CN111065582A - 便携式液体容器和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及便携式工业液体容器的领域，包含液体化学物、其它液体和粘性或液体食物的散装容器。能解决与现有的液体容器相关联的倾泻问题，而且还避免损坏容器的强度和坚固性、各种其它特征的位置和构造材料的厚度。就这来说，沿着顶表面的对角线一体形成伸长携带把手，其中把手的一端邻近于端口终止，并且沿着基部的对角线一体形成对应形状的凹部。

Description

便携式液体容器和使用方法

技术领域

本发明涉及便携式工业液体容器的领域，包含用于液体化学物、其它液体和粘性食物或液体食物的散装容器。

在一种形式中，本发明涉及用于液体的平稳倾倒的工业液体容器。

在一种特定形态中，本发明适合与用作用于危险货物的运输的可堆叠容器。

在下文中关于燃料容纳装置来描述本发明将较为方便，然而，应理解，本发明不仅限于此用途，并且能够被用于广泛范围的工业液体，所述工业液体包含被分类为危险的那些工业液体。

背景技术

应了解，对本说明书中的文献、装置、动作或知识的任何论述被包括在内是为了解释本发明的上下文。此外，由于发明人的领悟和/或发明人对某些相关技术问题的确认而导致本说明书的整个论述。此外，本说明书中诸如文献、装置、动作或认识等材料的任何论述被包括在内是为了在发明人的知识和经验方面解释本发明的上下文，并且因此，任何此种论述不应被视为承认在本公开和权利要求书的优先权日或在此之前，此材料中有在澳大利亚或其它地区形成现有技术基础或相关技术领域的常识的一部分。

当前，工业中使用的许多液体运输容器是源于德国设计的压制钢液体容器，所述液体容器针对军事用途来制造以存放20升燃料。这些被熟知为Wehrmacht-Einheitskanister(但在英语口语中称为“jerrycans(扁平罐)”)的容器是对需要使用工具和漏斗的较早设计的显著改进。为了有助于快速填充和排放，该容器装配有较大壶嘴和翻盖式顶部闭合件。闭合件保持器中的孔使得装配铅封成为可能。扁平罐是长方形形状，因此它们能够被堆叠。压制金属侧面中的凹痕确保当从车辆掉落时，满的罐将不会被严重损坏。内侧上的油漆的浸渍涂层保护其免受腐蚀。

德国设计非常有用，以致于其被反向工程并且实质上被复制而由美国军队使用。以压实接缝替换德国设计的焊缝，以避免泄漏。为了用作燃料容器，移除内衬，减小重量，并且需要扳手和漏斗。也采用类似水容器，其具有翻盖式顶盖和搪瓷内衬。

扁平罐在二战期间对盟军燃料供应极为重要，以致于罗斯福总统曾评价说“没有这些扁平罐，我们的军队不可能以超过1940年德国闪电战的闪电般的速度穿越法国”。

与此同时，当英国军队在1940年入侵挪威期间首次看到德国燃料罐时，他们立即看到了设计的优点，该设计优于他们由于坚固性不足而被称为“薄纸桶”的马口铁容器。薄纸桶易于泄漏并且容易被刺穿。它们被认为仅能够单程使用，并且通常在它们的目的地处被丢弃。

英国人使用被缴获的德国燃料罐，偏爱它们的三把手设计，该设计允许每只手可以拎两个空罐。此外，罐的侧面标有十字形凹痕，这些凹痕对罐进行加强，同时允许内含物膨胀，当罐被正确填充时，把手下的气袋也是如此。如果掉到水中，则气袋允许容器漂浮。所述容器使用的是凸轮杠杆释放机构，而不是螺旋帽，该凸轮杠杆释放机构具有用按扣固定的短壶嘴以及通到气袋的气管，这使得能够平稳倾倒。内部还用起初为钢制啤酒桶开发的不透水的塑料加衬，这会允许罐被用于水或汽油。罐被焊接并具有用于防漏口的垫圈。英国设计仍在北约组织国家的军队中用于标准燃料容器。

已从前述扁平罐设计演化出工业液体运输容器的若干设计。US D636,056 S(Pritchard)、US 2012/0187005(Pritchard)中对这些设计进行了说明。重要的是，它们必须大量制造才比较经济，它们必须有效地堆叠，并且它们必须符合工业产品的运输的适当国家和国际标准。

