JP2005516861A - 容器および容器の変形を隔離することによりそこからの漏れを防止する方法 - Google Patents

Abstract

容器、および外力によって引き起こされる容器の変形を隔離することにより、そこからの漏れを防止する方法。容器は、自身内に開口を有する容器壁（１０）を備え、開口は、密封部材（２４）で閉鎖ブッシュ（１２）を受けることができる。

Description

本発明は概ね容器に、特に容器および容器の変形を隔離することによりそこからの漏れを防止する方法に関する。

当技術分野では、全てのタイプの物質を保存し、輸送するために容器を提供することが知られている。このような容器は通常、ドラム缶の形状であるが、容器を充填し、それを空にするため、容器の内部への確実で再封止可能な開口が提供される限り、多数の形状を使用することができる。液体を保持する容器は、輸送中に、特に容器の開口に加わる何らかのタイプの外力を受けた後に、開口を確実に装着し、容器に密封しなければならないので、特に問題がある。

このタイプの従来の容器は、通常、容器を空にするか充填するために栓口または開口を有する板金壁を含む。開口は通常、開口を密封し、したがって容器の内容を密封するために外ねじ栓で受けることができる内ねじの首部を有する閉鎖ブッシュによって画定される。容器壁は通常、内側に延在し、閉鎖ブッシュを囲むカラーを含む。

閉鎖ブッシュを容器壁のカラー内に取り付けると、閉鎖ブッシュの基部フランジが容器壁カラーの内部にしっかり押し付けられ、その間に密封部材が圧迫または押し込められ、必要な密封を提供する。次に、第２閉鎖ブッシュのフランジを容器開口のカラー上に付け、したがって密封リングをこの位置にてプレテンションでしっかり押し込めた状態に保持することができる。したがって、閉鎖ブッシュを容器壁カラー内に固定すると、密封部材がこの２つの部品間に押し込まれて、変形し、ゴムなどの密封部材の材料がその弾性を保持するので、密封部材が永久的密封を保証する。

密封部材が閉鎖ブッシュと容器壁カラーの間にしっかり押し込まれている限り、必要な閉鎖密封が維持される。しかし、押し込みが軽減するとすぐ、容器壁カラーと閉鎖ブッシュの間に漏れの危険が生じる。このような押し込みの軽減は、ドラム缶が閉鎖部を下にした状態で特定の高さから硬質な表面に落下した場合に発生することがある。閉鎖ブッシュ、および容器壁の残りの部分に対して上方向に突出し、上方向に延在する容器壁カラーは、この場合に内側へと押すか屈曲させることができ、その結果、閉鎖ブッシュおよび容器壁カラーが強制的に分離することがある。さらに、容器は通常、板金で作成されるので、容器壁または直立した容器壁カラーを屈曲させるか、変形すると、閉鎖ブッシュおよび容器壁または容器壁カラーが永久的に分離し、それによって間で液が漏れることがある。

その結果、容器壁または容器壁カラーを、適切な押し込みが軽減される程度まで変形させると、密封を維持することができず、漏れが発生する可能性が高い。現在、先行技術は、閉鎖ブッシュと容器壁カラー間の密封を補強することによって、この問題を解決しようとしてきた。このような参照文献の一つが、Ｋａｒｓに発行された米国特許第５，８５３，１００号であり、これは、カラーと閉鎖ブッシュまたは挿入部の間に第２シールを提供することにより、第１シールの変形または障害による漏れを防止するよう試みるドラム缶閉鎖方法を有するドラム缶を開示している。カラーと挿入部間に追加のシールを配置した結果、第’１００号特許は、落下した結果として挿入部がカラーに対して内側に押されても、適切な密封が維持されることを保証しようと試みている。

しかし、外力によって引き起こされる損傷の性質および程度が予想不可能であるので、第２シールを使用しても、全ての場合に、特に外力が閉鎖ブッシュおよび容器壁カラーに斜めに衝突した場合、漏れを防止する可能性は低い。このような場合、容器壁または容器壁カラーは、両方のシールに障害が生じる程度に変形することがある。したがって、当技術分野では、容器と、容器壁または容器壁カラーの変形を引き起こすような外力の印加中、シールの押し込みを維持する容器閉鎖アセンブリとを提供する必要がある。

