CN102514808A - 危险液体用开盖型圆桶罐 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种危险液体用开盖型圆桶罐，其可开合的罐盖(8)具备平盖(28)，在该平盖外周有罐盖卷边(16)的罐盖缘(30)，从其横截面来看，罐盖缘(30)上在罐盖卷边和平盖之间具有可与罐身(2)发生线性接触的邻接处(38)。本发明可以抑制平盖膨出而产生的变形量，甚至可以抑制平盖皱褶的扩展，因而增加了罐盖的耐压强度，从而能够提供容易符合联合国标准的开盖型圆桶罐。

Description

危险液体用开盖型圆桶罐

技术领域

本发明系有关于具备开合盖的危险液体用开盖型圆桶罐。

背景技术

此种开盖型圆桶罐较适合于粘性较高的危险液体、粉末体或固体等不容易放入取出的内容物的充填运输，与通常的密闭型圆桶罐的不同之处在于其具备可以开合的罐盖以代替与圆桶罐圆筒状空心罐身紧密结合的罐盖(参照日本专利公开平成9-272533号公报)。

此种开盖型圆桶罐与通常的密闭型圆桶罐一样，必须符合联合国制定的《关于危险货物运输的建议书》(联合国标准＝UN Recommendations on the Transport of Dangerous Goods)中规定的气密性实验、跌落强度实验、水压强度实验以及堆放负荷实验的各种判断标准。但是，由于开盖型圆桶罐具备可以开合的罐盖，特别是为满足符合跌落强度实验以及水压强度实验的判断标准的性能，开盖型圆桶罐需要与通常的密闭型圆桶罐不同的改良处理。

具体而言，作为左右上述性能的主要因素，可考虑罐盖以及罐身卷边的耐压强度、罐盖卷边与罐身卷边之间连接件的连结强度、以及夹在罐身卷边与罐盖卷边之间的垫片的密封件性能等，在这些主要因素中，罐盖属于大型零件，因其受压面积大，所以特别需要增加罐盖的耐压强度。

发明内容

本发明旨在解决这样的问题，其目的在于能够仅仅通过对罐盖形状的改良从而增加其耐压强度，提供能够满足联合国标准的危险液体用开盖型圆桶罐。

为达到上述目的，本发明的危险液体用开盖型圆桶罐在具备呈圆筒状，在外围有罐身卷边的空心罐身、封闭罐身下端开口的基板、平盖、设置在该平盖外围的，通过放置垫片而与罐身卷边相嵌合的有卷边的罐盖缘的同时，还具备安装在罐身上端开口处的可以开合的，用来封闭上端开口的罐盖，从横截面看罐盖缘，罐盖卷边与平盖之间有可以与罐身发生线形接触的邻接处。罐身、基板、平盖等罐子材料可以是金属的。

比较理想的是在上述平盖有沿其外缘延伸的环状子口。

比较理想的是，上述子口有圆弧形的横截面，更好的是上述子口形成于平盖部的外围边缘，有从平盖到罐盖缘平滑连接的圆弧。

比较理想的是，罐盖卷边以及子口是卷曲罐盖而成形的，更为理想的是，罐盖的卷曲深度是从罐盖卷边的外顶部至子口的内顶部之间的距离来看为20～40mm，更为理想的是，该卷曲深度为25～36mm。

比较理想的是，圆弧的外表面的曲率半径从其横截面来看为3～7mm，更为理想的是，子口的高度为3～7mm，更为理想的是，罐盖卷边的内表面的曲率半径从其横截面来看为5～7mm。

根据这些结构，为形成上述邻接处只要改变罐盖的形状就可以抑制平盖膨出而产生的变形量，甚至可以抑制平盖皱褶的扩展，因而增加了罐盖的耐压强度，从而能够提供容易符合联合国标准的开盖型圆桶罐。

附图说明

图1为第1实施例的开盖型圆桶罐的主视图图

图2为图1中II部分的截面图

图3为图1中III部分的截面图

图4为表示图1中连接件细节的斜视图

图5为表示图4的部分的斜视图

图6为表示图1中罐盖的俯视图

图7为表示图6罐盖的部分的截面图

图8为图3所示罐身卷边的放大图

图9表示(a)的对角跌落和(b)水平跌落的跌落强度实验

图10表示水压强度实验的方法

图11为在第1实施例中(a0)的初期状态和(a1)的水压强度实验时罐盖的变形，以及，比较例1～4分别在(b0)～(e0)的初期状态和(b1)～(e1)的水压强度实验时罐盖变形的截面示意图。

