再充填可能な材料移送システム
流体および液体のような粘性材料（４２）を貯蔵し、移送し、吐出するための材料移送システムは、駆動装置が組み込まれている上側領域（２２）および材料入口開口および出口開口（４６、４８）を具備した底部領域（２６）を有する材料容器（２０）を備えている。材料収納領域には、二重円錐形あるいは他の形状の推力伝達装置（６０）が配置されている。この推力伝達装置は、接着剤、シール材、マスチックあるいは潤滑グリースのようなきわめて粘性の高い材料が材料収納部に充填されたときのエネルギー変換器である。この推力伝達装置は、粘性の高い流体および粘性の低い液体の両方のための、レベル指示器（５００）と一体的な部分としての役割を果たす。粘着性の材料自体が、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（４９）を形成する。縦方向の安定化要素（９６）は推力伝達装置から外側に延びることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
この出願は、２００４年３月３１日に出願された米国仮出願第６０／５５８，６９１号の利益を主張する。そして、その内容はこの参照によって本願明細書に組み込まれるものとする。
【０００２】
本発明は材料管理の分野に関連し、より詳しくは、特に様々な材料を収容し、移送し、配送し、吐出するために設計されたシステムに関する。本発明の材料管理システムは、容器あるいはその構成要素を中間段階でクリーニングすることなしに、繰り返して空にしかつ再充填することができる容器から汚染のない流れを配送するように構成されている。
【背景技術】
【０００３】
従来より公知の材料管理システムは、ある種の濃厚で、粘着性の流体、液体、およびポンプ送りに抵抗するとともにポンプ装置に損傷を与え得る他のタイプの材料を収納容器から移送することにおいて、困難に遭遇してきた。本明細書において用いるように、流体は、流れることができるとともに、その形状を変えようとする力が作用すると安定した速度でその形状を変える物質である。ある種の材料は、通常は流体と考えられないものであっても、特定の状況下では流れるようになる。例えば、柔らかい固体および半固体がそれである。膨大な量の液体が、輸送、製造、農業、鉱業および工業において利用されている。濃厚な流体、粘性流体、半固体流体、粘弾性的な生産物、ペースト、ゲル、および流体源（例えば圧力容器、開放容器、供給配管、その他）から吐出させることが容易でない他の液状材料は、利用されている流体のかなりの部分を構成している。これらの流体は、濃厚なあるいはまた粘着性の化学物質、および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、マスチックが含まれる。食品加工分野においては、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ることなし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製薬製品の製造および使用においては、濃厚なあるいはまた粘度の高い、移動させることが困難な流体が一般的に用いられている。１つの場所から他の場所へと、例えば収納容器から製造あるいは加工の場所へと、材料の品質を保護しつつ、これらの材料を輸送する能力は、極めて重要である。
【０００４】
濃厚なまたは粘性の高い材料を輸送し、取り扱い、配送し、吐出することはチャレンジである。これらの材料は流れることに抵抗し、それらを収納した容器から吐出させあるいは移動させることが容易ではないからである。粘性流体を配送する従来公知の方法は、押動ピストンあるいは従動板と粘性材料容器の側壁との間に流体密封シールを確立し維持することに専念してきた。しかしながら、これらの装置は、粘性材料容器の側壁が完全には丸くないあるいは凹む場合には、非常に破壊しやすい。さらに、いくつかのシステムは、その全ての部品に高い精度を必要とし、相対的にかさ高くて費用のかかる装置を必要とする。さらにまた、流体材料を輸送するための公知のシステムのほとんどが、従動板を具備した容器と共に外部ポンプを使用することを必要とする。さらに、ポンプおよび従動板は、そのような材料移送システムの出費および機械的な洗練度を増大させるために接続され、さもなければ連結される。
【０００５】
これまで公知の容器および容器は、基本的には中高圧容器であり、移動させることが困難な材料の移送においては不十分な特性を有するものであった。例えばそのような容器は、多くの場合、比較的重い、軟鋼製の、改造された圧縮空気タンクであった。他のそのような容器は、単に薄肉の、特殊合金鋼製の、改造されたプロパンタンクであった。したがって、それらの容器は運輸省規則の下で製造され、それゆえに比較的頻度が高い証明書の更新を必要とした。そのような容器はまた、内部に錆が発生し易く、多くの場合には閉鎖されており、したがってクリーニングが困難であった。さらにまた、これらの容器は、二つの方式のための（液体あるいはまたは濃厚な流体のための）ものではない。それに加えて、過去の容器の内部は、１つの内部サブシステム、高圧ガスが迂回することを防止する単一の機能を有した従動装置だけから構成されていた。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、ユーザーが所望する場合であっても容器の内壁を拭い落とすことができなかった。多くのそのようなシステムが重い「バラスト」を収納しているが、それは製造の後から修正することはできず、容器をその側面上に配置すると容易に傾いて（倒れて）しまう。
【０００６】
ひとつの再利用可能な粘性材料吐出装置システムは、バラストで重くされる下側の船腹部分を有した従動ボートを備えている。このボートの直径は円筒の内径よりも小さく、かつ濃厚な潤滑グリースのような粘性材料で充填された円筒内において浮かぶようになっている。このシステムを使用する際に、この円筒は、その入口開口および出口開口を介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負荷すると、このボートは、その底部が着座して開口を遮断するまで、粘性材料が共通の入口開口および出口開口を介して容器から出るように強制する。しかしながら、開示されている容器は、直立し、閉鎖された、クリーニングが困難な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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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い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装置の必要性が存在している。同様に、無駄なく必要な量だけを吐出する材料移送システムの必要性が存在していおり、それは化学物質を容易に取り扱えないとき、および容器から容易に若しくは安全に手動で取り除くことができないときに、特に重要である。好ましくは、そのような材料伝達システムは、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、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減少させあるいは排除する。ある種の化学物質は一つ若しくは他の形態の汚染に鋭敏であるので、密封され、製品の品質を保護し、容器を開けることなくサンプリングでき、かつ供給元あるいはユーザーへの製品の品質問題の適切な帰属を可能にする材料移送システムのさらなる必要性が存在している。同様に、濃厚な流体およびそのような他の材料を吐出して移送するための、低コストな構成要素を用い、非機械的な（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装置の必要性が存在している。本発明は、このようなおよびその他の必要性を満足させる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
簡潔には、一般的な用語において、本発明は、濃厚で、粘性が高く、ポンプ送りに抵抗しあるいはまたポンプ装置に損傷を与え得る他の流体を含む、様々な材料を吐出するための、再充填可能な材料移送装置に向けられている。本発明は、中間における装置のクリーニングなしに繰り返して空にしかつ再充填することができる、流体製品の汚染のない流れを配送するように適合した材料管理システムをさらに提供する。他の態様において、本発明は、別個のポンプを必要とすることがなく、あるいは容器内の従動板にポンプを連結する必要のない、濃厚で、固く、あるいはまた流れに抵抗する様々な材料を吐出するように適合した材料管理システムをさらに提供する。さらなる態様において、本発明は、容器の内側にどれだけの流体が残っているかに関する情報をユーザーに提供するために適合した材料管理システムを提供する。さらに他の態様において、本発明は、より高い運転温度範囲において高い液体流れ速度で配送するために適合した流体管理システムを提供する。
【０００９】
本発明は、流体および液体のような粘性材料を包装し、貯蔵し、移送し、吐出する際に有用な、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。このシステムは、原動力が組み込まれている上側領域、および材料入口開口および出口開口を具備した底部領域を有する材料格納容器を備えている。あるいは、材料入口および出口は、容器の最上部で配置されたマニホールドあるいは他の構造に設けることができる。二重円錐形あるいは他の形の水準器が装備された推力伝達装置が、材料収納領域の内側に配置される。推力伝達装置は、用途に応じた量に重くすることができる。この推力伝達装置の接線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、粘性流体あるいは液体およびシステムの運転条件にマッチした環状領域を形成する、
【００１０】
この推力伝達装置は、接着剤、シール材、マスチックあるいは潤滑グリースのような非常に粘性の高い材料で材料収納部が充填されたときに、エネルギー変換器となる。この推力伝達装置は、粘性流体および粘性の小さい液体の両方のために、レベル指示器と一体な部分としての役割を果たす。粘着性の材料自身が、推力伝達装置の界面領域と流体容器の内壁との間に密封シールを形成する。直立した安定要素が、推力伝達装置から外側に延びることができる。これらの安定要素は、界面領域が液体収納部の側壁から粘性材料をこすり落すことを防止する。このシステムを使用する際に、容器は、その入口開口および出口開口を介して、粘性流体あるいは液体のような材料で充填される。充填操作は、推力伝達装置を持ち上げるとともに粘性シールを形成する。推力伝達装置に上方から圧力を負荷すると、推力伝達装置が着座して入口開口および出口開口を遮断するまで、この推力移送装置は粘性材料が材料入口開口および出口開口を介して容器から出ることを強制する。本発明においては、高圧不活性ガスの形態のエネルギーを推力伝達装置に負荷することができる。本発明が意図するように、このエネルギーは空気圧式、油圧式、機械式、電子式、あるいは電気機械式手段の組合せから導き出すことができる。このとき推力伝達装置と容器の内壁との間にシールは用いられない。
【００１１】
本発明は、頂部と、軸線と実質的に平行な外側表面によって構成された、頂部に取り付けられた接線方向部材と、材料に貫入する部分が設けられている、接線方向部材に取り付けられたスラスタとを有した、容器から材料を移送するための装置を含んでいる。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具備する円錐形状であり、頂部が接線方向部材から離れる方向に向けられた頂点を具備した円錐形であり、かつ接線方向部材が１つ若しくは複数の円筒形の円板あるいは板から成っているように構成することができる。あるいは、推力伝達装置は、円筒形の突出部を有した半楕円形状に構成することができる。推力伝達装置には、接線方向部材の外側表面に接続され、あるいは頂部の外側表面に接続された、安定びれを設けることができる。加えて、推力移送装置は、複数の磁気リードスイッチを具備したステムが組み込まれているレベル表示装置を有することができる。このとき、ステムは、頂部、接線方向部材およびスラスタの内側にスライド自在に配設され、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。本発明の他の特徴および効果は、本発明の特徴を一例として例示している添付の図面に関連してなされる、以下の詳細な説明から明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
説明のための図面に示したように、本発明は、濃密で、粘性を有し、ポンプ送りに抵抗しあるいはまたポンプに損傷を与え得る他のタイプの液体を含む様々な原材料を吐出するための、再充填可能な材料移送システムに向けられている。このシステムは、駆動力源が組み込まれている上側領域および原材料の入口開口および出口開口を具備した底部領域を有する材料格納容器を備えている。二重円錐形あるいは他の形状の水準器が装備された推力伝達装置が、材料格納領域内に配置されている。この推力伝達装置は、用途に応じてその重量を重くすることができる。この推力伝達装置の接線方向部材の直径および高さは、円筒状の界面領域を形成している。この円筒状の界面領域の直径は、粘性流体あるいは液体およびシステムの運転条件にマッチした環状部を形成している材料容器の内径よりも小さくなっている。
【００１３】
ここで図面に目を向けると、類似の参照符号は、これらの図面において類似のあるいは対応する態様を表している。特に図１を参照すると、この再充填可能な原材料移送システム１０は、圧力容器２０、および頂部（上側部分）６８およびスラスタ（下側部分）７１を有した推力伝達装置６０を備えている。圧力容器は、最上部（第１の端部）２２、側壁２４、および底部（第２の端部）２６を有している。この圧力容器は、圧力容器の内側にかつ外側へと移送する材料を収容するために、円筒形の容器あるいは他の適切な形状とすることができる。例えば、この容器は、垂直あるいは水平な高圧容器、単一のパイプ、パイプ集合体、あるいはパイプスプールとすることができる。さらにまた、この容器は、圧力容器のためにあるいは圧力容器として必然的に構成される必要はなく、容器の内側におよび外側へと移送される原材料は、重力、あるいは伝達装置に負荷される他のエネルギ若しくは推力によって移送することができる。材料容器およびその構成要素に適した構造材料には（アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、チタンといった）金属、および（２０合金、インコネル、モネル、鋼、ステンレス鋼といった）合金が含まれる。加えて、ポリマー、プラスチック、複合材、および（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、ポリフッ化ビニリデン−ＰＶＤＦといった）他の合成材料を、容器およびその構成要素を製作するために用いることができる。本発明は、水平、垂直、傾斜容器を意図しているが、本願明細書における図面の参照は全般的に垂直容器に関するものである。しかしながら、この分野の当業者は、上側、下側、上部および底部といった用語が、再充填可能な材料移送システムの水平および傾斜構造に容易に翻訳し得ることを理解するであろう。
【００１４】
