JPH0419439B2

JPH0419439B2 -

Info

Publication number: JPH0419439B2
Application number: JP61082401A
Authority: JP
Inventors: Jei Murasukii Warutaa
Original assignee: SEKUSUTON KYAN CO Inc
Current assignee: SEKUSUTON KYAN CO Inc
Priority date: 1985-04-11
Filing date: 1986-04-11
Publication date: 1992-03-30
Also published as: EP0198664A2; EP0198664B1; BR8601627A; EP0198664A3; US4580690A; ATE54284T1; DE3672373D1; CA1259932A; JPS61236999A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は内部が加圧されている容器の圧力除去
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

液体、気体、固体およびそれらの混合されたも
のを含む各種の流体を詰め、かつ取出すために加
圧された流体容器が広く使用されている。正常な
使用状態の下においては、それらの容器は全く満
足できるものである。しかし、不適切な使用、加
熱またはその他の理由により、その容器の内圧が
異常に高くなると、容器が破裂することがある。
過去28年間にわたつて、容器構造に各種の圧力除
去装置を組み込むことにより、その問題を解決し
ようという努力がされてきた。それら従来開発さ
れてきた圧力除去装置のいくつかの例が次の米国
特許明細書に開示されている。すなわち、第
2795350号、第3292826号、第3512685号、第
3622051号、第3724727号、第3786967号、第
3815534号、第3826412号、第3831822号、第
4003505号、第4347942号、第4416388号、第
4433791号である。それら従来の圧力除去装置に
おいては、容器の一部にくぼみ線をつけてその部
分を薄くし、容器の内圧が過大になつた時にその
部分を破裂させることにより圧力除去穴を設ける
ようになつている。

他の種類の圧力除去装置が次の米国特許明細書
に開示されている。すなわち、第2951614号、第
3356257号、第3515308号、第3759414号、第
4158422号である。

それらの圧力除去装置のうち、米国特許第
3786967号および第4433791号明細書に開示されて
いる装置はある程度大規模に実用化されてきた。
しかし、それらの装置は、商業上の需要を満すの
に必要なほど大量に製作することは困難であり、
かつ費用がかかる。問題は、容器の圧力除去タブ
またはリムを囲む線に沿つて、指定されたコイン
（coin）深さを維持する必要があることから生ず
るものである。このことは、米国特許第4433791
号明細書に開示されている圧力除去装置の場合に
とくにそうであつて、たとえば、厚さが約0.381
mm（0.015インチ）の鋼板から圧力除去装置を製
作する場合に、約14.8〜17.6Kg／cm²（約210〜
250psi）（ゲージ圧）という圧力範囲内で圧力を
除去させるためには、コイン深さを約0.0381〜
0.0635mm（約0.0015〜0.0025インチ）という極め
て狭い範囲に保たなければならない。コイン深さ
が浅いと、除去圧力が許容できないほど高くなる
から、容器の底が吹きとばされる危険がある。一
方、コイン深さが深すぎると、所定の圧力より低
い圧力で圧力除去が起きることがあることに加え
て、コイニング加工された線の底に残つている比
較的薄い膜に微細な割れ目が生ずることを助長す
ることになる。それらの微細な割れ目は製作時に
常に検出できるわけではない。それらの微細な割
れ目は、容器に加圧製品が詰められた後で生ずる
ことがあり、それにより内容物が漏れて経済的な
損失をこうむることがある。

したがつて、工具の摩耗を補償するために製作
装置を適切に調節し、場合によつては摩耗した工
具を交換するために、製作過程を特に慎重に監視
しなければならない。そのためには製品の標本抽
出および検査を頻繁に行う必要があるが、そのた
めに製作費用が大幅に上昇することになる。

〔発明の概要〕

本発明の目的は、スコアリング（scoring）ま
たはコイニングされた線が全くなく、それにより
従来の圧力除去装置に附随する上記製作問題の多
くを解消する、極めて効果的な改良した圧力除去
装置を得ることである。

本発明の圧力除去装置は、容器の表面の一部を
構成するように形成されるもので、表面から容器
の内側にへこんだ凹面状の環状外部領域を有し、
その環状外部領域の中央部分にはその領域から中
間領域を介してさらに内側に突出して形成させた
平面状の中央領域を設けている。これらの各領域
にはスコアリングまたはコインニングされた線は
設けない。また穴なども一切設けない。これらは
金属板から絞りによつて形成され、その絞り加工
のときに各領域は厚さが異なるようにされる。上
記外部領域と中間領域との間には、絞り加工時の
ひずみ硬化によつて外部領域の厚さ、硬さおよび
強度と比べてそれぞれ薄く、硬く、かつ強くなつ
た第１の円形線が形成される。本発明はさらに前
記中間領域に上記第１の円形線と同心的に同様の
第２の円形線を形成させてある。なお、上記強度
とは引つ張り強度である。