附图标记说明：圆筒状空心罐身2基板4连接箍体6圆形罐盖8条纹10沟(chime)12罐身卷边14罐盖卷边16垫片18环状连接箍体本体20S型金属配件(S-shaped fitting)22螺栓插入处24连接箍体螺栓26b螺母26n平盖28罐盖缘30环状的子口32圆弧34、36邻接处38注入帽40排气帽42

具体实施方式

图1～图8表示第1实施例的危险液体用开盖型圆桶罐。

图1，开盖型圆桶罐具有圆筒状空心罐身2、用来封闭该罐身2下端开口的基板4、通过连接箍体安装在罐身2上端开口处可以开合或者封闭上端开口的圆形罐盖8。而且，罐身2形成两条纹10，这些条纹10是为留出上下方间隔而配置。

如图2所示，罐身2的下端边缘和基板4的外围边缘是通过充填剂(无图示)以卷边的方式互相接合的，也就是形成了所谓的沟(chime)12。对此，如图3所示，罐身2的上端边缘形成向外侧突出的凸缘状的罐身卷边14，而且，罐盖8的外围边缘也形成了向外侧突出的凸缘状罐盖卷边16。罐盖卷边16比罐身卷边14更大，罐盖8在被安装在罐身2的上端开口处时，通过垫片18，罐盖卷边16被罐身卷边14覆盖。而且，垫片18由天然橡胶(naturalrubber)、三元乙丙橡胶(ethylene propylene diene monomer rubber)等构成，贴附在罐盖卷边16的内侧。

另一方面，如图4以及图5所示，连接箍体6具备环状连接箍体本体20，该连接箍体本体20在一处有切口的同时有大致呈U字形的横截面。连接箍体20有一对S型金属配件(S-shaped fitting)22分别安装在其两端，这些S型金属配件22有管状的螺栓插入处24。

如图3所示，在罐身2的上端开口处安装罐盖8之后，上述连接箍体6在其连接箍体本体20内包裹罐身卷边14以及罐盖卷边16。而且，图4所示连接箍体螺栓26b分别插入一对S型金属配件22的螺栓插入处24，只要在该连接箍体26b和螺母26n之间拧紧一对S型金属配件22，让连接本体20缩径，连接箍体6可以对罐身2的上端开口，即通过垫片18对其罐身卷边14连接罐盖8的罐盖卷边16。反之，只要从一对S型金属配件22抽出连接螺栓，而且，从罐身卷边14以及罐盖卷边16取出连接箍体6的连接本体20，就可以对罐身2开启罐盖8。

而且，罐身2、基板4以及罐盖8的内外面根据需要，经过脱脂处理、化学处理以及水洗处理等工程形成皮膜，在皮膜上涂上了所需的涂料。具体来说，罐身2、基板4以及罐盖8的外表面全部涂上涂料，虽然对罐身2、基板4以及罐盖8的内面仅做化学处理而不上涂料的情况属于多数，但也有上涂料的情况。

图6为罐盖8的俯视图，图7为表示罐盖8的部分的截面图，参照这些图6及图7，对罐盖8详细叙述如下。

罐盖8由平盖28和在该平盖28的外围边缘设置的罐盖缘30构成。该罐盖缘30是从平盖28的垂直方向，即，罐身2的轴线方向竖起，其上端有罐盖卷边16。

平盖28的外围边缘形成了环状的子口32，该子口32沿平盖28的整个圆周延伸，呈与罐盖缘30同心的环状。

如图7所明确的，子口32在罐盖8的内径φi1以及外径φO1的范围内，有宽Wb、平盖28的内面到子口32的内顶部之间的距离、即其高度Hb而形成，从平盖28的外表面向内面凹陷，内侧及外侧的外表面分别有曲率半径为R1、R2的圆弧形横截面。子口32与平盖28外表面通过曲率半径R3的圆弧34平滑地过渡，与罐盖缘30外表面通过曲率半径R2的圆弧36平滑地过渡。

罐盖缘30以及子口32是将罐盖8通过比如压力机进行深拉伸、用卷边机进行卷边加工等一次成型。从罐盖卷边16的外顶部至子口32的内顶部之间的距离来看，罐盖8的卷曲深度H1是从20～40mm程度的范围选择，更理想的是从25～36mm的范围选择。而且，圆弧36的曲率半径R2是从3～7mm程度的范围选择，子口32的高度Hb是从3～7mm程度的范围选择。

而且，罐盖卷边16在罐盖8的内径φi2以及外径φO2的范围内形成，高度为H2，从罐盖卷边16的横截面来看，内侧及外侧的内表面的曲率半径分别为R4、R5，曲率半径R4、R5从5～7mm程度的范围中选择。