与这些容器相关联的问题之一是“倾泻”或流量的较大的突然改变。这通常导致液体的飞溅，从而导致浪费或当液体被分类为危险时，甚至导致安全问题。倾泻是随着液体从容器倾倒由容器内外的压力差所导致的。EP0027283描述通气管的使用，该通气管从倾倒开口侵入到容器的内部中，以在容器中维持大气压力，并且使液体能够平稳倾倒。

发明内容

本发明的目标是提供一种改进的便携式工业液体容器。

本发明的又一目标是减轻与从现有技术的工业液体容器倾倒液体相关联的问题。

本文所述的实施例的目标是克服或减轻相关技术系统的上述缺陷中的至少一个缺陷或至少提供对相关技术系统的有用替代方案。

在本文所述的实施例的第一形态中，提供一种便携式液体容器，包括：容器本体，所述容器本体具有介于大体上长方形的顶表面与长方形基部之间的四个侧壁，其中沿着所述顶表面的对角线一体形成伸长携带把手，其中所述把手的一端邻近于端口终止，并且沿着所述基部的对角线一体形成对应形状的凹部。

当在本文中使用时，术语“对角线”作为连接多边形的两个非相邻角或非相邻顶点的直线被给予其一般几何解释。在长方形中，对角线连接对置角部而不是边缘。

与现有技术的液体容器相关联的另一问题是结构弱点，当容器处于负载应力下时，该结构弱点会导致结构失效(诸如，滚动、折皱、分割或屈曲)。这在容器堆叠时特别明显。液体容器的法规要求倾向于根据与所容纳的液体相关联的物理属性和任何安全隐患而变化。

本发明的便携式液体容器可通过包含以下特征中的一个或更多个特征来解决结构失效的问题：

a.一个或更多个斜切角部；

b.在所述顶表面的边缘和所述基部的边缘处的一个或更多个凹陷的长方形小面；

c.邻近于相邻壁的共享边缘定位的一对或更多对肋；

d.一个或更多个定位凸耳，所述一个或更多个定位凸耳位于顶点的附近；以在堆叠时有助于所述容器的对准；

e.与所述基部中的定位凸耳相关联的至少一个桥接器；

f.将端口定位得比把手高；

g.具有实心横截面的把手；以及

h.优化端口颈部高度与顶表面中的把手凹部的深度相比的比率。

在本文所述的实施例的另一形态中，提供一种从本发明的便携式液体容器倾倒液体的方法，所述方法包含以下步骤：

-用第一只手握紧所述把手；

-使第二只手的手指接触在容器基部中的桥接器中；

-然后，在维持手指与所述桥接器接触的同时，提升所述容器的所述基部，使得所述容器内部的液体朝向所述端口流动。

本发明的便携式液体容器具有顶表面，该顶表面可包含许多交替凸起特征和凹陷特征，而基部具有许多互补形状的凹陷特征和凸起特征。该构造允许容器以堆叠构造与第二容器固定。

在本文所述的实施例的又一形态中，提供一种堆叠本发明的容器的方法，所述方法包含以下步骤：

将与第一容器的顶表面相关联的所述把手定位在第二容器的所述基部中的互补形状的凹部中；以及可选地，

将与第一容器的所述顶表面相关联的一个或更多个定位凸耳定位在第二容器中的一个或更多个互补凹部中。

本发明的容器能够由任何便利制造工艺使用适当材料制成。通常，容器由适当材料(诸如，聚合物)吹塑模制。聚乙烯是特别优选的，但对于本领域的技术人员而言，将容易清楚许多其它合适的聚合物。

其它形态和优选形式在本说明书中被公开和/或在随附权利要求书中被定义，从而形成在本发明的说明书的一部分。

本质上，本发明的实施例源于意识到与现有技术的液体容器相关联的倾泻问题能够通过将把手和端口沿着容器的对角线定位来解决。为了不损坏容器的强度和坚固性，能够优化各种其它特征的位置和构造材料的厚度。

由本发明提供的优点包括以下内容：

·抵抗倾泻并促进平稳液体流动，

·可堆叠，

·能够优化结构，因此容器符合与所容纳的液体相关联的相关规章，

·制造经济。

本发明的实施例的适用范围将从下文给出的详细描述变得清楚。然而，应理解，详细说明和具体示例虽然指示了本发明的优选实施例，但是仅以说明的方式给出，因为从该详细说明中，在此公开的精神和范围内的各种改变和变型对于本领域技术人员而言将是显而易见的。

