield (not shown) may be formed around the top portion of the top 122 of the container to protect the indicator mechanism 160, the gas inlet 180 and the pressure relief or material ejection device 190. The protective mechanism surrounding the top can be provided with notches for access to the indicator 164 and the gas valve 180.

再充填可能な材料移送システム110は、様々な量の材料42および様々な圧力の高圧ガス31を保持するように構成され得る。例えば(図1および図4も参照)、容器120の頂部122および本体150を寸法決めし、かつリテーナ61、91およびアレスタ73、99を構成して、内部材料空間40が、例えば、55、150、300または600ガロン(2.3立方メートル)の流体またはその他の材料を収容するようにし得る。一定のガス圧の運転モードでは、当業者は、不要な実験を行うことなく高圧ガスを収容するために必要な容器の容積を決定し得る。特定のガス量で容器をあらかじめ満たすことを含む運転モードは、以下の通りに進行する。
(a)空のときに材料を分配するために必要とする絶対的な最終圧力(P)を判定する。
(b)この絶対的な圧力(P)に、容器の満液容積(V)を乗じて、本明細書においてPV定数と称する値を得る。
(c)全容器を予め満たすときの絶対圧力の値を判定する。
(d)PV定数を、予め満たすときの絶対圧力で除して、高圧ガスを収容するために必要な容器の容積を判定する。
The refillable material transfer system 110 may be configured to hold varying amounts of material 42 and varying pressures of the high pressure gas 31. For example (see also FIGS. 1 and 4), the top 122 and body 150 of the container 120 are dimensioned and the retainers 61, 91 and arresters 73, 99 are configured so that the internal material space 40 is, for example, 55, 150. , 300 or 600 gallons (2.3 cubic meters) of fluid or other material. In a constant gas pressure mode of operation, one of ordinary skill in the art can determine the volume of vessel needed to contain the high pressure gas without undue experimentation. The operating mode, which involves prefilling the container with a specific gas volume, proceeds as follows.
(A) Determine the absolute final pressure (P) required to dispense material when empty.
(B) This absolute pressure (P) is multiplied by the full liquid volume (V) of the container to obtain a value referred to herein as the PV constant.
(C) Determine the absolute pressure value when all containers are filled in advance.
(D) The PV constant is divided by the absolute pressure when it is filled in advance to determine the volume of the container required to contain the high pressure gas.

2つの円錐を有する推力伝達装置60、90が、材料容器20、120に用いられる場合、接線方向部材69、95の外径(冠部68、94およびスラスタ71、97の最大直径)は、材料容器の側壁24の内径よりもいくらか小さく構成される。再充填可能な材料移送システムは、意図される役割に応じてスケールアップまたはスケールダウンされ得る。役割は、小型の携帯式システムから、大型の貨物トラックあるいはトレーラに取り付けられるシステムにおよび得る。本発明は、1マイクロリットル未満の量の材料および少なくとも何万リットルもの材料を移動させる、きわめて小さい(マイクロ、ナノサイズの)ものからきわめて大きい材料移送システムに適用可能であることが予想される。容器分野の当業者は、適切な容器の幾何学的形状、材料およびその他の特徴を不要な実験を行わずとも決定し得る。同様に、材料移送分野の当業者は、適切な推力伝達装置の幾何学的形状、材料およびその他の特徴を不要な実験を行わずとも決定し得る。再充填可能な材料移送システムに有限な体積のガスが充填され、かつガス供給源に接続されない場合、材料移送分野の当業者は、適切な最小ガス圧を不要な実験を行わずとも決定し得る。さらに、ガス取り扱い分野の当業者は、適切な初期ガス圧およびガス容積を不要な実験を行わずとも決定し得る。以下は、再充填可能な原材料移送システムのいくつかの実施例における寸法である。 When a thrust transmission device 60, 90 having two cones is used in the material container 20, 120, the outer diameter of the tangential members 69, 95 (the maximum diameter of the crowns 68, 94 and the thrusters 71, 97) is It is constructed to be somewhat smaller than the inner diameter of the side wall 24 of the container. The refillable material transfer system can be scaled up or down depending on its intended role. Roles can range from small portable systems to systems that are mounted on large freight trucks or trailers. It is envisioned that the present invention is applicable to very small (micro, nano-sized) to very large material transfer systems that move material in quantities of less than 1 microliter and at least tens of thousands of materials. One of ordinary skill in the container art can determine the appropriate container geometry, materials, and other characteristics without undue experimentation. Similarly, one of ordinary skill in the material transfer arts can determine the appropriate thrust transfer device geometry, materials, and other features without undue experimentation. If the refillable material transfer system is filled with a finite volume of gas and is not connected to a gas source, one skilled in the material transfer art can determine an appropriate minimum gas pressure without undue experimentation. .. Further, one of ordinary skill in the gas handling arts can determine the appropriate initial gas pressure and gas volume without undue experimentation. The following are dimensions in some examples of refillable raw material transfer systems.

実施例1−自動車ボディ用シール材の分配器
分配容積:1.9ガロン(432立方インチ、7.1リットル)
容器
頂部:平坦
底部:平坦
内径:6.5インチ(16.5cm)
内側の高さ:14.5インチ(36.8cm)
満液容積:2.1ガロン(481立方インチ、7.9リットル)
材料:アルミニウム
推力伝達装置
頂部:平坦
底部:120度の円錐
底部突出部:なし
接線方向の直径:6.25インチ(15.9cm)
接線方向の高さ:1.0インチ(2.5cm)
材料:アルミニウム
Example 1-Distributor of Automotive Body Sealant Distributing Volume: 1.9 gallons (432 cubic inches, 7.1 liters)
Container top: Flat bottom: Flat inner diameter: 6.5 inches (16.5 cm)
Inner height: 14.5 inches (36.8 cm)
Full volume: 2.1 gallons (481 cubic inches, 7.9 liters)
Material: Aluminum Thrust Transmission Top: Flat Bottom: 120 Degree Cone Bottom Protrusion: None Tangent Diameter: 6.25 inches (15.9 cm)
Tangential height: 1.0 inch (2.5 cm)
Material: Aluminum

実施例2−自動車ボディ用消音材の分配器
分配容積:21.7ガロン(5,013立方インチ、82.1リットル)
容器
頂部:2:1半楕円体
底部:2:1半楕円体
内径:15.5インチ(39.4cm)
直線シェル高さ:32.1インチ(81.5cm)
満液容積:34.3ガロン(7,929立方インチ、129.9リットル)
材料:ステンレス鋼
推力伝達装置
頂部:2:1半楕円体
底部:2:1半楕円体
底部突出部:直径3.0インチ(7.6cm)、高さ2.5インチ(6.4cm)
接線方向の直径:14.0インチ(35.6cm)
接線方向の高さ:5.0インチ(12.7cm)
材料:ステンレス鋼
Example 2-Distributor of sound deadening material for automobile body Distributing volume: 21.7 gallons (5,013 cubic inches, 82.1 liters)
Container top: 2:1 semi-ellipsoid Bottom: 2:1 semi-ellipsoid Inner diameter: 15.5 inches (39.4 cm)
Straight shell height: 32.1 inches (81.5 cm)
Full volume: 34.3 gallons (7,929 cubic inches, 129.9 liters)
Material: Stainless Steel Thrust Transmission Top: 2:1 Semi-Ellipsoid Bottom: 2:1 Semi-Ellipsoid Bottom Projection: Diameter 3.0 inches (7.6 cm), Height 2.5 inches (6.4 cm)
Tangential Diameter: 14.0 inches (35.6 cm)
Tangential height: 5.0 inches (12.7 cm)
Material: stainless steel

推力伝達装置60、90、200および300の接線方向部材69、95、230、232、234、236、330、332、334、346、348の、材料容器20、120の側壁24に対する近接度は、中でも、材料42の性質に依存する。近接度の範囲は、0.2から1.0インチ(0.5から2.5cm)である。接線方向部材69、95、230、232、234、236、330、332、334、346、348の高さは、中でも、材料の性質および容器20,120の寸法に依存する。高さの範囲は、0から12インチ(30.5cm)である。円錐形の冠部68、94は、中でも、材料の性質に依存する定義角を有している。この角度の範囲は、90から180度であり得る。スラスタ71、97、210、212、214、215のファルクラムは、中でも、材料の性質に依存する定義角度215を有し、この範囲は、90から180度であり得る。スラスタチップ98、220は、中でも、材料の性質に依存する定義角225を有し、この範囲は、30から180度未満であり得る。 The proximity of the tangential members 69, 95, 230, 232, 234, 236, 330, 332, 334, 346, 348 of the thrust transmission devices 60, 90, 200 and 300 to the sidewall 24 of the material container 20, 120 is: Above all, it depends on the properties of the material 42. The proximity range is 0.2 to 1.0 inches (0.5 to 2.5 cm). The height of the tangential members 69, 95, 230, 232, 234, 236, 330, 332, 334, 346, 348 depends, among other things, on the nature of the material and the dimensions of the container 20,120. The height range is 0 to 12 inches (30.5 cm). The conical crowns 68, 94 have, among other things, a defined angle that depends on the nature of the material. The range of this angle may be 90 to 180 degrees. The fulcrum of the thrusters 71, 97, 210, 212, 214, 215 has, inter alia, a defined angle 215 depending on the nature of the material, which range may be 90 to 180 degrees. Thruster chips 98, 220 have, among other things, a defined angle 225 depending on the nature of the material, which range may be 30 to less than 180 degrees.