容器２０の最上部２２は、側壁に固定することができ、あるいは開放可能な蓋とすることができ、または容器の側壁部分２４から取り外し可能とすることができる。容器の最上部は、平面、半楕円表面、あるいは半球表面とすることができる。最上部は、推力伝達装置６０の除去、供給する原材料の変更、システム内部の保守、および定期的な洗浄を容易にするために、開放することができる蓋として構成することができる。容器の蓋は、容器の最上部から外側に延び出るとともに蓋の内側へと延びるアクセスマニホールド３６を有している。このアクセスマニホールドは、好ましくは中央に、例えば容器の縦軸に沿って配置される。アクセスマニホールドは、充填動作の間に過剰な材料が容器から出るようにするためのオーバーフローアーム３２あるいは他の装置を有することができる。オーバーフローアームは、手動で操作される弁あるいは圧力解放弁を有している。さらにこのアクセスマニホールドは、その縦軸に沿って容器内に配設されるスタビライザ管あるいは他のロッドを収容するように構成することができる。アクセスフランジ３４は、容器の最上部から容器の底部２６の近傍へと延びることができるスタビライザロッド（パイプ）６２を拘束するために、アクセスパイプの外端部（容器の外側）に嵌合させることができる。さらに容器の最上部は、容器の内側にあるいは容器から外側へと加圧ガスを導入しあるいは解放するために、弁および取付部品３８を設けることができる。空気、窒素、あるいは他の化学的に導き出された（不活性あるいは活性）ガスを、容器を加圧するためにおよび頂部６８に力を負荷するために用いることができる。加えて、蓋には、容器内のガスの過度な圧力を解放するために、圧力解放弁（図示せず）あるいは他の装置を設けることができる。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ることができる。
【００１５】
容器２０の最上部２２には、推力伝達装置６０が容器の最上部に到達したときにそれを拘束するためのリテーナ６１をさらに設けることができる。このリテーナは、少なくとも２つの目的の役に立つ。再充填操作の間のオーバーフローを防止すること、および充填サイクルの間にそれらが排出されることによって、円錐状の頂部６８の上側表面に保持されたあらゆる材料、特に半固体材料の除去を容易にすることである。このリテーナは、推力伝達装置の頂部の形状にならうように形成することができる。このリテーナは、容器、推力伝達装置の構造および供給する材料に応じて、材料容器と同じあるいは異なる金属、合金、あるいはポリマーから製作することができる。加えて、容器の最上部および容器の側壁部分には、この容器に開放可能な上部を設けるときにシールを形成するべく互いにしっかりとフィットするフランジを設けることができる。第１のフランジ２７を容器の最上部に固定するとともに、第２のフランジ２８を容器の側壁に固定することができる。容器を運転するときに上部フランジおよび側壁フランジを固定するために、締結機構（図示せず）を用いることができる。
【００１６】
容器２０の側壁２４は、この容器の内側にガス空間３０を画成している。同様に、この容器が材料４２で満たされたときに、この容器の一部は材料空間４０を有する。さらにこの容器は、推力伝達装置のスラスタ７１の形状に合致する（従う）ように構成されたアレスタ７３によって画成される上げ底部分５０を有している。容器の底部は、平面、半楕円体表面、半球表面、あるいはこの容器の任務に適した他の形状とすることができる。アレスタは、ガスの迂回を防止するとともに、この容器が空のときに低い部分に材料が保持されることを確実にするように構成されている。アレスタには、容器の底部２６を横切るとともに材料マニホールド４５と流体的に連通する排出流路５５をさらに設けることができる。好ましくは、この排出流路は、多量の材料で出口を密封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のに十分な長さを有する。それに加えて、この排出流路は、この容器から排出される材料を加熱しあるいは冷却するべく、排出流路の周りおよびアレスタの下側に熱伝達要素５２を配置できるようにするために、伝熱領域５４を画成するのに充分な長さとなっている。あるいは、排出流路および材料出口マニホールドを容器の最上部に配置することもできるが、その場合には、アレスタ、リテーナおよび容器の他の構成要素は適切に構成される。
【００１７】
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）の材料入口４８および材料出口４６を有している。Ｔ字形に形成するときには、材料マニホールドの底部に蓋をするためにフランジ４４を用いることができる。あるいは、材料は同一のポートを介してマニホールドに出入りすることができるが、その場合にはこのマニホールドはＬ字形に形成される。１つ若しくは複数の弁（図示せず）を材料入口および材料出口に追加することができる。同様に、この容器の内側に材料を導入（充填）するとともにこの容器から材料を取り出す（空にする）ための従来の装置に接続するべく、迅速解放（カムおよび溝）継手あるいは他の組立体を材料入口および材料出口に追加することができる。
【００１８】
ここで図２および図３を参照すると、推力伝達装置６０は、頂部（上側部分）６８、接線方向部材（中間部分）６９、およびスラスタ（下側部分）７１を有している。一つの実施例において、頂部は、実質的に三角形の断面形状を有した円錐あるいは錐台形状に構成される。円錐形の頂部は、推力伝達装置の中空内部に対するアクセスするための点検口（開口）６４を有している。この開口は、バラストあるいは他の加重材料をスラスタ内に挿入するために用いることができる。バラストプラグ（キャップ）６５は、頂部の点検口を閉じるために用いることができる。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ために、１つ若しくは複数の孔（ガスポート）６６を頂部および接線方向部材に穿設しあるいは他の方法で形成することができる。この推力伝達装置は、頂部に負荷される主要な推力あるいはまたエネルギーを受け入れ、負荷された力をスラスタを介して変換し、材料マニホールド４２を万遍なく加圧できるようにする。移送システム１０が安定パイプ若しくはロッド６２あるいは他の中心部材を有するときは、頂部もまた円錐の頂点に開口あるいは内孔７５を有し、その内側に安定ロッドがスライド自在に配設される。同様に、スラスタの円錐の頂点に開口７７を設け、その内側に安定ロッドをスライド自在に配設することができる。
【００１９】
スラスタ７１は、実質的に三角形の断面を有した円錐あるいは錐台形状に形成することができ、その内部を中空に構成することができる。接線方向部材６９は、円錐形の頂部６８と円錐形のスラスタとの間に配設される。接線方向部材は、形状が円形あるいは円筒状で断面が矩形の円板あるいは板から構成することができる。接線方向部材は、その外壁が容器２０の側壁２４と実質的に平行でかつ頂部の軸線およびスラスタの軸線と実質的に平行であって、推力伝達装置に安定性をもたらすことを助ける。
【００２０】
図２に示したように、一つの実施例の推力伝達装置６０はの断面は子供の頭部に似ていて、頂部６８およびスラスタ７１の両方の形状が円錐形であり、それによって二重円錐形の推力伝達装置を形成している。一つの実施例において、頂部は中空で上方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で満たされるときに満杯となること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たあらゆる材料をこの頂部が移動させることである。円錐形のスラスタは、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内へと材料を移動させるために、装置に負荷された推力を伝達する。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要素を構成するのに適した使用材料には、（アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、およびチタンのような）金属および（合金２０、インコネル、モネル、鋼およびステンレス鋼のような）合金が含まれる。加えて、推力伝達装置を形成するためにポリマー、プラスチック、複合材および他の合成材料を用いることができるが、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。
【００２１】
再び図１を参照すると、一つの実施例の再充填可能な材料移送システム１０は、立て向き姿勢の材料容器２０を備えており、この容器の底部２６は床あるいは地面に隣接させて脚あるいは他の台座（図示せず）上に立設することができる。したがって、容器の側壁２４は容器の最上部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、容器を上下に移動させるように構成されている。安定ロッドあるいは他の装置６２が容器内に配設されるときに、この伝達装置がロッドを上下に移動させるが、容器の底部近傍にあるロッドの終端にキャップ６３を設けることができる。推力伝達装置の運動は、リテーナ６１によって容器の最上部で拘束され、かつアレスタ７３によって容器の底部に拘束される。本発明の一つの態様において、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させるときに、材料４２の一部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。移送システムのそのような直立した配置においては、材料が容器を空にして伝達装置がアレスタに接近したときに、容器内のガスが吐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、出口５５は上下方向に充分な長さを有して構成される。
【００２２】
ここで図４を参照すると、他の実施例の再充填可能な材料移送システム１０は、高圧の加圧ガス以外の推進方法を用いて構成することができる。例えば、駆動軸９３を、材料容器（容器）２０の上部２２の内側に設けられたマニホールド８６内に配置することができる。この駆動軸は、推力伝達装置６０を容器の最上部から底部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。この駆動軸の第１の端部８７は、容器の最上部からマニホールドの外側へと延びている。フランジ８４は、容器の最上部から外側に延びてい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もたらしている。駆動軸の第２の端部８８は、推力伝達装置の円錐形頂部９４の頂点に設けられた開口１０２の内側に配設されている。したがって、容器の最上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かって駆動する。同様に、容器の底部から最上部に向かう駆動軸の動きは、推力伝達装置を容器の最上部に向かって駆動する。
【００２３】
作動の際に、容器２０の底部２６に隣接して配置されている材料マニホールド４５内に材料４２が入ると、推力伝達装置９０が容器の最上部２２に向かって上昇することが期待される。あるいは、駆動軸９３は、容器の上部あるい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最上部へと、推力伝達装置を移動させるように構成することができる。さらに、推力伝達装置が容器の最上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ために、リミットスイッチ９２をリテーナに設けて駆動軸の推進手段に電子的に接続することができる。同様に、リミットスイッチ１０１は、アレスタ９９あるいはその近傍に配置することができる。したがって、駆動軸が伝達装置を容器の底部に向かって移動させるときに、リミットスイッチは、駆動軸の推進手段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役割を果たし、本質的に全ての材料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、アレスタおよび他の容器を構成する要素は、容器の最上部から材料を導入しかつ取り除くように構成することができる。
【００２４】
ガスパージ配管および弁８９は、材料４２が容器から取り除かれたときに空気あるいは不活性ガスを容器内に供給し、かつ容器が材料で充填されたときにそのようなガスを排出するために、容器２０の最上部あるいは蓋２２の内側にリテーナ９１に通して設けることができる。加えて、充填サイクルの間に過剰な材料、空気、および他のガスを排出するために、材料オーバフィルアーム８２をマニホールド８６に含めることができる。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、ガスあるいは空気が容器内に入ることができるように、ガスの入口および弁を用いることができる。あるいは伝達装置が材料を容器から押し出すとき、あるいは容器に入ってきた材料が伝達装置を容器の最上部に向かって動かすときに、空気が容器に出入りすることができるように、過剰な材料の排出管８２を設けることができる。
【００２５】
ここで図５および図６を参照すると、二重円錐形の推力伝達装置９０は、頂部（上側部分）９４、接線方向部材（中間部分）９５、およびスラスタ（下側部分）９７を有している。頂部およびスラスタは、切り取られた先端あるいは頂点を具備した実質的に三角形の断面を有する円錐形あるいは錐台形に構成される。環状の接線方向部材は、実質的に縦方向の外側表面を有して、頂部とスラスタとの間に配置されている。頂部、接線方向部材、およびスラスタは、推力伝達装置を形成するために、機械加工、ダイカスト、あるいは他の方法で単一のユニットとして製造することができるが、別々の構成要素に製造して溶接、ボルト締め、あるいは他の方法によって永久に若しくは着脱自在に固定することもできる。推力伝達装置９０には、その接線方向部材９５の外側表面に沿って配置された、１つ若しくは複数のスタビライザ９６をさらに設けることができる。これらのスタビライザは、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、複合材あるいは他の天然および合成の材料から製造することができる。複数のスタビライザ、例えば４つのスタビライザは、溶接、機械的な留め具、あるいは他の適切な装置および技術によって、接線方向部材の外側表面に沿って等しい間隔で伝達装置に取り付けることができる。スタビライザの上部および底部の縁は、材料容器２０の側壁２４に対する擦り傷および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、推力装置が傾くことの防止を助けることにある。スタビライザはまた、推力伝達装置と容器の側壁との間にガスシールをもたらすために、容器の側壁に隣接して材料空間４９が生じるようにする。そのような構成において、再充填可能な材料移送システム１０は、立て向き姿勢および横向姿勢で用いることができるが、ユーザの求めに応じてある角度に配設することもできる。
【００２６】
推力伝達装置９０の性能は、貫入チップあるいは突出部９８の追加によって高めることができる。図４および図５に示したように、この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と同じあるいは異なる固有の角度を有した、円錐形あるいは錐台形とすることができる（図１１を参照）。貫入チップは、推力伝達装置の他の構成要素と同じ材料あるいは代わりの材料から製造することができる。さらに、円錐形のスラスタの先端の構成はその断面が三角形である必要はなく、材料排出流路５５および材料出口マニフォールド４５を有した容器部分に向かって推力伝達装置が移動するときに、材料の移動を助けるために、丸みをつけることもできるし、正方形、あるいは他の適切な構成とすることもできる。円錐形のスラスタは、その下端（頂部９４および接線方向部材９５から最も離れた部分）を、円錐形のスラスタの先端を受け入れるように構成された錐台形の部分１０４として構成することができる。円錐形のスラスタ先端の幅広端部１０６には、スラスタの先端を切り取った部分への固定のために、ねじ込みフランジあるいは他の装置を設けることができる。あるいは、円錐形のスラスタ先端は、溶接あるいは他の方法によって、円錐形のスラスタに永久に固定することができる。経験的データは、スラスタ先端の最も大きな直径が出口流路５５の直径とほぼ同じであ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、材料に突入するように構成される。