附图说明

本申请的优选实施例和其它实施例的其它公开内容、目标、优点和形态可由本领域的技术人员结合附图参考实施例的以下描述来较好地理解，所示附图仅通过说明的方式给出，并且因此不限制本公开，并且其中：

图1图示容器的立体图，其清楚地示出顶表面；

图2图示图1的容器的立体图，其清楚地示出基部；

图3图示图1的容器的侧视图；并且

图4图示图1的容器中所包括的聚合物的分布(厚度)。

图5图示如图1中所示的20升容积的容器的顶部负载测试的负载(kg)与竖直移位(mm)的曲线图。曲线(1)对应于1.2Kg的重量的没有结构改进的空容器的移位结果。曲线(4)和(2)对应于1.2kg(4)和980g(2)的重量的具有所添加的结构改进的空容器。曲线(5)(1.2kg)和曲线(3)(980g)是针对已用流体填充的相同容器。

图6图示如图1中所示的20升容积的容器的顶部负载应力测试的结果。简言之，通过将增大的重量施加到容器的顶部来执行顶部负载应力测试。图6是处于图5中所示的负载曲线的第一峰值处的1.2Kg的空容器的应力分布(等效应力)的等高线图。这将是预期失效点。

图7图示从侧面所见的如图1中所示的20升容积的容器的压力测试的结果。总的来说，通过用水填充容器并用气体对其加压以定位失效或泄漏的任何区域来执行压力测试。图7是1.2kg的重量的容器在3.5巴的内部压力下的应力分布的所得等高线图。测试材料的材料屈服强度是28Mpa，并且曲线图示出已发生塑性屈服的区域。

图8图示从顶部所见的如图7中所示的20升容积的容器的压力测试的结果。

图9图示根据本发明的容器的是三个实施例；图9a(非最佳实施例)中图示颈部完全凹陷并且并不延伸超过容器的顶部；图9b(最佳实施例)中图示颈部的一部分凹陷并且颈部的一部分延伸超出容器的顶部；以及图9c(非最佳实施例)中图示颈部未凹陷并且完全在容器的顶部上方延伸。

附图标记列表

容器的实施例的上述非限制性图示中所使用的附图标记对应于以下零件：

具体实施方式

在本文中，出于描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“竖直”(在y轴的方向上)、“水平”(在x轴的方向上)、“内部”、“外部”及其派生词应与本发明相关，如图3中所取向。然而，应理解，除非明确地相反规定，否则本发明可采用各种替代取向。还应理解，附图中所图示并且以下说明书中所描述的具体装置和过程仅仅是所附权利要求书中所定义的发明概念的示例性实施例。因此，除非权利要求书另有明确陈述，否则与本文所公开的实施例相关的具体尺寸和其它物理特性不应被认为是限制性的。另外，除非另有规定，否则应理解，对在给定方向上或沿着给定方向等延伸的部件的特定特征的论述并不意味着该特征或部件在此方向上遵循直线或轴线，或意味着除非另有规定，否则仅在此方向上或此平面上延伸，而没有其它方向性分量或偏差。

在图1中，以立体图图示容器，其中容器本体(1)倾斜以清楚地公开顶部(3)。在图2中，以立体图图示容器，其中容器本体(1)倾斜以清楚地公开基部(4)。在图1中能够看到，把手(5)是伸长的，把手的纵轴沿着容器的顶部的对角线(如A-A'所指示)伸长。具有螺旋螺纹颈部(7)的端口(6)位于把手(5)的一端处并与容器本体(1)的顶点相邻。对应的螺纹帽(未示出)能够被应用到颈部以容纳液体。

把手(5)的横截面是实心的，并且该把手(5)驻留在容器本体的顶部(3)中的凹部(8)内。实心把手构造防止容器的液体内含物流动到把手中(在把手是中空的情况下正会如此)。这有助于清洁以便容器的重新使用或重新循环。把手的整体T形形状加固相邻区域，并对容器在压力测试中的性能具有正面效果。

