CN1430576A - 快速连接填充系统 - Google Patents

Abstract

在优选实施例中，一种快速连接接合器具有通过可枢轴转动的固定器元件连接于吹塑模制的鼓形圆桶的塞子上的第一联结器，和与常规分配头相连的第二联结器。塞子具有内螺纹或外螺纹，还可具有放射状圆周延伸的唇缘，或者其他固定器元件配合结构。第一联结器提供了通过手工操作快速完成的紧固连接。在优选实施例中，可枢轴转动的固定器元件利用沿辐射方向圆周延展的唇缘枢轴转动移入或移出固定位置。固定器元件与环形手动手柄元件机械连接，以便使所述多个固定器元件枢轴转动。枢轴转动元件优选被偏压向固定位置。联结器通常用O型环密封。

Description

快速连接填充系统

本申请要求2000年5月29日提交的No.60/207906的临时申请的优先权，在此并入所述申请作为参考。

技术领域

本发明涉及一种用于存储、运输和分配流体的散装容器及设备。具体地说，本发明涉及用于有效地运输相对于所述鼓形圆桶具有高腐蚀性的流体的系统。

许多工业中应用铁制的或者塑料制的鼓形圆桶来运输和存储各种各样的流体，这些流体可用作燃料、润滑剂、配料、工艺流体等。在将流体储存在鼓形圆桶内运输的多数应用中，尽管不理想，但是细微的溢出通常对工作人员没有危险，也没有引起过多的关心。

在如半导体制造业等一些工业中，极端纯净并具有高腐蚀性的化学物质，例如氢氟酸、硫酸、盐酸等，是非常普通的，并且使用这种鼓形圆桶储存与运输。出于保护工作人员与环境的目的，在存储、运输和处理这些化学物质过程中整体绝对密封是必要的。用于处理这些化学物质的材料必须是化学惰性的，它们既不会因为接触而降低等级又不会污染化学物质。已经找到的适于与这些高纯度、高腐蚀性、剧毒的化学物质接触的化学惰性材料为含氟聚合物，例如PFA(perfluoroalkoxy全氟烷氧基)与PTFE(聚四氟乙烯)。即便当装有这种危险的、高腐蚀性的流体的鼓形圆桶在现场准备使用时，在接触该流体时也要小心谨慎，以尽量避免工作人员与环境直接接触该种化学物质。用于使流体连接的联结器必须能够提供高水平的绝对密封。同时，应尽量使工作人员处理这些材料的时间和潜在的暴露给这些材料最小化。

应用于半导体制造业的塑料鼓形圆桶的顶部通常具有标准化的开口。这些开口包括一对端口或者桶孔，每个都具有从鼓形圆桶顶臂向上延伸的大约1-1.5英寸的颈部。端口具有内螺纹或外螺纹。几个密封盖或塞子与标准化的端口一起使用，其包括标准塞子密封盖(bung closure)，这些塞子密封盖通过螺纹与颈部连接并用O型环密封。

获取塑料鼓形圆桶内流体通常通过端口塞子连接器如连接到鼓形圆桶插入件上的分配头实现，所述鼓形圆桶插入件如授予Grant等人，转让给FSI International Corporation的美国专利US4699298，授予Rauworth，转让给Fluorware，Inc的美国专利US5108015。同样，也能够在美国专利US6045000和6079547中看到该分配头与密封盖。上述四个专利在此并入作为参考。上述专利中描述的塞子连接器设有鼓形圆桶插入件，向下孔管延伸到鼓形圆桶的内底部，用于抽取鼓形圆桶内的液体并提供一种用于传感桶内液体平面的装置。插入件内的附加管或者端口可以用来在抽取桶内流体时向桶内补充空气或其他气体以替换桶内流体，或者在填充鼓形圆桶时排空空气或者其他气体。尽管这种分配头能够并且正在用于填充鼓形圆桶，但是由于其连接到鼓形圆桶塞子上需要花费一定时间，所以该接头在使用中并不理想。由于化学物质分配设备需要对鼓形圆桶快速填充，因此期望连接更加简单而快速的联结器。