ここで図10および図11を参照すると、推力伝達装置200は、異なる粘度を有する様々な流体で用いるために適合され得る。伝達装置のスラスタ部分210は、円錐形あるいは錐台形で中空の装置として構成され得る。複数の接線方向部材230は、伝達装置のスラスタ部分に隣接して配置するように構成され得る。例えば、接線方向部材232、234、236は、それらの高さ(厚み)がそれらの直径よりも著しく小さい縦横比を有する円板状あるいは円筒状の形であり得る。接線方向部材は、互いに積み重ねて、固定ロッド250またはその他の好適な機構を用いてスラスタ部分に固定され得る。固定ロッドは、頂部継手254を用いて板に着脱自在に取り付けされ得、またその第2の(底部の)端部252で円錐形のスラスタ210の底部214に固定され得る。一実施形態では、固定ロッドは、接線方向部材の孔もしくは穴256内、およびスラスタのパイプあるいは導管258内に配設される。 Referring now to FIGS. 10 and 11, thrust transfer device 200 may be adapted for use with various fluids having different viscosities. The thruster portion 210 of the transmission device can be configured as a conical or frustum-shaped hollow device. The plurality of tangential members 230 may be configured to be located adjacent the thruster portion of the transmission device. For example, the tangential members 232, 234, 236 can be disc-shaped or cylindrical in shape with an aspect ratio whose height (thickness) is significantly smaller than their diameter. The tangential members may be stacked on top of each other and secured to the thruster portion using a securing rod 250 or other suitable mechanism. The fixation rod may be removably attached to the plate using a top fitting 254 and may be fixed at its second (bottom) end 252 to the bottom 214 of the conical thruster 210. In one embodiment, the fixation rods are disposed in holes or holes 256 in the tangential members and in pipes or conduits 258 in the thrusters.

伝達装置200の粘稠流体または粘性流体内への貫入は、スラスタ210の下部部分214に取り付けられる貫入チップ220の追加によって補助され得る。これまで説明したように、スラスタチップは、円錐形(断面では三角形)、とがらせていない、正方形またはその他の好適な形状であり得る。スラスタチップは、溶接、ねじ機構によってチップをスラスタに取り付けるための、あるいはチップを固定ロッド250に取り付けるためのアダプタ222を含み得る。円錐形スラスタのポート264および接線方向部材の管腔または穴262が用いられて、バラストを追加するための円錐形スラスタの中空部分へのアクセスを提供し得る。キャップ260が最も外側の接線方向部材に配設されて、バラストの充填および除去のためのポートを覆い得る。推力伝達装置が加圧される再充填可能な材料移送システムに用いられる場合、材料移送装置を加圧できるように、穴または孔280が、穿設される、またはその他の方法で接線方向要素に形成され得る。 Penetration of the transmission device 200 into a viscous or viscous fluid may be aided by the addition of a penetrating tip 220 attached to the lower portion 214 of the thruster 210. As explained above, the thruster tip can be conical (triangular in cross section), blunt, square or any other suitable shape. The thruster tip may include an adapter 222 for attaching the tip to the thruster by welding, a screw mechanism, or for attaching the tip to the fixed rod 250. Conical thruster port 264 and tangential member lumen or hole 262 may be used to provide access to the hollow portion of the conical thruster for adding ballast. A cap 260 may be disposed on the outermost tangential member to cover the port for ballast filling and removal. When the thrust transfer device is used in a pressurized refillable material transfer system, a hole or hole 280 is drilled or otherwise in the tangential element to allow the material transfer device to be pressurized. Can be formed.

推力伝達装置200はまた、スタビライザ機構240を含み得る。例えば、3つの安定化フィン242、244、246は、最も外側の接線方向部材232に固定されて、推力伝達装置のスラスタ210が材料容器20、120内で動くときに、これが傾斜することを防止し、なんらかの方法で安定化し得る。スタビライザフィンは、1つまたは2つ以上のフランジ243、245、247を追加することにより、推力装置の上部の接線方向部材232に溶接、ボルト締め、ねじ込みおよび永続的もしくは着脱自在に固定され得る。スタビライザフィンは、接線方向部材の周辺の外側に延びるように構成されて、スタビライザの最も外側の部分が材料容器内部の側壁に隣接するようにする。あるいは、スタビライザフィンは、図4〜図6に示すように、接線方向部材のうちの1つまたは2つ以上に取り付けられ得る。 The thrust transmission device 200 may also include a stabilizer mechanism 240. For example, three stabilizing fins 242, 244, 246 are secured to the outermost tangential member 232 to prevent thruster thruster 210 from tilting as it moves within material container 20, 120. And can be stabilized in some way. The stabilizer fins may be welded, bolted, screwed and permanently or removably secured to the tangential member 232 at the top of the thruster by adding one or more flanges 243, 245, 247. The stabilizer fins are configured to extend outside the perimeter of the tangential member such that the outermost portion of the stabilizer is adjacent to the sidewall inside the material container. Alternatively, the stabilizer fins may be attached to one or more of the tangential members, as shown in Figures 4-6.

ここで図12、図13および図14を参照すると、推力伝達装置300は、図1〜図8に示す2つの円錐を有する形状以外の様々な構造に製作され得る。例えば、伝達装置のスラスタ部分310および伝達装置の冠部部分315は、半球状または半楕円状の形状であり得る。そのような半球状または楕円状の形状は、冷間加工、加熱修整または鋳造によってより容易に製造され得る。同様に、様々な合金および金属を用いる射出成形プロセスが実施されてもよい。 Referring now to FIGS. 12, 13 and 14, thrust transmission device 300 can be made in a variety of structures other than the two-cone shape shown in FIGS. For example, the transmitter thruster portion 310 and the transmitter crown portion 315 can be hemispherical or semi-elliptical in shape. Such hemispherical or elliptical shapes can be more easily manufactured by cold working, heat modifying or casting. Similarly, injection molding processes using various alloys and metals may be performed.

図12に示すように、伝達装置300は、材料容器内部の側壁と平行であるために、実質的に接線方向の部分330を有し得る。したがって、伝達装置のスラスタまたは下部部分310は、接線部分332を含み、伝達装置の上部部分315は、接線部分334を含み得る。伝達装置の両半分は、溶接部340で接合されてもよいし、または両半分を互いに永久的または着脱自在に締結するためのその他の技法を利用するのであってもよい。これまで説明したように、縦型スタビライザフィン342、344、346、348は、伝達装置の接線部分の周りに、円周方向に間隔を開けて配置され得る。参照する図面には4つのスタビライザフィンが示されているが、容器および伝達装置の直径およびその他の構成に応じて、2つ、3つ、6つまたは7つ以上のスタビライザフィンが適宜用いられ得る。 As shown in FIG. 12, the transfer device 300 may have a substantially tangential portion 330 because it is parallel to the sidewalls inside the material container. Thus, the transmitter thruster or lower portion 310 may include a tangential portion 332 and the transmitter upper portion 315 may include a tangential portion 334. Both halves of the transmission device may be joined at weld 340, or may utilize other techniques for permanently or releasably fastening the halves together. As described above, the vertical stabilizer fins 342, 344, 346, 348 may be circumferentially spaced about the tangent portion of the transmission device. Although four stabilizer fins are shown in the referenced figures, two, three, six or seven or more stabilizer fins may be used as appropriate, depending on the diameter and other configurations of the container and transmitter. ..

