JP2005265190A

JP2005265190A - 基端部分にクランプリングを備えたタップ、そのようなタップを取り付ける方法及びそのようなタップを備えた容器

Info

Publication number: JP2005265190A
Application number: JP2005067729A
Authority: JP
Inventors: Paul Kremer; ポール・クレメール; Paul Muzzo; ポール・ムッゾ
Original assignee: Luxembourg Patent Co SA
Current assignee: Luxembourg Patent Co SA
Priority date: 2004-03-16
Filing date: 2005-03-10
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2025-03-10
Also published as: EP1577604A1; EP1577604B1; US20050205821A1; US7418974B2; JP5084107B2; DE602004011179D1; ATE383542T1

Abstract

【課題】タップ本体の基端部分及びまたは容器ネック開口のねじのせん断破断により基端部分及びネック開口が変形或いは損傷を受けたり、同部分からの内容物が漏洩するのを回避する。
【解決手段】タップ本体（１０）の基端部分（１６）にクランプリング（６２）が螺合し、クランプリングが、所定のトルクが加えられたときに、前記ネック開口の周りの前記容器のネックの部分に向けて強固に締結される。それによって、クランプリングがねじ（１６−１）を保護し、タップ本体に強い衝撃力が加えられたときも、基端部分と容器のネックとの間のねじ結合の健全性及び締結力が維持される。
【選択図】図１

Description

本発明は、本発明は、ガス、液化ガス或いはその他の流体の容器のためのタップであって、本体部分及び前記容器のネック開口に前記タップを固定するための第１の外ねじを備えた基端部分を備えたタップ本体を有するようなタップに関し、特に、容器のネック開口の周りの部分に向けて強固にねじにより締結されるべく適合されたクランプリングを備えたタップに関する。本発明は、また、ガス等の流体の容器にタップを取り付ける方法及びそのようなタップを備えたガス等の流体の容器にも関する。

ガス容器のタップに関する技術分野に於いて、通常のタップは、円錐ねじからなる外ねじを備えた基端部を、所定のトルクを加えることにガス容器のねじ孔にねじ込むことが一般的となっている。円錐ねじは、タップの基端部と容器との間の強固な結合を可能にする。タップに対して強い横方向或いは軸線方向の衝撃力が加わると、基端部が変形して、基端部と容器ネックの開口との間のねじ結合を介して漏洩が引き起こされる場合がある。そのような漏洩は、特に半導体産業に於いてマイクロチップの製造などに用いられる高度に酸化性であって、反応性が高く、腐食性であったり毒性のガスの場合には絶対に避けなければならない。

ガス容器のための公知のタップは、ガスの容器の外側であってタップ本体の内部に設けられた単一のメインバルブ（単一外部閉止）を備えているのが一般的である。例えば容器を搬送する車両の事故などのために、このような公知形式のタップに対して強い衝撃力が加わると、メインバルブを内蔵するタップ本体の部分がせん断により破断し、ガスが、容器のネックに係合したままである基端部のガス通路から自由に流れ出す場合がある。或いは、上記したように基端部分と容器ネックとの間のねじから、ガスの漏洩が引き起こされる場合もある。

従来から、基端部分の下側に逆止弁を設け、しかもタップが容器に固定されたときに逆止弁が容器の内部に位置するような構造が提案されている。この逆止弁は、タップ本体のメインバルブがせん断により破断した場合に、容器内に貯容された容器の圧力の働きによってのみ閉じるような非能動的な逆止弁からなるものであってよい。更に、別の公知の能動的逆止弁としては、メインバルブが閉じられる前に閉じ、メインバルブが開かれた後に能動的に開くようなものも知られている。このような逆止弁及びメインバルブを備えたタップは、容器の外部のメインバルブとその内部の逆止弁とを含む二重、外部及び内部閉止構造をなしている。しかしながら、これらの逆止弁は、タップ本体の本体部分がせん断により破断した後に容器ネックの開口に係合したままのタップ本体の基端部分の通常の流路を介して容器の内容物の漏洩を防ぐことが出来るのみで、このような逆止弁は、タップに加えられた強い衝撃力のために基端部分の変形により基端部分と容器ネックとの間のねじ結合部分を介して引き起こされる漏洩を防止することはできない。

