DE3636888A1 - Transportbehaelter fuer hochreine chemikalien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Transportbehälter aus korrosionsfestem Stahl für hochreine flüssige Chemikalien, mit mindestens einem Schraubverschluß in einer oberen Behälterwand, mit einem bis zum Behälterboden ragenden, einen Anschlußstutzen aufweisenden Tauchrohr und mit einem den Schraubverschluß im Abstand umgebenden, mit Durchbrüchen versehenen Schutzkragen.

Bei der Herstellung von elektronischen Bauelementen werden in vielen Fällen flüssige Chemikalien benötigt, an deren Reinheit höchste Ansprüche gestellt werden. Beim Transport, der Lagerung und der Handhabung müssen jegliche Verunreinigungen dieser Chemikalien vermieden werden. Da diese Chemikalien 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 Forderungen, 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 Kunststoffbehälter für diesen Verwendungszweck bisher ausschließlich als drucklose Behälter ausgeführt. Dies macht es aber erforderlich, die Entnahme der flüssigen Chemikalien 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 Stahl bestehende Transportbehälter der eingangs genannten Gattung lassen sich zwar für eine höhere mechanische Beanspruchung als Druckbehälter ausführen; das für die Entnahme erforderliche Tauchrohr bereitet aber konstruktive Schwierigkeiten. Üblicherweise ist das Tauchrohr Bestandteil einer Entnahmearmatur, die auf den Schraubverschluß oder Verschlußflansch des Behälters aufgesetzt wird. Da das Tauchrohr frei in den Behälter ragt, ist es verhältnismäßig hohen mechanischen Biegebeanspruchungen ausgesetzt, wenn die im Behälter enthaltene Flüssigkeit beim Transport bewegt wird. Da das Tauchrohr bis unmittelbar über den Behälterboden reichen muß, um eine weitestgehende Entleerung zu ermöglichen, besteht die Gefahr, daß das Tauchrohr den Behälterboden berührt, wodurch es zu einem Abrieb zwischen dem Tauchrohr und dem Behälterboden kommen kann; dieser Abrieb verunreinigt die Flüssigkeit.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Transportbehälter der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß ohne Beeinträchtigung der Entnahmemöglichkeit oder der Transportsicherheit jeglicher Abrieb durch Berührung von metallischen Teilen vollständig vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Anschlußstutzen des Tauchrohrs außermittig innerhalb des Schutzkragens aus der oberen Behälterwand herausgeführt ist und daß das untere Ende des Tauchrohrs mit dem Behälterboden durch Schweißung verbunden ist.

Die feste Verbindung des Tauchrohrs mit dem Behälterboden stellt sicher, daß sich das untere Ende des Tauchrohres unabhängig von den bei der Fertigung des Behälterbodens eingehaltenen Toleranzen immer unmittelbar über der tiefsten Stelle des Behälterbodens befindet, ohne daß es jedoch zu einer reibenden Berührung und somit zu einem metallischen Abrieb kommen kann.

Da der Anschlußstutzen des Tauchrohrs nicht mehr durch einen abnehmbaren Verschlußdeckel herausgeführt ist, sondern außerhalb des zentrischen Schraubverschlusses durch die obere Behälterwand hindurchgeführt und mit dieser verschweißt ist, kann das Tauchrohr ständig mit dem Behälter verbunden bleiben, ohne daß hierdurch der Zugang durch den als Reinigungsöffnung vorgeschriebenen Schraubverschluß beeinträchtigt würde. Erst durch diese ständige Anbringung des Tauchrohres am Behälter wird die erfindungsgemäße ständige Verbindung zum Behälterboden ermöglicht. Da der Anschlußstutzen des Tauchrohrs aber noch innerhalb des Schutzkragens liegt, ist der für den Transport erforderliche mechanische Schutz gewährleistet.

Mit der Erfindung wird somit ein Transportbehälter für hochreine flüssige Chemikalien geschaffen, der als Stahlbehälter hoher Festigkeit als Druckbehälter ausgelegt und zugelassen werden kann, der die Entnahme der flüssigen Chemikalien ohne die Verwendung von Saugpumpen oder sonstigen beweglichen Teilen ermöglicht und bei dem jegliche Verunreinigungen durch Abrieb an sich berührenden metallischen Teilen ausgeschlossen sind.

Vorzugsweise ist das untere Ende des Tauchrohrs mit dem Behälterboden über einen angeschweißten Steg verbunden. Die Verwendung dieses Steges ergibt einfach herzustellende und zu kontrollierende Schweißnähte sowohl am Behälterboden als auch am Tauchrohr. Außerdem ermöglicht der Steg bei der Herstellung des Transportbehälters eine begrenzte Beweglichkeit des Tauchrohres, so daß es in der erforderlichen Weise ausgerichtet werden kann, bevor es mit der oberen Behälterwand verschweißt wird.

