EP0297372B1 - Transportbehälter für hochreine Flüssigkeiten - Google Patents
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- B65D85/84—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials for materials not otherwise provided for for corrosive chemicals
Definitions
- the invention relates to a transport container made of corrosion-resistant steel for high-purity liquids, with a screw or flange closure in an upper container wall and with at least two connecting pieces protruding from the screw or flange closure, at least one of which is connected to an immersion tube reaching to the bottom of the container.
- a generic container has become known, for example, from GB-A-847 354.
- Transport containers made of corrosion-resistant steel can be designed for higher mechanical stress than pressure containers; however, the immersion tubes required for the removal of the liquid and a level measurement present constructive difficulties.
- German patent application P 36 36 888 which does not belong to the pre-published prior art, to attach the connecting piece of an immersion tube outside the screw closure in the upper container wall and to weld the lower end of the immersion tube to the container bottom via a web.
- GB-A-847 354 describes pressure vessels in which an immersion tube and a valve or two immersion tubes are arranged in two separate screw connections in the upper container wall.
- the immersion tubes are freely suspended inside the container.
- connection piece protruding from the head plate must be sufficiently far apart so as not to interfere with one another. This results in a certain minimum size of the head plate and thus a certain minimum diameter of the screw or flange closure.
- the closure opening should not be larger than is required for use as an inspection and cleaning opening.
- FR-A-616 185 discloses a container for acids to be emptied by means of compressed air, in which an immersion tube and supply tube for the compressed air are passed through the top plate of a small screw or flange closure.
- the connecting pieces of these two pipes are angled upwards and outwards.
- the dip tube is freely suspended, but ends considerably above the bottom of the tank.
- the object of the invention is therefore to design a transport container of the type mentioned at the outset such that largely free emptying is made possible with the freely suspended construction of the dip tube or the dip tubes without the dangers described above occurring.
- the dip tube has at its lower end a plastic sleeve protruding downward beyond the end of the metallic dip tube with a stepped bore, the shoulder of which bears against the end face of the lower end of the dip tube.
- the attached plastic sleeve prevents metallic impact of the dip tubes against each other or against the bottom of the container in the event of strong impact loads.
- the connecting pieces are angled upwards and outwards. This makes it possible, on the one hand, to arrange the through holes through the head plate close together, so that the head plate and thus the screw or flange closure can be made with the smallest possible diameter; on the other hand, there is sufficient space around each connection piece to accommodate the respective connection fitting.
- the immersion tube or possibly several immersion tubes are only attached to the common head plate and can thus be assembled and disassembled in a simple manner, it is not necessary in the manufacture of the transport container to carry out assembly or welding work inside the container, so that there is also no need for this Make the opening for the screw or flange closure larger than is necessary for inspection and cleaning purposes.
- the cleaning of the container interior is facilitated by the fact that after the head plate has been removed, there are no built-in parts in the container interior. This fact also contributes to the fact that the closure opening can be chosen to be small.
- the angled upward and outward angling of the connecting piece can be above, below or within the head plate.
- dip tubes can be connected to one another in their lower region by at least one welded-on web. This significantly increases the rigidity of the interconnected dip tubes so that undesired deformations of the dip tubes, for example due to lateral forces exerted by the liquid, are avoided even with relatively thin or thin-walled dip tubes.
- Fig. 1 shows a vertical section of a transport container for high-purity liquids, such as are required in the manufacture of semiconductor components.
- the transport container 1 which is produced from corrosion-resistant steel by welding, has a cylindrical wall section 2 which is connected to an upper container wall 3 and a container bottom 4 is connected, which are designed in a conventional manner as bobbin bottoms.
- a screw cap 5 is arranged centrally in the upper container wall 3 and can be opened for inspection and cleaning purposes.
- an immersion tube 6 For filling and emptying the transport container 1, an immersion tube 6 is provided, which has a connecting piece 7 at its upper end.
- a second vertical immersion tube 8 is arranged parallel to the immersion tube 6, which serves to measure the fill level and also carries a connecting piece 9 at its upper end.
- the two connecting pieces 7 and 9 of the dip tubes 6, 8 are carried out upwards through a common head plate 10 and angled upwards and outwards.
- the head plate 10 forms a removable insert of the screw cap 5 and is held on it by a union nut 11.
- a third connection piece 12 which can run straight or also obliquely from the head plate 10 and is passed through it, serves to connect a gas line in order to press out the liquid contained in the transport container 1 through the dip tube 6 serving for removal and the connection piece 7.
