CN210050348U - 可完全移除的阀门护罩及用于材料的递送和包装系统 - Google Patents

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Abstract

提供可完全移除的阀门护罩及用于材料的递送和包装系统，该可完全移除的阀门护罩可在容器的顶部、侧面和底部支撑所述容器。如果所述容器跌落在其侧面或顶部上，则所述可移除的阀门护罩提供保护。所提供的保护允许所述容器通过根据49CFR第178.603节的跌落测试，因此可以根据49 CFR 178.504认证所述容器；该用于材料的递送和包装系统包括所述可完全移除的阀门护罩。

Description

可完全移除的阀门护罩及用于材料的递送和包装系统
相关专利申请的相交引用
本申请要求2017年7月18日提交的美国申请第62/534,047号的权益。申请第62/534,047号的公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明一般地涉及用于包装和输送特殊或危险材料(例如半导体沉积材料)的安瓿或容器(它们可互换使用)的可完全移除的阀门护罩(valve guard)或护架(chime)(它们可互换使用)。
背景技术
任何不可移除的头部钢桶(1A1)或可移除的头部钢桶(1A2) 都必须满足联邦法规第49篇(49CFR)第178.504节的要求。该要求的一部分是在发生掉落时保护容器上的任何封盖(例如阀门)的护罩或“护架”。
这种保护的主要测试被称为根据49CFR第178.603节的“跌落测试”。跌落的高度由危险品的包装组别(PG)和(当危险品指液体时) 危险品的比重决定。存在三个包装组别：I、II和III，其中I是最高危害的，而III是最低危害的。
为了危险品的目的，其是针对PG I和1.8的比重。这将涵盖会在该包装中运输的所有现有有害液体材料。用于这些状况的跌落高度为 8.82英尺。对于1A1或1A2，必须使用两个不同方向使其跌落。第一次跌落必须在护架上对角地撞击跌落目标，而第二次是被认为是次最弱的方向的，最有可能是在其侧面上。通常，这种保护性护架永久性连接至容器，但这不是必要的。有时优选的是使护架对于最终用户是可移除或可调节的，以更容易达到用于分配材料的端口。
在Air Liquide的AlohaTM护架环设计(AlohaTM ALD/CVD产品目录)中，通过两个螺栓将护架夹置到容器的侧面。这种设计仅在侧面固定安瓿，并且在倒转跌落的情况下不会保护它。
一些其他设计依赖于以下之一：在顶部和底部上固定阀门护罩的法兰；通过螺栓将阀门护罩固定在护架柱上的在容器的法兰上的通孔；依赖于通过螺栓焊接至固定盖的耳片(tab)；焊接在套管上以通过销固定护架；或添加至容器以固定护架的永久性特殊部件。
大多数设计未根据49CFR 178.504认证。
因此，强烈需要可以在侧面、顶部和底部固定安瓿以在容器跌落在其侧面或顶部上时给出更好的保护的护架设计。所述设计还可以根据49CFR 178.504认证。
发明内容
该需要通过使用所公开的发明得以满足。
本发明是可以在容器的顶部、侧面和底部支撑所述容器的可完全移除的护架或阀门护罩，从而在容器跌落在其侧面或顶部上时，可以给出好得多的保护。
该阀门护罩可以与现有运输队列(fleet)一起使用而不需要对各种圆柱体容器进行任何修改。这也将允许将各种容器用于当前设备而不需要对该设备进行改变。