【００２７】
ここで図７および図８を参照すると、推力伝達装置９０には、その接線方向部材９５に隣接してあるいはまたその周りに配置された環状領域管理装置１０３を設けることができる。例えば、環状領域管理装置は、スタビライザフィン９６の上にしっかりとフィットするために、切欠きあるいは切込み（図示せず）を有した円形で、ドーナツ形の部材を含むことができる。あるいは、切欠きあるいは切込みは、環状領域管理装置を収容するためにスタビライザフィンに作ることができる。環状領域管理装置はまた、推力伝達装置の接線方向部材の内側の環状の切込み内に保持されるように構成することができる環状領域管理装置は、推力伝達装置に着脱自在にまたは永久に取り付けることができる（図１５、図１６を参照）。環状領域管理装置の内径は、伝達装置の接線方向部材の外径と実質的に同じでなくてはならない。環状領域管理装置の外径は、容器の側壁２４に密接するために、材料容器２０の内径より大きくなくてはならない。したがって、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。環状領域管理装置に適した材料には、皮革、天然あるいは合成ゴム、ブナＮ（ニトリル）、フッ素エラストマ、ネオプレン、およびエチレンプロピレンジエンモノマ（ＥＰＤＭ）のようなエラストマだけでなく、推力伝達装置と同じ材料も含まれる。
【００２８】
ここで図９を参照すると、一つの実施例の再充填可能な材料移送システム１１０は、材料容器１２０を縦長に構成することを含んでいる。材料容器は、本体部分１５０、最上部１２２、および１つ若しくは複数の脚部あるいは延長部分を１７０を有している。材料容器の本体部分は、円筒形に構成され、脚部１７０に接続される下側部分１５２、および最上部１２２に接続される上側部分１５４を有している。上側の環状フランジ１２４は、最上部の下側部分１５６に接続されている。下側の環状フランジ１２６は、容器の本体部分の上側部分１５４に接続されている。これらの環状フランジは、その形状が本質的に円筒状であり、ドーナツ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、下側のフランジに固定され、上側のフランジに形成された切込みあるいはスロット１２７の内側に在るように構成されている。上側および下側のフランジと固定用のロックは、固定用のロックが所定位置にあるときに、材料容器の最上部と本体部分との間に流体密封シールが維持されるようになっている。材料容器の任務に高い気圧あるいは流体密封シールのための他の要求が含まれている場合には、流体密封シールを容易にするために、オーリング（図示せず）を上下のフランジの間に配置し、またはゴムあるいは他のポリマーコーティングを上下のフランジに付加することができる。容器の最上部を容器の本体部分に固定するために、ラッチ、クランプ、リフティングラグ、およびダビットといった他の機構を用いることができる。
【００２９】
材料容器１２０の上部部分１２２は半球状で、その断面を円形とすることができる。あるいは、圧力容器の最上部は、平坦、正方形、またはこの容器に課される任務に適した他の形状から構成することができる。ガス入口末端弁１８０、オーバーフローあるいは圧力安全弁１９０、およびゲージ機構１６０の配置を容易にするために、内孔、切欠きあるいは他の点検口を容器の最上部に設けることができる。表示部１６４を有したゲージ１６０の挿入および除去を容易にするために、ねじ込みカップリング１６２を容器の上部の中央に配置することができる。あるいは、図１に示したスタビライザロッドあるいはパイプ６２、または図４に示した駆動軸９３を保持するために、頂部カップリングを用いることができる。
【００３０】
最上部１２２の容器１２０からの取り外しを容易にするために、材料容器の本体部分１５０に隣接させて持ち上げ機構１３０を設けることができる。一つの実施例においては、容器の最上部の環状フランジ１２４を持ち上げるべくピストンあるいはロッド１３４を駆動するために、米国ミシガン州のアナーバーにあるＲｏｓｅｄａｌｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓから入手可能な油圧ジャッキ１３２を用いる。容器の最上部を位置決めするべく油圧的、機械的、または電子機械的に駆動軸１３４を動かすために、アクチュエータ機構１３６を用いることができる。さらに、持ち上げ機構は、下側フランジ１２６から完全に解放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することができる。安定化を目的として、支持フランジ１３８を、材料容器の本体部分１５０および持ち上げ機構１３０のアクチュエータ１３２に固定することができる。
【００３１】
再充填可能な材料移送システム１１０には、材料容器１２０の本体部分１５０の下側で容器の底部１５２に隣接させて、材料出入マニホールド１４０をさらに設けることができる。例えば、パイプ１４４を容器の底部に接続するとともに、その一端が閉じておりかつその第２の部分に排出機構１４８が接続されているＴ字形（Ｔ継手）部分１４６を有することができる。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をさらに含むことができる。容器を充填しかつ空に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あるいは他の工業的に特有な機構を、材料マニホールドの吐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、金属あるいは他の適切な材料の保護物（図示せず）を、脚部１７０あるいは材料容器１２０を支持している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、および圧力解放あるいは材料排出装置１９０を保護するために、容器の最上部１２２の上側部分の周りに保護シールド（図示せず）を形成することができる。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。
【００３２】
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することができる。例えば（図１および図４を参照）、内側の材料スペース４０が５５、１５０、３００または６００ガロン（２．３立方メートル）の流体あるいは他の材料を収容するように、容器１２０の最上部１２２および本体部分１５０を寸法決めし、かつリテーナ６１、９１およびアレスタ７３、９９を構成することができる。一定のガス圧を伴う運転モードのために、当業者は、過度の実験なしに高圧ガスを収容するために必要な容器の容積を決定することができる。特定のガス量で容器をあらかじめ装填することを含む運転モードは、以下の通りに進行する：
（ａ）空のときに材料を吐出するために必要とする絶対的な終圧（Ｐ）を決定する；
（ｂ）本明細書において一定のＰＶと称する値を得るために、この絶対圧力（Ｐ）を容器のあふれ容積（Ｖ）に乗算する；
（ｃ）容器を最初に充填するときの絶対圧の値を決定する；および
（ｄ）高圧ガスを収容するために必要な容器の容積を決定するために、最初に充填するときの絶対圧で一定のＰＶを除算する。
【００３３】
二重円錐形の推力伝達装置６０、９０が材料容器２０、１２０に用いられるときに、接線方向部材６９、９５の外径（頂部６８、９４およびスラスタ７１、９７の最も大きな直径）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、意図された業務に応じてスケールアップあるいはスケールダウンすることができる。その業務は、小さな手で持てるサイズのシステムから、大きなトラックあるいはトレーラに取り付けられたシステムの範囲にわたる。ここで予想されることは、本発明が、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な材料移送システムに適用できることである。容器の当業者は、容器の適切な幾何学的形状、材料および他の特徴を過度の実験なしに決定することができる。同様に、物質移送の当業者は、適切な推力伝達装置の幾何学的形状、材料および他の特徴を過度の実験なしに決定することができる。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、材料移送の当業者は、過度の実験なしに適切な最小ガス圧を決定することができる。さらに、ガス取り扱いの当業者は、過度の実験なしに適切な初期のガス圧およびガス容積を決定することができる。以下のものは、再充填可能な原材料移送システムのいくつかの例における寸法である。
【００３４】
実施例 Ｎｏ．１
自動車ボディシール材の計量分配装置
吐出容積：１．９ガロン（４３２立方インチ、７．１リットル）
容器
最上部：平坦
底部：平坦
内径：６．５インチ（１６．５センチメートル）
内側の高さ：１４．５インチ（３６．８センチメートル）
あふれ容積：２．１ガロン（４８１立方インチ、７．９リットル）
原材料：アルミニウム
推力伝達装置
最上部：平坦
底部：１２０度の円錐
底部突出部：なし
接線直径：６．２５インチ（１５．９センチメートル）
接線高さ：１．０インチ（２．５ｃｍメートル）
原材料：アルミニウム
【００３５】
実施例 Ｎｏ．２
自動車ボディ用消音材の計量分配装置
吐出容積：２１．７ガロン（５，０１３立方インチ、８２．１リットル）
容器
最上部：２：１半楕円体
底部：２：１半楕円体
内径：１５．５インチ（３９．４ センチメートル）
直線シェル高さ：３２．１インチ（８１．５センチメートル）
あふれ容積：３４．３ガロン（７，９２９立方インチ、１２９．９リットル）
原材料：ステンレス鋼
推力伝達装置
最上部：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（７．６センチメートル）、高さ２．５インチ（６．４センチメートル）
接線直径：１４．０インチ（３５．６センチメートル）
接線方向高さ：５．０インチ（１２．７センチメートル）
原材料：ステンレス鋼
【００３６】
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、とりわけ材料４２の性質によって定まる。近接度の範囲は０．２〜１．０インチ（０．５〜２．５センチメートル）である。接線方向部材６９、９５、２３０、２３２、２３４、２３６、３３０、３３２、３３４、３４６、３４８の高さは、とりわけ、材料の性質および容器２０，１２０のサイズによって定まる。高さの範囲は０〜１２インチ（０〜３０．５センチメートル）である。円錐形の頂部６８は、９４は、とりわけ、材料の性質によって定まる定義角度を有している。この角度は、９０〜１８０度の範囲である。スラスタ７１、９７、２１０、２１２、２１４、２１５のフルクラムは、とりわけ、材料の性質する際によって定まる９０〜１８０度の範囲の定義角度２１５を有している。スラスタ先端９８、２２０は、とりわけ、材料の性質によって定まる３０〜１８０度未満の範囲の定義角度２２５を有している。
【００３７】
ここで図１０および図１１を参照すると、推力伝達装置２００は、異なる粘度を有した様々な流体の用途に適合させることができる。推力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することができる。複数の接線方向部材２３０は、推力伝達装置のスラスタ部分に隣接して配置するべく構成することができる。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非常に小さい縦横比を有した円板状あるいは円筒状の形とすることができる。接線方向部材は、互いに積み重ねて、固定ロッド２５０あるいは他の適切な機構を用いてスラスタ部分に固定することができる。この固定ロッドは、上端の継手２５４を用いてそれらの板に着脱自在に取り付けることができるとともに、その第２の（底部の）端部２５２を円錐形のスラスタ２１０の底部２１４に固定することができる。一つの実施例において、固定ロッドは、接線方向部材の内孔あるいは開口２５６の内側、およびスラスタのパイプあるいは導管２５８の内側に配設される。
【００３８】
濃厚なあるいは粘着性の流体への伝達装置２００の貫入は、スラスタ２１０の下側部分２１４に取り付けられる貫入チップ２２０の追加によって助けることができる。これまで説明したように、スラスタ先端は円錐形（断面において三角形）、先端をつぶした形、正方形、あるいは他の適切な形状とすることができる。スラスタ先端は、溶接、ねじ切り機構によってその先端をスラスタに取り付けるための、あるいはその先端を固定ロッド２５０に取り付けるための、アダプタ２２２を有することができる。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するべく、円錐形スラスタのポート２６４、および接線方向部材の管腔あるいは開口２６２を用いることができる。バラストの充填および取り除きのためのポートを覆うために、最も外側の接線方向部材にキャップ２６０を配設することができる。この推力伝達装置を、加圧される再充填可能な材料移送システムに用いるときには、この伝達装置を加圧できるようにするために、開口あるいは内孔２８０を穿設しあるいは他の方法で接線要素に形成することができる。
【００３９】
推力伝達装置２００はまた、スタビライザ機構２４０を有することができる。例えば、推力伝達装置のスラスタ２１０が材料容器２０、１２０の内側で動くときに、その傾斜を防止するために、あるいはそれを安定させるために、３つの安定ひれ２４２、２４４、２４６を最も外側の接線方向部材２３２に固定することができる。これらの安定ひれは、１つ若しくは複数のフランジ２４３、２４５、２４７を追加することにより、推力装置の上側の接線方向部材２３２に溶接し、ボルト締めし、ねじ込み、および永久に若しくは着脱自在に固定することができる。安定ひれは、それらの最も外側の部分が材料容器の内壁に隣接するべく、接線方向部材の周辺の外側に延びるように構成される。あるいは、安定ひれは、図４〜図６に示したように１つ若しくは複数の接線方向部材に取り付けることができる。
【００４０】
ここで図１２、１３および図１４を参照すると、推力伝達装置３００は、図１〜図８に示した二重円錐形ではない様々な構造に製造することができる。例えば、伝達装置のスラスタ部分３１０および伝達装置の最上部３１５は、半球状あるいは半楕円状の形とすることができる。そのような半球状あるいは楕円状の形は、冷間加工、加熱修正、あるいは鋳造によってより容易に製造することができる。同様に、様々な合金および金属を用いる射出成型プロセスを実施することができる。
【００４１】
図１２に示したように、伝達装置３００は、材料容器の内壁と平行であるために、実質的に接線方向の部分３３０を有することができる。したがって、伝達装置のスラスタあるいは下側部分３１０が接線部分３３２を有することができ、伝達装置の上側部分３１５は接線部分３３４を有することができる。伝達装置の両半分は溶接部３４０あるいは他の技術で永久的に接続することができるし、あるいは両半分を互いに着脱自在に固定することも利用することもできる。これまで説明したように、垂直安定板フィン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することができる。参照する図面には４つの安定ひれが示されているが、容器および伝達装置の直径や他の構成に応じて２つ、３つ、６つ若しくはより多い安定ひれを用いることができる。
