NO327273B1 - Lukkeplugg - Google Patents

Description

Oppfinnelsen er rettet mot en forbedret containerlukkeplugg og mer spesielt en gjenget plugg som har et unikt pakningsholdetrekk.

Innen containershippingindustrien er det mest kjent å lage tønner, spann og tilsvarende med én eller flere tømmings- og/eller fyllingsåpninger. Slike åpninger har en indre spiralformet skruegjenge hvilken går over i et ugj enget pakningstetningsområde. En utvendig gjenget lukkeplugg som bærer en ringformet tetningspakning gjenges i inngrep med åpningen. Ved tilstramming av pluggen er pluggens pakning trukket nedover tett mot det ugjengede pakningstetningsområdet for å tilveiebringe en effektiv tetning av containeren. Selv om noen millioner av tønner og andre containere har blitt tettet på denne måten, oppstår det noen ganger et problem som den foreliggende oppfinnelse vedrører. Dette problemet har ikke bare å gjøre med tetningen, men også med utskruinger av pluggen fra containeråpningen. Et kritisk samvirke eksisterer mellom pluggen og pakningen på den ene side og integreringen av containeråpningens gjenger inn i åpningens pakningsseteområde på den annen side. Denne integreringen gjøres på en slik måte at i praksis ved å påføre det nødvendige torsjonsmomentet for å tette pluggen i containeråpningen, blir pluggens pakning kilt mot utfasingen av åpningens interne gjenge. Når pluggen deretter skrus ut skjer det altfor ofte at denne pakningskilevirkningen mot åpningsgj engen griper pluggpakningen tett. Når utskruingshandlingen fortsetter følger en skjærvirkning. Mest merkbart når pluggen forflyttes ut av åpningen, kan pakningen være fanget igjen av den indre åpningens gjenge slik at pakningen blir trukket av dens pakningsseteposisjon på pluggen. Fortsatt rotasjon av pluggen blir veldig vanskelig siden pakningen kiler seg fast mellom de sammenpassende gjengene. Dessuten, blir pakningen i seg selv betydelig ødelagt på grunn av denne skjærende virkningen hvilket ytterligere reduserer nytten av lukkeren.

Et annet negativt trekk av denne pakningsgripetilstanden er tendensen til at pakningen legger seg i sløyfe ut av dens pakningssete under vridning av pluggen. Dette problemet hender når pluggpakningens bevegelse rundt det ugjengede pakningssetet av åpningen blir forhindret, noe som forårsaker pakningen til å bunte seg sammen og danne en sløyfe som strekker seg frem fra kanten av åpningen. En måte en slik forhindring kan inntreffe på, er når pluggpakningen igjen blir fanget av åpningens utfasing av gjengen siden pluggen nå beveger seg inn i åpningen. Den resulterende "utsløyfings" tilstanden vil nesten sikkert danne en lekkasjelinje og meget sannsynlig forårsake seriøs ødeleggelse av pakningen. Fellestrekket mellom disse "gripe" og "sløyfe" problemene er, selvsagt, muligheten til å holde pluggpakningen på plass på pluggpakningssetet hvor den hører til og dermed forhindre den fra å bli dratt inn på det gjengede overgangspartiet.

Tidligere kjent teknikk har vist til det generelle ønske om å tilveiebringe positive mekaniske holdeanordninger for å holde pluggpakningen på plass. F.eks., US patent 5 211 304 til Stolzman beskriver en pluggkonstruksjon hvor pakningen holdes fast på den underliggende overflate av pluggkanten ved et mekanisk samlåsingssystem. Imidlertid, plasserer dette systemet pakningen radielt utover i forhold til pluggjengen og har ikke noe forhold i det hele tatt til en type av paknings "gripe" eller "sløyfe" problem. Et annet kjent teknikkeksempel er funnet i US patent 2 906 429 til Marchyn hvilket gjenkjenner "sløyfe" problemet, men mislykkes i å tilveiebringe en fullstendig tilfredsstillende løsning. I dette patentet har pluggen en spesiell gjengeformasjon hvor gjengen avgrenser pakningssetet. Spesielt har pluggen en sviktende gjenge som fortsetter rundt den nedre kant av pakningssetet og fungerer som en delvis barriere over den vanlige pluggj engen. Denne modifiserte gjengekonstruksjonen, tilveiebringer imidlertid ikke god nok beskyttelse mot "gripe" fenomenet som vil ses klart av det som følger.

En hensikt med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en lukkeplugg som unngår problemet med at tetningspakningen griper og sløyfer seg. En ytterligere hensikt for én utførelse av den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en lukkeplugg som passer en rekke containeråpninger.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse, er en lukkeplugg dannet med en sylindrisk sidevegg som har en ytre spiralformet skruegjenge, en i omkretsretningen forstørret pluggkant, et ringformet pluggpakningssete rett under pluggkanten og en kontinuerlig, i omkretsretning, radielt utoverstrekkende pakningsholdeleppe under pluggpakningssetet, hvori

pakningssetet er utsvinget radielt utover og oppover fra pakningsholdeleppens indre rot for å møte pluggkanten.

I henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse, har pakningssetet en frustokonisk form.

I henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse, er en fleksibel tetningspakning strukket på pakningssetet og danner den samme formen som pakningssetet. Den fleksible tetningspakningen kan anta pakningssetets frustokoniske form.

Også i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse er en lukkeplugg i henhold til foreliggende oppfinnelse kombinert med en åpning i en containervegg med en hylse. Hylsen har en sylindrisk vegg med en indre spiralformet skruegjenge og et glatt pakningstetningsområde som strekker seg oppover. Den fleksible tetningspakningen er i det vesentligste radielt komprimert mellom pakningstetningsområdet og pluggpakningssetet og ligger i nærheten av hylsens spiralformede skruegjenge.