この目的は、容器壁または容器壁カラーの一部が、適切なシールの押し込みを維持するため、外力に応答して所定の部分が変形できるようにすることで達成される。

適切なシールの押し込みを維持するため、外力に応答して所定の方法で変形する容器壁の弱化部分、または容器壁カラーの部分を提供することにより、容器閉鎖アセンブリからの漏れを防止する方法を提供することが、本発明のさらなる目的である。

本発明の以上およびその他の目的は、自身内に開口を有する容器壁を備え、開口は閉鎖ブッシュを受けることができ、閉鎖ブッシュと容器壁の間に密封部材が押し込まれ、さらに密封部材と楔状係合した容器壁の部分が変形しないよう、密封容器と楔状係合していない容器壁の部分が外力に応答して屈曲できるようにする手段を備えた容器を提供することによって達成される。外力に応答して容器壁が屈曲できるようにする手段は、外力によってさらに変形しやすく、したがってシールの押し込みに影響を及ぼした変形を吸収する弱化部分を容器に設けることによって達成することができる。弱化部分は、容器壁または容器壁カラーにいかなる角度で加えられた外力も吸収するよう、環状の形状でよい。このような弱化部分は、事前に応力を加えるか、屈曲させた容器壁の部分、さらに容器壁に形成された切欠きを含むことができる。

本発明を、添付図面に関して以下の説明でさらに詳細に説明する。

本発明は、液体の保存および輸送に使用されるドラム缶容器に関して説明される。本明細書で説明する好ましい実施形態は、通常はサイズが５５ガロン（２０８．２リットル）のサイズであるスチール製ドラム缶を指向する。しかし、本明細書の実施形態の説明は、請求の範囲を決して制限するものではない。本発明は、あらゆる組成の材料を輸送するために、形状および組成に関係なく任意の容器に使用でき、なお請求の範囲に入ることが当業者には明白である。

次に図面を参照する。図１および図２は、一般的に当技術分野で産業用液体製品の輸送および保存に使用する典型的な５５ガロン（２０８．２リットル）容器、ここではドラム缶の部分断面図を示す。図示の特定の容器閉鎖アセンブリでは、ドラム缶頭部または容器壁１０に、容器の内容の充填および配量を容易にするため、少なくとも１つのねじ式閉鎖ブッシュ１２を設ける。通常、５０ｍｍおよび２０ｍｍのサイズの直径など、異なる寸法を有する２つの閉鎖部を使用する。両方の閉鎖部が同じ構成を使用することができるので、単純にするため、本明細書では１つの閉鎖部のみ図示する。

図１および図２の容器閉鎖アセンブリの構成をさらに詳細に見ると、閉鎖ブッシュ１２には、円筒形外面と、外ねじ山２０を有する閉鎖栓１８をねじで受ける内ねじ山１６とを有する直立首部１４が設けられている。首部１４の最下端は、横方向に延在し、底面と首部の外面と接合する上面とを有する多角形ベース２２に囲まれる。当技術分野で一般的であるように、ベースの外縁は、８つの平面と８つの先端とを有する八角形の形状で形成される。閉鎖ブッシュ１２のベース２２は、横方向に延在して、容器壁のエンボスまたは窪みに入り、ベース２２をしっかり限定する。窪みは、閉鎖ブッシュ１２が栓１８の挿入または取り出し中に絶対に回転しないよう、ベース２２と同じ形状である。当技術分野の容器は通常、八角形の窪みおよびベースを使用するが、以下で説明する本発明は、別の形状または構成を使用する任意の容器に同様に使用できることに留意されたい。弾性密封部材２４が、閉鎖ブッシュ首部１４の下端を囲み、ベース２２と閉鎖ブッシュ首部１４とによって画定された閉鎖ブッシュ・ポケット内に配置される。密封部材２４は、一般的な環状構成であり、ゴムなどの典型的弾性材料で作成される。