【００４２】
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ときには、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、伝達装置の上側部分あるいは最上部（頂部）３１５に１つ若しくは複数の孔あるいは開口３８０を含めることができる。それに加えて、伝達装置の内側にバラストを配置するためのアクセスポート３６０を、伝達装置の最上部の上側表面に設けることができる。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あるいはキャップを受け入れるように構成することができる。伝達装置の頂部には、また、スタビライザパイプ６２（図１）あるいは駆動軸９３（図４）の挿入のために、継手、フランジあるいは他の部材３５０を設けることができる。レベル指示装置（図１７、１８）を収容する推力伝達装置を構成するために、パイプあるいは他のチューブが、最上部の継手からスラスタ部分３１０の底面の近傍へと延びるように構成することができる。図１２に示したように、スラスタ部分には、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る保持機構３２２を受け入れるための継手としての、円筒状の突出部あるいはフランジ３２０を設けることができる。スラスタ継手はまた、貫入チップの役割を果たし、材料への貫入およびきわめて粘着性の高い流体が容器２０、１２０の出口流路５５および材料マニホールド４５、１４０を通って動くことを容易にする。したがって、スラスタ先端（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。
【００４３】
材料容器の内部への伝達装置３００の挿入および取り外しを助けるために、開口３５２あるいは同様の機構を、頂部３１５の上側継手３５０に形成することができる。例えば、図１３に示すように、圧力容器から推力伝達装置を持ち上げるために、これらの開口にチェーンあるいはワイヤーを通することができるように、継手を横切る２つの開口３５２を同軸に貫設することができる。これまで説明したように、変形させた容器は、移送システムに用いる材料に適合した任意の適切な金属、合金、プラスチックあるいは他のポリマーから作ることができる。
【００４４】
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）には、材料容器の内壁に蓄積した材料の取り除きを助ける環状領域管理装置４００を設けることができる。この環状領域管理装置は、天然あるいは合成ゴム、エラストマーポリマー、あるいは容器内におよび容器から移送される材料に適合した他の適切な材料から形成された環状部材４１０を有する。環状領域管理装置は、環状部材に固定された１つ若しくは複数の水平フランジ４２０を更に含むことができる。水平フランジは、止めコック４４２、４４４、４４６、４４８あるいは他のガス抜き機構を収容するためのポート４５２、４５４、４５６、４５８を有することができ、伝達装置が材料容器の最上部から底部（第１の端部から第２の端部）へと移動するときに、伝達装置の下側に捕捉されたガスあるいは空気が放出されるようになっている。水平フランジは、ボルト及びナット４７０あるいは、他の適切な固定手段によって環状部材に固定することができる。あるいは、環状部材はフランジまたは伝達装置の頂部に直接的に、接着若しくは接合することができる。フランジの垂直部分は、溶接あるいは他の方法で水平フランジと共に形成され、かつボルト及びナット４６０あるいは他の適切な固定手段によって伝達装置に取り付けることができる。環状領域管理装置は、推力伝達装置に、固定的にあるいは着脱自在に固定することができる。
【００４５】
ここで図１７を参照すると、再充填可能な材料移送装置はレベル指示装置５００を有することができる。接触および非接触のレベル装置のような多くのタイプのレベル指示器、例えば、容器重量装置（秤）、容器ガス圧装置（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）、波動装置（レーザ、磁歪、高周波、およぴ超音波）、磁気的に接続された装置（指示ロッドおよびテープ）、変位装置（リミットおよび近接スイッチ）、材料流れ装置（流れ積算計）、光学装置（光ファイバ、光電性、および視覚）、ガスと材料の界面装置（浮力、電気容量、導電率、差圧および差動温度）および原子力装置（放射性同位体）を、この材料移送システムに組み込むことができる。本願明細書に説明した推力伝達装置の使用に適したなシステムは、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。そのような装置は、推力伝達装置（図１２を参照）のアダプタパイプあるいは中央の管腔内に配設することができるステム５２０を有している。このステムは、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あるいは他のレベル指示器を有することができる。ねじ込みカップリング５４０あるいは他の固定装置は、図１２に示されている推力伝達装置３００の上フランジ３５０にレベル表示システムを取り付けるために用いることができる。このハウジングは、特定サイズの材料容器に用いるように構成することができる、プログラム可能なマイクロプロセッサ（図示せず）およびデジタル表示５６４のような他の電子機器を有することができる。このシステムのハウジング５６０は、ポリマー、複合材、他の合成材料、またはより丈夫な金属、あるいはカリフォルニア州ノースヒルのMoore Industries International, Inc.から入手可能な合金構造から製造することができる。
【００４６】
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、図１１に示した推力伝達装置３００の内側における位置を決めるための位置決め装置サブアセンブリ６００を設けることができる。このサブアセンブリは、磁気位置決め装置（磁気アクチュエータ）６４０を収納するための外側ハウジング６２０を有しているが、それは円筒状あるいは卵形とすることができる。ねじ切りされたキャップあるいは他の継手６６０は、推力伝達装置上のアダプタ３２２あるいは他の機構に固定するために、ハウジングの一方の側に設けることができる。ハウジングキャップは、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、内孔あるいは管腔６８０を有している。同様に、ステムを位置決め装置の内側にスライド自在に配設することができるように、位置決め装置には中央管腔６９０が設けられている。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クリーニング機構（図示せず）を有することができる。作動の際に、容器内における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パーセントの示度あるいは容器が満杯であることを示すいくつかの他の表示に較正される。レベル表示装置５００は、材料高さ、重量あるいは容積を示すために適切に較正される。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、かつレベル表示器は材料の高さ、重量あるいは容積の減少を表示する。
【００４７】
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連させて図示しかつ記載したきたが、本発明の範囲内において様々な変更をなし得ることは当業者にとって明らかである。より詳しくは、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本発明が限定されないことは、明白であるべきである。流体および他の特定の材料の利用について、本発明のある態様を本願明細書に例示しかつ説明してきたが、この再充填可能な材料移送装置および推力伝達装置が、本願明細書において具体的に議論されていない多くの材料と共に用いることができることは、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、および類似のものについて本願明細書において説明してきたが、それらは単なる実例して提供されている。他の変更および改良を本発明の範囲内においてなすことができる。したがって、添付の請求の範囲による場合を除いて、本発明が限定されることは意図されない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の再充填可能な材料移送装置の、二重円錐形の推力伝達装置を有した第１実施例の、断面前方側面図。
【図２】図１の推力伝達装置の側面図。
【図３】図２の推力伝達装置の平面図。
【図４】本発明の再充填可能な材料移送装置の、スタビライザフィンを具備した二重円錐形の推力伝達装置を有している他の実施例の、断面前方側面図。
【図５】図４の推力伝達装置の側面図。
【図６】図５の推力伝達装置の平面図。
【図７】環状領域管理装置をさらに有した、図５の推力伝達装置の側面図。
【図８】図７の推力伝達装置の平面図。
【図９】本発明の再充填可能な材料移送装置の、リフト機構を具備した開放可能な蓋を具備した他の実施例の側面図。
【図１０】本発明の推力伝達装置の、上側の安定ひれを有した他の実施例の側面図
【図１１】図１０の推力伝達装置の構成要素の分解斜視図。
【図１２】本発明の推力移送装置の、レベル表示装置と共に使用する他の実施例の側面図。
【図１３】図１２の推力伝達装置の平面図。
【図１４】図１２の推力伝達装置の底面図。
【図１５】環状領域管理装置を更に有した、図１２の推力伝達装置の側面図。
【図１６】図１５の推力伝達装置の平面図。
【図１７】図１２の推力伝達装置と共に使用するレベル表示装置の側面図。
【図１８】図１２の推力伝達装置および図１７のレベル表示装置と共に使用する、位置決め装置サブアセンブリの側面図。
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
この出願は、２００４年３月３１日に出願された米国仮出願第６０／５５８，６９１号の利益を主張する。そして、その内容はこの参照によって本願明細書に組み込まれるものとする。
【０００２】
本発明は材料管理の分野に関連し、より詳しくは、特に様々な材料を収容し、移送し、配送し、吐出するために設計されたシステムに関する。本発明の材料管理システムは、容器あるいはその構成要素を中間段階でクリーニングすることなしに、繰り返して空にしかつ再充填することができる容器から汚染のない流れを配送するように構成されている。
【背景技術】
【０００３】
従来より公知の材料管理システムは、ある種の濃厚で、粘着性の流体、液体、およびポンプ送りに抵抗するとともにポンプ装置に損傷を与え得る他のタイプの材料を収納容器から移送することにおいて、困難に遭遇してきた。本明細書において用いるように、流体は、流れることができるとともに、その形状を変えようとする力が作用すると安定した速度でその形状を変える物質である。ある種の材料は、通常は流体と考えられないものであっても、特定の状況下では流れるようになる。例えば、柔らかい固体および半固体がそれである。膨大な量の液体が、輸送、製造、農業、鉱業および工業において利用されている。濃厚な流体、粘性流体、半固体流体、粘弾性的な生産物、ペースト、ゲル、および流体源（例えば圧力容器、開放容器、供給配管、その他）から吐出させることが容易でない他の液状材料は、利用されている流体のかなりの部分を構成している。これらの流体は、濃厚なあるいはまた粘着性の化学物質、および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、マスチックが含まれる。食品加工分野においては、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ることなし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製薬製品の製造および使用においては、濃厚なあるいはまた粘度の高い、移動させることが困難な流体が一般的に用いられている。１つの場所から他の場所へと、例えば収納容器から製造あるいは加工の場所へと、材料の品質を保護しつつ、これらの材料を輸送する能力は、極めて重要である。
【０００４】
濃厚なまたは粘性の高い材料を輸送し、取り扱い、配送し、吐出することはチャレンジである。これらの材料は流れることに抵抗し、それらを収納した容器から吐出させあるいは移動させることが容易ではないからである。粘性流体を配送する従来公知の方法は、押動ピストンあるいは従動板と粘性材料容器の側壁との間に流体密封シールを確立し維持することに専念してきた。しかしながら、これらの装置は、粘性材料容器の側壁が完全には丸くないあるいは凹む場合には、非常に破壊しやすい。さらに、いくつかのシステムは、その全ての部品に高い精度を必要とし、相対的にかさ高くて費用のかかる装置を必要とする。さらにまた、流体材料を輸送するための公知のシステムのほとんどが、従動板を具備した容器と共に外部ポンプを使用することを必要とする。さらに、ポンプおよび従動板は、そのような材料移送システムの出費および機械的な洗練度を増大させるために接続され、さもなければ連結される。
【０００５】
これまで公知の容器および容器は、基本的には中高圧容器であり、移動させることが困難な材料の移送においては不十分な特性を有するものであった。例えばそのような容器は、多くの場合、比較的重い、軟鋼製の、改造された圧縮空気タンクであった。他のそのような容器は、単に薄肉の、特殊合金鋼製の、改造されたプロパンタンクであった。したがって、それらの容器は運輸省規則の下で製造され、それゆえに比較的頻度が高い証明書の更新を必要とした。そのような容器はまた、内部に錆が発生し易く、多くの場合には閉鎖されており、したがってクリーニングが困難であった。さらにまた、これらの容器は、二つの方式のための（液体あるいはまたは濃厚な流体のための）ものではない。それに加えて、過去の容器の内部は、１つの内部サブシステム、高圧ガスが迂回することを防止する単一の機能を有した従動装置だけから構成されていた。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、ユーザーが所望する場合であっても容器の内壁を拭い落とすことができなかった。多くのそのようなシステムが重い「バラスト」を収納しているが、それは製造の後から修正することはできず、容器をその側面上に配置すると容易に傾いて（倒れて）しまう。
【０００６】
