JP2021512263A - 液体容器用栓機構 - Google Patents

Abstract

液体容器（１５）用、特に液体の輸送及び貯留用容器の流出ネック（１４）又は流出口に接続するための栓機構（１０）は、流出管（１８）の流動断面（１７）を開閉するための弁体（１６）が弁軸（２４）によって回動可能に設けられた弁ハウジング（１１）を有している。弁体（１６）は、弁体（１６）の遮断位置において、弁体（１６）と流出管（１８）の内壁との間に形成された弁隙間が径方向シール面で封止されるように、弁体（１６）の周縁部（２９）に少なくとも部分的に設けられた弁シール（１９）を有する。遮断するために液体容積部分に面する弁体（１６）の少なくとも一つの内側（２０）は、該内側（２０）に設けられる液体接触面（３２）が弁シール（１９）によって形成されるように、弁シール（１９）によって覆われている。【選択図】図１

Description

本発明は、液体容器用、特に液体の輸送及び貯留用容器の流出ネック又は流出口に接続するための栓機構に関し、該栓機構は、流出管の流動断面を開閉するための弁体が弁軸によって回動可能に設けられた弁ハウジングを有し、前記弁体は、該弁体の遮断位置において、弁体と流出管の内壁との間に形成された弁隙間が径方向シール面で封止されるように、弁体の周縁部に少なくとも部分的に設けられた弁シールを有する。

弁体は、流動断面を確実に封止するために、また、弁軸を経由して弁体に与えられるトルクを変形することなく確実に伝達するために、十分な硬さを必要とする。そのため、弁シールが封止面から位置ずれし、その結果、弁隙間を確実に封止することができなくなる可能性がある。これに対して、弁シールは、隙間なく流出管の内壁に確実に嵌まって封止できる程度に十分に柔軟であることが必要である。

さらに、従来の栓機構では、弁体と弁シールとの両方が、遮断位置において液体と恒久的に接触するように晒されているため、液体に対して十分な耐薬品性を有することが必要である。

したがって、従来の栓機構では、弁体が、弁体としての機能を確実に発揮するのに必要な剛性を有するだけでなく、液体との恒久的な接触に対して十分な耐薬品性を有する材料から形成されることが必要である。

そのため、従来の栓機構で必要とされる弁体の材料特性の対応する組み合わせによって、材料の潜在的な選択が元々制限されている。

本発明は、材料の耐薬品性について特定の条件を設けることなく、機械的特性に関して主に弁体に用いられる材料を最適化することができるように、材料の耐薬品性に関係なく弁体の材料を選択することを可能にする栓機構を提案するという目的に基づいている。

この目的を達成するために、本発明による栓機構は、請求項１の特徴を備えている。

本発明によると、遮断するために液体容積部分に面する弁体の少なくとも一つの内側は、該内側に設けられた液体接触面が弁シールによって形成されるように、弁シールによって覆われる。

したがって、本発明による栓機構の設計は、遮断位置において弁体と液体との接触を防ぎ、それによって、特定の耐薬品性とは関係なく機械的特性に関して弁体を最適化することができる。

この目的のために、前記内側に配置された液体接触面は、弁シールによって形成され、それによって、弁体の内側の表面が、流出管に対して弁体を確実に封止するために用いられる材料と同じ材料、つまり弁体シールの材料で形成される。

したがって、例えば弁シールを製造するのに用いられるポリプロピレンを同時に弁体の内側に配置することができる。そのため、弁シールの材料により、弁体の内側が液体と直接接触するのを防止できる。したがって、弁体を製造するための材料を選択する際に、材料の特定の耐薬品性に関係なく、主に弁体の所望の剛性を得ることを可能にする材料を用いることが可能になる。このように、例えば弁体を製造するのに使用される材料が、ポリプロピレン等のガラス繊維成分を含有する繊維補強されたプラスチック材料の場合、少なくとも弁体の内側において弁体の表面が、弁シール又は弁シールに用いる材料によって液体との直接的な接触から遮断されているため、輸送及び貯留用容器に頻繁に流入する特定の液体に対して耐薬品性を持たないガラス繊維が、露出した状態で弁体の表面に配置されても、実際には致命的ではないことが証明されている。

好ましくは、弁シールは、封止接触面において弁体に物理的に結合されている。そのため、弁体と弁シールとの間に液体が入りうる隙間が形成されるのを確実に防ぐことができる。さらに、それによって一回の射出成形工程で弁体を弁シールと同時に製造することが可能になる。