与把手(5)的宽度相比，端口(6)具有相对较宽的直径。随着流体被倾倒出来，这通过允许空气连续进入容器而有助于液体从端口平稳流出，并避免倾泻。

顶部(3)上方的颈部(7)的高度对比围绕把手(5)的凹部(8)的凹陷的量是重要比率，并且选择该比率以满足材料厚度需要。

具体来说，颈部(7)相对于凹部(8)的不同构造将对吹塑模制工艺具有不同影响。这参照图9来图示并论述，图9图示堆叠的根据本发明的两个容器，其中上容器的基部(4)搁在下容器的顶部(3)上。

图9a图示一个极端情况，在该极端情况中，下容器(18)颈部(7)和螺旋帽(16)被示出为完全凹陷，并且不延伸超过下容器(1)的顶部(3)。同时，上容器(17)具有平坦基部(4)，并且该上容器(17)不需要包含颈部(7)和帽(16)可驻留在其中的凹部。该实施例并不是最佳的，这是因为，虽然构成基部(4)的材料较厚，但该基部(4)搁到的下容器(18)的顶部(3)薄得不可接受。

图9c图示另一极端情况，在该另一极端情况中，下容器(18)颈部(7)和螺旋帽(16)未凹陷，并且完全在下容器(18)的顶部(3)上方延伸。同时，上容器(17)具有足以供颈部(7)和帽(16)驻留的凹部。该实施例并不是最佳的，这是因为，构成下容器918)的顶部(3)的材料较厚，上容器的基部(4)过薄。

图9b图示最佳实施例，其为图9a和图9c中所示的布置的中间布置。图9b示出一个实施例，在该实施例中，颈部(7)和螺旋帽(16)的部分凹陷，并且部分延伸超出下容器918)的顶部(3)。上容器(17)的基部(4)包含凹部，该凹部用于接纳延伸超出顶部(3)的颈部(7)和螺旋帽(16)的部分。该实施例的所得吹塑模制提供具有类似厚度的基部和顶部的储瓶，该厚度提供可接受的强度。

把手(5)和端口(6)相对于容器本体(1)的顶部(3)的放置和构造仅是液体容器的设计优化工艺的一部分。其它特征必须仔细选择和定位，以确保容器满足所有相关的结构和安全要求。

通常，本发明的容器将是挤出吹塑模制的，这是包含以下步骤的工艺：将聚合物的管状件(被称为坯料)夹到模具中，加热聚合物并将空气吹过其中。空气压力将聚合物推动出以与模具的形状相匹配。然后，在打开模具并且退出容器之前，聚合物被冷却，直到其硬化为止。

在该实施例中，容器本体(1)包含斜切顶点(9)。当容器本体(1)通过吹塑模制而被制造时，具有斜切顶点会减小当吹制时模制材料必须行进的距离，以使得其具有足够厚度并同时提供足够的抵抗屈曲和失效的能力。

在该实施例中，容器本体(1)在顶部(3)的所述边缘中的三个边缘的中心处还包含凹陷的长方形小面(11)。基部(4)的所述边缘中的三个边缘的中心处也包含凹陷的长方形小面(12)。四个壁(2)被模制以包含较厚竖直中心条带，如图4中所示，并且如图1、图2和图3所示的小面(11、12)位于条带的顶部和底部处以抵抗滚动。关于提供容器的结构强度，小面(11、12)的位置和尺寸倾向于与斜切顶点(9)组合而具有协同效应。

在该实施例中，容器本体(1)还包含由聚合材料制成的一对竖直肋，所述竖直肋在与通过壁的相会而形成的每一个边缘相邻处定位。竖直肋可见于图4的材料等高线图中。

根据本发明的液体容器通常是堆叠的，并且重要的是，该堆叠是稳定的、强力的并有效使用空间。还重要的是，容器在受到堆叠力时保持结构完整。

如从图2可见，基部(4)包含凹部(14)，该凹部(14)大体上对应于图1中所示的把手(5)的形状，并且有助于容器的稳定堆叠。

如从图1可见，容器本体包含呈从顶部(3)上升的凸台的形式的定位凸耳(10)。如从图2可见，容器本体还包含对应形状的定位凸耳凹部(13)。所述定位凸耳(10)和定位凸耳凹部(13)是相邻顶点，以便在堆叠时有助于容器的对准。在结构上，定位凸耳倾向于抵抗沿着对角线(B-B')的折皱，以增大容器能够承载的负载，并且通过抵抗顶部(3)的“弹跳”来提高稳定性。