ひとつの再利用可能な粘性材料吐出装置システムは、バラストで重くされる下側の船腹部分を有した従動ボートを備えている。このボートの直径は円筒の内径よりも小さく、かつ濃厚な潤滑グリースのような粘性材料で充填された円筒内において浮かぶようになっている。このシステムを使用する際に、この円筒は、その入口開口および出口開口を介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負荷すると、このボートは、その底部が着座して開口を遮断するまで、粘性材料が共通の入口開口および出口開口を介して容器から出るように強制する。しかしながら、開示されている容器は、直立し、閉鎖された、クリーニングが困難な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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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い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装置の必要性が存在している。同様に、無駄なく必要な量だけを吐出する材料移送システムの必要性が存在していおり、それは化学物質を容易に取り扱えないとき、および容器から容易に若しくは安全に手動で取り除くことができないときに、特に重要である。好ましくは、そのような材料伝達システムは、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、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減少させあるいは排除する。ある種の化学物質は一つ若しくは他の形態の汚染に鋭敏であるので、密封され、製品の品質を保護し、容器を開けることなくサンプリングでき、かつ供給元あるいはユーザーへの製品の品質問題の適切な帰属を可能にする材料移送システムのさらなる必要性が存在している。同様に、濃厚な流体およびそのような他の材料を吐出して移送するための、低コストな構成要素を用い、非機械的な（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装置の必要性が存在している。本発明は、このようなおよびその他の必要性を満足させる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
簡潔には、一般的な用語において、本発明は、濃厚で、粘性が高く、ポンプ送りに抵抗しあるいはまたポンプ装置に損傷を与え得る他の流体を含む、様々な材料を吐出するための、再充填可能な材料移送装置に向けられている。本発明は、中間における装置のクリーニングなしに繰り返して空にしかつ再充填することができる、流体製品の汚染のない流れを配送するように適合した材料管理システムをさらに提供する。他の態様において、本発明は、別個のポンプを必要とすることがなく、あるいは容器内の従動板にポンプを連結する必要のない、濃厚で、固く、あるいはまた流れに抵抗する様々な材料を吐出するように適合した材料管理システムをさらに提供する。さらなる態様において、本発明は、容器の内側にどれだけの流体が残っているかに関する情報をユーザーに提供するために適合した材料管理システムを提供する。さらに他の態様において、本発明は、より高い運転温度範囲において高い液体流れ速度で配送するために適合した流体管理システムを提供する。
【０００９】
本発明は、流体および液体のような粘性材料を包装し、貯蔵し、移送し、吐出する際に有用な、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。このシステムは、原動力が組み込まれている上側領域、および材料入口開口および出口開口を具備した底部領域を有する材料格納容器を備えている。あるいは、材料入口および出口は、容器の最上部で配置されたマニホールドあるいは他の構造に設けることができる。二重円錐形あるいは他の形の水準器が装備された推力伝達装置が、材料収納領域の内側に配置される。推力伝達装置は、用途に応じた量に重くすることができる。この推力伝達装置の接線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、粘性流体あるいは液体およびシステムの運転条件にマッチした環状領域を形成する、
【００１０】
この推力伝達装置は、接着剤、シール材、マスチックあるいは潤滑グリースのような非常に粘性の高い材料で材料収納部が充填されたときに、エネルギー変換器となる。この推力伝達装置は、粘性流体および粘性の小さい液体の両方のために、レベル指示器と一体な部分としての役割を果たす。粘着性の材料自身が、推力伝達装置の界面領域と流体容器の内壁との間に密封シールを形成する。直立した安定要素が、推力伝達装置から外側に延びることができる。これらの安定要素は、界面領域が液体収納部の側壁から粘性材料をこすり落すことを防止する。このシステムを使用する際に、容器は、その入口開口および出口開口を介して、粘性流体あるいは液体のような材料で充填される。充填操作は、推力伝達装置を持ち上げるとともに粘性シールを形成する。推力伝達装置に上方から圧力を負荷すると、推力伝達装置が着座して入口開口および出口開口を遮断するまで、この推力移送装置は粘性材料が材料入口開口および出口開口を介して容器から出ることを強制する。本発明においては、高圧不活性ガスの形態のエネルギーを推力伝達装置に負荷することができる。本発明が意図するように、このエネルギーは空気圧式、油圧式、機械式、電子式、あるいは電気機械式手段の組合せから導き出すことができる。このとき推力伝達装置と容器の内壁との間にシールは用いられない。
【００１１】
本発明は、頂部と、軸線と実質的に平行な外側表面によって構成された、頂部に取り付けられた接線方向部材と、材料に貫入する部分が設けられている、接線方向部材に取り付けられたスラスタとを有した、容器から材料を移送するための装置を含んでいる。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具備する円錐形状であり、頂部が接線方向部材から離れる方向に向けられた頂点を具備した円錐形であり、かつ接線方向部材が１つ若しくは複数の円筒形の円板あるいは板から成っているように構成することができる。あるいは、推力伝達装置は、円筒形の突出部を有した半楕円形状に構成することができる。推力伝達装置には、接線方向部材の外側表面に接続され、あるいは頂部の外側表面に接続された、安定びれを設けることができる。加えて、推力移送装置は、複数の磁気リードスイッチを具備したステムが組み込まれているレベル表示装置を有することができる。このとき、ステムは、頂部、接線方向部材およびスラスタの内側にスライド自在に配設され、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。本発明の他の特徴および効果は、本発明の特徴を一例として例示している添付の図面に関連してなされる、以下の詳細な説明から明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
説明のための図面に示したように、本発明は、濃密で、粘性を有し、ポンプ送りに抵抗しあるいはまたポンプに損傷を与え得る他のタイプの液体を含む様々な原材料を吐出するための、再充填可能な材料移送システムに向けられている。このシステムは、駆動力源が組み込まれている上側領域および原材料の入口開口および出口開口を具備した底部領域を有する材料格納容器を備えている。二重円錐形あるいは他の形状の水準器が装備された推力伝達装置が、材料格納領域内に配置されている。この推力伝達装置は、用途に応じてその重量を重くすることができる。この推力伝達装置の接線方向部材の直径および高さは、円筒状の界面領域を形成している。この円筒状の界面領域の直径は、粘性流体あるいは液体およびシステムの運転条件にマッチした環状部を形成している材料容器の内径よりも小さくなっている。
【００１３】
ここで図面に目を向けると、類似の参照符号は、これらの図面において類似のあるいは対応する態様を表している。特に図１を参照すると、この再充填可能な原材料移送システム１０は、圧力容器２０、および頂部（上側部分）６８およびスラスタ（下側部分）７１を有した推力伝達装置６０を備えている。圧力容器は、最上部（第１の端部）２２、側壁２４、および底部（第２の端部）２６を有している。この圧力容器は、圧力容器の内側にかつ外側へと移送する材料を収容するために、円筒形の容器あるいは他の適切な形状とすることができる。例えば、この容器は、垂直あるいは水平な高圧容器、単一のパイプ、パイプ集合体、あるいはパイプスプールとすることができる。さらにまた、この容器は、圧力容器のためにあるいは圧力容器として必然的に構成される必要はなく、容器の内側におよび外側へと移送される原材料は、重力、あるいは伝達装置に負荷される他のエネルギ若しくは推力によって移送することができる。材料容器およびその構成要素に適した構造材料には（アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、チタンといった）金属、および（２０合金、インコネル、モネル、鋼、ステンレス鋼といった）合金が含まれる。加えて、ポリマー、プラスチック、複合材、および（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、ポリフッ化ビニリデン−ＰＶＤＦといった）他の合成材料を、容器およびその構成要素を製作するために用いることができる。本発明は、水平、垂直、傾斜容器を意図しているが、本願明細書における図面の参照は全般的に垂直容器に関するものである。しかしながら、この分野の当業者は、上側、下側、上部および底部といった用語が、再充填可能な材料移送システムの水平および傾斜構造に容易に翻訳し得ることを理解するであろう。
【００１４】
容器２０の最上部２２は、側壁に固定することができ、あるいは開放可能な蓋とすることができ、または容器の側壁部分２４から取り外し可能とすることができる。容器の最上部は、平面、半楕円表面、あるいは半球表面とすることができる。最上部は、推力伝達装置６０の除去、供給する原材料の変更、システム内部の保守、および定期的な洗浄を容易にするために、開放することができる蓋として構成することができる。容器の蓋は、容器の最上部から外側に延び出るとともに蓋の内側へと延びるアクセスマニホールド３６を有している。このアクセスマニホールドは、好ましくは中央に、例えば容器の縦軸に沿って配置される。アクセスマニホールドは、充填動作の間に過剰な材料が容器から出るようにするためのオーバーフローアーム３２あるいは他の装置を有することができる。オーバーフローアームは、手動で操作される弁あるいは圧力解放弁を有している。さらにこのアクセスマニホールドは、その縦軸に沿って容器内に配設されるスタビライザ管あるいは他のロッドを収容するように構成することができる。アクセスフランジ３４は、容器の最上部から容器の底部２６の近傍へと延びることができるスタビライザロッド（パイプ）６２を拘束するために、アクセスパイプの外端部（容器の外側）に嵌合させることができる。さらに容器の最上部は、容器の内側にあるいは容器から外側へと加圧ガスを導入しあるいは解放するために、弁および取付部品３８を設けることができる。空気、窒素、あるいは他の化学的に導き出された（不活性あるいは活性）ガスを、容器を加圧するためにおよび頂部６８に力を負荷するために用いることができる。加えて、蓋には、容器内のガスの過度な圧力を解放するために、圧力解放弁（図示せず）あるいは他の装置を設けることができる。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ることができる。
【００１５】
容器２０の最上部２２には、推力伝達装置６０が容器の最上部に到達したときにそれを拘束するためのリテーナ６１をさらに設けることができる。このリテーナは、少なくとも２つの目的の役に立つ。再充填操作の間のオーバーフローを防止すること、および充填サイクルの間にそれらが排出されることによって、円錐状の頂部６８の上側表面に保持されたあらゆる材料、特に半固体材料の除去を容易にすることである。このリテーナは、推力伝達装置の頂部の形状にならうように形成することができる。このリテーナは、容器、推力伝達装置の構造および供給する材料に応じて、材料容器と同じあるいは異なる金属、合金、あるいはポリマーから製作することができる。加えて、容器の最上部および容器の側壁部分には、この容器に開放可能な上部を設けるときにシールを形成するべく互いにしっかりとフィットするフランジを設けることができる。第１のフランジ２７を容器の最上部に固定するとともに、第２のフランジ２８を容器の側壁に固定することができる。容器を運転するときに上部フランジおよび側壁フランジを固定するために、締結機構（図示せず）を用いることができる。
【００１６】
容器２０の側壁２４は、この容器の内側にガス空間３０を画成している。同様に、この容器が材料４２で満たされたときに、この容器の一部は材料空間４０を有する。さらにこの容器は、推力伝達装置のスラスタ７１の形状に合致する（従う）ように構成されたアレスタ７３によって画成される上げ底部分５０を有している。容器の底部は、平面、半楕円体表面、半球表面、あるいはこの容器の任務に適した他の形状とすることができる。アレスタは、ガスの迂回を防止するとともに、この容器が空のときに低い部分に材料が保持されることを確実にするように構成されている。アレスタには、容器の底部２６を横切るとともに材料マニホールド４５と流体的に連通する排出流路５５をさらに設けることができる。好ましくは、この排出流路は、多量の材料で出口を密封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のに十分な長さを有する。それに加えて、この排出流路は、この容器から排出される材料を加熱しあるいは冷却するべく、排出流路の周りおよびアレスタの下側に熱伝達要素５２を配置できるようにするために、伝熱領域５４を画成するのに充分な長さとなっている。あるいは、排出流路および材料出口マニホールドを容器の最上部に配置することもできるが、その場合には、アレスタ、リテーナおよび容器の他の構成要素は適切に構成される。
【００１７】
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）の材料入口４８および材料出口４６を有している。Ｔ字形に形成するときには、材料マニホールドの底部に蓋をするためにフランジ４４を用いることができる。あるいは、材料は同一のポートを介してマニホールドに出入りすることができるが、その場合にはこのマニホールドはＬ字形に形成される。１つ若しくは複数の弁（図示せず）を材料入口および材料出口に追加することができる。同様に、この容器の内側に材料を導入（充填）するとともにこの容器から材料を取り出す（空にする）ための従来の装置に接続するべく、迅速解放（カムおよび溝）継手あるいは他の組立体を材料入口および材料出口に追加することができる。
【００１８】
ここで図２および図３を参照すると、推力伝達装置６０は、頂部（上側部分）６８、接線方向部材（中間部分）６９、およびスラスタ（下側部分）７１を有している。一つの実施例において、頂部は、実質的に三角形の断面形状を有した円錐あるいは錐台形状に構成される。円錐形の頂部は、推力伝達装置の中空内部に対するアクセスするための点検口（開口）６４を有している。この開口は、バラストあるいは他の加重材料をスラスタ内に挿入するために用いることができる。バラストプラグ（キャップ）６５は、頂部の点検口を閉じるために用いることができる。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ために、１つ若しくは複数の孔（ガスポート）６６を頂部および接線方向部材に穿設しあるいは他の方法で形成することができる。この推力伝達装置は、頂部に負荷される主要な推力あるいはまたエネルギーを受け入れ、負荷された力をスラスタを介して変換し、材料マニホールド４２を万遍なく加圧できるようにする。移送システム１０が安定パイプ若しくはロッド６２あるいは他の中心部材を有するときは、頂部もまた円錐の頂点に開口あるいは内孔７５を有し、その内側に安定ロッドがスライド自在に配設される。同様に、スラスタの円錐の頂点に開口７７を設け、その内側に安定ロッドをスライド自在に配設することができる。
【００１９】
スラスタ７１は、実質的に三角形の断面を有した円錐あるいは錐台形状に形成することができ、その内部を中空に構成することができる。接線方向部材６９は、円錐形の頂部６８と円錐形のスラスタとの間に配設される。接線方向部材は、形状が円形あるいは円筒状で断面が矩形の円板あるいは板から構成することができる。接線方向部材は、その外壁が容器２０の側壁２４と実質的に平行でかつ頂部の軸線およびスラスタの軸線と実質的に平行であって、推力伝達装置に安定性をもたらすことを助ける。