- the screw cap 11 is arranged under a protective cap 13 which is removably attached to the upper container wall 3 and which is surrounded by a protective collar 14 which is provided with openings and which is welded to the upper container wall 3.
- the two dip tubes 6 and 8 are connected to one another by a welded-on web 15.
- the two immersion tubes 6 and 8 each have a plastic sleeve 16 and 17 at their lower end (FIG. 2).
- Each plastic sleeve 16 or 17 protrudes downward beyond the end of the metallic dip tube 6 or 8 and has a stepped bore 18 or 19, the bore shoulder 20 or 21 of which rests on the lower end of the dip tube 6 or 8.
- the plastic sleeves 16, 17 can be pressed, shrunk or screwed onto the immersion tubes 6 or 8, for example.
- the plastic sleeves 16, 17 prevent metallic contact of the immersion tubes 6, 8 with the container bottom 4 even in the event of extreme impacts which can occur in exceptional cases during transport.
- plastic sleeves 16, 17 prevent the dip tubes 6, 8 from colliding.
- the plastic sleeves 16, 17 consist of fluorinated, inert materials, so that a chemical reaction with the liquid is excluded.
- connection piece 7, 9 takes place above the head plate 10
- the bend of the connection piece 7, 9 can also lie below the head plate 10.
- the angling can also take place in the section that lies within the head plate 10. All connecting pieces 7, 9 and 12 are designed differently in order to rule out any possibility of confusion.
- the head plate 10 is shown in FIGS. 1 and 2 as an insert plate for the screw closure 5 shown in FIG. 1. Deviating from this, it is indicated in Fig. 3 that the head plate 10 'can be designed as a flange plate for a flange closure.
- dip tubes 6, 8 are inserted after the completion of the transport container 1 through the upper connection opening and are not connected to the container bottom. This significantly simplifies the manufacture of the transport container 1; in addition, there are no internals in the interior of the transport container that could interfere with cleaning and inspection.
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Transportbehälter aus korrosionsfestem Stahl für hochreine Flüssigkeiten, mit einem Schraub- oder Flanschverschluß in einer oberen Behälterwand und mit mindestens zwei aus dem Schraub- oder Flanschverschluß ragenden Anschlußstutzen, von denen mindestens einer mit einem bis zum Behälterboden reichenden Tauchrohr verbunden ist.
- Ein gattungsgemäßer Behälter ist beispielsweise durch die GB-A-847 354 bekanntgeworden.
- Bei der Herstellung von elektronischen Bauelementen werden in vielen Fällen Flüssigkeiten benötigt, an deren Reinheit höchste Ansprüche gestellt werden. Beim Transport, der Lagerung und der Handhabung müssen jegliche Verunreinigungen dieser Flüssigkeiten vermieden werden. Da diese Flüssigkeiten in vielen Fällen giftig oder in anderer Weise schädlich sind, muß ein unbeabsichtigtes Ausfließen, beispielsweise durch eine Beschädigung des Transportbehälters, mit hoher Sicherheit ausgeschlossen werden.
- Die Forderung, jegliche Verunreinigungen auszuschließen, wird zwar von Glasbehältern erfüllt. Deren Bruchgefahr schließt aber die Verwendung als Transportbehälter aus. Um die mechanische Beanspruchung gering zu halten, wurden Kunstoffbehälter für diesen Verwendungszweck bisher ausschließlich als drucklose Behälter ausgeführt. Dies macht es aber erforderlich, die Entnahme der Flüssigkeiten ebenfalls drucklos, nämlich mittels Saugpumpen durchzuführen. Diese Saugpumpen weisen aber bewegte, aneinander reibende Teile auf, so daß eine Verunreinigung durch im Pumpenbereich entstehenden Abrieb nicht vollständig ausgeschlossen werden kann.
- Aus korrosionsfestem Stahl bestehende Transportbehälter lassen sich zwar für eine höhere mechanische Beanspruchung als Druckbehälter ausführen; die für die Entnahme der Flüssigkeit und eine Füllstandsmessung erforderlichen Tauchrohre bereiten aber konstruktive Schwierigkeiten. Es ist einerseits schon vorgeschlagen worden (nicht zum vorveröffentlichten Stand der Technik gehörende deutsche Patentanmeldung P 36 36 888), den Anschlußstutzen eines Tauchrohres außerhalb des Schraubverschlusses in der oberen Behälterwand anzubringen und das Tauchrohr an seinem unteren Ende über einen Steg mit dem Behälterboden zu verschweißen.
- In GB-A-847 354 werden Druckbehälter beschrieben, bei denen ein Tauchrohr und ein Ventil bzw. zwei Tauchrohre in zwei getrennten Verschraubungen in der oberen Behälterwand angeordnet sind. Die Tauchrohre befinden sich freihängend im Behälterinneren.