その結果、栓機構のこのように有利な設計では、弁体から独立して弁シールを設ける必要がないため、栓機構の製造に必要な個々の部材の数を減らすことも可能になる。

物理的結合を実現するために、弁体の封止接触面に径方向シール面から突出する複数の軸方向突起を設ける場合、より広い接触面積を実現することができ、弁体への弁シールの粘着性を特に向上することができる。

好ましくは、弁体の封止接触面は、径方向のオフセットを含まない。そのため、射出成形工程において弁シールが設けられた弁体を製造する際に、弁体の成形にスライド金型が設けられた成形ツールを用いる必要がない。

さらに、弁体の周縁部に位置する封止縁部の軸方向端面を有する弁シールが、弁体の内側と反対側の弁体の外側と実質的に面一になるように配置されている場合、二段階射出成形工程で弁シールが設けられた弁体を製造するには、弁体の製造に必要な成形ツールの２つの金型部分のうちの一方を交換するだけでよく、製造中に弁体を同じ金型部分にとどめておくことが可能になる。

したがって、弁体を弁シールと組み合わせる前に弁体を金型部分から取り外し、弁シールを弁体に押し出す前に弁体を新しい金型部分に挿入するために、従来必要であった金型からの除去工程が不要になる。

遮断位置における液体の輸送及び貯留用容器の流出ネックに配置された栓機構を示す図である。 流出ネックと組み合わせて図１に図示され、図１に示す液体容器とは独立した栓機構を示す図である。 図１で遮断位置が図示された栓機構の開位置を示す図である。 図１から図３に示す栓機構の弁体を示す斜視図であって、弁体の外側を上から見た図である。 図４に示す弁体において、上から弁体の内側を上から見た図である。 図４及び図５に示す弁体を上から見た図である。 図６に示す弁体のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 二段階射出成形工程における、弁シールが設けられた弁体の製造における連続した２つの段階の第１の段階を示す図である。 二段階射出成形工程における、弁シールが設けられた弁体の製造における連続した２つの段階の第２の段階を示す図である。

栓機構の好ましい実施形態を、図面を参照しながら以下に詳しく説明する。

図１は、流入端１２で連結ナット１３を用いて液体容器１５に配置された流出ネック（Auslaufstutzen）１４に連結された弁ハウジング（Armaturengehaeuse）１１を備えた栓機構（Entnahmearmatur）１０を示す。図１では、液体容器１５における弁接続領域のみを示す。図１に示すタイプの液体容器１５は、例えば、中間バルク容器（Intermediate Bulk Containers）の一部品としてブロー成形工程で製造される容器であり、パレット上に配置されたグリッドケージ内に内部容器として配置されるものである。

特に図２に示すように、図示された例示的な実施形態の場合、栓機構１０は、液体容器１５とは独立して形成された流出ネック１４と組み合わせて液体容器１５と接続するために、溶着ネックとして形成された流出ネック１４の接続用フランジ１６と、液体容器１５に形成された流出口の開口縁部との溶融接続を用いて、液体容器１５に接続するために結合可能な取付ユニットとして形成されている。なお、図１では、開口縁部は、液体容器１５に対して詳細に図示していない。

図１及び図２は、遮断位置にある栓機構１０を示しており、遮断位置では、弁体１６は、弁体１６と流出管１８との間に形成された弁隙間が弁体１６に形成される弁シール１９によって径方向シール面で封止されるように、弁ハウジング１１によって形成される流出管１８の流動断面１７に配置される。

弁体１６は、液体容器１５内に収容された液体容積部分に面する内側２０と、弁体１６の内側２０と反対側にあり、スクリューキャップ２１によって閉じられる流出口２２に面する外側２３とを有する。

弁体１６を作動させるために、弁体１６は、外側２３において軸受け２５内の弁軸２４に回転可能に取り付けられている。その結果、弁軸２４が、弁ハウジング１１から引き出された軸端部に連結されたハンドル２７によって回転すると、弁体１６は、図１及び図２に示す遮断位置から図３に示す開位置へ回動することができる。