【００２０】
図２に示したように、一つの実施例の推力伝達装置６０はの断面は子供の頭部に似ていて、頂部６８およびスラスタ７１の両方の形状が円錐形であり、それによって二重円錐形の推力伝達装置を形成している。一つの実施例において、頂部は中空で上方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で満たされるときに満杯となること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たあらゆる材料をこの頂部が移動させることである。円錐形のスラスタは、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内へと材料を移動させるために、装置に負荷された推力を伝達する。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要素を構成するのに適した使用材料には、（アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、およびチタンのような）金属および（合金２０、インコネル、モネル、鋼およびステンレス鋼のような）合金が含まれる。加えて、推力伝達装置を形成するためにポリマー、プラスチック、複合材および他の合成材料を用いることができるが、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。
【００２１】
再び図１を参照すると、一つの実施例の再充填可能な材料移送システム１０は、立て向き姿勢の材料容器２０を備えており、この容器の底部２６は床あるいは地面に隣接させて脚あるいは他の台座（図示せず）上に立設することができる。したがって、容器の側壁２４は容器の最上部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、容器を上下に移動させるように構成されている。安定ロッドあるいは他の装置６２が容器内に配設されるときに、この伝達装置がロッドを上下に移動させるが、容器の底部近傍にあるロッドの終端にキャップ６３を設けることができる。推力伝達装置の運動は、リテーナ６１によって容器の最上部で拘束され、かつアレスタ７３によって容器の底部に拘束される。本発明の一つの態様において、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させるときに、材料４２の一部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。移送システムのそのような直立した配置においては、材料が容器を空にして伝達装置がアレスタに接近したときに、容器内のガスが吐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、出口５５は上下方向に充分な長さを有して構成される。
【００２２】
ここで図４を参照すると、他の実施例の再充填可能な材料移送システム１０は、高圧の加圧ガス以外の推進方法を用いて構成することができる。例えば、駆動軸９３を、材料容器（容器）２０の上部２２の内側に設けられたマニホールド８６内に配置することができる。この駆動軸は、推力伝達装置６０を容器の最上部から底部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。この駆動軸の第１の端部８７は、容器の最上部からマニホールドの外側へと延びている。フランジ８４は、容器の最上部から外側に延びてい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もたらしている。駆動軸の第２の端部８８は、推力伝達装置の円錐形頂部９４の頂点に設けられた開口１０２の内側に配設されている。したがって、容器の最上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かって駆動する。同様に、容器の底部から最上部に向かう駆動軸の動きは、推力伝達装置を容器の最上部に向かって駆動する。
【００２３】
作動の際に、容器２０の底部２６に隣接して配置されている材料マニホールド４５内に材料４２が入ると、推力伝達装置９０が容器の最上部２２に向かって上昇することが期待される。あるいは、駆動軸９３は、容器の上部あるい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最上部へと、推力伝達装置を移動させるように構成することができる。さらに、推力伝達装置が容器の最上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ために、リミットスイッチ９２をリテーナに設けて駆動軸の推進手段に電子的に接続することができる。同様に、リミットスイッチ１０１は、アレスタ９９あるいはその近傍に配置することができる。したがって、駆動軸が伝達装置を容器の底部に向かって移動させるときに、リミットスイッチは、駆動軸の推進手段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役割を果たし、本質的に全ての材料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、アレスタおよび他の容器を構成する要素は、容器の最上部から材料を導入しかつ取り除くように構成することができる。
【００２４】
ガスパージ配管および弁８９は、材料４２が容器から取り除かれたときに空気あるいは不活性ガスを容器内に供給し、かつ容器が材料で充填されたときにそのようなガスを排出するために、容器２０の最上部あるいは蓋２２の内側にリテーナ９１に通して設けることができる。加えて、充填サイクルの間に過剰な材料、空気、および他のガスを排出するために、材料オーバフィルアーム８２をマニホールド８６に含めることができる。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、ガスあるいは空気が容器内に入ることができるように、ガスの入口および弁を用いることができる。あるいは伝達装置が材料を容器から押し出すとき、あるいは容器に入ってきた材料が伝達装置を容器の最上部に向かって動かすときに、空気が容器に出入りすることができるように、過剰な材料の排出管８２を設けることができる。
【００２５】
ここで図５および図６を参照すると、二重円錐形の推力伝達装置９０は、頂部（上側部分）９４、接線方向部材（中間部分）９５、およびスラスタ（下側部分）９７を有している。頂部およびスラスタは、切り取られた先端あるいは頂点を具備した実質的に三角形の断面を有する円錐形あるいは錐台形に構成される。環状の接線方向部材は、実質的に縦方向の外側表面を有して、頂部とスラスタとの間に配置されている。頂部、接線方向部材、およびスラスタは、推力伝達装置を形成するために、機械加工、ダイカスト、あるいは他の方法で単一のユニットとして製造することができるが、別々の構成要素に製造して溶接、ボルト締め、あるいは他の方法によって永久に若しくは着脱自在に固定することもできる。推力伝達装置９０には、その接線方向部材９５の外側表面に沿って配置された、１つ若しくは複数のスタビライザ９６をさらに設けることができる。これらのスタビライザは、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、複合材あるいは他の天然および合成の材料から製造することができる。複数のスタビライザ、例えば４つのスタビライザは、溶接、機械的な留め具、あるいは他の適切な装置および技術によって、接線方向部材の外側表面に沿って等しい間隔で伝達装置に取り付けることができる。スタビライザの上部および底部の縁は、材料容器２０の側壁２４に対する擦り傷および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、推力装置が傾くことの防止を助けることにある。スタビライザはまた、推力伝達装置と容器の側壁との間にガスシールをもたらすために、容器の側壁に隣接して材料空間４９が生じるようにする。そのような構成において、再充填可能な材料移送システム１０は、立て向き姿勢および横向姿勢で用いることができるが、ユーザの求めに応じてある角度に配設することもできる。
【００２６】
推力伝達装置９０の性能は、貫入チップあるいは突出部９８の追加によって高めることができる。図４および図５に示したように、この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と同じあるいは異なる固有の角度を有した、円錐形あるいは錐台形とすることができる（図１１を参照）。貫入チップは、推力伝達装置の他の構成要素と同じ材料あるいは代わりの材料から製造することができる。さらに、円錐形のスラスタの先端の構成はその断面が三角形である必要はなく、材料排出流路５５および材料出口マニフォールド４５を有した容器部分に向かって推力伝達装置が移動するときに、材料の移動を助けるために、丸みをつけることもできるし、正方形、あるいは他の適切な構成とすることもできる。円錐形のスラスタは、その下端（頂部９４および接線方向部材９５から最も離れた部分）を、円錐形のスラスタの先端を受け入れるように構成された錐台形の部分１０４として構成することができる。円錐形のスラスタ先端の幅広端部１０６には、スラスタの先端を切り取った部分への固定のために、ねじ込みフランジあるいは他の装置を設けることができる。あるいは、円錐形のスラスタ先端は、溶接あるいは他の方法によって、円錐形のスラスタに永久に固定することができる。経験的データは、スラスタ先端の最も大きな直径が出口流路５５の直径とほぼ同じであ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、材料に突入するように構成される。
【００２７】
ここで図７および図８を参照すると、推力伝達装置９０には、その接線方向部材９５に隣接してあるいはまたその周りに配置された環状領域管理装置１０３を設けることができる。例えば、環状領域管理装置は、スタビライザフィン９６の上にしっかりとフィットするために、切欠きあるいは切込み（図示せず）を有した円形で、ドーナツ形の部材を含むことができる。あるいは、切欠きあるいは切込みは、環状領域管理装置を収容するためにスタビライザフィンに作ることができる。環状領域管理装置はまた、推力伝達装置の接線方向部材の内側の環状の切込み内に保持されるように構成することができる環状領域管理装置は、推力伝達装置に着脱自在にまたは永久に取り付けることができる（図１５、図１６を参照）。環状領域管理装置の内径は、伝達装置の接線方向部材の外径と実質的に同じでなくてはならない。環状領域管理装置の外径は、容器の側壁２４に密接するために、材料容器２０の内径より大きくなくてはならない。したがって、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。環状領域管理装置に適した材料には、皮革、天然あるいは合成ゴム、ブナＮ（ニトリル）、フッ素エラストマ、ネオプレン、およびエチレンプロピレンジエンモノマ（ＥＰＤＭ）のようなエラストマだけでなく、推力伝達装置と同じ材料も含まれる。
【００２８】
ここで図９を参照すると、一つの実施例の再充填可能な材料移送システム１１０は、材料容器１２０を縦長に構成することを含んでいる。材料容器は、本体部分１５０、最上部１２２、および１つ若しくは複数の脚部あるいは延長部分を１７０を有している。材料容器の本体部分は、円筒形に構成され、脚部１７０に接続される下側部分１５２、および最上部１２２に接続される上側部分１５４を有している。上側の環状フランジ１２４は、最上部の下側部分１５６に接続されている。下側の環状フランジ１２６は、容器の本体部分の上側部分１５４に接続されている。これらの環状フランジは、その形状が本質的に円筒状であり、ドーナツ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、下側のフランジに固定され、上側のフランジに形成された切込みあるいはスロット１２７の内側に在るように構成されている。上側および下側のフランジと固定用のロックは、固定用のロックが所定位置にあるときに、材料容器の最上部と本体部分との間に流体密封シールが維持されるようになっている。材料容器の任務に高い気圧あるいは流体密封シールのための他の要求が含まれている場合には、流体密封シールを容易にするために、オーリング（図示せず）を上下のフランジの間に配置し、またはゴムあるいは他のポリマーコーティングを上下のフランジに付加することができる。容器の最上部を容器の本体部分に固定するために、ラッチ、クランプ、リフティングラグ、およびダビットといった他の機構を用いることができる。
【００２９】
材料容器１２０の上部部分１２２は半球状で、その断面を円形とすることができる。あるいは、圧力容器の最上部は、平坦、正方形、またはこの容器に課される任務に適した他の形状から構成することができる。ガス入口末端弁１８０、オーバーフローあるいは圧力安全弁１９０、およびゲージ機構１６０の配置を容易にするために、内孔、切欠きあるいは他の点検口を容器の最上部に設けることができる。表示部１６４を有したゲージ１６０の挿入および除去を容易にするために、ねじ込みカップリング１６２を容器の上部の中央に配置することができる。あるいは、図１に示したスタビライザロッドあるいはパイプ６２、または図４に示した駆動軸９３を保持するために、頂部カップリングを用いることができる。
【００３０】
最上部１２２の容器１２０からの取り外しを容易にするために、材料容器の本体部分１５０に隣接させて持ち上げ機構１３０を設けることができる。一つの実施例においては、容器の最上部の環状フランジ１２４を持ち上げるべくピストンあるいはロッド１３４を駆動するために、米国ミシガン州のアナーバーにあるＲｏｓｅｄａｌｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓから入手可能な油圧ジャッキ１３２を用いる。容器の最上部を位置決めするべく油圧的、機械的、または電子機械的に駆動軸１３４を動かすために、アクチュエータ機構１３６を用いることができる。さらに、持ち上げ機構は、下側フランジ１２６から完全に解放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することができる。安定化を目的として、支持フランジ１３８を、材料容器の本体部分１５０および持ち上げ機構１３０のアクチュエータ１３２に固定することができる。
【００３１】
再充填可能な材料移送システム１１０には、材料容器１２０の本体部分１５０の下側で容器の底部１５２に隣接させて、材料出入マニホールド１４０をさらに設けることができる。例えば、パイプ１４４を容器の底部に接続するとともに、その一端が閉じておりかつその第２の部分に排出機構１４８が接続されているＴ字形（Ｔ継手）部分１４６を有することができる。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をさらに含むことができる。容器を充填しかつ空に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あるいは他の工業的に特有な機構を、材料マニホールドの吐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、金属あるいは他の適切な材料の保護物（図示せず）を、脚部１７０あるいは材料容器１２０を支持している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、および圧力解放あるいは材料排出装置１９０を保護するために、容器の最上部１２２の上側部分の周りに保護シールド（図示せず）を形成することができる。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。