- Andererseits ist es bei ähnlichen Behältern bekannt, mindestens ein Tauchrohr und gegebenenfalls weitere Rohranschlüsse durch die Kopfplatte des Schraub- oder Flanschverschlusses nach oben herauszuführen. Hierbei müssen die aus der Kopfplatte herausragenden Anschlußstutzen ausreichend weit voneinander entfernt sein, um sich gegenseitig nicht zu stören. Dadurch wird eine gewisse Mindestgröße der Kopfplatte und somit ein gewisser Mindestdurchmesser des Schraub- oder Flanschverschlusses bedingt.
- Gerade bei aus Stahl bestehenden Transportbehältern für hochreine Flüssigkeiten besteht aber das Bestreben, den Schraub- oder Flanschverschluß möglichst klein auszuführen, d. h. die Verschlußöffnung soll nicht größer sein als dies für die Verwendung als Inspektions- und Reinigungsöffnung erforderlich ist.
- FR-A-616 185 offenbart einen mittels Druckluft zu entleerenden Behälter für Säuren, bei dem ein Tauchrohr und Zuführungsrohr für die Druckluft durch die Kopfplatte eines klein gehaltenen Schraub- bzw. Flanschverschlusses geführt sind. Die Anschlußstutzen dieser beiden Rohre sind schräg nach oben und außen abgewinkelt. Das Tauchrohr ist freihängend angeordnet, endet aber erheblich oberhalb des Behälterbodens.
- Bei Transportbehältern für hochreine Flüssigkeiten ist man aber einerseits bestrebt, das untere Ende des Tauchrohrs so dicht wie möglich über dem Behälterboden anzuordnen, um eine weitgehend vollständige Entleerung zu ermöglichen; andererseits muß aber eine metallische Berührung zwischen dem Tauchrohr und dem Behälterboden ausgeschlossen sein, um einen metallischen Abrieb und insbesondere bei entleertem Behälter eine Funkenbildung zu vermeiden, da in den entleerten Behältern möglicherweise eine explosive Atmosphäre herrscht, zumal die Transportbehälter für hochreine Flüssigkeiten üblicherweise für den Leertransport nicht entgast werden, um Verunreinigungen zu vermeiden.
- Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Transportbehälter der eingangs genannten Gattung so auszugestalten, daß bei freihängender Bauweise des Tauchrohrs bzw. der Tauchrohre eine weitgehend vollständige Entleerung ermöglicht wird ohne daß oben dargestellte Gefahren auftreten.
- Weiterhin sollte ermöglicht werden, daß trotz geringem Verschlußdurchmesser erreicht wird, daß sich die aus der Kopfplatte herausragenden Anschlußstutzen auch mit den daran angesetzten Rohranschlüssen gegenseitig nicht stören.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Tauchrohr an seinem unteren Ende eine nach unten über das Ende des metallischen Tauchrohrs hinausragende Kunststoffhülse mit einer abgesetzten Bohrung aufweist, deren Bohrungsabsatz am unteren Ende des Tauchrohrs stirnseitig anliegt.
- Die aufgesetzte Kunststoffhülse verhindert bei starken stoßartigen Belastungen beim Transport ein metallisches Anschlagen der Tauchrohre aneinander oder an den Behälterboden.
- Damit entfällt die Notwendigkeit einer festen Schweißverbindung des Tauchrohrs bzw. der Tauchrohre mit dem Behälterboden, wodurch wiederum eine freihängende Bauweise mit ausschließlicher Befestigung des Tauchrohrs bzw. der Tauchrohre in der abnehmbaren Kopfplatte des Schraub- oder Flanschverschlusses ermöglicht wird.
- Da das Tauchrohr bzw. die Tauchrohre nach Fertigstellung des Behälters durch die Verschlußöffnung in den Behälter eingebracht werden, wird die Fertigung erheblich vereinfacht und die Zahl von Verschweißungen vermindert, die mögliche Verunreinigungsquellen sind.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Anschlußstutzen schräg nach oben und außen abgewinkelt sind. Dadurch wird einerseits ermöglich, die Durchtrittsbohrungen durch die Kopfplatte dicht beieinander anzuordnen, so daß die Kopfplatte und somit der Schraub- oder Flanschverschluß mit möglichst geringem Durchmesser ausgeführt werden können; andererseits steht aber um jeden Anschlußstutzen ausreichender Raum zur Aufnahme der jeweiligen Anschlußarmatur zur Verfügung.