推力伝達装置300がガスで加圧される環境において用いられる場合、伝達装置の上部部分または頂部(冠部)315は、1つまたは2つ以上の孔または穴380を含んで、加圧されたガスが伝達装置の内側に入ることができるようにする。加えて、伝達装置の内部にバラストを配置するためのアクセスポート360が、伝達装置の冠部の上面上に提供され得る。これまで説明したように、バラストアクセスポートは、アクセスポート内への着脱自在な挿入のためのプラグまたはキャップを受けるように構成され得る。伝達装置の冠部はまた、スタビライザパイプ62(図1)または駆動軸93(図4)の挿入のために、継手、フランジまたはその他の部材350で構成され得る。レベル指示装置(図17、図18)を収容する推力伝達装置を構成するために、パイプまたはその他のチューブが、冠部継手からスラスタ部分310の底面付近へと延在するように構成され得る。図12に示すように、スラスタ部分はまた、円筒状の突出部またはフランジ320で構成され得、これは、位置決め装置サブアセンブリ600(図18)を収容するために用いられ得る保持機構322を受けるための継手として構成される。スラスタ継手はまた、材料への貫入を容易にするため、かつきわめて高粘度の流体が、容器20、120の出口流路55および材料マニホールド45、140を通って移動するための貫入チップとして働き得る。したがって、スラスタチップ(突出部320)の直径は、出口流路55の直径とほぼ同じとするべきである。 When the thrust transfer device 300 is used in a gas-pressurized environment, the transfer device top portion or top (crown) 315 includes one or more holes or holes 380 and is pressurized. Allow gas to enter inside the transmission. In addition, an access port 360 for positioning the ballast inside the delivery device may be provided on the top surface of the delivery device crown. As previously described, the ballast access port can be configured to receive a plug or cap for removable insertion into the access port. The crown of the transmission device may also consist of a fitting, flange or other member 350 for insertion of the stabilizer pipe 62 (Fig. 1) or drive shaft 93 (Fig. 4). A pipe or other tube may be configured to extend from the crown joint near the bottom surface of the thruster portion 310 to configure a thrust transmitting device that houses a level indicating device (FIGS. 17, 18). As shown in FIG. 12, the thruster portion may also consist of a cylindrical protrusion or flange 320, which receives a retaining mechanism 322 that may be used to house the positioner subassembly 600 (FIG. 18). Configured as a joint for. The thruster joint may also serve as a penetration tip for facilitating penetration of the material and for the very viscous fluid to move through the outlet channel 55 of the container 20, 120 and the material manifold 45, 140. .. Therefore, the diameter of the thruster tip (projection 320) should be approximately the same as the diameter of the outlet channel 55.

材料容器の内部への材料伝達装置300の挿入および取り外しを助けるために、穴352または同様の機構が、冠部315上の上部継手350に形成され得る。例えば、図13に示すように、2つの穴352が、継手を横切る直線上に貫設されて、これらの開口にチェーンまたはワイヤが穴に通されて、推力伝達装置を圧力容器から引き上げるようにし得る。これまで説明したように、伝達装置は、移送システムに用いる材料に適合する任意の好適な金属、合金、プラスチックまたはその他のポリマーから製作され得る。 Holes 352 or similar features may be formed in the top fitting 350 on the crown 315 to aid in the insertion and removal of the material transfer device 300 within the material container. For example, as shown in FIG. 13, two holes 352 may be provided in a straight line across the fitting such that a chain or wire may be passed through the holes to pull the thrust transmission device out of the pressure vessel. obtain. As explained above, the transmission device may be made of any suitable metal, alloy, plastic or other polymer that is compatible with the materials used in the transfer system.

ここで図15および図16を参照すると、半球状(半楕円状)の伝達装置300(図11)は、環状管理装置400で構成されて、材料容器内部の側壁上に蓄積した材料の除去を助け得る。環状管理装置は、天然もしくは合成ゴム、エラストマーポリマー、または容器の内外に移送される材料に適合するその他の好適な材料から形成される環状部材410を含む。環状管理装置は、環状部材に固定された1つまたは2つ以上の水平フランジ420をさらに含み得る。水平フランジは、止めコック442、444、446、448またはその他のガス抜き機構を収容するためのポート452、454、456、458を含んで、伝達装置が材料容器の頂部から底部(第1の端部から第2の端部)へと移動するときに、伝達装置の下に捕捉されたガスまたは空気が解放されるようにし得る。水平フランジは、ボルトおよびナット470またはその他の好適な締結手段によって環状部材に固定され得る。あるいは、環状部材は、フランジに、あるいは直接伝達装置の冠部に接着またはその他の方法で接合され得る。フランジの垂直部分は、溶接またはその他の方法で水平フランジと共に形成され得、そして、ボルトおよびナット460またはその他の好適な締結手段によって伝達装置に取り付けられ得る。環状管理装置は、推力伝達装置に、固定的または着脱自在に固定され得る。 Referring now to FIGS. 15 and 16, a hemispherical (semi-elliptical) transmission device 300 (FIG. 11) is configured with an annular management device 400 to remove material accumulated on sidewalls inside the material container. Can help. The annular management device includes an annular member 410 formed of natural or synthetic rubber, an elastomeric polymer, or other suitable material that is compatible with the material being transferred in and out of the container. The annular management device may further include one or more horizontal flanges 420 secured to the annular member. The horizontal flange includes ports 452, 454, 456, 458 for accommodating stopcocks 442, 444, 446, 448 or other degassing mechanism so that the transmission device may be from the top to the bottom (first end) of the material container. The gas or air trapped under the transfer device may be released as it travels from the section to the second end). The horizontal flange may be secured to the annular member by bolts and nuts 470 or other suitable fastening means. Alternatively, the annular member may be glued or otherwise joined to the flange or directly to the crown of the transmission device. The vertical portion of the flange may be welded or otherwise formed with the horizontal flange and then attached to the transmission by bolts and nuts 460 or other suitable fastening means. The annular management device can be fixedly or removably fixed to the thrust transmission device.

ここで図17を参照すると、再充填可能な材料移送システムは、レベル指示装置500を含み得る。接触および非接触の液位装置などの多くのタイプの液位計が、材料移送システムに組み込まれ得る。接触式および非接触式の液位装置は、例えば、容器重量式装置(秤)、容器ガス圧力式装置(圧力計)、リニアおよびロータリエンコーダ装置(テープゲージ)、波動式装置(レーザ、磁歪、高周波、および超音波)、磁気結合式装置(指示ロッドおよびテープ)、変位式装置(リミットおよび近接スイッチ)、材料流量式装置(流量積算計)、光学式装置(光ファイバ、光電性、および視覚)、ガスと材料との界面装置(浮力、電気容量、導電率、差圧、および差温)および原子核装置(放射性同位体)である。本明細書に説明される推力伝達装置と共に使用するために好適な1つのシステムは、米国コネティカット州プレインビルのGEMS Sensors,Inc.から入手可能である。このような装置は、推力伝達装置(図12参照)のアダプタパイプまたは中央の管腔内に配設され得るステム520を含む。ステムは、材料容器の外側から見えるハウジング560内のマイクロプロセッサに接続された、磁気リードスイッチまたはその他のレベル指示器を含み得る。ねじ継手540またはその他の固定装置は、レベル指示システムを図12に示す推力伝達装置300の上部フランジ350に取り付けるために使用され得る。ハウジングは、特定の寸法の材料容器と共に使用するために構成され得る、プログラム可能なマイクロプロセッサ(図示せず)およびデジタルディスプレイ564などのその他の電子機器を含み得る。システムのハウジング560は、ポリマー、複合材、その他の合成材料、あるいはカリフォルニア州ノースヒルのMoore Industries International,Inc.から入手可能なより丈夫な金属または合金の構造物から製作され得る。 Referring now to FIG. 17, the refillable material transfer system may include a level indicating device 500. Many types of level gauges, such as contact and non-contact level devices, can be incorporated into the material transfer system. Contact and non-contact liquid level devices include, for example, container weight type devices (scales), container gas pressure type devices (pressure gauges), linear and rotary encoder devices (tape gauges), wave type devices (lasers, magnetostriction, High frequency and ultrasonic), magnetically coupled devices (indicator rods and tapes), displacement devices (limit and proximity switches), material flow devices (flow integrators), optical devices (optical fiber, photoelectric and visual) ), gas-material interface devices (buoyancy, capacitance, conductivity, differential pressure, and differential temperature) and nuclear devices (radioisotopes). One suitable system for use with the thrust transmission devices described herein is GEMS Sensors, Inc. of Plainville, Conn., USA. Available from. Such a device includes a stem 520 that may be disposed within an adapter pipe or central lumen of a thrust transmission device (see Figure 12). The stem may include a magnetic reed switch or other level indicator connected to a microprocessor within the housing 560 visible from the outside of the material container. A threaded joint 540 or other fastening device may be used to attach the level indicating system to the upper flange 350 of the thrust transmission device 300 shown in FIG. The housing may include a programmable microprocessor (not shown) and other electronics such as a digital display 564 that may be configured for use with a particular size material container. The system housing 560 may be a polymer, composite, or other synthetic material, or from Moore Industries International, Inc. of North Hill, California. Can be made from stronger metal or alloy structures available from

