CN102791168A - 密封夹以及夹系统 - Google Patents

Abstract

提供一种用于将盖锁紧在密封体上的密封夹和夹系统，来提供一种防爆容器，同时减少在传统系统中使用的螺栓的数量。密封夹和夹系统提供足够大的力使得在盖和密封体之间提供火焰通路。所描述的密封夹包括通道，该通道用于接收盖的密封体上的法兰。密封夹通过一个或多个螺栓和/或一个凸轮致动的固定机构固定在密封体上。所描述的夹系统包括力分布板，该力分布板通过与密封体联接的凸轮致动固定机构固定在盖上。与用传统的防爆壳体相比，密封夹以及夹系统允许用户更加容易地在密封体上附连或者移除盖。

Description

密封夹以及夹系统

技术领域

本发明总地涉及用于将盖安全固定到有害区域使用的密封体上的密封夹和夹系统。

背景技术

防爆封装可以被用来密封在有害环境中的关键设备。防爆封装典型地包括密封体和盖，当盖与之联接时可防止接触到内部，且当盖移除时允许接触到内部。传统地，使用多个螺栓将盖固定在密封体上。在一些情况下，使用多达64个螺栓将盖固定在密封体上。当试图将盖从密封体移除或者固定到密封体上时，多个螺栓的联接以及拆卸对于用户来说通常费时又费力。

如上所述，本领域中需要提供一种设备，与传统防爆封装相比，允许用户更加容易地在密封体上附加或者移除盖。

发明内容

本发明尝试通过提供一种将盖固定在密封体之上的密封夹以及夹系统来满足上述需求。通常，密封夹以及夹系统能够提供足够的力在盖和密封体之间产生缝隙，或火焰通路，以允许系统承受爆炸。

在第一实施例中，密封夹能够将密封体固定在盖上。在某些方面，密封夹包括中心部、从中心部的一端垂直延伸的法兰、以及以远离第一法兰的角度延伸的上部。中心部、法兰和上部限定了一个通道，该通道构造为容纳防爆容器盖的法兰以及边缘。在某些方面，密封夹包括一个或多个构造为接纳例如螺栓的紧固件的孔。在某些方面，另一个法兰从上部延伸，该法兰与从中心部延伸的法兰平行放置。在某些方面，法兰构造为接合固定臂。

另一实施例中，密封夹系统包括将盖固定在密封体上以提供防爆密封的密封夹。在某些方面，密封夹包括中心部、从中心部一端垂直延伸的法兰、以及以远离第一法兰的角度延伸的上部。中心部、法兰和上部限定了一个通道，该通道接纳盖和密封体的一部分。在某些方面，通过穿过密封夹中心部的孔和密封体上的孔延伸的一个或多个螺栓将密封夹固定在密封体上。在某些方面，另一个法兰从上部延伸，该法兰与从中心部延伸的法兰平行放置。某在些方面，密封夹系统包括与盖相联接的固定臂。固定臂可通过凸轮致动移动，并且被构造为在锁定位置时与从上部延伸的法兰接合。在某些方面，密封夹与固定在盖或者密封体上的枢转臂或滑动臂联接。在某些方面，盖与密封体铰接。

在另一实施例中，密封固定系统包括将密封体固定在盖上的夹系统。夹系统包括位于沿着盖的与密封体相对的一侧定位的力分布板，以及与密封体可移动联接的固定臂。在某些方面，固定臂通过凸轮致动可以在锁定位置以及释锁位置移动。当在锁定位置时，固定臂抵靠力分布板施加力来提供防爆容器。

本发明的这些以及其他的方面、目的，特征和实施例对于那些本领域技术人员来讲，在参考以下所示的目前认为代表执行本发明最佳实施例的详细描述后变得显而易见。

附图说明

图1是根据示例性实施例密封夹的立体图；

图2A是根据示例性实施例将盖固定到密封体上的密封夹的透视图；

图2B是根据示例性实施例、图2A中所示的将盖固定到密封体上的密封夹横截面图；

图3是根据另一示例性实施例的将盖固定到密封体上的密封夹的俯视图；

图4A是根据又一示例性实施例的将盖固定到密封体上的密封夹的俯视图；

图4B是根据示例性实施例、图4A中所示的将盖固定到密封体上的密封夹的侧视图；

图5是根据又一示例性实施例将盖固定到密封体上的密封夹的侧视图；

图6A是根据示例性实施例将盖固定到密封体上的夹系统的侧视图；

图6B是根据示例性实施例、图6A中所示的将盖固定到密封体上的密封夹系统的俯视图。

具体实施方式

本发明涉及用于将盖固定到密封体来提供防爆封装的密封夹以及夹系统。此处所描述的密封夹和夹系统允许用户能够比传统固定机械装置更快和更简单地将盖固定到密封体上和/或从密封体上移除。