フランス国特許第８６１１０８６に記載されているように、バルブ本体の基端部分の周りにシールリングを配置し、追加のシール手段を提供するように流体容器及びタップ本体に係合するＯ−リングを設けることが知られているが、このようなシールリングは、タップに加えられた強い衝撃力のために、基端部分と容器ネックとの間のねじ結合部分を介して引き起こされる漏洩を防止することはできない。

本発明の主な目的は、タップに対して強い衝撃力が加えられても、基端部分と容器ネックとの間のねじ結合部分からの容器の内容物の漏洩を防ぐことが出来るような、ガス、液化ガス或いはその他の流体の容器のためのタップを提供することにある。

本発明によれば、タップ本体の前記基端部分が、前記第１の外ねじと前記タップ本体の前記本体部分との間に設けられた第２の外ねじと、前記第２の外ねじに螺合する内ねじを有するクランプリングとを有し、前記クランプリングが、所定のトルクが加えられたときに、前記ネック開口の周りの前記容器のネックの部分に向けて強固に締結されるべく適合され、それによって、前記タップ本体に強い衝撃力が加えられたときも、前記基端部分と前記容器のネックとの間のねじ結合の健全性及び締結力が維持されるようにしたことを特徴とするタップが提供される。

クランプリングを、容器ネックに対して強固に締結することにより、タップ本体に対して強い衝撃力が加わることにより基端部分が変形する可能性が大幅に低減される。衝撃力のエネルギーの一部は分散され、クランプリングからネック開口の周りの容器ネック部分に伝達されることから、ねじを保護することが出来、基端部分及びまたはネック開口のねじのせん断破断により基端部分及びネック開口が変形或いは損傷を受けるのを回避することが出来る。ねじ結合の強固さを維持し、容器に許容された流体を効果的にシールすることが出来る。

本発明の或る好適実施例によれば、低強度溝部分が、概ね、前記クランプリングの、前記タップ本体の前記本体部分に対向する端部に於ける、前記基端部分と前記本体部分との間に設けられている。このオプションとしての溝は、破断領域を画定し、タップに対して強い衝撃力が加わった場合でも基端部分に加わり得る力の最大値を制限することができる。

本発明の他の有利な特徴は、好適実施例についての以下の記載によりおのずと明らかとなろう。更に本発明は、ガス等の流体の容器にタップを取り付ける方法及び上記したようなクランプリングを備えたタップを有するガス等の流体の容器をも提供する。

以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１に於いて、タップ１０が、ガス容器またはガスシリンダのネックＣに固定されている状態が示されている。図中に於いては、容器の上側部分のみが示されている。タップ１０は、上側本体部分１４及び下側基端部分１６を備えたタップ本体１２を有する。タップ本体１２の両部分１４、１６は、互いに一体的に形成されたおり、タップ本体１２の外側に形成された周方向溝１８からなる低強度領域を介して互いに結合されている。

本体１２は更に、シリンダ内にガスを充填するための図示されない充填手段や、シリンダから排出されたガスを消費する図示されない装置にタップ１０を接続するための横方向に延出する部分２０を備えている。

タップ本体１２を上端から下端に向けて貫通するように異なる径をなして延在する垂直通路２２が設けられ、横方向に延出する部分２０には水平方向通路２４が設けられている。

垂直通路２２、特に上側本体部分１４に位置する垂直通路２２内に、通常の構造のメインバルブアセンブリ２６が設けられている。但し、このメインバルブアセンブリ２６は、操作ロッド３０を軸線方向下向きに変位させることにより開弁するような倒立弁座２８を備えたものであって、この動作により、操作ロッド３０により支持された金属またはプラスチックからなるシールリング３２が固定弁座３４から下向きに離反するようになっている。弁座３４は、操作ロッド３０を外囲し、且つ主本体部分１４内の垂直通路内に受容された筒状部材３６に形成されている。シールリングアセンブリ３３−１〜３３−６は、操作ロッド３０を外囲するように筒状部材３６内に配置され、ガスが操作ロッド３０に沿って漏洩するのを防止している。

