JP2010509148A - 閉端を有する密封栓 - Google Patents

Abstract

壁の一方からのみアクセスされることによって孔（１１）に挿入される、壁の孔（１１）を塞ぐための密封栓（１３）であって、その密封栓（１３）は、その一端からのみアクセスされることによって半径方向に拡張されうる半径方向に拡張可能な本体と、耐液体性を有する材料で形成され、前記拡張可能な本体に他端を塞ぎ、前記本体の長さ方向の外周に沿って拡張する密封キャップ（２４）を備え、前記密封キャップ（２４）のうち前記孔の壁の近傍部分が拡張して壁に係合されるように、前記密封栓が孔（１１）に挿入され、半径方向に拡張されたときに、前記密封キャップ（２４）は、前記キャップ（２４）の外側からのアクセスに対して前記栓の本体を密封しつつ、前記孔（１１）に固定されている。

Description

本発明は、例えば液体用の容器の壁の孔を密封するための密封栓に関する。特に、この栓は、壁の外側（すなわち、非液体収納側）からのみアクセスされることによって、孔に挿入可能であり、その中に固定可能である。半径方向に拡張されることによって孔の表面に係合される栓は公知であり、例えばGB 2 381 301 Bに記載され、AVSEAL IIという名称（AVSEALは登録商標）で商業的に利用可能である。

（GB 2 381 301 Bに記載されているように）栓の本体が、延性によって半径方向に十分拡張可能であり、かつ、ある程度軸方向に変形可能であるためには、その栓は、例えばアルミニウムなどの十分に柔らかい材料で形成されていなければならない。しかしながら、栓の本体の材料が、例えば酸、廃液およびある種の生物的燃料などの特定の液体からの攻撃、または、例えば流体キャビテーションや摩耗などによる浸食を被りやすいので、容器が密封されるとき、その容器の中に収納しうる液体の種類が制限されるという不都合を有している。

本発明は、この不都合を解決することを目的としている。本発明の一態様は、請求項１に記載された密封栓を提供する。さらに、本発明のその他の態様は、請求項２乃至９に規定されている。

本発明の実施形態は、添付図面（特に明記していない限り、横断面である）を参照しつつ、例示として記載されている。

図１は、柄の上に取り付けられた半径方向に拡張可能な本体およびそれを拡張させるための頭部を備えているが、密封キャップがない状態の密封栓を示す。 図２は、適合する密封キャップを示す。 図３は、壁の孔に挿入された密封キャップを示す。 図４は、図３の密封キャップの内部に挿入された拡張可能な本体と共に好適な取り付け工具のノーズ・ジョーによって把持された柄を示す。 図５は、図４のＶ−Ｖ断面を示す。 図６は、図４と同様であるが、孔に挿入され、破壊された柄と共に工具が引き抜かれた後の密封栓を示す。 図７は、密封栓の他の形状を示す。 図８は、密封栓の他の形状を示す。 図９は、密封栓の変形例における外観正面図である。 図１０は、密封栓の変形例における横断面図である。 図１１は、図４と同様であるが、外周縁がないキャップに組み込まれた栓を示す。 図１２は、図４と同様であるが、図７に描かれたあらかじめ組み立てられた栓の取り付け状態を示す。

これらの例の全てに共通である密封栓の部分は、液体または気体用の容器の鋼製の壁１２の孔１１の円形断面を密封するように設計されている。この栓は、円筒形のシェル１３によってもたらされる半径方向に拡張可能な本体を備えている。このシェルは、細長い柄１５を突出させているとはいえ、このシェルの上端からアクセスすることによってのみ半径方向に拡張されうる。この突出部には、円周のねじ山および溝１６が設けられており、それによって、この柄は、図４および６に示す取り付け工具のジョー３４に係合されうる。この柄の隣接部分１７には溝がなく、シェルの孔部１８の内部に伸びている。この隣接部分は、破壊用ネック部２２によって一体化された頭部１９，２１に結合されている。頭部のうち隣接部分１９は、シェルの孔部に位置し、頭部のうち半径方向に拡張された部分２１は、シェルの下側端面２３よりも下に位置している。その部分２１のシェルに隣接する面には、シェルの下側端面２３に当接する軸方向に突出した環状の尾根が形成されている。柄および頭部は鋼で形成され、シェル１３はアルミニウムで形成されている。