如此，罐盖缘30从其横截面看，在罐盖卷边16和平盖28之间，在除去罐盖卷边16和圆弧36的范围有连接连接箍体6时与罐身2可产生线接触的邻接处38。

在本示例中，罐盖8的厚度T、罐盖的卷曲深度H1分别为1.2mm、34mm，子口32的内径φi1、外径φO1、宽度Wb、高度Hb、曲率半径R1、R2、R3分别为543.6mm、562.2mm、10.5mm、5.5mm、2.8mm、3.8mm、3.2mm，罐盖卷边的内径φi2、外径φO2、高度H2、曲率半径R4、R5分别为563.3mm、591.0mm、13.5mm、6.5mm、6.0mm。

图8将罐身2的罐身卷边14放大表示，罐身卷边14的前端和罐身2的外周面之间确保了一定的间隙A，本示例的情况下，间隙A为A1(＝约3mm)。而且，图8中所示的罐身卷边14的高度H3以及宽度Wc、形成罐身卷边14的外面的曲率半径R6分别被设定了适当的值。

甚至，在第1实施例中，如图6所示，在罐盖8的平盖28设置了注入帽40以及排气帽42，这些帽40，42比子口32的位置更靠向内侧并且在平盖28的直径方向有一定的间隔。

图9表示跌落强度的实验方法。

在该实验中，要求即使让充填200L的98％以上的水的开盖型圆桶罐OD从1.2m的高度下落，圆桶罐OD也不会漏水。图9(a)表示将连接箍体6的S型金属配件22作为冲击点的对角跌落实验，图9(b)表示以罐身2的熔接部为冲击点的水平下落实验。而且，连接箍体6的S型金属配件22对于罐身2的熔接部，从其罐身2的直径方向看，是特意安装在熔接部的相反的位置(即金属配件22和罐身的熔接部关于罐身2的圆心中心对称，这是为了保证金属配件22和罐身的熔接部这两个薄弱点不在同一处，当然也可以错开一定角度，不必对称)。

对具备上述第1实施例中罐盖8的若干开盖型圆桶罐实施跌落强度实验，确认任何圆桶罐都没出现漏水。

图10表示水压强度的试验方法。

在该实验中，对于填充了200L满水状态的开盖型圆桶罐OD，让其连接箍体6的S型金属配件22处于向下状态，并将开盖型圆桶罐OD水平放置在试验台上，而且，让圆桶罐OD内部以0.1MPa的加压状态维持5分钟，在此时间之内，要求圆桶罐OD不漏水。

在此也同样的，对具备上述第1实施例中罐盖8的若干开盖型圆桶罐实施水压强度实验，确认任何圆桶罐都没出现漏水。

图11为，对开盖型圆桶罐实施水压强度实验(水压＝0.10MPa)时，罐盖8变形的一部分截面图，图11中，(a0)以及(a1)是第1实施例中开盖型圆桶罐，(b0)以及(b1)～(e0)以及(e1)分别为比较例1～4的开盖型圆桶罐，该结果是经FEM模拟(simulation by FiniteElement Method)而得出。

(a0)以及(a1)的第1实施例的情况，如上所述，罐盖8的卷曲深度H1、子口高度Hb、从罐盖卷边16的外顶部到平盖28的外表面的距离来看罐盖8的卷曲深度H4(＝H1-Hb)分别是34mm、5.5mm、28.5mm。在(a0)的初期状态，如上所述从横截面来看存在发生线形接触的邻接处38。而且，在(a1)的水压强度实验时，罐盖卷边16变形或者错位基本是不被允许的，从横截面看，罐盖缘30至少要与罐身2发生点的接触，比较理想的是维持线形接触，罐盖8在平盖28处从圆桶罐内侧以变形量Da向外膨出的方向变形。

其次，在(b0)以及(b1)为比较例1的情况下，与第1实施例的情况相比罐盖8的卷曲深度H1虽然较小，但包括子口32的高度Hb在内的其他尺寸均与第1实施例的情况相同，H1、H2、H3分别为17mm、5.5mm、11.5mm。在(b0)的初期状态，罐盖缘30与罐身2虽然是分离的，或者，根据连接箍体6的连接状态，即使从横截面来看罐盖缘30和罐身2有点的接触，却不存在发生线形接触的邻接处38。而且，在(b1)的水压强度实验时，虽然罐盖缘30和罐身2完全分离基本没有变形，但是罐盖卷边16发生较大的变形，甚至罐盖卷边16对罐身卷边14产生错位，罐盖8以平盖28比第1实施例更大的变形量Db膨出变形。

