JP5100942B2 - 閉鎖可能な貫通開口付きの構成部材のシール機構及び使用方法 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、特に構成部材のための請求項１の上位概念に記載の形式のシール機構であって、前記構成部材が対応する別の構成部材と、該両方の構成部材間での物質の移送（移載）のために連結されるものに関する。さらに本発明は、シール機構の使用方法にも関する。
【０００２】
構成部材は、任意の装置、例えば輸送コンテナ、貯蔵コンテナ、移送装置、若しくは加工装置、或いは処理装置などにおける連結部分と理解されたい。
【０００３】
この種の装置を介して、種々の生成物が輸送され若しくは移送される。この場合、生成物は通常は流動性、例えば粒状、液状若しくはペースト状の物質である。このような物質はしばしば、薬品若しくはその他の化学製品の製造のための添加剤若しくは補助剤を含んでいて環境、特に人間に不都合な影響を及ぼす生成物である。従って、物質をできるだけ気密な密閉状態で処理し、若しくは搬送或いは移送する必要がある。
【０００４】
技術背景
従来、種々の閉鎖フラップ若しくは閉鎖フラップ機構が公知であり、該閉鎖フラップ若しくは閉鎖フラップ機構を用いて個々の装置が単独に密閉される。互いに協働する装置間の連結の後に、両方の装置の閉鎖フラップが一緒に互いに平行な状態で共通の１つの軸線を中心として開放位置に移される。この場合に特に重要なことは、密閉の形成である。
【０００５】
ドイツ連邦共和国特許第４３４２９６２Ｃ１号明細書に、容器の連結のための装置が記載してある。接続・管片内に旋回可能な閉鎖フラップを配置してある。閉鎖フラップがそれぞれほぼ円形のシール隆起部内に保持されている。各管片の円形の端面が、所属の閉鎖フラップを密に支承するシール隆起部によって被われており、それぞれのシール隆起部の、管片と逆の側の端面が半径方向外側へ斜めに、接続すべき別の管片に向かって高くなっており、これによって両方の管片の相互の接合に際して両方のシール隆起部のシール面近傍の領域が、突き合わせ箇所を密閉しつつ半径方向外側へ押されて、閉鎖フラップを旋回のために負荷軽減するようになっており、円筒形の横断面が維持されたままであり、閉鎖フラップ間の間隙が確実に閉鎖される。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許出願第１９６４３２４８Ａ１号明細書に、１つの装置の貫通開口の閉鎖フラップのためのシール機構が開示してあり、前記閉鎖フラップが別の装置の同等の閉鎖フラップと協働して、これによって両方の装置の内室が互いに接続されるようになっており、個々の閉鎖フラップが、閉鎖位置で所属の貫通開口に対する密閉のために周囲にシールを有している。互いに協働する両方の閉鎖フラップのうちの少なくとも１つが周囲に溝を有しており、溝が両側で環状の脚部によって制限され、この場合、閉鎖位置で溝をそれぞれの装置の内室に対して制限する１つの脚部が貫通開口のシール面の近くまで達しており、別の脚部が半径方向で前記１つの脚部よりも短くなっている。短い脚部の半径方向外側の領域でシールに弾性的な隆起部を設けてあり、隆起部が短い脚部を軸線方向で被っていて、装置の非連結位置で両方の閉鎖フラップ間のシール面内に少なくとも部分的に突入している。
【０００７】
発明の開示
本発明の課題は、冒頭に述べた形式のシール機構を改善して、該シール機構に基づき個々の構成部材が物質、特に感性の高い若しくは毒性のある物質の移送に際して周囲へのわずかな量の流出をも防止できるようにすることである。さらに本発明の課題は、シール機構の使用方法を提供することである。
【０００８】
前記課題が請求項１の特徴部分に記載の構成によって解決される。シール機構の使用方法にとって、課題が請求項７の特徴部分に記載の手段によって解決される。
【０００９】
本発明は、異なる役割のための個別の部材を互いに協働させることに基づいている。本発明は原理的には、互いに協働する２つの構成部材のうちの１つで実施され得る。
【００１０】
第１の構成部材の静止状態で、即ち第１の構成部材において単独に第１の閉鎖フラップが閉じられている場合に、弾性的なシールが内部の力によって、若しくは別個のばね力によって第１の閉鎖フラップの半径方向外側の縁部を締め付ける。この場合、動的な第１のシールは原理的には内部圧力なしである。第１の閉鎖フラップが第１の構成部材を密閉する。
【００１１】