筒状部材３６は、タップ本体１２の上端に於いて軸線方向通路２２にねじ込まれたグランドリング３８により固定され、環状の保持部材４０がタップ本体１２の外ねじに螺合し、グランドリング３８を固定している。操作ロッド３０は、カプリング４４により互いに結合された下側部分３０Ａ及び上側部分３０Ｂを備えている。操作ロッド３０の上側部分３０Ｂは、グランドリング３８の内ねじに螺合する外ねじを備えている。操作ロッド３０の下側部分３０Ａは、シールリング３２を備えているが、別の実施例に於いては、シールリングを筒状部材３６に設け、操作ロッド３０の下側部分３０Ａにシートを設けることも出来る。操作ロッド３０の下側部分３０Ａは、以下に詳しく説明する目的で、下側基端部分１６を貫通する軸線方向通路２２の部分内に向けて下向きに延出する延長部４６を有する。操作ホイール５８が、操作ロッド３０の上端３０Ａに固定されている。

下側基端部分１６の下端には縮径部を備えた円筒形延長部４７が備えられ、同円筒形延長部４７にはスリーブ５０がねじ結合部５１により結合されている。スリーブ５０内には、閉じられた上端及び開かれた下端を備えたピストン５４を含む逆止弁アセンブリ５２が設けられている。ピストン５４の上端には、逆止弁５２を閉じたときに、円筒形延長部４７の下端に形成され、軸線方向通路２２の下端を外囲するシール面に強固に係合するための図示されない金属またはプラスチック材料からなるシールリングが備えられている。ばね５６が、ピストン５４の周りに設けられ、ピストンを閉じられた位置に向けて付勢している。ピストン５４の閉じられた上端と開かれた下端との間には、ピストン５４の内外を互いに連通する複数の半径方向オリフィス５９が設けられている。スリーブ５０の下端には、図示されないプランジャー管を結合するための内ねじ５０−１が設けられている。

図示されているように、基端部分１６の遊端に設けられた逆止弁アセンブリ５２は、タップ１０がシリンダのネックＣに固定されたときに、ガスシリンダの内部に位置する。

タップを開くためには、操作ロッド３０の上端３０Ｂに固定された操作ホイール５８を、操作ロッド３０を下向きに駆動する向きに回転させることにより、メインバルブ２８のシールリング３２を、固定弁座３４から離反させる向きに下向きに駆動させることにより達成される。メインバルブ２８を開いた後に、操作ロッド３０の下側部分の延長部４６を逆止弁アセンブリ５２のピストン５４に係合させ、同アセンブリをその弁座から離反する向きに下向きに駆動させる。メインバルブ２８及び逆止弁５２が開かれると、ガスが流れるようになる。ガスを排出する場合には、スリーブ５０を経て、ピストン５４及びその半径方向オリフィス５９を通過し、垂直通路２２の下側部分に達した後に、開かれたメインバルブ２８及び筒状部材３６に形成された半径方向孔３６Ａを通過して、横方向通路２４に至る向きにガスが流れる。ガスを充填させる動作の場合には、ガスの流れは上記の逆となる。

ホイール５８を、タップ１０を閉じるために逆方向に回転させると、ロッド２０の延長部４６がまず逆止弁５２から離脱し、ばね５６の作用により逆止弁５２が閉じられ、その後にメインバルブ２８も閉じられる。

本発明によれば、外部クランプリング６２が、ガスシリンダのネックＣの上面の上側に位置する、タップ本体１２の基端部分１６の部分を外囲する。このクランプリング６２は、基端部分１６とねじ結合する。クランプリング６２は、ガスシリンダの外部に位置するタップ１０の部分に強い横方向または軸線方向の衝撃力が加わった場合に、ガスシリンダのネックと基端部分１６との間のねじ結合の健全性及び結合状態を維持するように、ネック開口の周りのガスシリンダのネックＣの上側半径方向面に対して下向きに衝当するように、所定のトルクを加えることにより強固に締結し得るように適合されている。クランプリング６２は、タップ本体１２から容器に向かう第２の負荷伝達経路を提供し、それによってタップに対して強い衝撃力が加わったときに、基端部分１６に加わる抜き方向の力の最大値を制限することが出来る。