ここで図18を参照すると、ステム520内の磁気センサを作動させるために、位置決め装置サブアセンブリ600が、図11に示す推力伝達装置300内で位置決めするために構成され得る。サブアセンブリは、磁気位置決め装置(磁気アクチュエータ)640を収容するための外側ハウジング620を含むが、これは、円筒状または卵形であり得る。ねじ式キャップまたはその他の継手660は、ハウジングの片側に構成されて、推力伝達装置上のアダプタ322またはその他の機構に固定されるようにする。ハウジングキャップは、孔または管腔680を含んで、ステム520が、位置決め装置サブアセンブリを通過することができるようにし得る。同様に、位置決め装置は、中央管腔690内に構成されて、ステムが位置決め装置内側に摺動自在に配設され得るようにする。加えて、位置決め装置サブアセンブリは、ステムから材料堆積物を取り除くための洗浄機構(図示せず)を含み得る。使用時、容器内で材料レベルが増加すると、位置決め装置サブアセンブリ(磁気アクチュエータ)を保持している伝達装置は、ステムを持ち上げてステムの中に含まれるセンサを作動させる。位置決め装置(磁気アクチュエータ)がステム上の最も高い位置に接近すると、装置上のディスプレイ564は、100パーセントまたは容器が満杯であることを示すなんらかのその他の指示を示すように校正される。レベル指示装置500は、材料高さ、重量または体積を適宜示すように校正され得る。同様に、容器から材料が排出されるにつれて、伝達装置が容器の底部に接近して、磁気アクチュエータをステム上の最も低い位置に接近させ、その結果、レベル計は、材料の高さ、重量または体積の減少を表示する。 Referring now to FIG. 18, a positioner subassembly 600 may be configured for positioning within the thrust transfer device 300 shown in FIG. 11 to activate a magnetic sensor within the stem 520. The subassembly includes an outer housing 620 for housing a magnetic positioning device (magnetic actuator) 640, which can be cylindrical or oval. A threaded cap or other fitting 660 is configured on one side of the housing to secure to an adapter 322 or other mechanism on the thrust transmitting device. The housing cap may include a hole or lumen 680 to allow the stem 520 to pass through the positioner subassembly. Similarly, the positioner is configured within the central lumen 690 to allow the stem to be slidably disposed inside the positioner. In addition, the positioner subassembly may include a cleaning mechanism (not shown) for removing material deposits from the stem. In use, as the material level in the container increases, the transmitter holding the positioner subassembly (magnetic actuator) lifts the stem and activates the sensor contained within the stem. When the positioner (magnetic actuator) approaches the highest position on the stem, the display 564 on the device is calibrated to show 100 percent or some other indication that the container is full. The level indicator 500 can be calibrated to indicate material height, weight or volume as appropriate. Similarly, as the material is ejected from the container, the transmission device approaches the bottom of the container, causing the magnetic actuator to approach the lowest position on the stem, so that the level meter causes the material height, weight or Display the decrease in volume.

図19は、図4の材料移送システムの別の実施形態を示しており、ここでは、境界層抑制材料701が、容器内の選択された接液面に塗布されている。境界層抑制材料701の図は、原寸に比例しておらず、むしろ本発明の説明のために大幅に拡大されていることを理解されたい。材料移送システムの内面上の接液面は、側壁24と、アレスタ73と、スラスタ71と、排出流路55と、接線方向部材69と、貫入チップ98とを含み得る。流体42と接触するその他の表面および要素もまた、接液面とみなされ得る。好適な実施形態では、すべての接液面は、移動する流体と、材料移送システムの静止している内面(ならびに推力伝達装置、総称して「境界層界面」)との間にある境界層を抑制する材料でコーティングされる。本発明は、再充填可能な材料移送システムの境界層界面と、流体との間における境界層に作用して、システムの性能を改善する。境界層を抑制することは、材料移送システムの内面と、流体との間における比較的大きい幾何学的な表面積に影響を及ぼすことから、本発明は、全エネルギー効率を著しく改善し、流体をシステムの内外に移動するために要するエネルギーを減らす。 FIG. 19 illustrates another embodiment of the material transfer system of FIG. 4 in which a boundary layer control material 701 is applied to selected wetted surfaces in the container. It should be understood that the illustration of the boundary layer constraining material 701 is not to scale and is rather greatly enlarged for purposes of describing the present invention. The wetted surface on the inner surface of the material transfer system may include sidewalls 24, arresters 73, thrusters 71, drainage channels 55, tangential members 69, and penetrating tips 98. Other surfaces and elements that contact the fluid 42 may also be considered wetted surfaces. In a preferred embodiment, all wetted surfaces have a boundary layer between the moving fluid and the stationary inner surface of the material transfer system (as well as the thrust transfer device, collectively the "boundary layer interface"). Coated with suppressive material. The present invention acts on the boundary layer between the refillable material transfer system boundary layer interface and the fluid to improve system performance. Since suppressing the boundary layer affects the relatively large geometric surface area between the interior surface of the material transfer system and the fluid, the present invention significantly improves overall energy efficiency and improves fluid flow to the system. Reduces the energy required to move in and out of.

様々なシステムでよく用いられ得る、内面を有する多数の部品のリストに含まれるのは、アクセスフランジ、アクセスマニホールド、アクセスパイプ、アクセスポート、アダプタ、環状部材、環状管理装置、アレスタ、アセンブリ、バラストプラグ(キャップ)、玉型弁およびアクチュエータ機構、孔または穴(bores or holes)、孔または管腔(bore or lumen)、底部、底部端部、底部部分、底部領域、キャップ、洗浄機構、部品、円錐スラスタ、円錐スラスタ部分、容器、継手、フランジまたはその他の部材、冠部、冠部部分、2つの円錐を有する形状またはその他の形状の推力伝達装置、排出機構、過剰材料排出ライン、出口流路、上げ底部分、フィッティング、フランジ、ガス空間、熱伝達領域、熱伝達要素、穴または孔(hole or bore)、内部材料空間、内部、蓋、レベル指示装置、レベル計(level indicator,level instrument)、下部環状フランジ、下部部分、管腔(lumen)、管腔または穴(lumens or holes)、本体、マニホールド、手動操作解放弁または圧力解放弁、材料容器、材料収容容器、材料出口マニホールド、材料の入口兼出口開口、材料入口、材料の入口兼出口マニホールド、材料入口マニホールド、材料マニホールド、材料出口、材料排出流路、材料出口マニホールド、材料空間、材料移送装置、材料容器、方法終了マニホールド、一方の端部、開口、Oリング、最も外側の接線方向部材、外側ハウジング、出口、排出流路、オーバーフローアーム、溢れ解放弁または圧力解放弁、貫入チップまたは突出部、貫入チップ、パイプまたは導管、ポート、位置決め装置サブアセンブリ、圧力解放装置または材料排出装置、圧力容器、着脱容易な(カムおよび溝)継手、再充填可能な材料移送システム、リテーナ、保持機構、ロッド、固定ロッド、シール、側壁、スタビライザフィン、スタビライザ機構、スタビライザロッドまたはパイプ、スタビライザロッド(パイプ)、スタビライザパイプ、スタビライザ、安定化フィン、安定化パイプまたはロッド、ステム、止めコック、接線方向部材、接線方向部分、スラスタ、スラスタ部分、スラスタチップ、頂部、伝達装置、移送システム、切頭部分、T字形(T継手)部分、上部環状フランジ、上部継手、上部または頂部部分(冠部)、上部部分、上部領域、バルブ、孔(vent)、孔または穴(vents or holes)、垂直安定化要素、容器、壁、幅広端部である。 Included in the list of numerous components with internal surfaces that are often used in various systems are access flanges, access manifolds, access pipes, access ports, adapters, annular members, annular management devices, arresters, assemblies, ballast plugs. (Caps), valve and actuator mechanisms, holes or holes, holes or lumens, bottoms, bottom ends, bottom parts, bottom regions, caps, cleaning mechanisms, parts, cones Thrusters, conical thruster parts, vessels, fittings, flanges or other members, crowns, crown parts, two cone shaped or other shaped thrust transmission devices, discharge mechanisms, excess material discharge lines, outlet channels, Raised bottom part, fitting, flange, gas space, heat transfer area, heat transfer element, hole or hole, inner material space, inside, lid, level indicator, level instrument, lower part Annular flange, lower part, lumen, lumens or holes, body, manifold, manually operated release valve or pressure release valve, material container, material storage container, material outlet manifold, material inlet and Outlet opening, material inlet, material inlet/outlet manifold, material inlet manifold, material manifold, material outlet, material discharge flow path, material outlet manifold, material space, material transfer device, material container, method end manifold, one end , Openings, O-rings, outermost tangential members, outer housings, outlets, discharge channels, overflow arms, overflow relief or pressure relief valves, penetration tips or protrusions, penetration tips, pipes or conduits, ports, positioning devices Subassemblies, Pressure Relief or Material Ejectors, Pressure Vessels, Removable (Cam and Groove) Fittings, Refillable Material Transfer Systems, Retainers, Retention Mechanisms, Rods, Fixed Rods, Seals, Sidewalls, Stabilizer Fins, Stabilizers Mechanism, stabilizer rod or pipe, stabilizer rod (pipe), stabilizer pipe, stabilizer, stabilizing fin, stabilizing pipe or rod, stem, stopcock, tangential member, tangential part, thruster, thruster part, thruster tip, top part , Transfer device, transfer system, truncated part, T-shaped (T-joint) part, upper annular flange, upper joint, upper or top part Minutes (crowns), upper parts, upper regions, valves, vents, vents or holes, vertical stabilizing elements, vessels, walls, wide ends.