当技術分野で知られているように、閉鎖ブッシュ１２は、上方向に延在し、開口内で終了する容器壁カラー３４に挿入される。垂直フランジ２８が、図面で明白に見られるように上方向に突出し、半径方向外側へと容器壁カラー３４上で湾曲する。ビード３０が、容器壁カラー３４の上部分を覆い、容器壁１０と閉鎖ブッシュ１２の間に必要な圧力または楔を提供し、その過程で密封部材２４がその間で圧縮される。その結果の効果は、密封部材２４がプレテンションで保持され、閉鎖ブッシュ１２と容器壁カラー３４の間に適切な密封を形成することである。当技術分野で知られているように、閉鎖ブッシュの他の部分に追加の密封部材を配置して、適切な密封をさらに保証することができる。

しかし、例えば閉鎖部が下向きの状態で容器が落下した結果として生じるような大きい変形がある場合、先行技術の構成の閉鎖ブッシュ１２は、容器内に押下され、その結果、図１で示した容器壁１０が変形することがある。閉鎖ブッシュ１２が内側に甚だしく圧迫されると、容器壁１０がその結果として変形し、ベース２２が容器壁１０から大きい距離だけ押下される。密封部材２４のプレテンションの全て、またはその大部分が、その結果図１の矢印Ａで示すように失われ、漏れが生じることがある。

本発明に関し、特に図３および図４を指向すると、本発明の構造の多くは先行技術のそれと類似している。したがって、説明を単純にするため、同様の要素は同様の参照番号が付けられる。しかし、本発明は、密封部材と楔状係合した容器壁の部分が変形できるよう、密封部材と楔状係合していない容器壁の部分が、外力に応答して屈曲できるようにする手段を指向し、それを含む。したがって、請求の範囲に包含され、本明細書で開示される本発明は、必要に応じて容器壁の部分が屈曲できるようにする手段を有する先行技術の構造を使用することができる。このような構成は、直立カラーの窪み壁に配置された環状窪みを有する先行技術の構造を含むことができ、なお請求の範囲に入る。このような本発明は、先行技術では図示されず、説明もされていない。

図４は、容器閉鎖アセンブリ３２が、円筒形外面と、閉鎖栓１８をねじで受ける内ねじ山１６とを有する閉鎖ブッシュ１２を備える本発明の好ましい実施形態を示す。首部１４の最下端は、横方向に延在し、底面および首部外面と接合する上面を有する多角形のベース２２で囲まれる。少なくとも１つの密封部材２４が、閉鎖ブッシュ首部１４の下端を囲む。

容器壁１０は、上方向に延在する容器壁カラー３４を含み、これは自身と一体である。しかし、本発明は、上方向に延在する容器壁カラーのみに制限されないことに留意されたい。本明細書で説明するように、本発明は、閉鎖ブッシュを平坦な容器の壁に直接装着する場合にも使用することができ、それでも本明細書で提示するような請求の範囲に入る。さらに、容器壁カラー３４は通常、容器壁１０と一体形成されることが認識されている。したがって、本明細書の開示は、上方向に延在する容器壁カラー３４を、容器壁１０の一部として最も広義に説明できることを認識している。したがって、これらの用語は、以下の説明で交換可能な状態で使用することができる。

特に図４から図６を参照すると、容器壁１０は、上方向に延在し、自身と一体であり、容器壁１０内に開口を画定する容器壁カラー３４を含む。開口は、材料の挿入および取り出しのために、容器の内容にアクセスを提供する閉鎖ブッシュ１２を受けることができる。容器壁カラー３４は、第１環状壁３８によって容器壁１０に接続された窪んだ壁３６を備え、第１窪み区域４０を画定する。閉鎖ブッシュを押し込む間に閉鎖ブッシュのベース２２が収容されるのは、この第１窪み区域４０内である。内側に傾斜した第２環状壁４２が、窪んだ壁３８に接続され、少なくとも１つの密封部材２４を保持して、押し込むことができる第２窪み区域４４を画定する。内側に傾斜した第３環状壁４６が、上方向に延在する第１フランジ４８によって内側に傾斜した第２環状壁４２に接続され、内側に傾斜する第３環状壁４６およびフランジ４８が、少なくとも１つの密封部材を保持して、押し込むことができる第３窪み区域５０を画定し、これは第２窪み区域４４内に保持された同じ密封部材２４でよい。最後に、上方向に延在する第２フランジ２６が、内側に傾斜した第３環状壁４６と接続し、容器の開口を形成する。容器壁または容器壁カラーは、以下で詳細に説明するように、密封部材２４と楔状係合したカラーの部分を変形しないよう、外力に応答して、容器３４または容器壁１０の一部が屈曲できるようにする手段を含む。