在一个方面，本发明是一种用于圆柱体容器以在所述容器的顶部、侧面和底部支撑所述容器的可完全移除的阀门护罩，所述阀门护罩包括：
(1)顶部部分，所述顶部部分包括：
顶部环，其中心环线呈现所述顶部环的中线；和
至少两个、优选至少三个、更优选至少四个柱；其中，
每个柱弯曲两次以形成顶部区段、中部区段和底部区段，其中所述顶部区段的轴线和所述底部区段的轴线是平行的或者以>0至5度的角度相交；
每个柱包括从所述底部区段的顶部径向向内延伸的扁平接触件(flat contact)；
和
所述柱的所述底部区段的轴线在小于所述顶部环的虚拟底部环上，其中所述虚拟底部环和所述顶部环是同中心的；
其中，
每个柱的顶端沿所述中心环线以直角和不同距离(优选以等距离)连接至所述顶部环的底部；
和
(2)基部，所述基部包括：
空心圆柱体，其外表面具有外直径且内表面具有内直径；
小于所述空心圆柱体的至少两个、优选至少三个、更优选至少四个管；
和
覆盖所述空心圆柱体的全部或部分底部空心表面的底部；
其中，
所述管以各种不同距离，优选以等距离，竖直地连接至所述空心圆柱体的顶部外表面，并且所述管的轴线平行于所述空心圆柱体的轴线；和
所述空心圆柱体的所述内直径大于所述圆柱体容器的外直径，并且所述空心圆柱体的所述外直径小于所述虚拟底部环的直径。
可移除的阀门护罩可以进一步包括：
(1)外空心圆柱体，其内表面的内直径等于所述空心圆柱体的外直径加上两倍的所述管的直径的总和；和
(2)覆盖所述外空心圆柱体的全部底部空心表面的底部；
其中，
所述外空心圆柱体和所述空心圆柱体是同中心的并连接至相同基部；和
空心圆柱体环形容积(annular volume)在所述空心圆柱体的外表面和所述外空心圆柱体的内表面之间形成。
空心圆柱体容积为圆柱体容器的填充容积的至多110％，例如 100％至110％。环形容积将用作容器的溢出控制(spill containment)。
可完全移除的阀门护罩的顶部部分可以通过将柱插塞入基部中的相应管中而连接至基部。
柱可以进一步包括靠近底部区段的端部的螺纹区段。并且，可移除的阀门护罩还包括在相应管的底部处沿着每个螺纹区段拧紧以将顶部部分固定至基部的螺母和垫圈。
柱可以进一步包括在底部区段中在与虚拟底部环相切的方向上穿过其侧面的至少一个孔；每个管还包括在与空心圆柱体的外表面相切的方向上并与管的轴线成直角的穿过其侧面的至少一个孔；并且柱中的至少一个孔中的一个与管中的至少一个孔中的一个对准。并且，可移除的阀门护罩还包括穿过对准的孔插入以将顶部部分固定至基部的销或栓。
将圆柱体容器放置在(插入)基部的空心圆柱体中，并且扁平接触件接触圆柱体容器的顶部表面；其中圆柱体容器用可完全移除的阀门护罩的扁平接触件、基部的底部、顶部环和柱固定、夹紧或防护，从而保护阀门免受损坏，使得它可以通过根据49CFR 178.603的跌落测试。
在另一方面，本发明是另一种用于圆柱体容器以在所述容器的顶部、侧面和底部支撑所述容器的可完全移除的阀门护罩，所述阀门护罩包括：
(1)夹具，所述夹具包括：
(a)中间部分，具有空心圆柱体的两个相等的半部件 (halves)；
其中所述两个半部件通过在一侧上的铰链和在另一侧上的至少2个可移除的栓连接；
(b)底部部分，具有圆形板的两个相等的半部件，其连接至所述空心圆柱体的半部件的底部；和
(c)顶部部分，具有圆形板的两个相等的半部件，其连接至所述空心圆柱体的两个半部件的顶部；
其中所述圆形板的直径等于所述空心圆柱体的直径；并且所述夹具的顶部部分包围所述圆柱体容器顶部的部分和在所述圆柱体容器顶部上的部件；