各内面は、壁面とバルク流体との間に新しい境界層を生成するために処理またはコーティングされる。処理には、これらの表面の表面粗さ(すなわち、表面の理想表面からの垂直方向の平均偏差の程度)を変えることが含まれる。研磨(sanding)、研磨(polishing)などにより表面粗さが小さくなると、流体のこれらの表面に対する粘性もまた低下し、摩擦を減じて、粘性流体を動かす。つまり、容器の本来の内面を研磨して、これらがより平滑になるようにし、それによって、これらの表面を流れる流体を動かすために要するエネルギーを減らし、かつ容器を出入りする流体の流量を増加し得る。あるいは、エポキシコーティングを本来の内面に施して、それらをより平滑にし、バルク流体と接触する壁の平均粗さを減らし、ひいては境界層を抑制する。境界層を抑制するための別の方法は、シリコーンベースの離型剤を内面に塗布することである。離型剤は、単独で内面に塗布され得る、あるいは、離型剤を含浸させたエポキシコーティングが、本来の内面に塗布され得る。 Each inner surface is treated or coated to create a new boundary layer between the wall surface and the bulk fluid. Treatment involves altering the surface roughness of these surfaces (ie, the degree of average vertical deviation of the surfaces from the ideal surface). As surface roughness decreases due to sanding, polishing, etc., the viscosity of the fluid on these surfaces also decreases, reducing friction and moving viscous fluids. That is, the original interior surfaces of the containers are polished to make them more smooth, which reduces the energy required to move the fluid flowing over these surfaces and increases the flow rate of fluids in and out of the container. obtain. Alternatively, epoxy coatings are applied to the natural interior surfaces to make them smoother and reduce the average roughness of the walls in contact with the bulk fluid, thus suppressing the boundary layer. Another way to suppress the boundary layer is to apply a silicone-based release agent to the inner surface. The release agent may be applied to the inner surface alone, or an epoxy coating impregnated with the release agent may be applied to the original inner surface.

他方、表面粗さは、これらの表面に対する流体の粘性を高めるために増加させることもできる。例えば、容器の内面をサンドブラストで仕上げて、それらをより粗くし、流体を容器内で動かすために要するエネルギーを増やしてもよい。このことにより境界層が増加され、このことが、システムを水圧でプライミングするのに役立つ。あるいは、研磨剤を含むコーティングを本来の内面に施して、これらをより粗くしてもよく、このこともまた、システムのプライミングを助ける働きをする。システムを水圧でプライミングするために、結合剤/粘着剤を内面に施して、これらの表面上における流体の境界層を増加してもよい。結合剤/粘着剤は、単独で内面に塗布され得る、あるいは、結合剤/粘着剤を含浸させたエポキシコーティングが、本来の内面に塗布され得る。 On the other hand, the surface roughness can also be increased to increase the viscosity of the fluid on these surfaces. For example, the inner surface of the container may be sandblasted to make them rougher and increase the energy required to move the fluid within the container. This increases the boundary layer, which helps hydraulically prime the system. Alternatively, an abrasive-containing coating may be applied to the native interior surfaces to make them rougher, which also serves to aid priming of the system. To hydraulically prime the system, a binder/adhesive may be applied to the inner surface to increase the boundary layer of fluid on these surfaces. The binder/adhesive may be applied to the inner surface alone, or an epoxy coating impregnated with the binder/adhesive may be applied to the original inner surface.

容器およびその部品の接液面上における境界層を抑制するための別の方法は、本来の表面またはコーティングされた表面の輪郭線を形成し(粗くする、すなわち、表面粗さを大きくする)、離型剤を表面に塗布することであり、離型剤は、表面の谷の部分に存在し得て、表面に対する離型剤の保持を改善する。例えば、内燃機関のシリンダがホーニング加工されて、谷部分に潤滑油を保持し得るのと同様の方法で、金属製のRMTS容器は、サンドブラストで仕上げされ、植物油でコーティングされてもよい。境界層を抑制するための別の方法は、ある種の固体材料の多孔性を利用することであり、離型剤は、固体材料およびその表面の孔中に存在し得る、あるいは毛管現象により孔中に保持され得る。離型剤は、孔中に捉えられて、固体材料およびその表面における離型剤の保持を改善する。多孔性の固体材料は、システムの部品(容器の内壁、アレスタ、推力伝達装置、材料の入口兼出口マニホールドを有する第1の端部など)およびシステムの部品に施される多孔性固体材料(コーティング、ライナ、クラッドなど)であり得る。例えば、金属製のRMTS容器は、自己潤滑性の油浸ナイロンシートでライニングされ得る。 Another method for suppressing the boundary layer on the wetted surface of the container and its parts is to contour (roughen, i.e. increase the surface roughness) the original or coated surface, The release agent is applied to the surface, which may be present in the valleys of the surface to improve the retention of the release agent on the surface. For example, a metal RMTS container may be sandblasted and coated with vegetable oil in a manner similar to how an internal combustion engine cylinder may be honed to retain lubricating oil in the valleys. Another way to suppress the boundary layer is to take advantage of the porosity of certain solid materials, where the release agent may be present in the pores of the solid material and its surface, or due to capillary action. Can be retained inside. The release agent is trapped in the pores to improve the retention of the release agent on the solid material and its surface. Porous solid material refers to the parts of the system (such as the inner wall of the vessel, arrestor, thruster, first end with material inlet and outlet manifolds) and the porous solid material applied to the parts of the system (coating). , Liners, cladding, etc.). For example, a metal RMTS container can be lined with a self-lubricating oil-impregnated nylon sheet.

多孔性の固体材料であって、それらの孔中およびそれらの表面上に離型剤が入っている固体材料の例には、料理油をなじませた鋳鉄製のフライパン、Oilite(登録商標)自己潤滑性油浸青銅、および自己潤滑性油浸ナイロンが含まれる。その他の例は、多孔性の材料が、それら孔中およびそれらの表面上に離型剤を含んで、物体の性能または摩耗特性を改善する場合に見出され得る。 An example of a solid material that is porous and has a mold release agent in its pores and on their surface is a cast iron frying pan soaked in cooking oil, Oilite® self. Includes lubricious oil-immersed bronze, and self-lubricating oil-immersed nylon. Other examples can be found where the porous material includes a release agent in the pores and on their surface to improve the performance or wear properties of the object.

表面はまた、これらの表面の電気的、熱的、および波動的な抵抗力を変えるように改質され得る。例えば、シリコーンベースの導電性グリースを容器の内面に施して、電気エネルギーを流体とやりとりするために要するエネルギーを低下させ得る。容器内の流体を加熱または冷却することが求められる場合、シリコーンベースの放熱グリースを容器の内面に施して、熱エネルギーを流体とやりとりするために要するエネルギーを低下させて、流体をより良く冷却および加熱し得る。音響的に操作される材料または流体の場合には、グリセリン/グリセリンベースの音響結合媒体を容器の内面に施して、音波エネルギーを材料または流体とやりとりするために要するエネルギーを低下させて、材料をより良く撹拌し得る。 Surfaces can also be modified to alter the electrical, thermal, and wave resistance of these surfaces. For example, silicone-based conductive grease may be applied to the inside surface of the container to reduce the energy required to transfer electrical energy to the fluid. When it is desired to heat or cool the fluid in the container, a silicone-based radiating grease is applied to the inside surface of the container to reduce the energy required to transfer thermal energy to and from the fluid for better cooling and cooling. Can be heated. In the case of acoustically manipulated materials or fluids, a glycerin/glycerin-based acoustic coupling medium may be applied to the inner surface of the container to reduce the energy required to transfer sonic energy to the material or fluid, It can be stirred better.

シリコーンベースの絶縁グリースもまた、内面に施して、電気エネルギーを容器内の流体とやりとりするために要するエネルギーを増加させて、流体を静電気またはその他の帯電により影響を受けないようにより良く絶縁し得る。あるいは、断熱材料を内面に施して、熱エネルギーを流体とやりとりするために要するエネルギーを増加させて、流体を冷却および加熱からより良く遮断し得る。音響的に撹拌される材料の場合には、音響粘弾性ポリマー材料を内面に施して、音波エネルギーを材料とやりとりするために要するエネルギーを増加させて、材料を撹拌からより良く遮断し得る。 Silicone-based insulating grease can also be applied to the inner surface to increase the energy required to transfer electrical energy to the fluid in the container, and better insulate the fluid from being affected by static electricity or other electrostatic charges. .. Alternatively, an insulating material may be applied to the inner surface to increase the energy required to transfer thermal energy to the fluid to better shield the fluid from cooling and heating. In the case of acoustically agitated materials, an acousto-viscoelastic polymeric material may be applied to the inner surface to increase the energy required to interact with the sonic energy to better shield the material from agitation.