閉鎖ブッシュ１２は、楔状に挿入することによって容器壁カラー３４に取り付けられる。閉鎖ブッシュ１２は、容器壁カラー３４を通し、容器の内部を通って挿入される。少なくとも１つの密封部材２４を有する閉鎖ブッシュ１２は、密封部材２４を圧縮する過程で容器壁カラー３４に向かって押され、垂直フランジ２８がフランジ２６上に付けられる。その結果の効果は、密封部材２４がプレテンションで保持され、閉鎖ブッシュ１２と容器壁カラー３４の間に適切な密封を形成することである。記載されたような構成では、容器閉鎖アセンブリに、楔状係合で少なくとも１つの密封部材２４を保持する２つの窪み区域４４、５０と、密封部材２４と楔状係合したカラー３４の部分を変形しないよう、外力に応答してカラー３４または容器壁１０の部分を屈曲できるようにする手段とを形成する。

外力に応答してカラー３４または容器壁１０の一部を屈曲できるようにする手段の説明に関して、本明細書の開示は、容器壁カラー３４に関してその手段を説明するだけである。しかし、本明細書に記載された手段は、同様に、容器壁１０上に直接使用し、本発明の目的を達成することができる。また、外力に応答して容器壁カラーまたは容器壁の一部を屈曲できるようにする手段は、前記密封部材と楔状係合しない部分の上に位置する。その理由は、密封部材と楔状係合した容器壁カラーまたは容器壁の部分を変形しないよう、容器壁カラー３４または容器壁１０が、所定の点で変形するからである。

図４から図８で示すように、容器壁カラー３４で屈曲できるようにする手段は、外力によってより変形しやすい容器壁カラー３４の弱化部分を自身内に備える。このような弱化部分は、容器壁カラーの残りの部分とは異なる材料から作成した部分にし、部分をより変形しやすくすることができる。同様に、弱化部分は、この部分が容器壁カラーの残りの部分より構造的に弱くなるよう、構成、形成または屈曲することができる。さらに、弱化部分は、容器壁カラーの周囲の特定箇所に位置してよい。本発明の好ましい実施形態は、閉鎖部開口の周囲の環状弱化部分として弱化部分を使用する。

図５および図６は、本発明の第２実施形態で、弱化部分が変形し、密封楔が維持されるようなＢで示した弱化部分を示す。このような弱化部分は、使用する材料、構成の幾何学的形状、または容器壁カラーの事前の屈曲の結果である。にもかかわらず、この第２実施形態は、密封部材２４と楔状係合した容器壁カラー３４の部分に対して容器壁カラー３４が環状に変形できるようにする代替構成を示す。

次に、図３および図４に図示された好ましい実施形態を参照すると、弱化部分は、第２窪み区域４４に隣接する切欠きまたは事前に屈曲した部分によって形成される。弱化部分は、容器壁カラー３４の外面に位置する環状切欠き５４を形成することによって生成することが好ましく、したがって容器壁カラー３４は、外力に応答して切欠き５４にて内側に屈曲する。切欠きはＶ字形の窪みであることが好ましいが、所望の変形に応じて容器壁の内面または外面に、他の適切な形状の窪みを使用することができる。