上記した本圧力除去装置は、容器の内部圧力が
異常に高くなつたときに内側に突出していたもの
が容器の外側に反り返るものであつて、その際に
第１の円形線の少なくとも１箇所、好ましくは多
数の箇所に破砕を生じる構造である。この破砕箇
所から容器内のものが放出される。

上記圧力除去装置の外側への反り返りは、まず
外部領域に部分的に反転する箇所が生じ、その反
転箇所が次第に広がり、隣り合う反転部の境界、
すなわち隆起線が合わさり、その隆起線が中央領
域の中心から放射状に向くまで広がる。そしてそ
の半径方向に向いた隆起線が第１の円形線に交差
した場所で破砕が起こる。第２の円形線は隆起線
が円形の中央領域に入ることを阻止する障壁とし
て機能する。

後で説明する好適な実施例においては、環状の
中間領域の相互にずれている内側および外側の環
状部を接合する肩部に第２の円形線は形成され
る。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明を詳しく説明す
る。

まず第１図〜第３図を参照する。それらの図に
は、加工された流体製品を詰め、それから取出す
ために通常用いられているような種類の容器が参
照符号１０で示されている。この容器１０は円筒
形の側壁１２を有する。通常のふた、取出し装置
等（図示せず）を受けるための細くされたネツク
部１４が側壁１２の一端に設けられる。この容器
の他端部は本発明の圧力除去装置１６により閉じ
られる。

この圧力除去装置には穴がなく、それの周縁部
は、たとえば、参照符号１８で示されている二重
継目連結部のような任意の通常の手段により、容
器１０の側壁１２に連結されるようになつてい
る。圧力除去装置１６は、二重継目連結部１８を
形成する成形された周縁部により囲まれた凹面状
の環状外部領域２０を有する。この環状外部領域
２０は、環状中間領域２２により、内側に突き出
ている円形中央領域２４に一体に接合される。そ
れらの領域２０，２２および２４にはスコアリン
グまたはコイニングにより生じた弱くされた部分
は全くない。この明細書で使用する「スコアリン
グ」および「コイニング」という用語は、通常は
密閉型圧搾加工を指すものであつて、加工物の全
面を囲んで常温で通常行うことにより、加工物表
面に型が明確に核印されるようにする加工技術で
ある。この圧力除去装置は金属素材を絞り加工し
て作るために、その加工作業を唯一の原因として
領域２０，２２および２４の厚さが異なり、かつ
その絞り加工に伴つて生ずる不均一なひずみ硬化
のために硬さも異なる。この明細書で使用する
「ひずみ硬化」という用語は、再結晶化温度範囲
よりはるかに低い温度における塑性変形によりひ
き起こされる硬さと強度の増大として定義され
る。圧延された厚さが約0.381mm（0.015インチ）
であるスズめつき鋼板Ｔ４材から絞り加工された
典型的な圧力除去装置の場合について、硬さおよ
び厚さの変化を第４図にグラフで示す。

環状の外側領域２０は、ひずみ硬化された材料
の第１の円形線２６で環状の中間領域２２に連な
る。そのひずみ硬化された材料の厚さ、硬さおよ
び強さは、環状の外側領域２０の厚さより薄く、
硬さより硬く、強さより強い。したがつて、第４
図に示されている典型的な例においては、円形線
２６における材料の厚さは約0.342mm（0.0135イ
ンチ）と、環状外側領域２０の材料の最低厚さよ
り薄く、30−Ｔロツクウエル硬さは75.5と、環状
外側領域２０における材料の最大硬さより硬いこ
とがわかるであろう。環状の中間領域２２はひず
み硬化された材料の第２の円形線を有する。その
第２の円形線の材料の厚さ、硬さおよび強さは、
第１の円形線２６における材料の厚さより薄く、
硬さより硬く、強さより強い。したがつて、第２
の円形線２８における材料の厚さは約0.318mm
（0.0125インチ）と最も薄く、30−Ｔロツクウエ
ル硬さは79と最も硬い。第１の円形線２６は、環
状外側領域２０と中間領域２２との境界部に形成
されら肩部にあり、第２の円形線２８は角度を互
いにずらして形成された２つの環状領域２２ａ，
２２ｂの境界部に形成された肩部にある。円形の
中央領域２４は環状外部領域２０と中間領域２２
よりも内側に配置され、かつほぼ平らである。