特に、基端部分１６は、第１の円錐ねじ１６−１を備えており、これによって基端部分１６は、ガスシリンダのネックＣの開口の対応する円錐ねじと強固に螺合することが出来る。基端部分１６は、第１のねじ１６−１とタップ本体１２の上側本体部分１４との間で且つ低強度溝１８の下側に於いて、第１の円錐ねじ１６−１の上方に第２の円筒ねじ１６−２を備えている。第２の円筒ねじ１６−２は、第１の円錐ねじ１６−１の最大外径よりも僅かに大きい谷径を有し、第２の円筒ねじ１６−２は、第１の円錐ねじ１６−１よりも細かいピッチを有し且つそれと同じ向きのねじをなしている。

図示された実施例に於いては、クランプリング６２は、内ねじ６２−２を備えた第１の上側部分６２−１と、クランプリング６２がガスシリンダのネックＣに対して締結されたときにガスシリンダのネックの上面に係合するべく、下側の概ね半径方向に延在する面６２−４を備えた、内ねじを備えていない第２の下側部分６２−３とを備えている。クランプリング６２は、リング６２の厚さ方向に延在する１つまたは複数の半径通路６２−５を備えている。この通路６２−５は、ガスシリンダのネックＣと基端部分１６との間のねじ結合を介して引き起こされる漏洩を迅速且つ容易に検知可能とするものである。複数の通路６２−５が設けられた場合、それらは周方向に互いに間隔をおいて設けられるものであってよい。リング６２は、これらの通路６２−５の１つまたは複数に対して係合し得るような図示されない工具により締め付けることが出来る。通路６２−５は、クランプリング６２の上側部分６２−１と下側部分６２−３との間に設けられた内部周方向溝６２−６に向けて開かれている。しかしながら、リング６２を締結するために、外部に六角形その他の適宜な形状を備えたものとすることも出来る。通路６２−５は、リング６２の両端間に配置された半径通路或いはクランプリング６２の下側半径方向面６２−４に設けられた図示されない半径方向スロットなどからなるものであってもよい。

クランプリングの下側部分６２−３の内径は、円錐ねじ１６−１の最大外径よりもごく僅かに大きいのみ或いはそれとそれとほぼ同一であることを了解されたい。タップ１０を容器に取付けたり或いは取外したりするためにリング６２を基端部分１６上で軸線方向に変位し得るようにするために、クランプリング６２の下側部分６２−３の内径が、円錐ねじ１６−１の最大外径よりもごく僅かに大きければよい。クランプリング６２のねじ６２−２の最小内径は、円錐ねじ１６−１の最大外径よりも僅かに大きい。従って、クランプリング６２は、基端部分１６を中心とし、ガスシリンダのネックＣに対して強固に締結され、基端部分１６を保護し、タップ１０に対して強い衝撃力が加わったときには、低強度領域（溝１８）の部分に於いてタップが変形或いはせん断により破断するようにすることを以って、ねじが変形或いはせん断により破断するのを回避することが出来る。

低強度領域即ち溝１８は、容器の外側のタップ１０に対して所定の衝撃力が加わったときに、低強度領域１８がせん断により破断してタップ本体１２が脱落し得るようにすることを以って、大きな抜き方向の力が基端部分１６に加わるのを制限する働きを発揮する。また、クランプリング６２と基端部分１６との間のねじ結合の上方部分に低強度領域１８が設けられていることにより、クランプリング６２の健全性にとって好ましくないような、容器のネックに隣接する部分に於けるせん断が引き起こされないようにする働きを有する。

クランプリング６２は、能動的な逆止弁５２を用いても或いは用いなくてもタップ１０に備えることが出来る。能動的な逆止弁の代わりに、以下に記載するように非能動的な逆止弁を用いることも出来る。