- Da das Tauchrohr oder gegebenenfalls mehrere Tauchrohre nur an der gemeinsamen Kopfplatte befestigt und somit in einfacher Weise montierbar und demontierbar sind, ist es bei der Herstellung des Transportbehälters nicht erforderlich, im Behälterinneren Montage- oder Schweißarbeiten auszuführen, so daß auch hierdurch keine Notwendigkeit besteht, die Öffnung für den Schraub- oder Flanschverschluß größer auszuführen als dies für die Inspektions- und Reinigungszwecke erforderlich ist. Die Reinigung des Behälterinnenraums wird dadurch erleichtert, daß sich nach der Abnahme der Kopfplatte keine Einbauteile im Behälterinnenraum mehr befinden. Auch dieser Umstand trägt dazu bei, daß die Verschlußöffnung klein gewählt werden kann.
- Die schräg nach oben und außen gerichtete Abwinklung der Anschlußstutzen kann über, unter oder innerhalb der Kopfplatte liegen.
- Wenn zwei oder mehr Tauchrohre vorgesehen sind, so können diese in ihrem unteren Bereich durch mindestens einen angeschweißten Steg miteinander verbunden sein. Dadurch wird die Steifigkeit der miteinander verbundenen Tauchrohre wesentlich erhöht, so daß unerwünschte Verformungen der Tauchrohre, beispielsweise durch von der Flüssigkeit ausgeübte Seitenkräfte, auch bei verhältnismäßig dünnen bzw. dünnwandigen Tauchrohren vermieden werden.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
- Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt:
- Fig. 1 in einem vereinfachten senkrechten Schnitt einen Transportbehälter für hochreine Flüssigkeiten,
- Fig. 2 einen vergrößerten senkrechten Teilschnitt am oberen und unteren Ende der Tauchrohre und
- Fig. 3 einen ebenfalls vergrößerten senkrechten Schnitt im Bereich der Kopfplatte am oberen Ende der Tauchrohre bei einer abgewandelten Ausführungsform.
- Fig. 1 zeigt in einem senkrechten Schnitt einen Transportbehälter für hochreine Flüssigkeiten, wie sie bei der Herstellung von Halbleiterbauteilen benötigt werden. Der aus korrosionsfestem Stahl durch Schweißen hergestellte Transportbehälter 1 weist einen zylindrischen Wandabschnitt 2 auf, der mit einer oberen Behälterwand 3 und einem Behälterboden 4 verbunden ist, die in herkömmlicher Weise als Klöpperböden ausgebildet sind. In der oberen Behälterwand 3 ist zentrisch ein Schraubverschluß 5 angeordnet, der zu Inspektions- und Reinigungszwecken geöffnet werden kann.
- Zum Befüllen und Entleeren des Transportbehälters 1 ist ein Tauchrohr 6 vorgesehen, das an seinem oberen Ende einen Anschlußstutzen 7 aufweist. Parallel zu dem Tauchrohr 6 ist ein zweites senkrechtes Tauchrohr 8 angeordnet, das der Füllstands-Perlmessung dient und an seinem oberen Ende ebenfalls einen Anschlußstutzen 9 trägt.
- Die beiden Anschlußstutzen 7 und 9 der Tauchrohre 6, 8 sind durch eine gemeinsame Kopfplatte 10 nach oben hin durchgeführt und schräg nach oben und außen abgewinkelt. Die Kopfplatte 10 bildet einen herausnehmbaren Einsatz des Schraubverschlußes 5 und wird auf diesem durch eine Überwurfmutter 11 gehalten.
- Ein dritter Anschlußstutzen 12, der gerade oder ebenfalls schräg von der Kopfplatte 10 verlaufen kann und durch diese hindurchgeführt ist, dient zum Anschluß einer Gasleitung, um die in Transportbehälter 1 enthaltene Flüssigkeit durch das der Entnahme dienende Tauchrohr 6 und den Anschlußstutzen 7 herauszudrücken.
- Der Schraubverschluß 11 ist unter einer abnehmbar an der oberen Behälterwand 3 angebrachten Schutzkappe 13 angeordnet, die von einem mit Durchbrechungen versehenen Schutzkragen 14 umgeben ist, der an der oberen Behälterwand 3 angeschweißt ist.