再充填可能な材料移送システムの内面をその他の材料で補って、これらの表面の物理的特性を変えることができる。例えば、ある種の添加剤は、容器を出入りする材料および流体の放出および侵入を抑制する。バリアコーティングをプラスチック製の内面に施して、プラスチック面を通るガスの透過を低減し得、結果的に容器内の材料および流体の貯蔵寿命を縮め得る、空気およびガスの容器内への侵入を阻止または抑制する。 The inner surface of the refillable material transfer system can be supplemented with other materials to change the physical properties of these surfaces. For example, certain additives inhibit the release and entry of materials and fluids into and out of the container. A barrier coating can be applied to the inner plastic surface to reduce gas permeation through the plastic surface and thus prevent the ingress of air and gas into the container, which can shorten the shelf life of materials and fluids in the container. Or suppress.

本発明は、再充填可能な材料移送システムの材料および流体の取扱いにおけるエネルギー効率およびその他の性能態様を改善する。内面と、材料および流体との間における境界層に着目することによって、本発明は、それらの間における比較的大きい幾何学的な表面積を活用し、かつ本発明がこれらの表面における境界層に与える指数関数的な(表面積に起因する)作用および効果を十分に利用している。 The present invention improves energy efficiency and other performance aspects in the material and fluid handling of refillable material transfer systems. By focusing on the boundary layers between the inner surface and the materials and fluids, the present invention takes advantage of the relatively large geometric surface area between them, and the invention provides for boundary layers at these surfaces. It takes full advantage of exponential (surface area) effects and effects.

上記の様々な目的を達成するために、選抜された材料がシステムの内側の接液面に塗布されて、移動する流体の境界層に影響を与える。システムを通る粘性流体の流れに影響を与えるために使用され得る多数のタイプのコーティングが存在し、例を挙げると、ノンスティッククッキングスプレー、絶縁ゲル、シリコーン離型剤、熱伝導性グリース、Teflon(登録商標)(ポリテトラフルオロエチレン)付着防止コーティング、滑り止めコーティング、導電性グリース、離型剤コーティング、絶縁グリース、ガスバリアコーティング、粘弾性ポリマー防音材料、超音波カプラント、被覆材料、エーロゲル断熱材料を有するコーティング、撥液コーティング、シリコーン含浸(離型剤)エポキシコーティング、および粘着剤製品が含まれる。このリストは、説明のためのものであり、限定するためのものではない。 To achieve the various purposes described above, selected materials are applied to the liquid-contacting surface inside the system to affect the boundary layer of the moving fluid. There are numerous types of coatings that can be used to influence the flow of viscous fluids through the system, including non-stick cooking sprays, insulating gels, silicone mold release agents, thermally conductive greases, Teflon( (Registered trademark) (polytetrafluoroethylene) with anti-adhesion coating, anti-slip coating, conductive grease, release agent coating, insulating grease, gas barrier coating, viscoelastic polymer acoustic material, ultrasonic couplant, coating material, airgel insulation material Includes coatings, liquid repellent coatings, silicone impregnated (release agents) epoxy coatings, and adhesive products. This list is for illustration only and not for limitation.

境界層の3つの独立した要素(容器の内面、容器内に移動および格納される材料および流体の隣接(「スキン層」)表面、ならびにこれらの2つ表面の間の材料に影響を与える任意の選択された境界層)のうちの2つ以上に影響を与えることは、再充填可能な材料移送システムの性能に影響を及ぼし得る。例えば、シリコーン離型剤で含浸されたエポキシコーティングを施すことにより、RMTS内面が平滑化され、かつよく滑る離型剤が施される。本発明は、境界層(内面、材料および流体の隣接(「スキン層」)表面、ならびにこれらの2つ表面の間の任意の材料)に影響を与えて、性能を改善することの効果を強調しているが、本発明はまた、ガスおよび蒸気が存在し得る、システムのガス空間および蒸気空間に適用されてもよい。 The three independent elements of the boundary layer (the inner surface of the container, the adjacent (“skin layer”) surface of the material and fluid to be moved and stored within the container, and any material that affects the material between these two surfaces). Affecting more than one of the selected boundary layers) can affect the performance of the refillable material transfer system. For example, by applying an epoxy coating impregnated with a silicone release agent, the release agent is smoothed on the inner surface of the RMTS and is released well. The present invention emphasizes the effect of affecting the boundary layer (inner surface, adjacent material and fluid (“skin layer”) surface, and any material between these two surfaces) to improve performance. However, the present invention may also be applied to the gas and vapor spaces of a system, where gases and vapors may be present.

これを説明するために、2つの例を示す。第1のケースでは、透明なプラスチックの携帯式50ミリリットルRMTS容器を、クリーム状のピーナッツバターで試験した。この粘り気のあるピーナッツバターは、未処理のRMTS内面に付着し、RMTSでのピーナッツバターの充填および分配を遅くした。離型剤をRMTS内面に塗布した。試験の結果、すべてのその他の条件を同じにした上で、この離型剤をRMTS内面に施したことにより、ピーナッツバターの流量が10%〜20%増加したことが実証された。第2のケースでは、ステンレス鋼製の22ガロンRMTSを、ヒートセットプリンタインクで試験した。粘着性のインクは、未処理のRMTS内面に付着し、RMTSでのインクの充填および分配を一貫性のないものにした。次いで、離型剤で含浸されたコーティングをRMTS内面に塗布した。試験の結果、すべてのその他の条件を同じにした上で、この離型剤で含浸されたコーティングをRMTS内面に施したことにより、インクの流量がより一貫性のあるものになり、流量を未処理のケースよりも5%〜10%増加したことが実証された。このように、上記の例から、RMTSシステムの接液面を選択的に処理することによって、未処理の表面よりも5〜20%のシステムの性能の増加が達成され得ることが分かる。 Two examples are given to illustrate this. In the first case, a clear plastic portable 50 ml RMTS container was tested with creamy peanut butter. This sticky peanut butter adhered to the untreated RMTS inner surface, slowing the filling and dispensing of peanut butter in the RMTS. A release agent was applied to the inner surface of RMTS. The results of the tests demonstrated that the release agent was applied to the inside of the RMTS, with all other conditions being the same, to increase the flow rate of peanut butter by 10% to 20%. In the second case, a 22 gallon RMTS made of stainless steel was tested with the heatset printer ink. The sticky ink adhered to the inner surface of the untreated RMTS, making ink filling and dispensing in the RMTS inconsistent. The release agent impregnated coating was then applied to the RMTS inner surface. Testing showed that all other conditions were the same, and the RMTS inner surface was coated with this release agent-impregnated coating, resulting in a more consistent ink flow and no It was demonstrated that there was a 5%-10% increase over the treatment case. Thus, from the above example, it can be seen that by selectively treating the wetted surface of an RMTS system, a 5-20% increase in system performance over untreated surfaces can be achieved.

境界層を抑制するために容器の内壁が平滑化される場合、研磨およびサンドブラスト仕上げは、この変化を達成するための2つのオプションである。例えば、粗い「圧延仕上げ」(金属圧延機に由来する)である本来の金属の内面は、機械的に研磨されて、「超鏡面仕上げ」状態で、より平滑にされ得る。平滑化に関する規格は、ASME B46.1、表面粗さ、うねり、および模様(アメリカ機械学会)、ISO 4287 製品の幾何特性仕様(GPS)−表面性状:輪郭曲線方式−用語、定義および表面性状パラメータ、ならびにISO 4288 製品の幾何特性仕様(GPS)−表面性状:輪郭曲線方式−表面性状評価の方式および手順(国際標準化機構)に記載されている。 If the inner wall of the container is smoothed to suppress the boundary layer, polishing and sandblasting are two options to achieve this change. For example, the inner surface of the original metal, which is a rough "rolled finish" (from a metal mill), can be mechanically polished to a smoother "super-mirror finish" condition. Standards for smoothing are ASME B46.1, surface roughness, waviness and texture (American Society of Mechanical Engineers), ISO 4287 Product Geometrical Property Specification (GPS)-Surface Texture: Contour Curve Method-Terms, Definitions and Surface Texture Parameters. , And ISO 4288 product geometric property specification (GPS)-surface texture: contour curve method-surface texture evaluation method and procedure (International Organization for Standardization).

表面粗さを小さくするために、初期の表面仕上げは、「#1圧延仕上げ」および「粒度60」、「ISO N9」であり得、Ra(平均粗さ)=6.3μm(マイクロメートル)=250μin(マイクロインチ)である。粒度500(またはこれより細かい)研磨メディア(abrasive media)の研磨メディア(polishing media)が用いられて、本来の表面を研磨し、次いで、最終表面仕上げである「#8超鏡面仕上げ」および「粒度500」、「ISO N3」が得られ、Ra(平均粗さ)=0.10μm(マイクロメートル)=4μin(マイクロインチ)である。 To reduce the surface roughness, the initial surface finish can be "#1 rolling finish" and "grain size 60", "ISO N9", Ra (average roughness) = 6.3 μm (micrometer) = It is 250 μin (micro inches). A 500 media (or finer) abrasive media, a polishing media, was used to polish the original surface, and then a final surface finish of "#8 super-mirror finish" and "grain size". 500" and "ISO N3" are obtained, and Ra (average roughness)=0.10 μm (micrometer)=4 μin (microinch).