第１の構成部材と別の第２の構成部材との連結の直前に、動的な第１のシールが内部圧力で負荷され、これによって弾性的なシールが半径方向外側へ押される。この場合に、第１の閉鎖フラップと第１の構成部材との間の密閉度は変化していない。これらの部材間の円形のシールラインが半径方向外側へ移動させられただけである。
【００１２】
続いて第１の構成部材が第２の構成部材の対応する面に装着され、この場合、弾性的なシールの端面側の区分が第１の構成部材と第２の構成部材との間に締め付けられ、即ち、弾性的なシールが半径方向のシールとして作用する。該位置に弾性的なシールは、動的な第１のシール内の内部圧力を減少させた場合でも維持される。次いで、弾性的なシールと第１の閉鎖フラップとの間のシール力もほぼ消滅せしめられ、かつ第１の閉鎖フラップが第１の構成部材内で問題なく旋回させられ、即ち、第１の閉鎖フラップが開かれて、物質が第１の構成部材と第２の構成部材との間で移送され得る。第１の構成部材の閉鎖のために、第１の閉鎖フラップが再び閉鎖位置へ旋回せしめられて、内部圧力で負荷され、次いで第１の構成部材が第２の構成部材から離される。これによって、弾性的なシールの半径方向内側に向けられた力が再び有効になり、動的な第１のシール内の内部圧力が減少せしめられてよく、第１の閉鎖フラップと第１の構成部材との間の必要なシール作用が損なわれることはない。
【００１３】
最も簡単な実施態様では、第２の構成部材に別の部材若しくは閉鎖フラップを設ける必要がない。第１の閉鎖フラップが単独に第１の構成部材の蓋として用いられる。
【００１４】
弾性的なシールは種々の構造で形成されるものである。シールの有利な形状が実施例に示してある。
【００１５】
請求項４に記載の実施態様では、第２の構成部材が第１の構成部材に対応して形成されていて、該第１の構成部材と協働するようになっていてよい。これによって、第１の構成部材と第２の構成部材とが自動的に閉鎖可能である。
【００１６】
請求項６に記載の実施態様では、本発明に基づくシール機構が、具体的な意味で清浄装置を成すように形成されている。この場合、ガス通路（Gaskanal）が本来の閉じた通路（verschlossener Kanal）であるか、若しくは実施例のように環状溝（Ringnut）であってよく、環状溝が閉鎖の後に弾性的なシールと協働してガス通路を成すようになっている。
【００１７】
シール機構の使用方法においては、第１の構成部材と第２の構成部材との連結解除の前に、それも第１の閉鎖フラップ及び第２の閉鎖フラップが閉じられており、かつ内部圧力がまだ動的な第１のシール及び動的な第２のシールに作用していない状態で、洗浄ガスがガス通路内に導入される。洗浄ガスは少なくとも１つの出口開口を通って、弾性的なシールと動的な第１のシールとの間の間隙内、並びに第２の貫通開口と動的な第２のシールとの間の間隙内に流入する。この場合、移送された物質の最小の残留物、例えば毒性のある最小の塵埃も構成部材Ｉ若しくはＩＩ内へ吹き込まれる。次いで動的な第１のシール及び動的な第２のシールが内部圧力で負荷されて、第１の構成部材と第２の構成部材とが互いに分離され、移送された物質の残留物が実際に周囲に達することはない。
【００１８】
次ぎに本発明を実施例に則して詳細に説明する。図面は、装置における本発明に基づく構成部材を備えたシール機構を示している。図１は全体を示している。図２乃至図５は、図１の符号Ａの箇所を構成部材相互の種々の位置で示している。
【００１９】
図１に示してある連結フランジ１として形成された第１の構成部材は、例えば搬送容器（図示せず）に組み込まれており、同じく連結フランジ２として形成された第２の構成部材が、例えば定置形の処理ステーション（図示せず）に組み込まれている。この場合、粉末状の毒性のある物質を搬送容器から処理ステーションに移送しようとするものである。
【００２０】
連結フランジ１と２とは実質的に同等に形成されている。連結フランジ１が第１の閉鎖フラップ３を有しており、連結フランジ２が第２の閉鎖フラップ４を有しており、閉鎖フラップが半径方向で第１若しくは第２の貫通開口のシール面６，７と協働するようになっている。閉鎖フラップ３，４は旋回装置５に結合されており、旋回装置の軸線が連結フランジ１，２の連結位置では互いに合致している。この場合、閉鎖フラップ３，４が互いに密接していて、一緒に旋回させられ、これによって物質が連結フランジ１から連結フランジ２に達し得る。
【００２１】