- Nahe ihren unteren Enden sind die beiden Tauchrohre 6 und 8 durch einen angeschweißten Steg 15 miteinander verbunden. Die beiden Tauchrohre 6 und 8 tragen an ihren unteren Ende jeweils eine Kunstoffhülse 16 bzw. 17 (Fig. 2). Jede Kunstoffhülse 16 bzw. 17 ragt nach unten über das Ende des metallischen Tauchrohrs 6 bzw. 8 hinaus und weist eine abgesetzte Bohrung 18 bzw. 19 auf, deren Bohrungsabsatz 20 bzw. 21 am unteren Ende des Tauchrohrs 6 bzw. 8 stirnseitig anliegt. Die Kunstoffhülsen 16, 17 können auf die Tauchrohre 6 bzw. 8 beispielsweise aufgepreßt, aufgeschrumpft oder aufgeschraubt sein. Die Kunstoffhülsen 16, 17 verhindern eine metallische Berührung der Tauchrohr 6, 8 mit dem Behälterboden 4 auch bei extremen Stößen, die beim Transport in Ausnahmefällen auftreten können. Dadurch wird die Bildung von Abrieb und insbesondere eine mögliche Funkenbildung vermieden, die beim Transport von entleerten, jedoch nicht entgasten Transportbehältern 2 zu einer Explosion führen könnte. Auch wenn kein Steg 15 zur Verbindung der beiden Tauchrohre 6, 8 vorgesehen ist, verhindern die Kunstoffhülsen 16, 17 ein Aneinanderschlagen der Tauchrohre 6, 8. Die Kunstoffhülsen 16, 17 bestehen aus fluorierten, inerten Werkstoffen, so daß eine chmische Reaktion mit der Flüssigkeit ausgeschlossen ist.
- Während bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform die Abwinklung der Anschlußstutzen 7, 9 oberhalb der Kopfplatte 10 erfolgt, ist in den Fig. 2 und 3 beispielsweise gezeigt, daß die Abwinklung der Anschlußstutzen 7, 9 auch unterhalb der Kopfplatte 10 liegen kann. Stattdessen kann die Abwinklung auch in dem Abschnitt erfolgen, der innerhalb der Kopfplatte 10 liegt. Alle Anschlußstutzen 7, 9 und 12 sind unterschiedlich gestaltet, um eine Verwechslungsmöglichkeit auszuschließen.
- Die Kopfplatte 10 ist in den Fig. 1 und 2 als eine Einsatzplatte für den in Fig. 1 gezeigten Schraubverschluß 5 dargestellt. Abweichend davon ist in Fig. 3 angedeutet, daß die Kopfplatte 10′ als Flanschplatte für einen Flanschverschluß ausgeführt sein kann.
- Allen Ausführungsformen ist gemeinsam, daß die Tauchrohre 6, 8 nach Fertigstellung des Transportbehälters 1 durch die obere Anschlußöffnung eingebracht und nicht mit dem Behälterboden vebunden werden. Dadurch wird die Fertigung des Transportbehälter1 wesentlich vereinfacht; außerdem sind keine Einbauten im Innenraum des Transportbehälters vorhanden, die die Reinigung und Inspektion stören könnten.
Claims (7)
- Transportbehälter aus korrosionsfestem Stahl für hochreine Flüssigkeiten, mit einem Schraub- oder Flanschverschluß (5) in einer oberen Behälterwand (3) und mit mindestens zwei aus dem Schraub- oder Flanschverschluß (5) ragenden Anschlußstutzen (7, 9), von denen mindestens einer mit einem bis zum Behälterboden (4) reichenden Tauchrohr verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchrohr (6 bzw. 8) an seinem unteren Ende eine nach unten über das Ende des metallischen Tauchrohrs (6 bzw. 8) hinausragende Kunststoffhülse (16 bzw. 17) mit einer abgesetzten Bohrung (18 bzw. 19) aufweist, deren Bohrungsabsatz (20 bzw. 21) am unteren Ende des Tauchrohrs (6 bzw. 8) stirnseitig anliegt.
- Transportbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhülse (16 bzw. 17) auf das Tauchrohr (6 bzw. 8) aufgepreßt ist.
- Transportbehälter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstutzen (7, 9) schräg nach oben und außen abgewinkelt sind.
- Transportbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstutzen (7, 9) parallel zueinander durch die Kopfplatte (10) geführt und über dieser schräg nach außen abgewinkelt sind.
- Transportbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstutzen unterhalb Kopfplatte (10, 10') schräg nach außen abgewinkelt sind und ihre abgewinkelten Anschnitte durch die Kopfplatte (10, 10') hindurchgeführt sind.
- Transportbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstutzen (7, 9) in ihrem in der Kopfplatte (10) liegenden Anschnitt schräg nach außen abgewinkelt sind.
- Transportbehälter nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Tauchrohre (6, 8) in ihrem unteren Bereich durch mindestens einen angeschweißten Steg (15) miteinander verbunden sind.
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