发明内容

在优选实施例中，快速连接接合器具有第一联结器，其通过多个枢轴固定器元件与吹塑模制鼓形圆桶的塞子连接；和第二联结器，其连接于常规的分配头。塞子设有内螺纹或外螺纹，并可具有放射状延伸的圆周唇缘，或者其他固定器元件配合结构。第一联结器能够提供手动快速完成的紧固连接。在优选实施例中，枢轴固定器元件枢轴转动移入和移出具有放辐射状和沿圆周方向延伸的唇缘的固定位置。固定元件与一个环形手动手柄元件机械连接以实现所述多个固定元件的枢轴转动。枢轴元件优选被偏压向固定位置。这些联结器使用O型环密封。

本发明的特征和优点在于可以通过最小的手动动作完成流体流动线路的连接，例如手柄转动八分之一圈就可以完成，而常规的连接则需要转动若干圈才可完成。

本发明另一个特征和优点在于与相对使用常规连接器，鼓形圆桶将在少得多的时间内完成填充。

本发明另一个特征和优点在于接合器相对较小，具有最小数目的零件，并且除O型环以外，只有一个零件被处理的流体弄湿。

附图说明

图1为本发明实施例中的化学物质分配填充站透视图。

图2为现有技术中常规塞子和密封盖的剖视图。

图3为现有技术中常规塞子的剖视图。

图4为现有技术中常规塞子和分配头的剖视图。

图5为本发明实施例中接合器的分解图。

图6为本发明实施例中切去一部分的接合器的主视图。

图7为本发明的接合器与分配头的透视图。

图8为图7中接合器与分配头部分截除的平面图，其中切去一部分示出了偏压装置。

图9为图7中接合器与分配头部分截除的平面图，其中切去一部分示出了固定元件。

图10为本发明另一种接合器和分配头的主视图，其中切去一部分示出了固定器元件。

具体实施方式

如图1所示，诸如用在化学物质处理工业中的四个塑料鼓形圆桶20被安放在台称24上的托台22上，准备在填充站26填充。填充联结器30连接于流体分配源34上以填充鼓形圆桶。鼓形圆筒具有密封盖38，填充时移去密封盖，其后被重新安装上以方便运输。鼓形圆桶适宜地紧固到托台上以便运输。

如图2、3所示，其中示出了现有技术中的塞子39，39.1的截面图，其中元件40具有外螺纹42，元件44具有内螺纹46。塞子设置有颈部50，螺纹部分52，及塞子开口54。图3中塞子具有沿相对于塞子沿圆周方向辐射状地向外延伸的唇缘60。唇缘60构成螺纹的替代结构以形成与联结器的机械连接。唇缘也可以用于密封功能。

如图4所示，其中示出了现有技术构成为分配头66的联结器连接于塞子68。分配头设置有一对导管，一根流体流动导管66和一根空气替换导管或通气孔70。

如图5、6、7、8、9，其中示出了本发明接合器76，主要包括：主体部分80；第一联结部分81；第二联结部分82；固定环84；中心流体流导管85；通气孔或气体替换导管86；手柄88；制成O型环的密封部分90；固定器元件91；偏压装置92。图6、8、9示出了具有连接到第二联结部分82上的分配头92.1的接合器。分配头以这样的方式在主体部分的螺纹颈部94与接合器连接，即以图4所示现有技术和在此并入作为参考的前文所引用专利的连接方法。图6示出了接合器76的第一联结器81在塞子92.4上与鼓形圆桶92.3相连接的横断面以及各组成部分之间的相互关系。内部主体部分80与手柄构成接合器，该接合器提供另一种替换的与塞子连接的机械连接装置。如无特别说明，接合器可以使用固定器元件，该固定器元件制成与图2所示现有技术的塞子的外螺纹配合。

手柄88制成绕联结器轴a转动的同心环。主体部分80提供了多个枢轴装置104，其制成了销或螺杆，其枢轴保持固定器元件91。每个固定器元件都具有固定部分110与滑动连接部分112。滑动连接部分与制成为销116的配合元件相连。当手柄相对于内部主体部分转动时，与滑动连接部分配合的销116使得固定器元件枢轴转动并使其从用字母RP标示的固定位置转到用字母UC标示的分离位置。在手柄其中形成有适宜的长槽120以便于固定器元件运动。