図２乃至図５によって実施例が詳細に示してある。図１では連結フランジ１，２は互いに分離されている。連結フランジ１内に、弾性的なシールリング８として形成された弾性的なシールがはめ込まれており、第１の閉鎖フラップ３に、チューブシール９として形成された動的な第１のシールが配置されている。相応の形式で、連結フランジ２内の閉鎖フラップ４に、同じくチューブシール１０として形成された動的な第２のシールが設けられている。さらに連結フランジ２にシールリング１７が保持されており、かつ環状溝１８として形成されたガス通路を設けてあり、ガス通路が連結フランジ２の内部への複数の出口開口１９を備えている。出口開口１９がシール面７でかつチューブシール１０の高さで、外側の制限部としてのシール面７及びウエブ１４と内側の制限部としてのチューブシール１０、閉鎖フラップ３及びチューブシール９との間の間隙（図５）に開口している。
【００２２】
次ぎに、シール機構の本発明に基づく使用について述べる。図１に示す位置で、チューブシール１０が内部圧力で負荷されていて、閉鎖フラップ４をシール面７に対して密閉している。連結フランジ２が定置形の装置に所属するので、圧力形成が通常は問題なく可能である。
【００２３】
閉鎖フラップ３のチューブシール９が無圧状態である。非連結位置では圧力媒体は原理的には不要である。連結フランジ１を連結フランジ２に接近させることによって、両方の連結フランジが互いに連結され、次いでチューブシール９をチューブシール１０と同一の圧力源に接続することができる。
【００２４】
連結フランジ１内のシールリング８が、半径方向外側に向けられた脚部１１，１３を備えてＵ字形に形成されている。連結フランジ１の側に位置する脚部１１が緊締リング１２を用いて連結フランジ１に固定されている。脚部１３が連結フランジ１と連結フランジ２との間のシール面とほぼ同列を成している。シールリング８のウエブ１４が貫通開口の軸線とほぼ同じ方向に延びており、この場合、脚部１３への結合部の内径が脚部１１への結合部の内径よりも小さくなっている。シールリング８の内部で脚部１３への結合部にばねリング１５を設けてあり、該ばねリングがシールリング８の該領域をシールリング８の軸線に向けて永続的に押している。
【００２５】
図２から明らかなように、シールリング８が前記領域１６で直接に閉鎖フラップ３の周面及びチューブシール９に接触していて、これによって閉鎖フラップ３を連結フランジ１に対して密閉している。
【００２６】
図３は連結フランジ１，２を、互いに連結する直前の位置で示している。チューブシール９が内部圧力で負荷されていて、シールリング８を半径方向外側へ押している。
【００２７】
図４は連結フランジ１，２を、互いに連結した後の位置で示している。閉鎖フラップ３，４が互いに接触している。この場合、チューブシール１０が外側の特殊な形状に基づき閉鎖フラップ３に密に接触しており、その結果、閉鎖フラップ３，４間で、物質の移送に際して物質の残留物を堆積させてしまうような隙間が閉じられたままである。連結フランジ２にシールリング１７を設けてあり、該シールリングが、シールリング８の脚部１３を押圧して、これによって連結フランジ１，２間に確実な密閉を保証するように位置決めされている。
【００２８】
図５が、連結フランジ１，２を、図４に対応する位置で示している。チューブシール９，１０が放圧されていて、内部応力に基づきシールリング８若しくはシール面７から離れている。他方においてシールリング８が位置固定されているので、閉鎖フラップ３，４が開放のために一緒に自由に回転可能である。
【００２９】
連結フランジ１，２を再び互いに分離したい場合には、閉鎖フラップ３，４が一緒に閉鎖位置に旋回させられる。閉鎖によってシールリング８の脚部１３と協働して（図４及び図５）洗浄ガス通路を形成している環状溝１８内に、洗浄ガスが導入される。洗浄ガスが前述の隙間を通って閉鎖フラップ３，４の外側の縁部に沿って流れて、前もって移送された物質のすべての残留物を隣接の室内へ洗い流す。
【００３０】
十分な洗浄の後に、チューブシール９，１０が内部圧力で負荷され、図４に示す位置が再び生ぜしめられる。
【００３１】
次いで連結フランジ１，２が互いに離されるものの、移送された物質の残留物が実際に周囲に飛散することはない。連結フランジ１に、図３及び図２の位置が順次に生ぜしめられてよい。
【００３２】
本発明に基づく図示の実施例は、実地において極めて効果的に使用されて、感性の高い、毒性のある危険な物質の確実な搬送及び移送を保証している。
【００３３】