通过阅读下面非限定性、参考附图的示例性实施例中的描述，能更好地理解本发明，其中每个附图相似的部件通过相同的附图标记定义。

图1是根据本示例性实施例中密封夹100的立体图。密封夹100可用于将盖230(附图2A-2B)固定到密封体240(附图2A-2B)上来提供防爆封装。密封夹100包括其上具有两个孔105a的矩形中心部105。每个孔105a配置为接收紧固件，如螺栓255(附图2A-2B)，用于将密封夹100固定到密封体240上。本领域普通技术人员可以认识到孔105a可以位于沿着中心部105长度方向的任何位置。在某些选择性实施例中，可以仅存在一个孔105a，且该孔位于中心部105的中间。在其他实施例中，可以存在三个孔105a。本领域普通技术人员可以认识到在中心部105上可以存在多个孔105a，且这些孔105a的构造可以变化。

密封夹100包括从中心部105的下端105b垂直延伸的矩形的下部110。密封夹100也包括从中心部105的上端105c延伸的矩形的上部115。中心部105，下部110和上部115限定了一通道125，该通道构造为接收盖230的一部分和密封体240的法兰245(附图2A-2B)。在某些实施例中，矩形法兰120从上部115的一端115a延伸，并且与矩形下部110平行。在某些选择性实施例中，法兰120是不存在的。

上部115从与中心部105垂直的平面沿远离下部110的方向以角度α延伸。在某些示例性实施例中，上部115以约15度的角α延伸。在某些实施例中，上部115以15到30度范围的角度α延伸。在某些实施例中，上部115以角度α延伸，使得在盖230上提供足够大的力来完整地夹紧。上部115以角度α延伸，该角度α足以将来自螺栓225的螺栓力转化为在盖230上的朝向密封体240的向下力。

在某些示例性实施例中，密封夹100通过挤压铝制造。在选择性实施例中，密封夹100通过压铸铝、不锈钢和/或挤压钢制造。

附图2A和2B是根据本发明示例性实施例、将盖230固定到密封体240上密封夹200的立体图和一侧横截面视图。密封夹200与密封夹100相似，包括矩形中心部205，从中心部205的下端205b垂直延伸的矩形的下部210，以及与中心部205垂直的平面成α角、从中心部205的上端205c延伸的矩形的上部215。中心部205、下部210和上部215限定了接纳盖230的呈角度部分235和密封体240的法兰245的通道225。盖230位于通道225内的部分235角度形成为与从中心部205延伸的上部215的角度α相对应。上部215以角度α延伸，该角度α足以将螺栓225的螺栓力转化为盖230上朝向密封体240的向下力。

在某些示例性实施例中，上部215沿着盖230的整个呈角度部分235延伸。在另一实施例中，上部215可沿着盖230的呈角度部分235的一部分延伸。螺栓225在盖230上产生同样量的向下力，然而，密封夹200的形状会影响这些力的分布。

密封体240的法兰245包括两个与在中心部205上存在的两个孔205a对齐的圆柱形孔240a。三线螺纹螺栓255放置在孔205a、240a的每一个内，将密封夹200固定在密封体240上。当螺栓255拧紧时，上部215将螺栓力转化为盖230的呈角度部分235上的向下力，或者夹紧力。该向下力使得在盖230和密封体240之间维持大约为0.0015英寸(in)的最大缝隙(未示出)或者火焰通路时，同时防爆封装系统同样能够承受高压。在某些实施例中，防爆封装系统能够承受高达560磅每平方英寸(psi)的高压。在某些实施例中，防爆封装系统能够承受等于最大燃烧压力四倍的压力。在某些实施例中，孔205a，240a以及螺栓225的直径能够变化以调整系统上的螺栓压力。在某些实施例中，增加螺栓225的直径可以增加系统上的螺栓压力。