Vorzugsweise ist das Tauchrohr so gestaltet, daß es vom Anschlußstutzen senkrecht nach unten verläuft und in seinem unteren Bereich zur Mitte und zur tiefsten Stelle des Behälterbodens abgewinkelt ist. Dadurch stört das Tauchrohr den Zugang zum Transportbehälter durch den zentrischen Schraubverschluß nicht; gleichwohl befindet sich das untere Ende des Tauchrohrs an der für die vollständige Entleerung wichtigen Stelle, nämlich an der tiefsten Stelle in der Mitte des Behälterbodens. Die abgewinkelte Ausführung des Tauchrohres bewirkt außerdem, daß etwaige Dehnungsunterschiede zwischen dem Behälter und dem Tauchrohr, die bei der Fertigung oder beispielsweise durch äußere Temperatureinflüsse auftreten können, nicht zu wesentlichen Spannungsspitzen führen, obwohl das Tauchrohr sowohl mit der oberen Behälterwand als auch mit dem Behälterboden verschweißt ist.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß an der dem Anschlußstutzen des Tauchrohrs gegenüberliegenden Seite ein Gaseinlaßstutzen aus der oberen Behälterwand herausgeführt ist. Sowohl der Anschlußstutzen des Tauchrohrs als auch der Gaseinlaßstutzen befinden sich somit außerhalb des abnehmbaren, zentrischen Schraubverschlusses und können deshalb fest mit dem Behälter verschweißt sein.

Trotz dieser gesonderten Anordnung der genannten Anschlüsse an der oberen Behälterwand sind mechanische Beschädigungen beim Transport durch den umgebenden Schutzkragen weitestgehend ausgeschlossen; ein weitergehender Schutz dieser Anschlüsse insbesondere gegen Verschmutzung beim Transport kann dadurch erreicht werden, daß eine den Anschlußstutzen des Tauchrohrs, den Schraubverschluß und den Gaseinlaßstutzen überdeckende Schutzkappe mittels Schnellverschlüssen an der oberen Behälterwand innerhalb des Schutzkragens lösbar befestigt ist. Diese Schutzkappe schützt insbesondere gegen Staub und andere von oben herabfallende Verunreinigungen. Wenn die Schutzkappe abgenommen ist, sind die Anschlüsse auf der nach oben gewölbten oberen Behälterwand frei zugänglich und können insbesondere auch von einem von oben auf den Transportbehälter in einem Reinraum absinkenden Laminarluftschleier vollständig umspült werden.

Diesem Zweck dient auch das weitere vorteilhafte Merkmal der Erfindung, daß die Druchbrechungen des Schutzkragens bis auf die obere Behälterwand herabreichen. Die in Reinräumen von oben herabströmende gleichmäßige laminare Luftströmung kann weitestgehend verwirbelungsfrei aus dem Raum innerhalb des Schutzkragens durch die Durchbrechungen nach außen und unten abströmen.

Der Transportbehälter ist für einen Reinigungsvorgang optimal gestaltet; Toträume und störende Kanten werden vermieden.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Die Zeichnung zeigt in einem senkrechten Schnitt einen Transportbehälter für hochreine flüssige Chemikalien, wie sie in der Elektronikindustrie benötigt werden, beispielsweise zur Herstellung von integrierten Bauteilen und Speichern sehr hoher Speicherdichte. Der aus korrosionsfestem Stahl durch Schweißen hergestellte Transportbehälter weist einen zylindrischen Wandabschnitt 1 auf, dessen obere Behälterwand 2 und dessen Behälterboden 3 jeweils durch einen in herkömmlicher Weise geformten Klöpperboden gebildet werden. In der oberen Behälterwand 2 ist zentrisch ein Schraubverschluß 4 angeordnet, der zu Reinigungs- und Inspektionszwecken geöffnet werden kann.

Das Befüllen und Entleeren des Behälters erfolgt durch ein Tauchrohr 5, das an seinem oberen Ende einen Anschlußstutzen 6 aufweist, der seitlich im Abstand zum Schraubverschluß 4 durch die obere Behälterwand 2 hindurchgeführt und mit dieser verschweißt ist. Von dort ragt das Tauchrohr 3 senkrecht nach unten und ist in seinem unteren Bereich um etwa 30° zur Behältermitte hin abgewinkelt. Das untere Ende 7 des Tauchrohres 5 befindet sich unmittelbar über der tiefsten Stelle in der Mitte des Behälterbodens 3. Es ist über einen seitlichen Steg 8 mit dem Behälterboden 3 mittels Schweißung verbunden.