サンドブラスト仕上げの場合には、平滑な本来の金属製RMTS内面は、より粗くなるように、研磨メディアで「ニアーホワイト」にサンドブラスト仕上げされ得、それによって、以下の規格、すなわち、「Sa 2 1/2」、ISO 8501−1 塗料および関連製品を塗装する前の鋼被塗物の調整−表面清浄度の視感評価−第1部:未塗装鋼材および旧塗膜全面剥離後の鋼材のさび度および調整等級、ならびに/またはSSPC−SP 10/NACE No.2 完全清浄に準ずるブラスト(Near−White Blast Cleaning)(保護塗装協会および米国防蝕技術協会共同表面処理規格(The Society of Protective Coatings and National Association of Corrosion Engineers Joint Surface Preparation Standard))の要件を満たす。 In the case of sandblasting, the smooth original metal RMTS inner surface can be sandblasted to "near white" with abrasive media so that it is rougher, thereby allowing the following standard: "Sa 2 1/". 2", ISO 8501-1 Adjustment of steel coated object before coating paint and related products-Visual evaluation of surface cleanliness-Part 1: Unrusted steel material and rust degree of steel material after exfoliation of entire old coating film And adjustment grade, and/or SSPC-SP 10/NACE No. 2 Near-White Blast Cleaning (The Society of Protective Coatings and National Association of Associations of Associations of Energies of the Society)

境界層を抑制するための別の方法は、システムの接液面上に撥流体構造を形成することである。これらの構造は、疎水性、超疎水性、オムニフォビック(ominiphobic)、および超オムニフォビックであり得る。超オムニフォビックの説明は、Antonio Checcoらによる、「Robust Superhydrophobicity In Large−Area Nanostructured Surfaces Defined By Block−Copolymer Self Assembly」と題するAdv.Mater.2013年の記事で見ることができる。所望の効果を得るには、ブロック共重合体ベースの薄膜パターニングが用いられて、10ナノメートルに迫る形状を有する表面性状の大面積の超疎水性表面を形成する。ナノ構造の形状およびアスペクト比を調整することは、表面の濡れ性に著しく影響を与える。特に、超疎水性は、テーパ付きの円錐302の幾何形状で得られるが、円柱状の幾何形状では劣る(図20参照)。 Another way to suppress the boundary layer is to form a fluid repellent structure on the wetted surface of the system. These structures can be hydrophobic, superhydrophobic, omniphobic, and superomniphobic. An explanation of super omniphobic is described by Antonio Checco et al., "Robust Superhydrophobicity In Large-Area Nanostructured Surfaces Defined By Block-Copolymers Affixed Self." Mater. It can be found in the 2013 article. To obtain the desired effect, block copolymer-based thin film patterning is used to form a large area superhydrophobic surface with surface texture having features approaching 10 nanometers. Tuning the shape and aspect ratio of the nanostructures significantly affects the wettability of the surface. In particular, superhydrophobicity is obtained with the tapered cone 302 geometry, but inferior to the cylindrical geometry (see FIG. 20).

境界層を抑制するためのさらに別の方法は、システムの接液面に撥流体コーティングまたはフィルムを施すことである。これらのコーティングは、疎水性、超疎水性、オムニフォビック、および超オムニフォビックであり得る。これらのコーティングの例には、Rust−Oleum(登録商標)NeverWet(商標)超疎水性コーティング、http://www.rustoleum.com/product−catalog/consumer−brands/neverwet/neverwet−kit/,http://www.neverwet.com/、およびIntegrated Surface Technologies Repellix超疎水性セラミックコーティング、http://www.insurftech.com/がある。 Yet another way to suppress the boundary layer is to apply a fluid repellent coating or film to the wetted surface of the system. These coatings can be hydrophobic, superhydrophobic, omniphobic, and superomniphobic. Examples of these coatings include Rust-Oleum(R) NeverWet(TM) superhydrophobic coating, http://www. rustoleum. com/product-catalog/consumer-brands/neverwet/neverwet-kit/, http://www. neverwet. com/, and Integrated Surface Technologies Repellix superhydrophobic ceramic coating, http://www. insurftech. com/ is available.

本発明の特定の形態を材料移送システムのある実施形態に関して図示しかつ説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなしに様々な修正がなされ得ることも当業者には明らかである。より詳細には、本発明が開示された装置を形成するためのいかなる特定の方法にも限定されないことは明らかであるはずである。本発明のある態様を、流体およびその他の特定の材料と共に利用するという観点から本明細書に図示しかつ説明してきたが、再充填可能な材料移送システムおよび推力伝達装置が、本明細書で具体的に議論されていない多くの材料と共に使用され得ることは、当業者には明らかである。さらに、特定のサイズおよび寸法、用いる材料などについて本明細書において説明してきたが、それらは単なる例として提供されている。その他の修正および改良が、本発明の範囲から逸脱することなくなされ得る。したがって、本発明は、添付の請求の範囲による限定以外に限定されるものではない。 While particular forms of the invention have been illustrated and described with respect to certain embodiments of a material transfer system, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the scope of the invention. More particularly, it should be clear that the invention is not limited to any particular method of forming the disclosed device. Although certain aspects of the present invention have been illustrated and described herein in terms of utilizing them with fluids and other specific materials, refillable material transfer systems and thrust transfer devices are embodied herein. It will be apparent to those skilled in the art that it may be used with many materials not specifically discussed. Moreover, although specific sizes and dimensions, materials used, etc. have been described herein, they are provided by way of example only. Other modifications and improvements can be made without departing from the scope of the invention. Therefore, the invention is not to be limited except by the scope of the appended claims.

Claims (16)