【００３２】
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することができる。例えば（図１および図４を参照）、内側の材料スペース４０が５５、１５０、３００または６００ガロン（２．３立方メートル）の流体あるいは他の材料を収容するように、容器１２０の最上部１２２および本体部分１５０を寸法決めし、かつリテーナ６１、９１およびアレスタ７３、９９を構成することができる。一定のガス圧を伴う運転モードのために、当業者は、過度の実験なしに高圧ガスを収容するために必要な容器の容積を決定することができる。特定のガス量で容器をあらかじめ装填することを含む運転モードは、以下の通りに進行する：
（ａ）空のときに材料を吐出するために必要とする絶対的な終圧（Ｐ）を決定する；
（ｂ）本明細書において一定のＰＶと称する値を得るために、この絶対圧力（Ｐ）を容器のあふれ容積（Ｖ）に乗算する；
（ｃ）容器を最初に充填するときの絶対圧の値を決定する；および
（ｄ）高圧ガスを収容するために必要な容器の容積を決定するために、最初に充填するときの絶対圧で一定のＰＶを除算する。
【００３３】
二重円錐形の推力伝達装置６０、９０が材料容器２０、１２０に用いられるときに、接線方向部材６９、９５の外径（頂部６８、９４およびスラスタ７１、９７の最も大きな直径）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、意図された業務に応じてスケールアップあるいはスケールダウンすることができる。その業務は、小さな手で持てるサイズのシステムから、大きなトラックあるいはトレーラに取り付けられたシステムの範囲にわたる。ここで予想されることは、本発明が、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な材料移送システムに適用できることである。容器の当業者は、容器の適切な幾何学的形状、材料および他の特徴を過度の実験なしに決定することができる。同様に、物質移送の当業者は、適切な推力伝達装置の幾何学的形状、材料および他の特徴を過度の実験なしに決定することができる。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、材料移送の当業者は、過度の実験なしに適切な最小ガス圧を決定することができる。さらに、ガス取り扱いの当業者は、過度の実験なしに適切な初期のガス圧およびガス容積を決定することができる。以下のものは、再充填可能な原材料移送システムのいくつかの例における寸法である。
【００３４】
実施例 Ｎｏ．１
自動車ボディシール材の計量分配装置
吐出容積：１．９ガロン（４３２立方インチ、７．１リットル）
容器
最上部：平坦
底部：平坦
内径：６．５インチ（１６．５センチメートル）
内側の高さ：１４．５インチ（３６．８センチメートル）
あふれ容積：２．１ガロン（４８１立方インチ、７．９リットル）
原材料：アルミニウム
推力伝達装置
最上部：平坦
底部：１２０度の円錐
底部突出部：なし
接線直径：６．２５インチ（１５．９センチメートル）
接線高さ：１．０インチ（２．５ｃｍメートル）
原材料：アルミニウム
【００３５】
実施例 Ｎｏ．２
自動車ボディ用消音材の計量分配装置
吐出容積：２１．７ガロン（５，０１３立方インチ、８２．１リットル）
容器
最上部：２：１半楕円体
底部：２：１半楕円体
内径：１５．５インチ（３９．４ センチメートル）
直線シェル高さ：３２．１インチ（８１．５センチメートル）
あふれ容積：３４．３ガロン（７，９２９立方インチ、１２９．９リットル）
原材料：ステンレス鋼
推力伝達装置
最上部：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（７．６センチメートル）、高さ２．５インチ（６．４センチメートル）
接線直径：１４．０インチ（３５．６センチメートル）
接線方向高さ：５．０インチ（１２．７センチメートル）
原材料：ステンレス鋼
【００３６】
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、とりわけ材料４２の性質によって定まる。近接度の範囲は０．２〜１．０インチ（０．５〜２．５センチメートル）である。接線方向部材６９、９５、２３０、２３２、２３４、２３６、３３０、３３２、３３４、３４６、３４８の高さは、とりわけ、材料の性質および容器２０，１２０のサイズによって定まる。高さの範囲は０〜１２インチ（０〜３０．５センチメートル）である。円錐形の頂部６８は、９４は、とりわけ、材料の性質によって定まる定義角度を有している。この角度は、９０〜１８０度の範囲である。スラスタ７１、９７、２１０、２１２、２１４、２１５のフルクラムは、とりわけ、材料の性質する際によって定まる９０〜１８０度の範囲の定義角度２１５を有している。スラスタ先端９８、２２０は、とりわけ、材料の性質によって定まる３０〜１８０度未満の範囲の定義角度２２５を有している。
【００３７】
ここで図１０および図１１を参照すると、推力伝達装置２００は、異なる粘度を有した様々な流体の用途に適合させることができる。推力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することができる。複数の接線方向部材２３０は、推力伝達装置のスラスタ部分に隣接して配置するべく構成することができる。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非常に小さい縦横比を有した円板状あるいは円筒状の形とすることができる。接線方向部材は、互いに積み重ねて、固定ロッド２５０あるいは他の適切な機構を用いてスラスタ部分に固定することができる。この固定ロッドは、上端の継手２５４を用いてそれらの板に着脱自在に取り付けることができるとともに、その第２の（底部の）端部２５２を円錐形のスラスタ２１０の底部２１４に固定することができる。一つの実施例において、固定ロッドは、接線方向部材の内孔あるいは開口２５６の内側、およびスラスタのパイプあるいは導管２５８の内側に配設される。
【００３８】
濃厚なあるいは粘着性の流体への伝達装置２００の貫入は、スラスタ２１０の下側部分２１４に取り付けられる貫入チップ２２０の追加によって助けることができる。これまで説明したように、スラスタ先端は円錐形（断面において三角形）、先端をつぶした形、正方形、あるいは他の適切な形状とすることができる。スラスタ先端は、溶接、ねじ切り機構によってその先端をスラスタに取り付けるための、あるいはその先端を固定ロッド２５０に取り付けるための、アダプタ２２２を有することができる。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するべく、円錐形スラスタのポート２６４、および接線方向部材の管腔あるいは開口２６２を用いることができる。バラストの充填および取り除きのためのポートを覆うために、最も外側の接線方向部材にキャップ２６０を配設することができる。この推力伝達装置を、加圧される再充填可能な材料移送システムに用いるときには、この伝達装置を加圧できるようにするために、開口あるいは内孔２８０を穿設しあるいは他の方法で接線要素に形成することができる。
【００３９】
推力伝達装置２００はまた、スタビライザ機構２４０を有することができる。例えば、推力伝達装置のスラスタ２１０が材料容器２０、１２０の内側で動くときに、その傾斜を防止するために、あるいはそれを安定させるために、３つの安定ひれ２４２、２４４、２４６を最も外側の接線方向部材２３２に固定することができる。これらの安定ひれは、１つ若しくは複数のフランジ２４３、２４５、２４７を追加することにより、推力装置の上側の接線方向部材２３２に溶接し、ボルト締めし、ねじ込み、および永久に若しくは着脱自在に固定することができる。安定ひれは、それらの最も外側の部分が材料容器の内壁に隣接するべく、接線方向部材の周辺の外側に延びるように構成される。あるいは、安定ひれは、図４〜図６に示したように１つ若しくは複数の接線方向部材に取り付けることができる。
【００４０】
ここで図１２、１３および図１４を参照すると、推力伝達装置３００は、図１〜図８に示した二重円錐形ではない様々な構造に製造することができる。例えば、伝達装置のスラスタ部分３１０および伝達装置の最上部３１５は、半球状あるいは半楕円状の形とすることができる。そのような半球状あるいは楕円状の形は、冷間加工、加熱修正、あるいは鋳造によってより容易に製造することができる。同様に、様々な合金および金属を用いる射出成型プロセスを実施することができる。
【００４１】
図１２に示したように、伝達装置３００は、材料容器の内壁と平行であるために、実質的に接線方向の部分３３０を有することができる。したがって、伝達装置のスラスタあるいは下側部分３１０が接線部分３３２を有することができ、伝達装置の上側部分３１５は接線部分３３４を有することができる。伝達装置の両半分は溶接部３４０あるいは他の技術で永久的に接続することができるし、あるいは両半分を互いに着脱自在に固定することも利用することもできる。これまで説明したように、垂直安定板フィン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することができる。参照する図面には４つの安定ひれが示されているが、容器および伝達装置の直径や他の構成に応じて２つ、３つ、６つ若しくはより多い安定ひれを用いることができる。
【００４２】
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ときには、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、伝達装置の上側部分あるいは最上部（頂部）３１５に１つ若しくは複数の孔あるいは開口３８０を含めることができる。それに加えて、伝達装置の内側にバラストを配置するためのアクセスポート３６０を、伝達装置の最上部の上側表面に設けることができる。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あるいはキャップを受け入れるように構成することができる。伝達装置の頂部には、また、スタビライザパイプ６２（図１）あるいは駆動軸９３（図４）の挿入のために、継手、フランジあるいは他の部材３５０を設けることができる。レベル指示装置（図１７、１８）を収容する推力伝達装置を構成するために、パイプあるいは他のチューブが、最上部の継手からスラスタ部分３１０の底面の近傍へと延びるように構成することができる。図１２に示したように、スラスタ部分には、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る保持機構３２２を受け入れるための継手としての、円筒状の突出部あるいはフランジ３２０を設けることができる。スラスタ継手はまた、貫入チップの役割を果たし、材料への貫入およびきわめて粘着性の高い流体が容器２０、１２０の出口流路５５および材料マニホールド４５、１４０を通って動くことを容易にする。したがって、スラスタ先端（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。
【００４３】
材料容器の内部への伝達装置３００の挿入および取り外しを助けるために、開口３５２あるいは同様の機構を、頂部３１５の上側継手３５０に形成することができる。例えば、図１３に示すように、圧力容器から推力伝達装置を持ち上げるために、これらの開口にチェーンあるいはワイヤーを通することができるように、継手を横切る２つの開口３５２を同軸に貫設することができる。これまで説明したように、変形させた容器は、移送システムに用いる材料に適合した任意の適切な金属、合金、プラスチックあるいは他のポリマーから作ることができる。
【００４４】
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）には、材料容器の内壁に蓄積した材料の取り除きを助ける環状領域管理装置４００を設けることができる。この環状領域管理装置は、天然あるいは合成ゴム、エラストマーポリマー、あるいは容器内におよび容器から移送される材料に適合した他の適切な材料から形成された環状部材４１０を有する。環状領域管理装置は、環状部材に固定された１つ若しくは複数の水平フランジ４２０を更に含むことができる。水平フランジは、止めコック４４２、４４４、４４６、４４８あるいは他のガス抜き機構を収容するためのポート４５２、４５４、４５６、４５８を有することができ、伝達装置が材料容器の最上部から底部（第１の端部から第２の端部）へと移動するときに、伝達装置の下側に捕捉されたガスあるいは空気が放出されるようになっている。水平フランジは、ボルト及びナット４７０あるいは、他の適切な固定手段によって環状部材に固定することができる。あるいは、環状部材はフランジまたは伝達装置の頂部に直接的に、接着若しくは接合することができる。フランジの垂直部分は、溶接あるいは他の方法で水平フランジと共に形成され、かつボルト及びナット４６０あるいは他の適切な固定手段によって伝達装置に取り付けることができる。環状領域管理装置は、推力伝達装置に、固定的にあるいは着脱自在に固定することができる。
【００４５】
ここで図１７を参照すると、再充填可能な材料移送装置はレベル指示装置５００を有することができる。接触および非接触のレベル装置のような多くのタイプのレベル指示器、例えば、容器重量装置（秤）、容器ガス圧装置（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）、波動装置（レーザ、磁歪、高周波、およぴ超音波）、磁気的に接続された装置（指示ロッドおよびテープ）、変位装置（リミットおよび近接スイッチ）、材料流れ装置（流れ積算計）、光学装置（光ファイバ、光電性、および視覚）、ガスと材料の界面装置（浮力、電気容量、導電率、差圧および差動温度）および原子力装置（放射性同位体）を、この材料移送システムに組み込むことができる。本願明細書に説明した推力伝達装置の使用に適したなシステムは、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。そのような装置は、推力伝達装置（図１２を参照）のアダプタパイプあるいは中央の管腔内に配設することができるステム５２０を有している。このステムは、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あるいは他のレベル指示器を有することができる。ねじ込みカップリング５４０あるいは他の固定装置は、図１２に示されている推力伝達装置３００の上フランジ３５０にレベル表示システムを取り付けるために用いることができる。このハウジングは、特定サイズの材料容器に用いるように構成することができる、プログラム可能なマイクロプロセッサ（図示せず）およびデジタル表示５６４のような他の電子機器を有することができる。このシステムのハウジング５６０は、ポリマー、複合材、他の合成材料、またはより丈夫な金属、あるいはカリフォルニア州ノースヒルのMoore Industries International, Inc.から入手可能な合金構造から製造することができる。
【００４６】