この圧力除去装置が容器の内容物の過大圧力に
対してどのように反応するかが第５Ａ図、第５Ｂ
図、第６Ａ図、第６Ｂ図、第６Ｃ図、第７Ａ図お
よび第７Ｂ図に逐次示されている。まず第５Ａ図
および第５Ｂ図を参照する。過大圧に対する最初
の反応は、環状の外側領域２０に生ずる多数の小
さい反りすなわち反転部３０より成ることがわか
るであろう。それらの反転部３０は、半径方向の
隆起線３２に沿つてそれらの反転部が出会うま
で、円周方向に急速に拡がる。

第６Ａ図、６Ｂ図および６Ｃ図に示すように、
容器内部の圧力が上昇を続けると、反転部３０の
大きさおよび深さも増して、半径方向の隆起線３
２を一層高くし、最終的には第１の円形線２６を
半径方向内側に横切つて、中間領域２２の中まで
延長させる。環状の外側領域２０の外方の部分に
曲率半径が僅かに小さい部分を設けることによ
り、最初は反転部３０を二重継目連結部１８から
分離させることが好ましい。半径方向に延長を続
ける隆起線３２は、硬くて強い第２の円形線２８
の部分により阻止される。そのために円形の中央
領域２４はほぼそのままに保たれる。

この段階においては、第１の円形線２６を横切
つて延長する半径方向隆起線３２の結果として、
隆起線３２と第１の円形線２６との多くの交差点
における材料は、一層高い硬さレベルまで２回目
のひずみ硬化を受けたことになる。

次に第７Ａ図および第７Ｂ図を参照して、容器
の内圧が上昇を続けると、円形の中央領域２４と
環状の中間領域２２が、環状の外側領域２０の残
りの部分とともに外方へ反りを生じさせる。その
ために隆起線３２が逆に曲げられて、第１の円形
線２６と交差している場所における材料が３回目
のひずみ硬化を受ける。この３回目のひずみ硬化
は最終的には材料の降伏強さをこえるから、第１
の円形線２６に沿つて個々の破砕部３４を生ず
る。それらの破砕部は、隆起線３２に沿う軸と、
第２の円形線２６に沿う軸との２本の交差する軸
に沿つて生ずる。それらの破砕部の面積は、容器
の加圧されている内容物を制御しつつ、かつ二重
継目連結部１８の完全な状態を危うくする圧力に
より十分に低い圧力で放出させるのに十分であ
る。

以上の説明から、ひずみ硬化された２本の円形
線２６，２８の部分は、容器内部の過大圧力に応
じて、圧力除去装置の残りの部分と協働して、ス
コアリングまたはコイニングにより形成された刻
み目に頼ることなしに、個々の放出破砕部を生ず
ることが当業者にはわかるであろう。第１の円形
線２６の部分の材料は、この圧力除去装置の最初
の絞り加工の時に１回目のひずみ硬化を受け、半
径方向の隆起線３２が第１の円形線２６を横切つ
て延びる時に２回目のひずみ硬化を受ける。隆起
線３２の延長は強い第２のひずみ硬化された第２
の円形線２８の部分の材料により阻止される。そ
れから、完全な反りにより隆起線は反転させら
れ、その反転に伴い、隆起線３２の第１の円形線
２６の交差する部分の材料が３回目のひずみ硬化
を受ける。ひずみ硬化が材料の降伏強をこえるの
はその段階であり、その結果として個々の破砕部
３４が生ずる。

本発明の圧力除去装置は容器の底の一部として
使用することに限定されるものではない。たとえ
ば、第８図に示すように、溶接部４０などにより
接合される２つの半分部分３８ａ，３８ｂを有す
る種類の容器の側壁の部分として、この圧力除去
装置１６を一体に絞り加工できる。