特别如图8所示，偏压装置130包括弹簧132，其被锚固于手柄与内部主体部分之间，偏压装置偏压手柄向一个位置转动，在这个位置上固定器元件处于固定位置RP。装置中可以使用多个这种弹簧。

主体部分与手柄通常采用用PFA原料并可以用注塑或机加工制成。固定环84与手柄88并不与所处理的流体接触，因此更适合采用相对便宜的塑料如高密度聚乙烯制成。固定器元件优选采用不锈钢制成。尽管本实施例中特别示出了与接合器相分离的分配头，它们也可以接合为一个整体。

图10示出了另一种具体实施例，其中固定器元件101绕水平轴转动，其转动平面与接合器的轴a共面。固定器元件绕销104枢轴转动，并且具有作为偏压装置的弹簧106，该装置将固定器元件的配合部分107推到图示的固定位置。固定器元件可以形成有凸轮表面110，在接合器下接于塞子时，其使得固定器元件移出固定位置。手柄也形成有凸轮表面115，当手柄部分转动时，其使得固定器元件上面部分120向内运动，由此向外移动配合部分107。

所示的特定结构仅仅为示范性的并且其替代配置也可能具有如上特别描述的发明特征。在特定的结构中，固定器元件可以向外枢轴转动到固定位置而不是向内运动。而且，固定位置也可以制成与其连接的塞子上的结构相协作。此时，其能够固定于塞子颈部上的螺纹或凹槽。固定部分也可以设置有凸轮表面，从而不需要单独手动动作自动锁定于塞子的连接结构上。尽管所示手柄为同轴元件，其也可以设计为带有一对把手的握持元件，它们挤压在一起使固定器元件运动。

Claims (20)

1、一种接合器，其用于处理腐蚀性流体和用于连接分配头和联结在塑料鼓形圆桶上的塞子，所述塞子包括具有唇缘的颈部，所述分配头包括：含氟聚合物分配头主体，连接于分配头主体上的可转动螺母，及至少两根延伸穿过所述分配头的导管，其中一根导管包括位于中心定位的流体流动导管，该接合器包括：

含氟聚合物主体，绕所述主体延伸的环形手柄，多个固定器元件，每个固定器元件枢轴连接到主体上并具有塞子颈部配合部分，每个固定器元件都与手柄相连，由此手柄的转动使得所述固定器元件沿实质上的径向方向向外运动，以便使固定器元件与塞子颈部部分脱离配合。

2、如权利要求1所述的接合器，其中接合器具有轴，其中每个固定器元件绕单独的轴枢轴转动，及其中每个轴都实质上与接合器的轴平行。

3、如权利要求1所述的接合器，其中接合器具有轴，其中每个固定器元件在与接合器的轴在空间上共同延伸的平面内枢轴转动。

4、如权利要求1所述的接合器，其中手柄具有偏压元件，该偏压元件推动手柄在这样的方向上转动，即每个固定器元件都被向内推向它们的固定位置。

5、如权利要求1所述的接合器，其还包括绕主体部分延伸并且定位用于配合颈部的唇缘的O型环。

6、一种鼓形圆桶、分配头、接合器的结合体，

所述塑料鼓形圆桶具有塞子，该塞子具有向上延伸并带有唇缘的塑料颈部和垂直的轴，

所述分配头具有垂直的轴并包括含氟聚合物的分配头主体，连接于分配头主体上的可转动螺母，及至少两根延伸穿过所述分配头的导管，其中一根导管具有中心定位的流体流动导管，所述分配头能够与流体供给源相连，

所述快速连接接合器具有垂直的轴并包括含氟聚合物的接合器主体，第一联结器与第二联结器，第一联结器包括能够与分配头连接的螺纹颈部，第二联结器包括手柄，该手柄连接到含氟聚合物的接合器主体上并且相对于该主体能够移动，多个固定器元件，它们枢轴连接到接合器主体上并且枢轴转动移入和移出塑料鼓形圆桶的塑料颈部的固定位置，固定器元件有效地与手柄相连，接合器主体具有至少两根延伸穿过所述接合器的导管，其中一根导管具有中心定位的流体流动导管。