切欠き５４は、内側に傾斜した第２環状壁４２の密封部材２４と楔状係合していない外側部分に位置する。切欠きの正反対には図４にのみ図示されたギャップ５６があり、これは内側に傾斜した第２環状壁４２と密封部材２４とベース２２との間に形成される。このギャップにより、内側に傾斜した第２環状壁４２は変形して、密封部材２４に適用された楔を強化する所定の区域に入る。したがって、容器壁カラー３４は、楔を破壊または劣化させるのではなく、密封部材の楔作用を強化し、なお外力の衝撃を吸収する所定の方法で変形することができる。さらに適切な変形を保証するため、内側に傾斜した第２環状壁４２は、図４に図示され、切欠き５４から半径方向外側に位置して、外力の印加中に、切欠き５４を内側に変形させてギャップ５６に入れるよう、閉鎖ブッシュ・ベース２２と係合する旋回部５８を含むことができる。

次に図７および図８に図示された好ましい実施形態を参照すると、容器壁１０は、外側に延在し、自身と一体であり、容器壁１０内に開口を画定するカラー３４を含む。開口は、材料の挿入および取り出しのために容器の内部へのアクセスを提供するため、閉鎖ブッシュ１２を受けることができる。容器壁カラー３４は、第１環状壁３８によって容器壁１０に接続され、第１窪み区域４０を画定する窪んだ壁３６を備える。閉鎖ブッシュを押し込む間に、閉鎖ブッシュ・ベース２２が収容されるのは、この第１窪み区域４０内である。内側に傾斜した第２環状壁４２が、窪んだ壁３８に接続して、少なくとも１つの密封部材２４を保持して、押し込むことができる第２窪み区域４４を画定する。最後に、フランジ２６が、内側に傾斜した第２環状壁４２に接続し、容器開口を形成する。図７および図８のカラー３４には、図４から図６に図示されているような内側に傾斜した第３環状壁４６、上方向に延在する第１フランジ４８、または第３窪み区域５０が図示されていないが、本発明の発明者は、カラー３４がさらにこれらの形態を含んでもよいことを想定している。

図７および図８はさらに、容器壁カラー３４の窪んだ壁３６の外面に位置する環状切欠き７２を形成することによって生成することが好ましい弱化部分を示す。容器壁カラー３４は、外力に応答して切欠き７２にて内側に屈曲する。切欠きはＶ字形の窪みであることが好ましいが、所望の変形に応じて、容器壁カラー３４または容器壁１０の内面または外面に、他の適切な形状の窪みを使用することができる。

図８はさらに、切欠き７２における容器壁カラー３４の変形を示す。切欠き７２におけるカラー３４の屈曲は、密封部材２４と楔状係合した容器壁カラー３４または容器壁１０の部分を変形しないよう、カラー３４の内壁に旋回部７４を生成する。

したがって、使用時には、外力が任意の方向から容器閉鎖アセンブリに印加されるにつれ、容器壁カラー３４および密封係合した閉鎖ブッシュ１２は、容器壁カラー３４の弱化部分が変形することにより、容器壁１０に対して動作することができる。このような弱化部分は、外力が出現すると変形する最初の部分であり、したがって密封楔を損傷する可能性がある力を吸収する。したがって、容器閉鎖アセンブリに対して、これを変形させるような程度まで力が作用すると、容器壁カラーの変形が、所定の弱化区域で発生するが、全体的密封を犠牲にしていない。

本発明は、容器閉鎖アセンブリからの漏れを防止する方法も含み、方法は、ほぼ上述したように容器壁に弱化部分を設けることを含み、弱化部分は、密封部材と楔状係合しない。したがって、弱化部分は、密封部材と楔状係合した容器壁の部分を変形しないよう、外力に応答して屈曲する。上述したように、弱化部分は、開口に対して環状であることが好ましい。弱化部分は、事前に屈曲してその部分を弱化させる容器壁の部分を備えることができる。弱化部分は、内側に傾斜し、密封部材と楔状係合していない第２環状壁の部分に位置する切欠きを備えることが好ましい。

本発明を好ましい実施形態に関して説明してきた。本明細書を読み、理解すると、変形および代替法が想起されることは明白である。請求の範囲は、請求の範囲またはその同等物に入る限り、全ての変形および代替法を含むよう意図される。