ここまでに記載した範囲において、この栓は商標AVSEAL IIの名で商業的に利用可能であり、その構成及び用途、また対応する取り付け工具の構成及び用途は、当業者によく知られている。

この実施形態の密封栓は、ステンレス鋼で形成された円筒形の閉端式密封キャップ２４をさらに備えている。このキャップは、シェル１３がスライドしながら嵌め込まれる直径の内部空洞２５を有しており、その下端２６は塞がれており、上端２７は開いている。上端には、外向きに突出している縁２８が形成されている。この実施形態では、キャップ２４は長さ１４.５ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍである。縁は、およそ０.５ｍｍ半径方向に突出している。

一実施形態によれば、図３、４および５に描かれているように、密封キャップ２４は、初めに壁１２の孔１１に挿入される。キャップは孔１１にスライドしながら嵌め込まれるのに適当な外径であり、図３に示すように縁２８が壁の外面に接触するまで、孔の外側（図３、４および５の上側）から孔に押し込まれる。図３は、また、キャップ２４の長さが壁１２の厚さよりも少しだけ短く、壁の内側を超えて突出することはないことを示している。

この密封栓は、図４および６において符号２９で示されたハイドロニューマティック作動取り付け工具と共に使用され、その工具の機能および使用方法は当業者によく知られている。簡単にいうと、栓の柄１５を受け入れるための孔部３３を有し、端面が平坦な環状の先端片３１を備えている。この先端片は、柄のリブが形成された部分１６を受け入れるために分離可能であり、そのリブと係合されるように先端片に固定され、先端片に対して柄を引き上げることが可能なジョー３４を含む。先端片の下の端面には、キャップ２４の内側に隙間を開けて嵌め込まれ、軸方向に突出する環状の差込部３７が一体的に設けられている。

使用に際して、差込部の端面がシェル１３の上端面１４に接触するまで、柄１６は工具に挿入され、さらに、ジョー３４は、柄と係合するように密着される。次に、工具の先端片の面３２がキャップの上端面の縁２８に接触するまで、この工具は、シェル１３と柄の頭部２１が孔１２中のキャップ２４の内部に挿入されるように移動される。これが図４に示す状態である。次に、この工具は、徐々に力を増加させながら、先端片３１に対してジョー３４を締め付けるように作動される。このことは、柄の頭部２１と差込部３７の端面３２の間にシェル１３を軸方向に圧縮するように頭部２１を引き上げる効果をもたらす。

これによって、シェルは軸方向に収縮され、且つ、半径方向に拡張され、それによって、図６に描かれているように、キャップの隣接部分３０が半径方向の外向きにシェルの壁に接触する。このことは、液体が孔から漏れないように孔を密封すると共に、密封栓を孔に確実に固定するという効果をもたらす。環状の尾根２０は、シェルの下端が半径方向の外側に拡張されないように、シェルに係合する。

工具によって柄に加えられる力を増加させると、柄が破壊用ネック部２２で破壊され、図６に描かれているように、孔にしっかりと固定された密封栓が残る。

第２実施形態によれば、図７に描かれているように、半径方向に拡張可能な本体１３は、密封キャップ２４の内側に予め組み立てられている。組み立てられた栓の取扱いを可能にするために、組み立て後にシェル上に密封キャップの保持を補助するための手段を設けることが好ましい。

例えば、図７に描かれているように、密封キャップを半径方向の内側に変形させることによって、シェル１３よりも上の部分に環状の変形部３８を設けてもよい。あるいは、図８に描かれているように、シェルの上端面近傍に環状の軸方向の窪み３５によって、筒状の栓の上端を局部的に半径方向に拡張させてもよい。

第１実施形態と同様に、予め組み立てられた栓は、取り付け工具と係合され、図１２に描かれているように、その栓は孔１１に挿入される。シェル１３とキャップ２４の軸方向の相対的な位置誤差を許容するために、先端片３１の下端面３２はキャップ２４の縁２８から距離を置いて離れていることがわかるであろう。キャップの縁２８は、工具によって栓に加えられているスラストによって、壁１２の上面または外面に接触するように保持されている。工具を作動させると、第１実施形態について説明したものと同様の方法で栓が取り付けられる。

その他の実施形態を図１１に示す。キャップ２４は、長さ方向の全体に一定の外断面を有しており、外縁は有していない。そのため、キャップを孔の奥深くまで挿入することができる。その位置は、先端片の差込部３７の長さによって支配される。それゆえ、閉端面２６が壁１２の内面とほぼ同一面となるように栓を取り付けることができる。このことは、高速流体を最小の乱流で流すことを可能にする。