クランプリング６２を設け、基端部分１６とガスシリンダとの間のねじ結合の変形或いは破損を回避し、基端部分１６の周りのねじから流体が漏洩するのを回避することは、能動的或いは非能動的逆止弁５２と併用することにより一層高い効果を発揮することになる。即ち、タップ本体１２がせん断により破断した後に、ガスシリンダの内容物が、逆止弁１６により、基端部分１６の通常の流路２２から流出するのが防止される。基端部分１６とガスシリンダのネックＣとの間のねじ結合部から、基端部分１６の周りで流体が漏洩し得る問題については、逆止弁５２によって得られる利益が少なくとも部分的に失われる。しかしながら、本発明によれば、タップに加えられた強い衝撃力のために基端部分の変形により基端部分と容器ネックとの間のねじ結合部分を介して引き起こされる漏洩を効果的に防止することができる。このような点を考慮すると明らかであるように、メインバルブ２６及び逆止弁５２の構造自体は本発明にとって重要なことではなく、上記し且つ図示された特定のバルブ２６及び逆止弁５２の実施例に代えて、他の実施例を等しく適用可能であることを了解されたい。

タップ１０をガスシリンダに結合するためには、クランプリング６２は、基端部分１６に対して、図面に於けるリング６２の上方の破線により示される軸線方向位置に至るまで第２のねじ１６−２に対してねじ込まれるように、基端部分１６の周りに配置される。それによって、クランプリング６２が、タップ１０をガスシリンダに結合するためにタップ本体に対してトルクを加えることに干渉することなくまたタップ本体１０の基端部分１６を、タップ本体１２に対して所定の締結トルクを加えることによりガスシリンダのネックＣのねじ孔内にタップ本体１０の基端部分１６をねじ込むことができる。それに続いて、クランプリング６２を、前記ネック開口の周りの前記容器のネックの部分に向けて衝当するように、クランプリング６２に対して所定のトルクを加えることによりガスシリンダのネックに締結する。