材料を移送するための再充填可能なシステムであって、前記システムが、
長手方向の軸と、内壁と、アレスタと、材料の入口兼出口マニホールドを有する第1の端部とを有する容器と、
前記容器内に配設される推力伝達装置であって、前記推力伝達装置が、
(a)冠部と、
(b)前記容器の前記長手方向の軸に対して実質的に平行な長手方向の軸を有する円筒状部材であって、前記円筒状部材が、前記容器の前記内壁に対して平行な外壁を含む、円筒状部材と、
(c)前記円筒状部材に取り付けられた円錐状スラスタとを含み、
前記容器の前記アレスタが、前記容器の前記第1の端部に配置され、かつ前記スラスタの形状と一致するように構成される、推力伝達装置と、
前記容器の内壁およびアレスタに施されて、前記内壁およびアレスタを移動する流体の摩擦を変える処理と
を備え、
前記処理が、前記内壁およびアレスタの表面粗さを大きくするためのサンドブラスト仕上げである、材料を移送するための再充填可能なシステム。
A refillable system for transferring material, the system comprising:
A container having a longitudinal axis, an inner wall, an arrester, and a first end having a material inlet and outlet manifold;
A thrust transmitting device arranged in the container, wherein the thrust transmitting device is
(A) A crown,
(B) A cylindrical member having a longitudinal axis substantially parallel to the longitudinal axis of the container, the cylindrical member having an outer wall parallel to the inner wall of the container. Including a cylindrical member,
(C) including a conical thruster attached to the cylindrical member,
A thrust transmitting device, wherein the arrester of the container is arranged at the first end of the container and is configured to conform to the shape of the thruster;
A treatment applied to the inner wall and the arrester of the container to change the friction of the fluid moving through the inner wall and the arrester,
A refillable system for transferring material, wherein the treatment is a sandblasting finish to increase the surface roughness of the inner wall and arrester.
前記処理が、前記内壁とその中にあるバルク流体との間への作用剤の塗布、および前記アレスタとその中にある前記バルク流体との間への前記作用剤の塗布である、請求項1に記載の材料を移送するための再充填可能なシステム。 The treatment is application of an agent between the inner wall and a bulk fluid therein, and application of the agent between the arrester and the bulk fluid therein. A refillable system for transferring the material according to. 前記作用剤が潤滑剤である、請求項に記載の材料を移送するための再充填可能なシステム。 The refillable system for transferring material of claim 2 , wherein the agent is a lubricant. 前記作用剤がシリコーンベースの離型剤である、請求項に記載の材料を移送するための再充填可能なシステム。 The refillable system for transferring materials of claim 2 , wherein the agent is a silicone-based release agent. 前記作用剤がエポキシコーティングである、請求項に記載の材料を移送するための再充填可能なシステム。 The refillable system for transferring materials of claim 2 , wherein the agent is an epoxy coating. 前記作用剤が結合剤/粘着剤である、請求項に記載の材料を移送するための再充填可能なシステム。 A refillable system for transferring materials according to claim 2 wherein said agent is a binder/adhesive. 材料を移送するための再充填可能なシステムであって、前記システムが、
長手方向の軸と、内壁と、アレスタと、材料の入口兼出口マニホールドを有する第1の端部とを有する容器と、
前記容器内に配設される推力伝達装置であって、前記推力伝達装置が、
(a)冠部と、
(b)前記容器の前記長手方向の軸に対して実質的に平行な長手方向の軸を有する円筒状部材であって、前記円筒状部材が、前記容器の前記内壁に対して平行な外壁を含む、円筒状部材と、
(c)前記円筒状部材に取り付けられた円錐状スラスタとを含み、
前記容器の前記アレスタが、前記容器の前記第1の端部に配置され、かつ前記スラスタの形状と一致するように構成される、推力伝達装置と、
前記容器の内壁およびアレスタに施されて、前記内壁およびアレスタを移動する流体の熱伝導度を変える処理と
を備える、材料を移送するための再充填可能なシステム。
A refillable system for transferring material, the system comprising:
A container having a longitudinal axis, an inner wall, an arrester, and a first end having a material inlet and outlet manifold;
A thrust transmitting device arranged in the container, wherein the thrust transmitting device is
(A) A crown,
(B) A cylindrical member having a longitudinal axis substantially parallel to the longitudinal axis of the container, the cylindrical member having an outer wall parallel to the inner wall of the container. Including a cylindrical member,
(C) including a conical thruster attached to the cylindrical member,
A thrust transmitting device, wherein the arrester of the container is arranged at the first end of the container and is configured to conform to the shape of the thruster;
A refillable system for transferring material, the process comprising: applying to an inner wall of the container and an arrester to change a thermal conductivity of a fluid moving through the inner wall and the arrester.
前記処理が、放熱グリースの塗布である、請求項に記載の材料を移送するための再充填可能なシステム。 8. The refillable system for transferring material of claim 7 , wherein the treatment is the application of thermal grease. 材料を移送するための再充填可能なシステムであって、前記システムが、
長手方向の軸と、内壁と、アレスタと、材料の入口兼出口マニホールドを有する第1の端部とを有する容器と、
前記容器内に配設される推力伝達装置であって、前記推力伝達装置が、
(a)冠部と、
(b)前記容器の前記長手方向の軸に対して実質的に平行な長手方向の軸を有する円筒状部材であって、前記円筒状部材が、前記容器の前記内壁に対して平行な外壁を含む、円筒状部材と、
(c)前記円筒状部材に取り付けられた円錐状スラスタとを含み、
前記容器の前記アレスタが、前記容器の前記第1の端部に配置され、かつ前記スラスタの形状と一致するように構成される、推力伝達装置と、
前記容器の内壁およびアレスタに施されて、前記容器内に向けられたエネルギーに対する音響応答を変える処理と
を備える、材料を移送するための再充填可能なシステム。
A refillable system for transferring material, the system comprising:
A container having a longitudinal axis, an inner wall, an arrester, and a first end having a material inlet and outlet manifold;
A thrust transmitting device arranged in the container, wherein the thrust transmitting device is
(A) A crown,
(B) A cylindrical member having a longitudinal axis substantially parallel to the longitudinal axis of the container, the cylindrical member having an outer wall parallel to the inner wall of the container. Including a cylindrical member,
(C) including a conical thruster attached to the cylindrical member,
A thrust transmitting device, wherein the arrester of the container is arranged at the first end of the container and is configured to conform to the shape of the thruster;
A refillable system for transferring material, the process comprising: applying an inner wall of the container and an arrester to alter an acoustic response to energy directed into the container.
前記処理が、グリセリンベースの音響結合媒体である、請求項に記載の材料を移送するための再充填可能なシステム。 10. The refillable system for transferring material of claim 9 , wherein the treatment is a glycerin-based acoustic coupling medium. 材料を移送するための再充填可能なシステムであって、前記システムが、
長手方向の軸と、内壁と、アレスタと、材料の入口兼出口マニホールドを有する第1の端部とを有する容器と、
前記容器内に配設される推力伝達装置であって、前記推力伝達装置が、
(a)冠部と、
(b)前記容器の前記長手方向の軸に対して実質的に平行な長手方向の軸を有する円筒状部材であって、前記円筒状部材が、前記容器の前記内壁に対して平行な外壁を含む、円筒状部材と、
(c)前記円筒状部材に取り付けられた円錐状スラスタとを含み、
前記容器の前記アレスタが、前記容器の前記第1の端部に配置され、かつ前記スラスタの形状と一致するように構成される、推力伝達装置と、
前記容器の内壁およびアレスタに施されて、前記容器と、前記内壁およびアレスタを移動する流体との間の導電率を変える処理と
を備える、材料を移送するための再充填可能なシステム。
A refillable system for transferring material, the system comprising:
A container having a longitudinal axis, an inner wall, an arrester, and a first end having a material inlet and outlet manifold;
A thrust transmitting device arranged in the container, wherein the thrust transmitting device is
(A) A crown,
(B) A cylindrical member having a longitudinal axis substantially parallel to the longitudinal axis of the container, the cylindrical member having an outer wall parallel to the inner wall of the container. Including a cylindrical member,
(C) including a conical thruster attached to the cylindrical member,
A thrust transmitting device, wherein the arrester of the container is arranged at the first end of the container and is configured to conform to the shape of the thruster;
A refillable system for transferring material, comprising: a process applied to an inner wall of the container and an arrester to change the conductivity between the container and a fluid moving through the inner wall and the arrester.
前記処理が、絶縁グリースの塗布である、請求項11に記載の材料を移送するための再充填可能なシステム。 12. The refillable system for transferring material according to claim 11 , wherein the treatment is the application of insulating grease. 材料を移送するための再充填可能なシステムであって、前記システムが、
長手方向の軸と、内壁と、アレスタと、材料の入口兼出口マニホールドを有する第1の端部とを有する容器と、
前記容器内に配設される推力伝達装置であって、前記推力伝達装置が、
(a)冠部と、
(b)前記容器の前記長手方向の軸に対して実質的に平行な長手方向の軸を有する円筒状部材であって、前記円筒状部材が、前記容器の前記内壁に対して平行な外壁を含む、円筒状部材と、
(c)前記円筒状部材に取り付けられた円錐状スラスタとを含み、
前記容器の前記アレスタが、前記容器の前記第1の端部に配置され、かつ前記スラスタの形状と一致するように構成される、推力伝達装置とを備え、
前記容器の内壁およびアレスタが、撥流体構造を含む、材料を移送するための再充填可能なシステム。
A refillable system for transferring material, the system comprising:
A container having a longitudinal axis, an inner wall, an arrester, and a first end having a material inlet and outlet manifold;
A thrust transmitting device arranged in the container, wherein the thrust transmitting device is
(A) A crown,
(B) A cylindrical member having a longitudinal axis substantially parallel to the longitudinal axis of the container, the cylindrical member having an outer wall parallel to the inner wall of the container. Including a cylindrical member,
(C) including a conical thruster attached to the cylindrical member,
A thrust transmitting device, wherein the arrester of the container is arranged at the first end of the container and is configured to match the shape of the thruster;
A refillable system for transferring material, wherein the inner wall of the container and the arrester comprises a fluid repellent structure.
前記撥流体構造が、テーパ付きの円錐状の幾何形状を有する、請求項13に記載の材料を移送するための再充填可能なシステム。 14. The refillable system for transferring material of claim 13 , wherein the fluid repellent structure has a tapered conical geometry. 前記撥流体構造がオムニフォビックである、請求項13に記載の材料を移送するための再充填可能なシステム。 14. The refillable system for transferring material of claim 13 , wherein the fluid repellent structure is omniphobic. 材料を移送するための再充填可能なシステムであって、前記システムが、
長手方向の軸と、内壁と、アレスタと、材料の入口兼出口マニホールドを有する第1の端部とを有する容器と、
前記容器内に配設される推力伝達装置であって、前記推力伝達装置が、
(a)冠部と、
(b)前記容器の前記長手方向の軸に対して実質的に平行な長手方向の軸を有する円筒状部材であって、前記円筒状部材が、前記容器の前記内壁に対して平行な外壁を含む、円筒状部材と、
(c)前記円筒状部材に取り付けられた円錐状スラスタとを含み、
前記容器の前記アレスタが、前記容器の前記第1の端部に配置され、かつ前記スラスタの形状と一致するように構成される、推力伝達装置とを備え、
前記容器の内壁およびアレスタが、オムニフォビックフィルムを含む、材料を移送するための再充填可能なシステム。
A refillable system for transferring material, the system comprising:
A container having a longitudinal axis, an inner wall, an arrester and a first end having a material inlet and outlet manifold;
A thrust transmitting device arranged in the container, wherein the thrust transmitting device is
(A) A crown,
(B) A cylindrical member having a longitudinal axis substantially parallel to the longitudinal axis of the container, wherein the cylindrical member comprises an outer wall parallel to the inner wall of the container. Including a cylindrical member,
(C) including a conical thruster attached to the cylindrical member,
A thrust transmitting device, wherein the arrester of the container is arranged at the first end of the container and is configured to conform to the shape of the thruster;
A refillable system for transferring material, wherein the inner wall of the container and the arrester comprises an omniphobic film.
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