外力の変形効果による密封楔の故障を示す先行技術の閉鎖部の部分断面図である。 外力の印加前における第１の先行技術の閉鎖部の部分断面図である。 外力の印加後に維持された密封楔を示す本発明の閉鎖部の部分断面図である。 外力の印加前における図３の閉鎖部の部分断面図である。 外力の印加後に維持される密封楔を示す本発明の第２実施形態の部分断面図である。 外力の印加前における図５の閉鎖部の部分断面図である。 外力の印加後に維持される密封楔を示す本発明の第３実施形態の部分断面図である。 外力の印加前における図７の閉鎖部の部分断面図である。

Claims (16)

1. 容器壁と、
   前記容器壁から上方向に延在し、開口を画定するカラーとを備え、前記開口が、閉鎖ブッシュを受けることができ、前記閉鎖ブッシュと前記カラーの部分との間に少なくとも１つの密封部材が押し込まれ、前記カラーが、
   第１環状壁によって前記容器壁に接続されて、第１窪み区域を画定する窪んだ壁を備え、さらに、
   前記密封部材と楔状係合した前記カラーの部分を変形しないよう、外力に応答して前記密封部材と楔状係合していない前記容器壁または前記カラーの部分が屈曲できるようにする手段を備える容器。
2. 前記カラーが屈曲できるようにする前記手段が、外力によってより変形しやすい前記カラーの弱化部分を備える、請求項１に記載の容器。
3. 前記弱化部分が切欠きを備える、請求項２に記載の容器。
4. 前記切欠きが、前記窪んだ壁または前記第１環状壁の部分に位置する、請求項３に記載の容器。
5. 前記切欠きが前記窪んだ壁の一部分に位置する、請求項４に記載の容器。
6. 前記切欠きが前記窪んだ壁の外部分に位置する、請求項５に記載の容器。
7. 容器壁と、
   前記容器壁から上方向に延在し、開口を画定するカラーとを備え、前記開口が、閉鎖ブッシュを受けることができ、前記閉鎖ブッシュと前記カラーの部分との間に少なくとも１つの密封部材が押し込まれ、前記カラーが、
   第１環状壁によって前記容器壁に接続されて、第１窪み区域を画定する窪んだ壁を備え、さらに、
   前記密封部材と楔状係合した前記カラーの部分を変形しないよう、外力に応答して屈曲する、前記密封部材と楔状係合していない前記容器壁または前記カラーの部分上の切欠きを備える容器。
8. 前記切欠きが、前記窪んだ壁または前記第１環状壁の部分に位置する、請求項７に記載の容器。
9. 前記切欠きが前記窪んだ壁の部分に位置する、請求項８に記載の容器。
10. 前記切欠きが前記窪んだ壁の外部分に位置する、請求項９に記載の容器。
11. 容器壁と、
    前記容器壁から上方向に延在し、開口を画定するカラーとを備え、前記カラーが、
    第１環状壁によって前記容器壁に接続されて、第１窪み区域を画定する窪んだ壁を備え、さらに、
    前記カラー内に保持された内ねじ首部と、前記内ねじ首部の最下端から延在し、半径方向外側に延在するベースとを備える閉鎖ブッシュを備え、前記ベースが前記第１窪み区域内に収容され、さらに、
    前記内ねじ首部とねじ係合して、前記閉鎖アセンブリに閉鎖部を提供するため、外ねじ部分を有する栓と、
    前記閉鎖ブッシュと前記カラーとの間に押し込まれた少なくとも１つの密封部材と、
    外力に応答して、前記密封部材と楔状係合していない前記カラーの部分を屈曲できるようにする手段とを備えた容器閉鎖アセンブリ。
12. 前記カラーを屈曲できるようにする前記手段が、外力によりさらに変形しやすい前記カラーの弱化部分を備える、請求項１１に記載の容器閉鎖アセンブリ。
13. 前記環状弱化部分が切欠きを備える、請求項１２に記載の容器閉鎖アセンブリ。
14. 前記切欠きが、前記窪んだ壁または前記第１環状壁の部分に位置する、請求項１３に記載の容器閉鎖アセンブリ。
15. 前記切欠きが前記窪んだ壁の部分に位置する、請求項１４に記載の容器閉鎖アセンブリ。
16. 前記切欠きが前記窪んだ壁の外部分に位置する、請求項１５に記載の容器閉鎖アセンブリ。

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