(2)至少两个护架条(chime bar)；和
(3)至少四个柱，其中每个柱向外弯曲至少一次以具有弯曲的顶部区段和未弯曲的底部区段；
其中，
每两个柱的所述弯曲的顶部区段连接至所述护架条中的一个的底部，并且所述未弯曲的底部区段连接至所述空心圆柱体的一个半部件；和
所述弯曲的顶部区段之间的距离大于所述未弯曲的底部区段之间的距离。
在又一个方面，本发明是一种用于材料的递送和包装系统，所述系统包括：
容纳所述材料的圆柱体容器；和
上文所描述的用于在所述圆柱体容器的顶部、侧面和底部上支撑所述圆柱体容器的可完全移除的阀门护罩。
根据下文的公开内容，本发明的其他方面、特征和实施方式将是更完全地清楚的。
附图说明
图1示出了可移除的阀门护罩的基部。
图2示出了可移除的阀门护罩的顶部部分。
图3示出了可移除的阀门护罩的操作。
图4示出了可移除的阀门护罩的修改的基部。
图5示出了具有修改的基部的可移除的阀门护罩的操作。
图6示出了可移除的阀门护罩的替代性设计。
具体实施方式
各种运输队列中容量<4L的现有不锈钢容器在用于运输危险品时必须以组合包装运输。
根据联邦法规第49篇(49CFR)第171.8节，组合包装是用于运输目的的包装的组合，其由固定在非散货外包装中的一个或多个内包装组成。在用于这些的各种包装的情况下，外包装是纸板箱或天然木箱，并且容器用各种泡沫插入物固定。
本发明是一种可完全移除的阀门护罩，其可以与现有运输队列一起使用而没有对各种容器作任何修改。如果容器跌落在其侧面或顶部上，则它将在容器的顶部、侧面和底部上支撑容器，从而给出好得多的保护。其连接仅依赖于容器的圆柱体形状。这也将允许将各种容器用于当前设备而不需要对设备进行改变。本发明可用于所有容器容量，包括但不限于8.8L、2.7L、1.8L或1.2L。
可完全移除的阀门护罩具有顶部部分和基部。
基部是空心圆柱体，其具有轴线、具有外直径的外表面、具有内直径(ID)的内表面和覆盖空心圆柱体的全部或部分的底部空心表面的底部。基部的材料可以是不锈钢。
存在至少两个、优选至少三个、更优选至少四个管(可以是不锈钢)，其是较小的空心圆柱体。管的垂直横截面可以是任何形状，包括但不限于圆形、方形、矩形、椭圆形等。每个管都具有轴线。
管优选以等距离竖直地连接(可以焊接)至空心圆柱体的顶部外表面。所有管的轴线平行于空心圆柱体的轴线。管位于具有由管的轴线确定的中心线的环上。
每个管可以进一步任选地具有在管被连接的点处并且与管的轴线成直角、在与空心圆柱体的外表面相切的方向上穿过其侧面的至少一个孔，优选至少两个孔。这些孔位于离每个管的端部一定距离处。
图1示出了可完全移除的阀门护罩的基部。
图2中使用的尺寸是对于作为实例的1.2L圆柱体安瓿。它具有5.6”的ID并且为3”高。它具有四个1”外直径(OD)×0.6”ID的不锈钢管。
在附图(图1)中，每个管具有0.27”直径的孔。这些孔位于离每个管的端部0.625”处。
可完全移除的阀门护罩的顶部部分具有顶部环(实心或空心)；和至少两个、优选三个、更优选四个柱(实心或空心)。
顶部环具有呈现顶部环的中环线的中心环线。
每个柱弯曲两次以形成顶部、中间和底部区段。顶部区段的轴线和底部区段的轴线是平行的。
所有柱的顶部表面沿着顶部环的中心环线优选以等距离以直角连接至顶部环的底部。柱在顶部和底部区段中保持直角，而在中间区段中不是。
顶部区段的轴线和底部区段的轴线也可以以>0至5度的角度相交。
每个柱的顶部区段的轴线还可以垂直于顶部环的中心环线。