图2示出与容器本体(1)的基部(4)中的桥接器(15)组合的一个定位凸耳凹部(13)。桥接器(15)抵抗定位凸耳凹部(13)与把手凹部(14)之间的失效。桥接器(15)还为用户提供便利的手指握持。其通过取向在容器的最高点处的颈部(7)来促进倾倒，并且因此有助于液体的平稳流动而不倾泻。

图4到图8图示应用到图1中所图示的容器的20升的版本的各种测试(压力和顶部负载)的结果。这些图定量地示出将结构元件添加到容器的效果。曲线图被用于评估高应力集中的区域和容器失效的可能区域。

通常，与容器的负载性能和压力性能相关的具体安全法规取决于其旨在容纳的液体。

虽然已结合本发明的具体实施例来描述本发明，但应理解，本发明能够进一步变型。本申请旨在涵盖本发明的任何变化、使用或调整，这些变化、使用或调整大体上遵循本发明的原理并包含相对于本公开的偏离，这些偏离落入本发明所属的领域内的已知做法或惯例做法，并且可以被应用到上文所阐述的基本特征。

因为可以按若干形式实施本发明而不偏离本发明的基本特性的精神，所以应理解，除非另有规定，否则上述实施例并不限制本发明，而是应在如随附权利要求书所定义的本发明的精神和范围内广泛地解释。所描述的实施例在所有方面都应被认为仅是说明性的而非限制性的。

旨在将各种变型和等效布置包含在本发明和随附权利要求书的精神和范围内。因此，将具体实施例理解为说明可以实践本发明的原理的许多方式。在随附权利要求书中，装置加功能条款旨在涵盖执行所定义的功能的结构，并且不仅涵盖结构等效物，而且还涵盖等效结构。例如，虽然因为钉子使用圆柱表面将木制零件固定在一起，而螺钉使用螺旋表面将木制零件固定在一起，所以钉子和螺钉可以不是结构等效物，但在紧固木制零件的环境中，钉子和螺钉是等效结构。

当在本说明书中使用时，“包括(Comprises/comprising)”和“包含(includes/including)”被用来说明所陈述的特征、整体、步骤或部件的存在，但不排除一个或更多个其它特征、整体、步骤、部件或其群组的存在或添加。因此，除非上下文另外明确要求，否则在整个说明书和权利要求书中，用词“包括”、“包含”等应在包含性的意义上来解释，而不在排他性或穷举意义上解释；也就是说，在“包含但不限于”的意义上解释。

Claims (11)

1.一种便携式液体容器，包括：容器本体，所述容器本体具有介于大体上长方形的顶表面与长方形基部之间的四个侧壁，其中沿着所述顶表面的对角线一体形成伸长携带把手，其中所述把手的一端邻近于端口终止，并且沿着所述基部的对角线一体形成对应形状的凹部。

2.根据权利要求1所述的便携式液体容器，还包含一个或更多个斜切角部。

3.根据权利要求1所述的便携式液体容器，还包含在所述顶表面的边缘和所述基部的边缘处的一个或更多个凹陷的长方形小面。

4.根据权利要求1所述的便携式液体容器，还包含邻近于相邻壁的共享边缘定位的一对或更多对肋。

5.根据权利要求1所述的便携式液体容器，还包含一个或更多个定位凸耳，所述一个或更多个定位凸耳位于顶点的附近；以在堆叠时有助于所述容器的对准。

6.根据权利要求1所述的便携式液体容器，还包含与所述基部中的定位凸耳相关联的至少一个桥接器。

7.根据权利要求1所述的便携式液体容器，还包含将所述端口定位得比顶部高。

8.根据权利要求1所述的便携式液体容器，还包含具有实心横截面的把手。

9.根据权利要求1所述的便携式液体容器，还包含具有端口颈部高度与所述顶表面中的把手凹部的深度相比的优化比率。

10.一种从本发明的便携式液体容器倾倒液体的方法，所述方法包含以下步骤：

用第一只手握紧所述把手；

使第二只手的手指接触在容器基部中的桥接器中；

然后，在维持手指与所述桥接器接触的同时，提升所述容器的所述基部，使得所述容器内部的液体朝向所述端口流动。

11.一种堆叠本发明的容器的方法，所述方法包含以下步骤：

将与第一容器的顶表面相关联的所述把手定位在第二容器的所述基部中的互补形状的凹部中；以及可选地，

将与第一容器的所述顶表面相关联的一个或更多个定位凸耳定位在第二容器中的一个或更多个互补凹部中。

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