本発明に基づくタップの縦断面図。

符号の説明

１０タップ１４上側本体部分
１６下側基端部分１６−１第１の円錐ねじ
１６−２第２の円筒ねじ６２クランプリング
６２−２内ねじ

Claims

ガス、液化ガス或いはその他の流体の容器のためのタップであって、
本体部分及び前記容器のネック開口に前記タップを固定するための第１の外ねじを備えた基端部分を備えたタップ本体を有し、
前記タップ本体の前記基端部分が、前記第１の外ねじと前記タップ本体の前記本体部分との間に設けられた第２の外ねじと、前記第２の外ねじに螺合する内ねじを有するクランプリングとを有し、
前記クランプリングが、所定のトルクが加えられたときに、前記ネック開口の周りの前記容器のネックの部分に向けて強固に締結されるべく適合され、それによって、前記タップ本体に強い衝撃力が加えられたときも、前記基端部分と前記容器のネックとの間のねじ結合の健全性及び締結力が維持されるようにしたことを特徴とするタップ。
前記第２の外ねじが、前記第１の外ねじよりも細かいピッチを有し、かつそれと同一の向きのねじであることを特徴とする請求項１に記載のタップ。
前記第１の外ねじが、円筒形ねじからなることを特徴とする請求項１に記載のタップ。
前記第１の外ねじが、円錐形ねじからなり、前記第２の外ねじが、前記円錐形ねじの大径端側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のタップ。
前記第２の外ねじの谷径が、前記第１の外ねじの最大外径よりも僅かに大きいことを特徴とする請求項１に記載のタップ。
前記クランプリングが、内ねじを備えた第１の部分と、内ねじを備えない第２の部分とを有し、前記第１の部分の内ねじの最小内径が、前記第１の外ねじの最大外径よりも僅かに大きく、前記第２の部分が、前記ネック開口の周りの前記容器のネックの部分に係合する係合面を有し、かつ前記第１の外ねじの最大外径よりも僅かに大きい内径を有することを特徴とする請求項１に記載のタップ。
前記タップ本体の、前記クランプリングが前記基端部分にねじ結合する部分の適所に、低強度溝部分が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のタップ。
前記低強度溝部分が、概ね、前記クランプリングの、前記タップ本体の前記本体部分に対向する端部に於ける、前記基端部分と前記本体部分との間に設けられていることを特徴とする請求項７に記載のタップ。
前記クランプリングが、その厚さ方向に貫通する少なくとも１つの通路を有することにより、前記基端部分と前記容器のネックとの間のねじからの流体の漏洩の検出を可能としたことを特徴とする請求項１に記載のタップ。
締結工具により前記クランプリングを締結可能とするために、前記クランプリングの外周を、６角形などの特定の形状を有するものとしたことを特徴とする請求項１に記載のタップ。
前記タップが、その前記本体部分内にメインバルブアセンブリを備える形式のものであることを特徴とする請求項１に記載のタップ。
前記タップが、その前記基端部分の最遊端に逆止弁アセンブリを備え、容器の内部に位置するように取り付けられるべく適合されていることを特徴とする請求項１１に記載のタップ。
前記メインバルブアセンブリが、倒立弁座を有するバルブを含み、前記逆止弁アセンブリが、前記メインバルブアセンブリに設けられた操作ロッドが、前記メインバルブアセンブリを開弁する向きに駆動されたときに、前記操作ロッドの延長部により開弁される形式のものであることを特徴とする請求項１２に記載のタップ。
本体部分及び前記容器のネック開口に前記タップを固定するための第１の外ねじを備えた基端部分を備えたタップ本体を有する、ガス、液化ガス或いはその他の流体の容器のためのタップを取り付ける方法であって、
（ａ）前記第１の外ねじと前記タップ本体の本体部分との間の前記タップ本体の基端部に設けられた第２の外ねじに対して、前記クランプリングが、前記タップを以下の締結過程により前記容器に固定するために前記タップ本体に締結トルクを加える動作に干渉しないように、クランプリングを螺合する過程と、
（ｂ）前記タップ本体の前記基端部分の前記第１の外ねじを前記容器の前記ネックのねじ孔に螺合し、前記タップ本体に所定の締結トルクを加えることにより前記容器ネックの前記開口に前記基端部分を強固に締結する過程と、
（ｃ）前記クランプリングに対して所定のトルクを加えることにより、前記ネック開口の周りの前記容器ネックに対して前記クランプリングを強固に締結し、それによって、前記タップ本体に強い衝撃力が加えられたときも、前記基端部分と前記容器のネックとの間のねじ結合の健全性及び締結力が維持されるようにする過程とを有することを特徴とする方法。
ガス、液化ガス或いはその他の流体の容器であって、
内ねじを備えたネック開口と、
本体部分及び前記容器の前記ネック開口に強固に螺合された第１の外ねじを備えた基端部分を備えたタップ本体を有するタップとを有し、
前記タップ本体の前記基端部分が、前記第１の外ねじと前記タップ本体の前記本体部分との間に設けられた第２の外ねじと、前記第２の外ねじに螺合する内ねじを有するクランプリングとを有し、
前記クランプリングが、所定のトルクが加えられたときに、前記ネック開口の周りの前記容器のネックの部分に向けて強固に締結されるべく適合され、それによって、前記タップ本体に強い衝撃力が加えられたときも、前記基端部分と前記容器のネックとの間のねじ結合の健全性及び締結力が維持されるようにしたことを特徴とする容器。
前記クランプリングが、少なくとも１つの半径方向通路を有することにより、前記基端部分と前記容器のネックとの間のねじからの流体の漏洩の検出を可能としたことを特徴とする請求項１５に記載の容器。
前記タップ本体の、前記本体部分と前記基端部分の前記第２の外ねじとの間の部分に、低強度溝部分が設けられたことを特徴とする請求項１５に記載の容器。
前記第２の外ねじが、前記第１の外ねじよりも細かいピッチを有することを特徴とする請求項１５に記載の容器。