柱的底部区段的轴线是在小于顶部环的虚拟底部环上。顶部环和虚拟底部环是同中心的。
每个柱包括在底部区段的顶部处径向向内延伸的扁平接触件，以在圆柱体安瓿的顶面处夹紧圆柱体安瓿，从而防止护架沿其轴线移动和将圆柱体安瓿固定在扁平接触件和基部的底部之间。
扁平接触件可以垂直于顶部环的轴线延伸。
每个柱可以进一步包括在底部区段中朝向柱的端部的螺纹区段，用于将螺纹区段插入基部中的相应管中。
每个柱可以进一步任选地包括在底部区段中在与虚拟底部环相切的方向上穿过其侧面的至少一个孔。
柱中的至少一个孔中的一个优选地与基部的管中的至少一个孔中的一个对准。
图2示出了可完全移除的阀门护罩的顶部部分。该附图中使用的尺寸是对于作为实例的1.2L圆柱体安瓿。
它具有形成为9”直径的环的1/2”直径的不锈钢条。形成了四个 1/2”直径的不锈钢柱，并以直角连接至环的底部和围绕9”环几乎等距离地定位。每个柱具有从柱的端部1”长度的1/2”-13UNC螺纹区段。
而且，每个柱具有在柱连接环的点处在与9”直径的环相切的方向上穿过其侧面的0.26”直径的孔。孔位于距柱的端部1.35”位置处。
柱各自在两个位置弯曲，使得柱的顶部焊接在9”直径的环的中心线上，并且每个柱的底部轴线位于6.75”直径的圆上。扁平接触件连接至这四个柱中的每一个上，使得它们在离柱的端部4.75”的距离处形成表面并从6.75”直径的圆径向向内延伸1”。
扁平接触件还可以垂直于9”环的轴线。
基部的尺寸例如空心圆柱体的内直径(ID)和高度是基于待插入的圆柱体安瓿。圆柱体安瓿必须被插入空心圆柱体中，圆柱体安瓿的顶部表面位于或高于空心圆柱体的顶部表面。
护罩顶部部分的尺寸例如柱中的弯曲和扁平接触件的位置也是基于基部的尺寸，并且最终是基于待保护的圆柱体安瓿的尺寸。
空心圆柱体的内直径大于圆柱体容器的外直径，并且空心圆柱体的外直径小于虚拟底部环的直径。因此，顶部部分中的每个柱可以插入基部中的相应管中。
图3示出了如何操作用于作为实例的1.2L圆柱体安瓿的可完全移除的阀门护罩。
圆柱体安瓿以任何取向放置或插入在基部中，其顶部表面位于或高于基部的顶部表面。扁平接触件高于和接触圆柱体安瓿的顶部表面。
可完全移除的阀门护罩的顶部部分通过将每个柱插入每个相应管中而连接至基部。
如果柱和管两者包含孔，则柱中的孔中的至少一个孔，优选柱中的所有孔，与相应管中的孔中的一个或所有孔对准。
作为实例，柱中的0.26”孔与基部的管中的0.27”直径孔对齐。
1/4”钢销或栓在四个位置中的每一个处穿过管和柱插入以将护架顶部固定至护架基部。
在另一个实施方式中，使用柱的1/2”-13 UNC螺纹区段及1/2”-13 UNC螺母和垫圈。
在该实施方式中，螺母和垫圈被螺接或旋接于每个柱上，使得圆柱体安瓿夹置在扁平接触件和护架基部的底部之间。
在又一个实施方式中，使用孔与销或栓和前述实施方式中描述的螺母和垫圈的组合。
在所有实施方式中，扁平接触件、护架基部底部、护架基部侧面和护架顶部一起将容器保持在9”环和柱的护罩内，并保护阀免受损坏而使得它可以通过根据49CFR 178.603的跌落测试。
该设计的另一个实施方式在图4和5中示出。该实施方式是经修改的如图1至3所示的实施方式。
图1至3中所示的空心圆柱体用作内空心圆柱体。外空心圆柱体的直径等于内空心圆柱体的外直径加上两倍的管直径的总和。外空心圆柱体和内圆柱体是同中心的。两个空心圆柱体的底部连接至覆盖外空心圆柱体的全部空心底部空间的共同圆形基部。