本発明は図示の実施例に限定されるものではない。個別のシール若しくは面を技術的なそれぞれの要求に適合することが容易に可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 シール装置の断面図。
【図２】 図１の符号Ａの箇所の拡大断面図。
【図３】 図１の符号Ａの箇所の、連結フランジの連結の直前の位置での断面図。
【図４】 図１の符号Ａの箇所の、連結フランジの連結の後の位置での断面図。
【図５】 図１の符号Ａの箇所の、図４に対応する位置での断面図。
【符号の説明】
１，２ 構成部材、 ３，４ 閉鎖フラップ、 ５ 旋回装置、 ７ シール面、 ８，９，１０ シール、 １１ 脚部、 １２ 緊締リング、 １３ 脚部、 １４ ウエブ、 １５ ばねリング、 １７ シールリング、 １８ 環状溝、 １９ 出口開口

Claims (9)

1. 第１の構成部材（１）のシール機構であって、第１の構成部材が第１の貫通開口を有しており、第１の貫通開口内に、１つの軸線を中心として回転可能な第１の閉鎖フラップ（３）が第１の貫通開口の閉鎖のために設けられており、第１の構成部材が第１の貫通開口の軸線方向で第２の構成部材（２）に連結されるようになっており、この場合、両方の構成部材（１，２）が１つのシール面で互いに接触しており、第１の閉鎖フラップ（３）と第１の構成部材（１）との間で第１の閉鎖フラップ（３）の半径方向外側の周囲に動的な第１のシール（９）が設けられている形式のものにおいて、第１の貫通開口の壁部でかつ動的な第１のシール（９）の作用領域に弾性的なシール（８）が設けられており、この場合、弾性的なシール（８）の内径が静止状態で第１の閉鎖フラップ（３）の外径よりも小さくなっており、動的な第１のシール（９）が第１の閉鎖フラップ（３）の閉鎖位置で内部圧力によって半径方向外側へ膨張させられ、これによって弾性的なシール（８）が少なくとも部分的に半径方向外側へ移動させられるようになっていることを特徴とする、閉鎖可能な貫通開口付きの構成部材のシール機構。
2. 弾性的なシール（８）が第１の貫通開口の軸線方向で、円筒形に形成されており、第１の構成部材（１）に向けられた内側の端部が第１の構成部材に固定されており、外側の端部が内側へ第１の貫通開口の軸線に向けられている請求項１記載のシール機構。
3. 弾性的なシール（８）の外側の端部に、内側へ第１の貫通開口の軸線に向かって作用するばね部材（１５）が設けられている請求項２記載のシール機構。
4. 第２の構成部材（２）が第２の貫通開口を有しており、第２の貫通開口が第２の閉鎖フラップ（４）を備えており、この場合、第２の閉鎖フラップ（４）が連結位置で第１の閉鎖フラップ（３）に平行に接触していて、該第１の閉鎖フラップと一緒に旋回可能であり、かつ第２の閉鎖フラップ（４）が動的な第２のシール（１０）を有しており、動的な第２のシールが第１の閉鎖フラップ（３）の動的な第１のシール（９）に相応している請求項１から３のいずれか１項記載のシール機構。
5. 弾性的なシール（８）が、両方の構成部材（１，２）を連結位置で互いに密閉するように形成されている請求項１から４のいずれか１項記載のシール機構。
6. 両方の構成部材（１，２）間で第２の構成部材（２）に、それも半径方向外側のシールラインと第２の貫通開口との間に環状のガス通路（１８）を設けてあり、ガス通路が圧縮媒体発生装置に接続されるようになって、かつ第２の貫通開口の壁部で動的な第２のシール（１０）の作用領域に少なくとも１つの出口開口（１９）を有している請求項４又は５記載のシール機構。
7. 請求項１から６のいずれか１項記載のシール機構の使用方法において、第１の構成部材（１）と第２の構成部材（２）との連結の前に、動的な第１のシール（９）を内部圧力で負荷して、これによって弾性的なシール（８）を半径方向外側へ押圧し、次いで閉鎖フラップ（３，４）の開放のために動的な第１のシール（９）内の内部圧力を減少させることを特徴とする、シール機構の使用方法。
8. 構成部材（１，２）間の連結解除の前にかつ動的な第１のシール（９）内の内部圧力の減少の後で、環状のガス通路（８）内に掃気ガスを吹き込む請求項７記載の使用方法。
9. 動的な第２のシール（１０）の設けてある場合に、構成部材（１，２）間の連結解除の前にかつ環状のガス通路（８）内への掃気ガスの吹き込みの後で、動的な第２のシール（１０）を内部圧力で負荷する請求項８記載の使用方法。

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