キャップと孔の壁との係合をより強くするために、さらに栓を取り外すために必要な力をより高くするために、密封栓の性能をより高くすることができる。図９および１０に描かれた実施形態では、密封キャップ２４の外周面に多数の円周状のリブ３６が形成されている。栓が孔に取り付けられ、リブが孔壁に係合されたときに、上向きの取り外しに対するより大きな抵抗力を発生させるために、図１０の拡大断面に描かれているように、リブは非対称形であることが好ましい。

上記実施形態において、ステンレス鋼のキャップ２４は、硬さＨｖ１５０を有するアニールされたステンレス鋼ＡＩＳＩ３０４級で形成されている。栓のシェル１３は、硬さＨｖ４０を有するアニールされたアルミニウムＡＡ６０６１で形成されている。

上記本発明の各実施形態は、使用に際していくつかの利点を提供することができる。例えば、キャップに耐熱性を持たせることができる。その栓は、食品加工または医療用途に用いることが好ましい。キャップを硬くすることによって、取り扱い時や孔にずれてまたは斜めに挿入されたとしても、栓の外周面の軸方向のひっかき傷を防止することができる。その様なひっかき傷は、液漏れ経路を形成するおそれがある。それは、Avseal IIで使用された鋼製の柄の頭部の腐食を防止する。図９および１０に描かれた外周部にリブが形成されたバージョンは、Avseal IIに比べて、より確実に柔らかい素材に係合させることができる。もしも、栓が取り付けられる孔が、例えばわずかに卵型あるいは先が細くなっているなど、正確な円筒形でない場合であっても、場合によっては耐漏液性を改良することができる。

本発明は上記実施形態の詳細に限定されるものではない。例えば、キャップは、チタンや硬い銅合金等、その他の好適な材料で形成されていてもよい。シェルは、柔らかい銅やその他の柔らかいまたは延性を有する材料で形成されていてもよい。

Claims (9)

1. 壁の一方からのみアクセスされることによって孔に挿入される、壁の孔を塞ぐための密封栓であって、
   その一端からのみアクセスされることによって半径方向に拡張されうる半径方向に拡張可能な本体と、
   耐液体性を有する材料で形成され、前記拡張可能な本体の他端を塞ぎ、前記本体の長さ方向の外周に沿って拡張する密封キャップを備え、
   前記密封キャップのうち少なくとも前記孔の壁に隣接する部分が、拡張して壁に係合されるように前記密封栓が孔に挿入され、半径方向に拡張されたときに、前記密封キャップは、前記キャップの外側からのアクセスに対して前記栓の本体を密封しつつ、前記孔に固定されていることを特徴とする密封栓。
2. 前記密封栓は、初めに前記密封キャップが前記孔に挿入され、次に前記栓の本体が前記密封キャップの内部に挿入されることによって組み立てられることを特徴とする、上記のように孔に挿入された請求項１に記載の密封栓。
3. 前記密封栓は、前記密封栓が前記孔に挿入されることなく、または挿入される前に、前記栓の本体が前記密封キャップの内部に挿入されることによって組み立てられることを特徴とする請求項１に記載の密封栓。
4. 組み立て後に、前記密封キャップを前記栓の本体上に保持するのを補助するための保持・補助手段を含むことを特徴とする請求項３に記載の密封栓。
5. 前記保持・補助手段は、前記密封キャップを前記栓の本体に係合させるための半径方向内側への変形部を備えていることを特徴とする請求項４に記載の密封栓。
6. 前記保持・補助手段は、前記栓の本体のアクセス可能な端面の軸方向の窪みによって引き起こされ、前記密封キャップと係合される前記栓の本体の局部的な半径方向の拡張部を備えていることを特徴とする請求項４に記載の密封栓。
7. 前記密封キャップのうち前記栓の本体に沿って拡張された部分には、半径方向に外側に突出した縁またはフランジが設けられており、それによって前記孔への前記密封キャップの挿入深さを制限することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の密封栓。
8. 前記キャップは、その長さ方向の全体にわたって一定の外径断面を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の密封栓。
9. 前記密封キャップには、少なくとも１つの外周の円周状の突部が形成されており、それによって前記キャップと前記孔の壁との係合および／または密封を強化することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の密封栓。

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