在某些实施例中，密封夹200的长度大致等于盖230和密封体240的侧边。在其它实施例中，密封夹200的长度比盖230和密封体240的侧边的长度短。本领域普通技术人员可知密封夹200可具有任何长度，只要密封夹200能够在盖230和密封夹240之间维持合适的火焰通路，并且能够承受与爆炸相关的高压。

在某些实施例中，可能包括引导柱(未示出)将盖230定位到密封体240上。引导柱通常位于密封体240的相对角落，并帮助将盖230定位到密封夹240上。引导柱允许用户容易地将密封体240的一侧夹紧到盖230上而不需要人工握住盖230抵靠密封体240。引导柱有助于阻止沿X或者Y方向的移动，使得整个夹紧力都在Z方向上转化。

附图3是根据本发明另一个示例性实施例，将盖330固定在密封体(未示出)的密封夹300的俯视图。密封夹300与密封夹200类似。与密封夹200使用螺栓255将盖230固定到密封体240的方式相似，密封夹300使用螺栓355将盖330固定到密封体上。

在某些示例性实施例中，包括旋转臂350，其具有大致呈L型的部分350a以及配置为连接到密封体上的弯曲底座350b。旋转臂350的L型部分350a联接到密封夹300的中心部305的一侧305d。旋转臂350的底座350b联接到密封体，并包括旋转臂350的L型部分350a绕着其旋转的枢转点350c。在某些选择性实施例中，旋转臂350联接盖330，而不是密封体。因为旋转臂350是直接连接到密封夹300以及盖330或密封体340上的，用户能够容易地固定和/或移除密封夹300，消除密封夹300的意外错位。

为了将盖330固定到密封体上，附连到旋转臂350的密封夹300绕着枢转点350c以逆时针方向旋转。在密封体300内的通道(未示出)能够接纳盖330和密封体的侧面。拧紧螺栓355以将密封夹300固定到密封体上。为了将盖330从密封体上移除，松开螺栓355并从密封体上移除，并通过将旋转臂350的L型部350a绕着枢转点350c顺时针方向旋转，可将密封夹300从盖330和密封体上分离。接着，盖330能够从密封体上移除。

在某些示例性实施例中，可包括用于将盖330铰接到密封体上的两个铰链360。去除密封夹300后，盖330能够绕着铰链360旋转到打开位置以允许进入到密封体的内部。在某些实施例中，铰链360与密封夹300位于同侧。本领域普通技术人员可知铰链360可位于密封夹的任意一侧。铰链360的存在能够帮助防止在移除之后盖330意外发生错位。

附图4A和4B是根据本发明的另一示例性实施例，将盖430固定到密封体440上的密封夹400的俯视和侧视图。密封夹400与密封夹300相似。密封夹400使用螺栓455将盖430固定到密封体440上，与密封夹300使用螺栓355将盖330固定到密封体上的方式相似。

在某些示例性实施例中，滑动臂450固定地联接到密封夹400的中心部405的一侧405d。滑动臂450滑动定位在铰链465的槽465a中。铰链465铰接于盖430。在其他实施例中，铰链465铰接于密封体440，或者同时铰接于盖430和密封体440。为了将盖430固定到密封体440上，密封夹400绕着铰链465以逆时针方向旋转，使得密封夹400与盖430和密封体440的一侧对齐。滑动臂450在槽465a内并朝着密封体440的方向移动，使得在密封夹400的通道内(未示出)接纳盖430和密封体440。拧紧螺栓455以将密封夹400固定到密封体440上。

为了将盖430从密封体440上移除，松开螺栓455并从密封体440上移除，通过使滑动臂450远离密封体440滑动并绕着铰链465以顺时针方向旋转滑动臂450，密封夹400脱离盖430和密封体440。然后，可以将盖430从密封体440上移除。

附图5是根据本发明另一个示例性实施例的密封夹500的侧视图，在不使用任何工具的情况下，该密封夹500将盖530固定到密封体540上。密封夹500包括矩形中心部505。矩形下部510从中心部505的下端505b垂直延伸。上部515从中心部505的上端505c以远离下部510一定的角度延伸。中心部505，下部510以及上部515限定了一通道525，该通道525接纳盖530的呈角度部分535和密封体540的法兰545。在某些实施例中，上部515延伸过的距离比盖530的呈角度部分535更大。在可替换的实施例中，上部515延伸过的距离比盖530的呈角度部分535更小或者相等。