在两个空心圆柱体之间形成空心圆柱体环形空间或容积，即，内空心圆柱体的外表面与外空心圆柱体的内表面之间的空间。这将用作容器的溢出控制。该空间或容积可以按照需要的大，例如，容纳材料的圆柱体容器的填充容积的至多110％、或100％至110％的容量。请注意外空心圆柱体的高度由所需的容积决定。
图6中所示的是用于在圆柱体容器的顶部、侧面和底部支撑所述圆柱体容器的可完全移除的护架或阀门护罩的替代性设计。
图6中所示的可完全移除的护架具有围绕圆柱体容器的侧面的夹具，其中护架柱焊接至夹具的(空心圆柱体的)两个半部件，并且夹具在一侧上铰接并且用另一侧上、180度相反的至少两个，优选至少三个可移除的栓封闭以相对于圆柱体侧面施加法向力。夹具的顶部部分包围容器顶部的部分和在顶部上的特征以防止护架沿其轴线移动。
护架具有至少两个护架条和至少四个柱。每个柱向外弯曲至少一次以具有弯曲的顶部区段和未弯曲的底部区段。每两个柱的弯曲的顶部区段连接至护架条中的一个的底部，而未弯曲的底部区段连接(焊接)至空心圆柱体的一个半部件。弯曲的顶部区段之间的距离大于未弯曲的底部区段之间的距离。
前述实例和实施方式的描述应当视为说明而非限制如由权利要求限定的本发明。如将容易理解的，可以利用上述特征的许多变化和组合而不脱离如权利要求中阐述的本发明。这样的变化不被视为脱离本发明的精神和范围，并且所有这样的变化旨在被包括在以下权利要求的范围内。

Claims (12)

1.一种可完全移除的阀门护罩，其用于在圆柱体容器的顶部、侧面和底部上支撑所述圆柱体容器，其特征在于该可完全移除的阀门护罩包括：
(1)顶部部分，所述顶部部分包括：
顶部环，其中心环线呈现所述顶部环的中线；和
至少两个柱；其中，
每个柱弯曲两次以形成顶部区段、中部区段和底部区段，其中所述顶部区段的轴线和所述底部区段的轴线是平行的或者以>0至5度的角度相交；
每个柱包括从所述底部区段的顶部径向向内延伸的扁平接触件；
和
所述柱的所述底部区段的轴线是在小于所述顶部环的虚拟底部环上，其中所述虚拟底部环和所述顶部环是同中心的；
其中，
每个柱的顶端沿所述中心环线以直角和等距离连接至所述顶部环的底部；
和
(2)基部，所述基部包括：
空心圆柱体，其外表面具有外直径且内表面具有内直径；
小于所述空心圆柱体的至少两个管；
和
覆盖所述空心圆柱体的全部或部分的底部空心表面的底部；
其中，
所述管竖直地连接至所述空心圆柱体的顶部外表面，其之间存在一定距离，并且所述管的轴线平行于所述空心圆柱体的轴线；和
所述空心圆柱体的所述内直径大于所述圆柱体容器的外直径，并且所述空心圆柱体的所述外直径小于所述虚拟底部环的直径；
其中所述圆柱体容器任选地放置在所述空心圆柱体中并用所述扁平接触件、所述基部的所述底部、所述顶部环和所述柱保护，而所述顶部部分通过将所述柱插塞入所述基部中相应的所述管中而连接至所述基部。
2.根据权利要求1所述的可完全移除的阀门护罩，其特征在于所述扁平接触件垂直于所述顶部环的轴线延伸；所述管以等距离竖直地连接至所述空心圆柱体的顶部外表面；并且每个柱的所述顶部区段的轴线垂直于所述顶部环的所述中心环线。
3.根据权利要求1所述的可完全移除的阀门护罩，其特征在于每个柱还包括靠近所述底部区段的端部的螺纹区段；并且所述可完全移除的阀门护罩还包括在相应的所述管的底部处沿着每个螺纹区段拧紧以将所述顶部部分固定至所述基部的螺母和垫圈。