其次，(c0)以及(c1)为比较例2的情况下，虽然没有子口32，其他的尺寸和第1实施例中相同，H4是28.5mm。在(c0)的初期状态中存在做线形接触的邻接处，在(c1)的水压强度实验时虽然基本不能允许罐盖卷边16的变形和错位，罐盖缘30和罐身完全分离，其分离方向发生较大的弯曲变形，其结果是，罐盖8以平盖28比第1实施例更大的变形量Dc膨出变形。

其次，(d0)以及(d1)为比较例3的情况下，虽然罐盖8的卷曲深度H1与第1实施例相比较大，包括子口32的高度Hb在内的其他尺寸和第1实施例中的情况相同，H1、Hb、H4分别为51mm、5.5mm、45.5mm。在(d0)的初期状态，存在比第1实施例延伸更广的做线形接触的邻接处38，在(d1)的水压强度实验时基本不能允许罐盖卷边16发生变形和错位，罐盖缘30依然与罐身2维持线形接触，罐盖8以平盖28与第1实施例基本相同的变形量Dd膨出变形。

其次，(e0)以及(e1)为比较例4的情况下，虽然罐盖8的卷曲深度H1以及子口32的高度Hb与第1实施例相比非常大，包括罐盖8的卷曲深度H4在内的其他尺寸和第1实施例的情况相同，H1、Hb、H4分别为39.5mm、11mm、28.5mm。在(e0)的初期状态基本不允许罐盖卷边16的变形和错位，存在比第1实施例延伸更广的做线形接触的邻接处38，在(e1)的水压强度实验时，罐盖缘30依然与罐身2维持线形接触，罐盖8以平盖28与第1实施例相比较小的变形量De膨出变形。

从该模拟结果可以表明，因为第1实施例的开盖型圆桶罐在罐盖缘30，在罐盖卷边16和平盖28之间，有可以和罐身2发生线性接触的邻接处38，所以和比较例1的情况相比，从横截面来看，罐盖缘30的长度必然变长。因此，在水压强度实验时，至少从横截面来看，罐盖缘30和罐身2发生点接触，比较理想的是，为维持线形接触，罐身2可以极力抑制罐盖缘30的弯曲变形以将其控制在很小的范围内。

另外，由于罐盖缘30的长度变长，与比较例1的情况相比，可以通过平盖28的膨出让作用在罐盖卷边16上的扭矩变小。

而且，罐盖缘30允许其发生若干弯曲变形，并对作用在罐盖卷边上的力起到缓冲作用，所以能够抑制罐盖卷边16的变形以及罐盖卷边16对罐身卷边14的错位，甚至可以抑制由于平盖28的膨出而产生的变形量。因此如果有邻接处38，只要改变罐盖8的形状就可以抑制由于平盖28的膨出而产生的变形量，甚至可以抑制平盖28上皱褶的扩展，因为罐盖8的耐压强度有所增加，所以可以比较容易的提供能够符合联合国标准的开盖型圆桶罐。

加之，关于第1实施例中的开盖型圆桶罐，因在平盖28有沿其外周延伸的环状子口32，与比较例2的情况相比，子口32允许其发生若干变形，对罐盖缘30甚至是罐盖卷边16的作用力起到抑制缓冲的作用，可以更加有效地抑制罐盖缘30以及罐盖卷边16的变形以及罐盖卷边16对于罐身卷边14的错位。

而且，因为可以通过子口32阻止伴随着平盖28的膨出变形而产生的平盖上的皱褶的扩展，罐盖8的耐压强度会更有加强。

另外，子口32有大致呈圆弧形的横截面，因为有形成在平盖28外周边缘的，从平盖28到罐盖缘30平滑地连续的圆弧34、36，子口32更加能够允许若干的变形。因此，对于在罐盖缘30、甚至是罐盖卷边16上的作用力，子口32更加有效的起到了抑制缓冲的功能，能够更有效果地抑制罐盖缘30以及罐盖卷边16的变形和罐盖卷边16对罐身卷边14的错位，甚至能够更加有效地抑制由于平盖28的膨出而产生的变形量。

另外，由于罐盖缘30以及子口32是将罐盖8通过比如说压力机进行深拉伸加工、用卷边机进行卷边加工等一次成型，在提高开盖型圆桶罐的生产性的同时亦可以使其比较容易地符合联合国标准。

加之，罐盖8的卷边深度H1是从20～40mm程度的范围内选择，更加理想的是从25～36mm的范围中选择，第1实施例中是选择了34m。另一方面，比较例3中的卷边深度H1＝51mm，比第1实施例中罐盖缘30的长度更长，所以罐盖8在深拉伸加工之前的直径会更大，虽然罐盖8的材料尺寸、材料费会增大，但如上所述，罐盖8会以和平盖28在第1实施例中的变形量Da基本相同的变形量Dd膨出变形。