Um die im Transportbehälter aufgenommene Flüssigkeit durch das Tauchrohr 5 und eine an den Anschlußstutzen 6 angeschlossene Leitung zu entnehmen, muß im oberen Bereich des Behälters inertes Druckgas, vorzugsweise Stickstoff, zugeführt werden. Hierzu dient ein Gaseinlaßstutzen 9, der auf der dem Anschlußstutzen 6 gegenüberliegenden Seite durch die obere Behälterwand 2 hindurchgeführt und ebenfalls mit dieser verschweißt ist.

Ein am äußeren Rand auf die obere Behälterwand 2 aufgesetzter und ebenfalls mit dieser verschweißter Schutzkragen 9 umgibt den Anschlußstutzen 6, den Schraubverschluß 4 und den Gaseinlaßstutzen 9 und bewirkt einen mechanischen Schutz für diese Teile. Durchbrechungen 11 im Schutzkragen 10 dienen als Grifföffnungen. Sie sind bis auf die obere Behälterwand 2 herabgezogen, so daß ein von oben auf den Transportbehälter fließender Laminarluftschleier, wie er in Reinräumen häufig eingesetzt wird, aller auf der oberen Behälterwand 2 angeordneten Anschlußteile verwirbelungsfrei umströmen und durch die Durchbrechungen 11 abfließen kann.

Eine im wesentlichen zylindrische, mit einer flachen Deckwand versehene Schutzkappe 12 kann innerhalb des Schutzkragens 10 angebracht werden. Sie überdeckt den Schraubverschluß 4, den Anschlußstutzen 6 und den Gaseinlaßstutzen 9 und liegt mit ihrem unteren Rand an der Oberseite der oberen Behälterwand 2 auf. Dort befinden sich mehrere, durch die Durchbrechungen 11 von außen zugängliche Schnellverschlußschnallen 13, mit denen die Schutzkappe 12 lösbar an der oberen Behälterwand 2 befestigt werden kann. Nach dem Abnehmen der Schutzkappe 12 bleiben am Behälter keine Teile zurück, die das unbehinderte Abfließen eines Laminarluftschleiers beeinträchtigen könnten.

Ein am Behälterboden 3 angeschweißter niedriger zylindrischer Ring 14 bildet einen Standring für den Transportbehälter. Es versteht sich, daß die Materialauswahl für den Transportbehälter so getroffen wird, daß der verwendete korrosionsfeste Stahl von den zu transportierenden Chemikalien nicht angegriffen wird und insbesondere keine Verunreinigungen an die Chemikalien abgibt. Der Anschlußstutzen 6 und der Gaseinlaßstutzen 9 können - wie in der Zeichnung angedeutet - mit Schnellkupplungsanschlüssen versehen sein, wobei beide Anschlüsse zweckmäßigerweise unterschiedlich ausgeführt werden, so daß Verwechselungen unmöglich sind. Auch eine Codierung der Anschlüsse je nach der Art der im Transportbehälter enthaltenen Chemikalien ist möglich.

Claims (6)

1. Transportbehälter aus korrsosionsfestem Stahl für hochreine flüssige Chemikalien mit mindestens einem Schraubverschluß in einer oberen Behälterwand, mit einem bis zum Behälterboden ragenden, einen Anschlußstutzen aufweisenden Tauchrohr und mit einem den Schraubverschluß im Abstand umgebenden, mit Durchbrüchen versehenen Schutzkragen, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstutzen (6) des Tauchrohrs (5) außermittig innerhalb des Schutzkragens (10) aus der oberen Behälterwand (2) herausgeführt ist und daß das untere Ende des Tauchrohrs (5) mit dem Behälterboden (3) durch Schweißung verbunden ist.

2. Transportbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende (7) des Tauchrohrs (5) mit dem Behälterboden (3) über einen angeschweißten Steg (8) verbunden ist.

3. Transportbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchrohr (5) vom Anschlußstutzen (6) senkrecht nach unten verläuft und in seinem unteren Bereich zur Mitte und zur tiefsten Stelle des Behälterbodens (3) abgewinkelt ist.

4. Transportbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Anschlußstutzen (6) des Tauchrohrs (5) gegenüberliegenden Seite ein Gaseinlaßstutzen (9) aus der oberen Behälterwand (2) herausgeführt ist.

5. Transportbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Anschlußstutzen (6) des Tauchrohrs (5), den Schraubverschluß (4) und den Gaseinlaßstutzen (9) überdeckende Schutzkappe (12) mittels Schnellverschlüssen (13) an der oberen Behälterwand (2) innerhalb des Schutzkragens (10) lösbar befestigt ist.

6. Transportbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (11) des Schutzkragens (10) bis auf die obere Behälterwand (2) herabreichen.