4.根据权利要求1所述的可完全移除的阀门护罩，其特征在于每个柱还包括在所述底部区段中在与所述虚拟底部环相切的方向上穿过其侧面的至少一个孔；每个管还包括在与所述空心圆柱体的所述外表面相切的方向上并与所述管的所述轴线成直角的穿过其侧面的至少一个孔；并且所述柱中的所述至少一个孔中的一个与所述管中的所述至少一个孔中的一个对准；并且所述可完全移除的阀门护罩还包括穿过所述对准的孔插入以将所述顶部部分固定至所述基部的销或栓。
5.根据权利要求1所述的可完全移除的阀门护罩，其特征在于所述顶部部分包括四个柱，并且所述基部包括四个管。
6.根据权利要求5所述的可完全移除的阀门护罩，其特征在于所述扁平接触件垂直于所述顶部环的轴线延伸；所述管处于等距离；并且每个柱的所述顶部区段的轴线垂直于所述顶部环的所述中心环线。
7.根据权利要求5所述的可完全移除的阀门护罩，其特征在于每个柱还包括：
(1)靠近所述底部区段的端部的螺纹区段；并且所述可完全移除的阀门护罩还包括在相应的所述管的所述底部处沿着每个螺纹区段拧紧以将所述顶部部分固定至所述基部的螺母和垫圈；或
(2)在所述底部区段中在与所述虚拟底部环相切的方向上穿过其侧面的至少一个孔；每个管还包括在与所述空心圆柱体的所述外表面相切的方向上并与所述管的所述轴线成直角的穿过其侧面的至少一个孔；并且所述柱中的所述至少一个孔中的一个与所述管中的所述至少一个孔中的一个对准；并且所述可完全移除的阀门护罩还包括穿过所述对准的孔插入以将所述顶部部分固定至所述基部的销或栓。
8.根据权利要求1所述的可完全移除的阀门护罩，其特征在于所述基部还包括：
(1)外空心圆柱体，其内表面的内直径等于所述空心圆柱体的所述外直径加上两倍的所述管的所述直径的总和；和
(2)覆盖所述外空心圆柱体的全部底部空心表面的底部；
其中，
所述外空心圆柱体和所述空心圆柱体是同中心的并连接至相同基部；和
空心圆柱体容积在所述空心圆柱体的所述外表面和所述外空心圆柱体的所述内表面之间形成。
9.根据权利要求8所述的可完全移除的阀门护罩，其特征在于所述圆柱体容器具有填充容积，并且所述空心圆柱体环形容积是所述填充容积的100％至110％。
10.一种用于材料的递送和包装系统，其包括：
容纳所述材料的圆柱体容器；
其特征在于所述系统包括根据权利要求1-9中任一项所述的用于在圆柱体容器的顶部、侧面和底部上支撑所述圆柱体容器的可完全移除的阀门护罩。
11.一种可完全移除的阀门护罩，其用于在圆柱体容器的顶部、侧面和底部上支撑所述圆柱体容器，其特征在于该可完全移除的阀门护罩包括：
(1)夹具，所述夹具包括：
中间部分，具有空心圆柱体的两个相等的半部件；
其中所述两个半部件通过在一侧上的铰链和在另一侧上的至少2个可移除的栓连接；
底部部分，具有圆形板的两个相等的半部件，其连接至所述空心圆柱体的半部件的底部；和
顶部部分，具有圆形板的两个相等的半部件，其连接至所述空心圆柱体的所述两个半部件的顶部；
其中所述圆形板的直径等于所述空心圆柱体的直径；
(2)至少两个护架条；和
(3)至少四个柱，其中每个柱向外弯曲至少一次以具有弯曲的顶部区段和未弯曲的底部区段；
其中，
每两个柱的所述弯曲的顶部区段连接至所述护架条中的一个的底部，并且所述未弯曲的底部区段连接至所述空心圆柱体的一个半部件；和
所述弯曲的顶部区段之间的距离大于所述未弯曲的底部区段之间的距离。
12.根据权利要求11所述的可完全移除的阀门护罩，其特征在于所述圆柱体容器放置在所述夹具中，并且所述夹具的所述顶部部分包围所述圆柱体容器顶部的部分和在所述圆柱体容器顶部上的特征。
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