另一方面，子口32的高度Hb从3～7mm的范围中选择，示例中是5.5mm。另一方面，比较例4中子口32的高度Hb＝11mm，比第1实施例中的高度值更大，所以和比较例3一样，罐盖8深拉伸加工之前的直径会更大，虽然罐盖8的材料尺寸、材料费会增大，但如上所述，罐盖8会以比平盖28在第1实施例中的变形量Da稍小的变形量Dd膨出变形。

如此，虽然在比较例3以及4中，可以使罐盖8的变形量和第1实施例一样，或者使其比第1实施例中稍小，但因较之于第1实施例中的情况，罐盖8尺寸较大，其材料费亦增大，从成本效益的角度来看，因为第1实施例中的开盖型圆桶罐也可以符合联合国标准，只要是卷曲深度H1＝34mm，子口32的高度H b＝5.5mm，至少较之于比较例3和4的情况，在降低罐盖8的材料费的同时，亦可以使开盖型圆桶罐更容易符合联合国标准。

另外，从横截面看，圆弧36的外表面的曲率半径是从3～7mm的范围选择的，虽然示例中为3.8mm，但从上述模拟结果可以判断，这是第1实施例中开盖型圆桶罐选择上述卷曲深度H1，子口32高度Hb的情况下的最优值。

另外，从横截面看，罐盖卷边16的内表面曲率半径从3～7mm的范围选择，优选从5～7mm的范围选择，而第1实施例中为3.8mm，由此，罐盖卷边16的径比原来变得更小。

通过使罐盖卷曲16的径变得更小，可以使平盖28与罐盖卷边16的卷曲前端之间的距离变短，平盖28的膨出可以使作用在罐盖卷边16的特别是上述卷曲前端的扭矩变小，可以更加有效地抑制罐盖卷边16的变形以及罐盖卷边16对罐身卷边14的错位。

本发明并不受上述示例以及变形的例子的限制，可以有各种变形。

具体而言，子口32将不限于平盖28的外周边缘，只要至少有沿平盖28的外周延伸的环状即可，设置多个亦可。

另外，本发明同样适用于不具备前述帽40，42的，或者不锈钢制的开盖型圆桶罐等的罐盖。

Claims (10)

1.危险液体用开盖型圆桶罐，所述罐呈圆筒状空心的，所述罐包括：

其外围有罐身卷边(14)的罐身(2)，

封闭前述罐身下端开口的基板(4)，

亦具备安装在前述罐身上端开口处的，可开合的，用来封闭前述上端开口的罐盖(8)，

所述罐盖(8)包括：平盖(28)，以及设置在该平盖外围的，具备通过垫片(18)与前述罐身卷边嵌合的罐盖卷边(16)的罐盖缘(30)，

其特征在于：

所述罐盖缘(30)具有邻接处(38)，所述邻接处(38)在前述罐盖卷边(16)和前述平盖(28)之间，从横截面看，所述邻接处(38)和前述罐身发生线形接触。

2.根据权利要求1所述的危险液体用开盖型圆桶罐，其特征为，在前述平盖有沿其外缘延伸的环状子口(32)。

3.根据权利要求2所述的危险液体用开盖型圆桶罐，其特征为，在前述子口有大致呈圆弧形的横截面。

4.根据权利要求3所述的危险液体用开盖型圆桶罐，其特征为，前述子口形成于前述平盖的外围边缘，从前述平盖到前述罐盖缘有平滑连续的圆弧(34，36)。

5.根据权利要求4所述的危险液体用开盖型圆桶罐，其特征为，前述罐盖缘以及前述子口是将罐盖卷曲而形成的。

6.根据权利要求5所述的危险液体用开盖型圆桶罐，其特征为，前述罐盖的卷曲深度为，从前述罐盖卷边的外顶部到前述子口的内顶部之间的距离来看为20～40mm。

7.根据权利要求6所述的危险液体用开盖型圆桶罐，其特征为，前述卷曲深度为25～36mm的。

8.根据权利要求6所述的危险液体用开盖型圆桶罐，其特征为，前述圆弧的外表面曲率半径从其横截面来看为3～7mm的。

9.根据权利要求6所述的危险液体用开盖型圆桶罐，其特征为，前述子口的高度为3～7mm的。

10.根据权利要求6所述的危险液体用开盖型圆桶罐，其特征为，前述罐盖卷边的内表面的曲率半径从其横截面来看为5～7mm的。

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