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、図１１に示した推力伝達装置３００の内側における位置を決めるための位置決め装置サブアセンブリ６００を設けることができる。このサブアセンブリは、磁気位置決め装置（磁気アクチュエータ）６４０を収納するための外側ハウジング６２０を有しているが、それは円筒状あるいは卵形とすることができる。ねじ切りされたキャップあるいは他の継手６６０は、推力伝達装置上のアダプタ３２２あるいは他の機構に固定するために、ハウジングの一方の側に設けることができる。ハウジングキャップは、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、内孔あるいは管腔６８０を有している。同様に、ステムを位置決め装置の内側にスライド自在に配設することができるように、位置決め装置には中央管腔６９０が設けられている。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クリーニング機構（図示せず）を有することができる。作動の際に、容器内における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パーセントの示度あるいは容器が満杯であることを示すいくつかの他の表示に較正される。レベル表示装置５００は、材料高さ、重量あるいは容積を示すために適切に較正される。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、かつレベル表示器は材料の高さ、重量あるいは容積の減少を表示する。
【００４７】
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連させて図示しかつ記載したきたが、本発明の範囲内において様々な変更をなし得ることは当業者にとって明らかである。より詳しくは、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本発明が限定されないことは、明白であるべきである。流体および他の特定の材料の利用について、本発明のある態様を本願明細書に例示しかつ説明してきたが、この再充填可能な材料移送装置および推力伝達装置が、本願明細書において具体的に議論されていない多くの材料と共に用いることができることは、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、および類似のものについて本願明細書において説明してきたが、それらは単なる実例して提供されている。他の変更および改良を本発明の範囲内においてなすことができる。したがって、添付の請求の範囲による場合を除いて、本発明が限定されることは意図されない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の再充填可能な材料移送装置の、二重円錐形の推力伝達装置を有した第１実施例の、断面前方側面図。
【図２】図１の推力伝達装置の側面図。
【図３】図２の推力伝達装置の平面図。
【図４】本発明の再充填可能な材料移送装置の、スタビライザフィンを具備した二重円錐形の推力伝達装置を有している他の実施例の、断面前方側面図。
【図５】図４の推力伝達装置の側面図。
【図６】図５の推力伝達装置の平面図。
【図７】環状領域管理装置をさらに有した、図５の推力伝達装置の側面図。
【図８】図７の推力伝達装置の平面図。
【図９】本発明の再充填可能な材料移送装置の、リフト機構を具備した開放可能な蓋を具備した他の実施例の側面図。
【図１０】本発明の推力伝達装置の、上側の安定ひれを有した他の実施例の側面図
【図１１】図１０の推力伝達装置の構成要素の分解斜視図。
【図１２】本発明の推力移送装置の、レベル表示装置と共に使用する他の実施例の側面図。
【図１３】図１２の推力伝達装置の平面図。
【図１４】図１２の推力伝達装置の底面図。
【図１５】環状領域管理装置を更に有した、図１２の推力伝達装置の側面図。
【図１６】図１５の推力伝達装置の平面図。
【図１７】図１２の推力伝達装置と共に使用するレベル表示装置の側面図。
【図１８】図１２の推力伝達装置および図１７のレベル表示装置と共に使用する、位置決め装置サブアセンブリの側面図。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器から材料を移送するための装置であって、
頂部と、
前記頂部に取り付けられて軸線を有し、かつこの軸線と実質的に平行な外側表面が設けられている接線方向部材と、
材料に貫入するための部分が設けられている、前記接線方向部材に取り付けられたスラスタと、
を備えることを特徴とする材料移送装置。
【請求項２】
前記スラスタが円錐形状であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記スラスタは、前記接線方向部材から離れる方向に向けられた頂点を有し、
前記頂部は、前記接線方向部材から離れる方向に向けられた頂点を有した円錐形であり、かつ前記接線方向部材が円筒形であることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記スラスタに突出部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記スラスタが錐台として構成され、かつ前記突出部が円錐形に構成されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記スラスタは中空であり、前記頂部は円錐形であり、かつ前記接線方向部材が円筒形状であることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記接線方向部材が複数の円筒状の板から成っていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記スラスタが半楕円形に構成され、かつ前記突出部が円筒形に構成されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項９】
前記スラスタが中空であり、
前記頂部は半楕円形に構成されて中空であり、
かつ前記接線方向部材が前記頂部から前記スラスタへと形成されていることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
複数の安定ひれをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
安定ひれが前記接線方向部材の外側表面に接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記安定ひれが前記頂部の外側表面に接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記接線方向部材が複数の円筒状の板から成っていることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記接線方向部材が複数の円筒状の板から成っていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記頂部が駆動力を受け入れるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記頂部、前記接線方向部材および前記スラスタが、バラストを受け入れるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
レベル表示装置をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記レベル表示装置は、複数の磁気リードスイッチを具備したステムを有しており、
前記ステムは前記頂部、前記接線方向部材および前記スラスタの内側にスライド自在に配設され、
かつ磁気アクチュエータが前記スラスタの底部の内側に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
再充填可能な材料移送システムであって、
材料入口マニホールドを具備した第１の端部、材料出口マニホールドを具備した第２の端部、および前記第１の端部と前記第２の端部との間に配設された壁を有し、さらに軸線および横断方向の幅を有している容器と、
前記容器の内側に配設されるとともに、
（ａ）頂部と、
（ｂ）前記容器の軸線と実質的に平行な軸線を有するとともに、前記頂部の軸線と実質的に平行な外側領域面積が設けられ、かつ前記容器の横断方向の幅よりも実質的に少ない横断方向の幅を有している前記頂部に取り付けられた接線方向部材と、
（ｃ）前記容器内の材料に貫入するように構成されている、前記接線方向部材に取り付けられたスラスタ、を有している推力伝達装置と、
前記容器の第１の端部に配置されている、前記頂部の形状に従うように構成されたリテーナと、
前記容器の第２の端部に配置されている、前記スラスタの形状に従うように構成されたアレスタと、
を備えることを特徴とする材料移送システム。
【請求項２０】
前記容器の第１の端部に配設された表示器を有しているレベル表示装置をさらに備え、
前記表示器は複数の磁気リードスイッチを有したステムに取り付けられており、
前記ステムは、前記頂部、前記接線方向部材および前記スラスタの内側にスライド自在に配設されており、
磁気アクチュエータが前記スラスタの底部の内側に配設されていることを特徴とする請求項１９に記載したシステム。
【請求項１】
容器から材料を移送するための装置であって、
頂部と、
前記頂部に取り付けられて軸線を有し、かつこの軸線と実質的に平行な外側表面が設けられている接線方向部材と、
材料に貫入するための部分が設けられている、前記接線方向部材に取り付けられたスラスタと、
を備えることを特徴とする材料移送装置。
【請求項２】
前記スラスタが円錐形状であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記スラスタは、前記接線方向部材から離れる方向に向けられた頂点を有し、
前記頂部は、前記接線方向部材から離れる方向に向けられた頂点を有した円錐形であり、かつ前記接線方向部材が円筒形であることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記スラスタに突出部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記スラスタが錐台として構成され、かつ前記突出部が円錐形に構成されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記スラスタは中空であり、前記頂部は円錐形であり、かつ前記接線方向部材が円筒形状であることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記接線方向部材が複数の円筒状の板から成っていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記スラスタが半楕円形に構成され、かつ前記突出部が円筒形に構成されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項９】
前記スラスタが中空であり、
前記頂部は半楕円形に構成されて中空であり、
かつ前記接線方向部材が前記頂部から前記スラスタへと形成されていることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
複数の安定ひれをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
安定ひれが前記接線方向部材の外側表面に接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記安定ひれが前記頂部の外側表面に接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記接線方向部材が複数の円筒状の板から成っていることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記接線方向部材が複数の円筒状の板から成っていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記頂部が駆動力を受け入れるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記頂部、前記接線方向部材および前記スラスタが、バラストを受け入れるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
レベル表示装置をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記レベル表示装置は、複数の磁気リードスイッチを具備したステムを有しており、
前記ステムは前記頂部、前記接線方向部材および前記スラスタの内側にスライド自在に配設され、
かつ磁気アクチュエータが前記スラスタの底部の内側に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
再充填可能な材料移送システムであって、
材料入口マニホールドを具備した第１の端部、材料出口マニホールドを具備した第２の端部、および前記第１の端部と前記第２の端部との間に配設された壁を有し、さらに軸線および横断方向の幅を有している容器と、
前記容器の内側に配設されるとともに、
（ａ）頂部と、
（ｂ）前記容器の軸線と実質的に平行な軸線を有するとともに、前記頂部の軸線と実質的に平行な外側領域面積が設けられ、かつ前記容器の横断方向の幅よりも実質的に少ない横断方向の幅を有している前記頂部に取り付けられた接線方向部材と、
（ｃ）前記容器内の材料に貫入するように構成されている、前記接線方向部材に取り付けられたスラスタ、を有している推力伝達装置と、
前記容器の第１の端部に配置されている、前記頂部の形状に従うように構成されたリテーナと、
前記容器の第２の端部に配置されている、前記スラスタの形状に従うように構成されたアレスタと、
を備えることを特徴とする材料移送システム。
【請求項２０】
前記容器の第１の端部に配設された表示器を有しているレベル表示装置をさらに備え、
前記表示器は複数の磁気リードスイッチを有したステムに取り付けられており、
前記ステムは、前記頂部、前記接線方向部材および前記スラスタの内側にスライド自在に配設されており、
磁気アクチュエータが前記スラスタの底部の内側に配設されていることを特徴とする請求項１９に記載したシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公表番号】特表２００７−５３１６７０（Ｐ２００７−５３１６７０Ａ）
【公表日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５０６２９３（Ｐ２００７−５０６２９３）
【出願日】平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１１００７
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０９７６６６
【国際公開日】平成１７年１０月２０日（２００５．１０．２０）
【出願人】（５０６３３２５３５）シーエイチ、アンド、アイ、テクノロジーズ、インコーポレイテッド (4)
【氏名又は名称原語表記】ＣＨ ＆ Ｉ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ，ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１１００７
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０９７６６６
【国際公開日】平成１７年１０月２０日（２００５．１０．２０）
【出願人】（５０６３３２５３５）シーエイチ、アンド、アイ、テクノロジーズ、インコーポレイテッド (4)
【氏名又は名称原語表記】ＣＨ ＆ Ｉ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ，ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
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