在某些示例性实施例中，矩形夹片部520从上部515的一端515a延伸。夹片部520与下部510平行。夹片部520配置为接合固定臂550，以将密封夹500固定和锁定在位。在某些可替换的实施例中，夹片部520包括构造为接纳固定臂550的对应部分的沟槽(未示出)。本领域普通技术人员可知夹片部520以各种方式构成，使得将固定臂550接合并固定到密封夹500上。

在夹片部520上通过固定臂550施加的力转化为朝向密封体540的与盖530相反的夹紧力。夹紧力使得在盖530和密封体540之间维持大约为0.0015英寸(in)的最大缝隙，并且系统能够持续暴露于高压。

固定臂550与安装在盖530上的致动基座570相联接。固定臂550通过凸轮致动绕着枢转点550a活动。本领域普通技术人员可知固定臂550能够以任意数量的方式绕着枢转点550a活动。固定臂550包括接合夹片部分520的一侧520a并将密封夹500锁定到位的闩锁法兰550b。为了移除密封夹500，固定臂550的一端550c以逆时针方向移动，因此允许固定臂550通过凸轮致动绕着枢转点550a活动。闩锁法兰550b脱开夹片部520的一侧520a并且能够以顺时针方向旋转固定臂550来将闩锁法兰550b从密封夹500上释放。然后，能够移除密封夹550。

附图6A和6B根据本发明一个示例性实施例的夹系统600的侧视图和俯视图，在不使用任何工具情况下，夹系统600将盖630固定到密封体640上。夹系统600包括一个矩形力分布板605和在密封体640的每一侧上的两个固定臂650。每个固定臂650都联接到致动基座670。致动基座670联接到密封体640的法兰645上。固定臂650与固定臂550类似，每个包括从其垂直延伸的闩锁法兰650b。致动基座670与致动基座570类似。在某些示例性实施例中，力分布板605沿着盖630的每一侧的长度放置。每个闩锁法兰650b接合力分布板605，并在盖630上施加朝向密封体640的力来将盖630锁定到位。由闩锁法兰650b在力分布板605上施加的力使得在盖630和密封体640之间维持大约为0.0015英寸(in)的最大缝隙，并且系统能够持续暴露于高压。

为了从密封体640上移除盖630，固定臂650的一端650c顺时针方向移动，因此允许固定臂650通过凸轮致动绕着枢转点650a活动。闩锁法兰650b脱开力分布板且能够逆时针方向转动固定臂650以将夹系统600从盖630和密封体640上释放。然后能够移除盖630。

通常，本发明的密封夹和夹系统可由任何适于高强度和耐磨性的材料制成。合适的材料包括，但不仅限于钢。本发明的密封夹和夹系统能够提供均匀的力，使得在盖和密封体之间提供合适的缝隙，或者火焰通路。将该缝隙构造为允许火焰通过，同时系统能够抵抗与内部爆炸相关的任何压力。在某些示例性实施例中，缝隙大约0.0015英寸，且系统能够承受大约560镑每平方英寸(psi)的流体静压力。

为了更好地理解本发明，给出下面这些实施例的特定方面的例子。以下例子不应被解读为限制或限定本发明的范围。

例子

使用附图1和2A-2B示出的密封夹将盖固定在一EJB121208密封体(来自库帕技术公司的商业应用)，密封体由达到535级的砂铸铝合金制造，盖由铝基板(6061-T6)制造。密封夹如附图2A-2B所示，固定在盖和密封体的每一侧。每个密封夹包括两个螺栓，在系统中共有8个螺栓。

系统经受记载在2004年4月30日的标准UL1203部分22中的流体静压力测试。由可通过商业途径从Union获得的TD120型流体泵经由一个一英寸管将水泵入系统中。可将通过商业途径从Ashcroft获得的1082-8-3型压力计放置在系统中。系统在被破坏之前承受流体静压力。系统能够承受大到约400psi的压力。在大约400psi的压力下，密封夹将永久变形并且将损失密封，这意味着系统能够承受一普通的爆炸压力，典型地大约为140psi。