7、如权利要求6所述结合体，其中手柄为环形并绕接合器主体延伸，及其中固定器元件都在横切颈部、分配头、接合器的轴的平面内枢轴转动。

8、如权利要求6所述结合体，其中手柄为环形并绕接合器主体延伸，及其中固定器元件都在与接合器的轴共面的垂直平面内枢轴转动。

9、如权利要求6所述结合体，其中鼓形圆桶的颈部具有内螺纹而接合器颈部具有外螺纹，其中分配头螺母具有内螺纹而分配头螺母旋接于接合器颈部上。

10、一种液体存储系统，包括：鼓形圆桶和联结器，鼓形圆桶具有与联结器相连的塞子，塞子包括向上延伸的颈部，所述颈部上的螺纹，塞子开口，所述颈部上的O型密封件，轴，沿圆周方向放射状延伸的唇缘，联结器具有带O型环的内部主体部分，O型环用于与塞子颈部密封，多个相对于联结器可枢轴转动并且可以移入和移出向内延伸的固定位置的固定器元件，及手柄部分，其可移动地与联结器相连并与多个固定器元件机械相连，以用于将所述固定器元件移入和移出固定位置。

11、如权利要求10所述系统，其中固定器元件绕与联结器轴平行的轴枢轴转动。

12、如权利要求10所述系统，其中固定器元件被偏压向固定位置。

13、如权利要求10所述系统，其中手柄部分相对于内部主体部分可同心地和转动地移动，其中每个固定器元件都具有固定部分与滑动连接部分，其中手柄部分具有相应的配合部分与所述滑动连接部分配合，从而当手柄部分转动时，配合部分在滑动连接部分内滑动使得固定器元件的固定部分枢轴转动。

14、如权利要求10所述系统，其中内部主体具有螺纹部分用于与另一个联结器连接，所述另一个联结器具有螺纹以提供与内部主体的机械连接。

15、一种用于提供快速连接到具有一体塞子的塑料鼓形圆桶的接合器，塞子具有向上延伸的颈部，所述颈部上的螺纹，塞子开口，所述颈部上的O型密封件，轴，沿圆周方向放射状延伸的唇缘，接合器具有带有用于与塞子颈部密封的O型环的内部主体部分和用于另一个联结器的连接的螺纹部分，所述另一个联结器具有螺纹以提供与内部主体的机械连接，所述联结器还包括多个固定器元件和手柄部分，固定器元件相对于联结器能够枢轴转动并且能够移入和移出向内延伸的固定位置，手柄部分可移动地连接于联结器，并且与个固定器元件机械连接，以用于将固定器元件移入和移出固定位置。

16、如权利要求15所述系统，其中固定器元件绕与联结器轴平行的轴枢轴转动。

17、如权利要求15所述系统，其中固定器元件被偏压向固定位置。

18、如权利要求15所述系统，其中手柄部分相对于内部主体部分可同心地和转动地移动，其中每个固定器元件都具有固定部分与滑动连接部分，其中手柄部分具有相应的配合部分与所述滑动连接部分配合，从而当手柄部分转动时，配合部分在滑动连接部分内滑动使得固定器元件的固定部分枢轴转动。

19、一种用于与鼓形圆桶的塞子相连的化学惰性的联结部分，塞子用塑料制成并具有轴，塞子包括向上延伸的颈部，所述颈部上的螺纹，塞子开口，所述颈部上的O型密封件，轴，沿圆周方向放射状延伸的唇缘，联结器具有带O型环的内部主体部分，O型环用于与塞子颈部密封，多个相对于联结器可枢轴转动并且在通常径向方向上相对于唇缘可移入和移出固定位置的固定器元件，及手柄部分，其可移动地与联结器相连并与多个固定器元件机械相连，以用于相对于固定位置移动所述固定器元件。

20、如权利要求19所述联结器，其中内部主体部分用PFA制成，其中固定器元件用不锈钢制成，其中手柄用塑料制成，及其中手柄为环形并绕内部主体部分延伸。

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