図４〜図７では、弁シール１９が設けられた弁体１６が、個別の部材として図示されている。特に、図５及び図７では、弁体１６は、内側２０に、弁体の周縁部２９で周方向に形成された縁部隆起部３０と補強領域構造３１とが設けられ、外側２３に、軸受け２５が設けられている。これまで説明した弁体１６の設計によって弁体の剛性を高くできるという事実とは別に、弁体１６は、特有の弁体形状により、実質的に均一な壁厚を有する弁体断面２８を備えており、射出成形工程における弁体１６の製造に有利である。

特に図７に示すように、弁体１６には、弁シール１９が弁体１６の周縁部２９において周方向に延びるだけでなく、内側２０に位置する液体接触面３２が弁シール１９によって形成されるように、弁シール１９が設けられている。

好ましくは、弁体１６は、図８及び図９に模式的に示す二段階射出成形工程において弁シール１９と共に製造され、それによって二段階射出成形工程において弁シール１９が設けられた弁体１６を製造することが可能になる。

まず、弁体１６を製造するために、下側金型部分３４と上側金型部分３５とを有する成形ツール３３を使用し、弁体１６を製造するために本件で用いるガラス繊維成分を含むポリプロピレンからなるプラスチックを、上側金型部分３５を介して注入し、同時に弁体１６の内側の形状を形成する。図９に示す次の製造工程を実行するために、弁体１６を下側金型部分３４に残し、上側金型部分３５を、前回用いた上側金型部分３５から位置がずれた空洞を有する別の上側金型部分３６に交換する。本件では、栓機構１０を液体で満たした液体容器１５に接続したときに、露出して液体に接触する液体接触面３２が弁シール１９によって形成されるようにポリプロピレンからなるプラスチックを注入することにより、弁体１６の封止接触面３７に弁シール１９を形成可能にする。

図８及び図９から分かるように、封止接触面３７は、径方向のオフセットを有していない。そのため、図８に示す射出成形工程の第１の段階で弁体１６が製造された後、上側金型部分３５を下側金型部分３４から取り外すことができ、弁体１６が下側金型部分３４内の位置にとどまる。

図９に示すように、第２の工程において金型部分３６の空洞で形成された弁シール１９は、封止縁部３９に軸方向端面３８を有し、軸方向端面３６は、弁体１６の周縁部２９に、弁体の外側２３と実質的に面一になるように、言い換えれば、肩部が形成されないように配置される。その結果、弁シール１９が下側金型部分３４内に軸方向に突き出すことなく、弁体１６の周縁部２９が弁シール１９で実質的に完全に覆われる。したがって、弁シール１９が設けられた弁体１６を上側金型部分３６から取り外す前に、下側金型部分を容易に取り外すことができる。

Claims (5)

1. 液体容器（１５）用、特に液体の輸送及び貯留用容器の流出ネック（１４）又は流出口に接続するための栓機構（１０）であって、
   流出管（１８）の流動断面（１７）を開閉するための弁体（１６）が弁軸（２４）によって回動可能に設けられた弁ハウジング（１１）を有し、
   前記弁体（１６）が、前記弁体（１６）の遮断位置において、前記弁体（１６）と前記流出管（１８）の内壁との間に形成された弁隙間が径方向シール面で封止されるように、前記弁体（１６）の周縁部（２９）に少なくとも部分的に設けられた弁シール（１９）を有する栓機構において、
   遮断するために液体容積部分に面する前記弁体（１６）の少なくとも一つの内側（２０）は、該内側（２０）に設けられる液体接触面（３２）が前記弁シール（１９）によって形成されるように、前記弁シール（１９）によって覆われている
   ことを特徴とする栓機構。
2. 請求項１に記載の栓機構において、
   前記弁シール（１９）は、前記弁体（１６）の封止接触面（３７）において前記弁体（１６）と実質的に結合している
   ことを特徴とする栓機構。
3. 請求項２に記載の栓機構において、
   前記弁体（１６）の前記封止接触面（３７）には、径方向シール面から突出する複数の軸方向突起が設けられている
   ことを特徴とする栓機構。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の栓機構において、
   前記弁体（１６）の前記封止接触面（３７）は、径方向のオフセットを含まない
   ことを特徴とする栓機構。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の栓機構において、
   前記弁シール（１９）は、前記弁体（１６）の前記内側（２０）と反対側の前記弁体（１６）の外側（２３）と実質的に面一になるように配置された、前記弁体の周縁部（２９）に位置する封止縁部（３９）の軸方向端面（３８）を有している
   ことを特徴とする栓機構。

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