あるいは、この圧力除去装置をワンピース容器
に組込むことができ、かつ鋼以外の金属たとえば
アルミニウを絞つてこの圧力除去装置を製作する
こともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の圧力除去装置を含む容器の底
部の斜視図、第２図は第１図に示す容器の拡大部
分底面図、第３図は第２図の３−３線に沿う断面
図、第４図は本発明の圧力除去装置の典型的な実
施例における横断面に沿う材料の厚さおよび硬さ
の変化を示すグラフ、第５Ａ図，第６Ａ図および
第７Ａ図は本発明の圧力除去装置が容器内部の過
大圧に対してどのように反応するかを示す底面
図、第５Ｂ図，第６Ｂ図および第７Ｂ図は第５Ａ
図，第６Ａ図および第７Ａ図の５Ｂ−５Ｂ線、６
Ｂ−６Ｂ線および７Ｂ−７Ｂ線にそれぞれ沿う断
面図、第６Ｃ図は第６Ａ図の６Ｃ−６Ｃ線に沿う
断面図、第８図は容器の側壁の一体部分を形成す
る本発明の圧力除去装置を有する別の種類の容器
の斜視図である。１６…圧力除去装置、２０…環状外側領域、２
２…中間領域、２４…円形中央領域、２６…第１
の円形線、２８…第２の円形線。

Claims

【特許請求の範囲】１容器の表面の一部を構成するもので、その表
面から容器の内側に部分的にへこんだ凹面状の環
状外部領域を有し、その環状外部領域の中央部分
にはその領域から中間領域を介してさらに容器の
内側に突出している平面状の中央領域を設け、上
記各領域は金属板からの絞り加工によつて厚さが
異なるように成形され、上記環状外部領域と環状
中間領域との間には、外部領域のその付近の厚
さ、硬さおよび強度と比べてそれぞれ薄く、硬
く、かつ強くひずみ硬化された第１の円形線が形
成され、かつ、前記中間領域に上記第１の円形線
と同心的に第１の円形線と比べて厚さ、硬さおよ
び強度がそれぞれ薄く、硬く、かつ強くひずみ硬
化された第２の円形線を形成させた構造とし、か
つ、容器内の圧力が異常に上昇したときに容器の
外側に反り返り、その反り返り時に前記第１の円
形線に沿つて少なくとも１箇所で破砕が生じ、そ
の破砕箇所から容器内の圧力を逃がす構造とした
ことを特徴とする内部が加圧されている容器の圧
力除去装置。２前記圧力除去装置の反り返りが環状外部領域
内で生じる複数の反転から広がるものであり、そ
の反転の広がりで互いに隣り合うもの同士の境目
で形成される隆起が前記第１の円形線と交差する
箇所で破砕が生じる特許請求の範囲第１項記載の
容器の圧力除去装置。３前記第２の円形線の硬さおよび強さが前記隆
起が前記中央領域に達するのを妨げるに十分であ
る特許請求の範囲第２項記載の圧力除去装置。４前記第２の円形線が前記環状中間領域内で相
互に傾斜角度をずらして形成させた２つの環状領
域の境界に形成された特許請求の範囲第１項記載
の圧力除去装置。５円筒形の側壁を有し、内部が加圧されている
容器の圧力除去装置において、その装置が周辺部
を前記円筒形容器の一端に固定されるものであつ
て、金属板から絞り加工で、厚さを薄くするとと
もにひずみ硬化されて形成された同心的に配置さ
れた内部及び外部の２つの円形線に囲まれて、容
器内側に突出させられた中央領域を有する形状に
形成されたもので、容器内の圧力が異常に高くな
つたときに容器内側に突出させられた前記中央領
域が反り返り、その反り返り時に前記内部円形線
から放射方向で前記外部円形線方向に向いて配置
されるとともに前記外部円形線に沿つた複数の離
れた箇所に、容器内のものが逃げる破裂を形成さ
せる構造であることを特徴とする内部が加圧され
る容器の圧力除去装置。６円筒形の側壁を有し、内部が加圧されている
容器の圧力除去装置において、その装置が周辺部
を前記容器の一端に固定されるものであつて、金
属板から絞り加工で、円形の中央領域へ環状中間
領域を介して一体に連結された凹面状の環状外部
領域を有し、この環状外部領域と環状中間領域と
接合部に１つの円形の第１肩部を形成させ、この
肩部と前記中央領域との間に少なくとも１つの円
形の第２肩部を形成させ、これらの肩部は第１か
ら第２肩部へ順次薄くなり、かつ加工硬化がより
硬くなるように成形し、容器内の圧力が異常に高
くなつたときに容器内側に突出させられた前記中
央領域が反り返り、その反り返り時に前記円形の
第２肩部から放射方向で前記第１肩部方向に向い
て配置されるとともに前記円形の第１肩部に沿つ
た複数の離れた箇所に、容器内の物が逃げる破裂
を形成させることを特徴とする内部が加圧される
容器の圧力除去装置。