因此，发明较好地适应于达到所提到同时固有的目的和优势。此处的任何空间参考，如“顶”，“底”，“下”，“上”，“后”，“之间”，“垂直”，“成角度”，“之下”等都是仅仅为了说明，并不限于所述结构的特定方向或位置。公开的特殊实施例仅仅是示例性的，因为可以通过不同但是同等且对于普通本领域技术人员很明显的方式修改和实施本发明，并在此具有示范效益。例如，可以减少螺栓的数量，或者从某些密封夹和夹系统中完全消除螺栓。同样，密封夹和夹系统的力可以基于UL标准变化来提供最大的缝隙或者火焰通路。除此之外，机械变化，例如将所需要的力施加到该盖上的凸轮闩锁对于本领域的普通技术人员是显而易见的。进一步，夹系统可以增加肋条或棱纹来防止打开。然而对于本领域普通技术人员来讲可以由许多改变，这些改变包含在通过附属权利要求定义的该发明的精神和范围内。进一步，除了下面权利要求所描述的，并不应理解为限制在此示出的结构或设计的细节。因此可以改变或修改上述公开的特定实施例，并且所有的改变都将考虑在附属权利要求所定义的本发明的精神和范围内。除非申请人明确地清晰的定义，权利要求的条件具有简单普通的含义。

Claims (17)

1.一种密封夹，包括：

中心部；

从中心部的第一端延伸的第一法兰；和

从中心部的第二端延伸的上部，所述第二端与中心部的第一端相对，所述上部以远离第一法兰的角度延伸，

其中中心部、第一法兰以及上部限定了通道，所述通道构造为容纳法兰以及防爆容器的盖的边缘。

2.如权利要求1所述的密封夹，其特征在于，所述中心部包括一个或多个配置为接纳紧固件的孔。

3.如权利要求1所述的密封夹，其特征在于，进一步包括从所述上部延伸的第二法兰，所述第二法兰与第一法兰平行定位。

4.如权利要求3所述的密封夹，其特征在于，所述第二法兰构造为接合固定臂。

5.一种密封夹系统，包括：

防爆封装，所述防爆封装包括密封体和盖；以及

密封夹，包括：

中心部；

从中心部的第一端延伸的第一法兰；

从中心部的第二端延伸的上部，所述第二端与中心部的第一端相对，所述上部以远离第一法兰的角度延伸，

其中中心部、第一法兰以及上部限定了通道，

其中所述密封体和所述盖至少部分的位于所述通道中。

6.如权利要求5所述的密封夹系统，其特征在于，所述中心部包括一个或者多个构造为接纳紧固件的第一孔。

7.如权利要求6所述的密封夹系统，其特征在于，所述密封体包括一个或多个第二孔，其中当所述密封体和所述盖位于密封夹的通道内时，第二孔与第一孔对齐。

8.如权利要求7所述的密封夹系统，其特征在于，进一步包括一个或多个穿过第一孔和第二孔延伸的螺栓。

9.如权利要求5所述的密封夹系统，其特征在于，进一步包括从上部延伸的第二法兰，该第二法兰与该第一法兰平行定位。

10.如权利要求9所述的密封夹系统，其特征在于，进一步包括与所述盖可移动的联接的固定臂，其中第二法兰在锁定位置接合固定臂。

11.如权利要求5所述的密封夹系统，其特征在于，进一步包括可动臂，在所述可动臂的第一端可动臂固定到密封夹上，所述可动臂在可动臂的第二端可移动的联接于盖和密封体中的一个。

12.如权利要求5所述的密封夹系统，其特征在于，盖与密封体相铰接。

13.一种密封固定系统，包括：

密封体；

与密封体联接的盖；以及

夹系统，所述夹系统将盖固定到密封体上，其中所述夹系统包括：

沿着所述盖与所述密封体相对的一侧定位的力分布板，以及

与密封体联接的固定臂，

其中在锁定位置时固定臂施加抵靠所述力分布板的力以提供防爆容器。

14.如权利要求13所述的密封固定系统，其特征在于，所述力分布板包括构造为接纳紧固件的一个或多个第一孔。

15.如权利要求14所述的密封固定系统，其特征在于，所述盖包括一个或多个第二孔，在锁定位置时所述第一孔与所述第二孔对齐。

16.如权利要求15所述的密封固定系统，其特征在于，进一步包括延伸通过第一孔和第二孔的一个或多个螺栓。

17.如权利要求15所述的密封固定系统，其特征在于，固定臂通过凸轮致动在锁定和释锁状态之间活动。

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