En lukkeplugg i henhold til den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en lenge etterlengtet løsning til det ovenfor nevnte "gripe" og "sløyfe" problemene på en enkel rett frem måte.

I et eksempel, er lukkepluggen dannet med en sylindrisk gjenget sidevegg og en skivelignende bunnvegg. Sideveggen avsluttes i en forstørret kant i omkretsretning og har et ringformet pakningssete direkte under kanten. Pakningsholdeleppen befinner seg mellom pluggpakningssetet og sideveggjengen. Den elastiske tetningspakningen strekkes over pluggpakningssetet som opptar det vertikale rommet mellom pluggkanten og holdeleppen. Den ovenfor beskrevne pluggen skrus inn i containerveggåpningen som har en innvendig skruegjenge og et innover vendt pakningstetningsområde. Tidligere kjente kritiske forhold som eksisterer mellom pluggpakningen og containeråpningsgjengen er nå helt uviktig. Når pluggen trekkes ut av den gjengede containeråpningen holdes pakningen fast på plass på pluggpakningssetet ved pakningsholdeleppen. Den resulterende rene separasjonen av pluggpakningen fra containeråpningen danner en signifikant forbedring i forhold til tidligere kjent teknikk.

Det er følgelig i henhold til dette et hovedpoeng for oppfinnelsen å tilveiebringe en forbedret gjenget lukkeplugg for industristørrelsecontainere.

Et mer detaljert trekk er å tilveiebringe et pluggpakningssete med struktur for positivt å holde pluggpakningen på dette under til- og fra-skruing.

De ovenfor og ytterligere trekk ved den foreliggende oppfinnelse er beskrevet i de vedføyde krav, og er ytterligere beskrevet i tegningene hvor: Fig. 1 er et delvis perspektiv delvis snitt av en lukkeplugg i henhold til en utførelse av oppfinnelsen. Fig. 2 er en topplanskisse av en containerlukningskombinasjon som innarbeider lukkepluggen på fig. 1. Fig. 3 er delvis snitt, delvis perspektivskisse av pluggen på fig. 1 skrudd inn i containeråpningen. Fig. 4 er en skisse lignende til fig. 3, men med pluggen i delvis ugjenget posisjon.

Fig. 5 er en skisse lignende til fig. 4 som illustrerer tidligere kjent teknikk.

Fig. 6 er en delseksjondetalj av lukkepluggen i henhold til en annen utførelse av oppfinnelsen.

Fig. 7 er en skisse lignende til fig. 6 og som omfatter en tetningspakning.

Fig. 8 er delvis snitt, delvis perspektivskisse av en lukkeplugg som danner en tredje utførelse av oppfinnelsen, skrudd inn i containeråpningen. Fig. 9 er en skisse lignende til fig. 8, men hvor pluggen er i delvis ugjenget posisjon. Fig. 10 er en delseksjonsdetalj av en tredje utførelse av lukkepluggen i henhold til oppfinnelsen.

En lukkeplugg, i henhold til en første utførelse av oppfinnelsen er illustrert på fig. 1-4 og er generelt benevnt med henvisningstall 1, og er støpt av syntetisk plastharpiks med en skivelignende bunnvegg 2 som er omgitt av en sylindrisk sidevegg 3 som avsluttes i en i omkretsretning forstørret kant 4. Det indre av pluggen 1 har en serie av skrunøkkelinngrepsører for å bibringe skruings- og utskruingstorsjonsmoment til pluggen. Pluggsideveggen 3 har et pilotparti 6 som strekker seg fra bunnveggen 2, en ytre spiralformet skruegjenge 7 og et pakningssete 8 som befinner seg direkte nedenfor pluggkanten 4. Det er viktig å merke seg at pakningssetet 8 ligger i plan aksielt på linje med pluggj enge rotdiameteren. Dette forholdet er fordelaktig for å forsikre et tilstrekkelig pakningsvolum mellom pluggen og den samvirkende containeråpningsoverflaten for å lukke bort enhver lekkasjelinje. Pluggsideveggen 3 er dannet med en holdeleppe 9 i omkretsretning ved den øvre ende av gjengen 7 hvilken strekker seg radielt utover aksialt på linje med gjengekanten. Som det klart kan ses på fig. 1 løper pluggjengen ut og avsluttes ved punktet 10 innenfor leppen 9 som forlater en uniform oppovervendende kontinuerlig ringformet overflate 11 som ligger i et plan parallelt til underoverflaten 4a av pluggkanten 4 og er direkte over gjengeavslutningen 10. En fleksibel ringformet tetningspakning 12 med en hovedsakelig kvadratisk tverrsnittsform er strukket over pluggen slik at den klemmer mot pakningssetet 8. Pakningen er dermed posisjonert tilsluttende klemmende mellom underoverflaten 4a av pluggkanten 4 og den øvre overflate 11 av holdeleppen 9, noe som gjør forskyvning av pakningen 12 fra pakningssetet 8 meget usannsynlig.

Containerveggåpningen innenfor hvilken pluggen 1 er i gjenget inngrep som klart vist på fig. 3, består av en containervegg 20 innenfor hvilken en hylse generelt benevnt med referansenummer 21 innført på konvensjonell måte. Hylsen 21 har et mangekantet fundament 22 som strekker seg i omkretsretning, en sylindrisk vegg 23 som strekker seg derfra og som avsluttes i en radielt utover krummet vulst 24. Containerveggen 20 forløper over det mangekantede fundamentet 22 i en samvirkende oppbøyning 25 og har en oppover hovedsakelig sylindrisk hals 26 hvilken strekker seg innenfor hylsens krumning 24. En hylsepakning 27 er komprimert mellom hylsen 21 og den omliggende flaten av containerveggen 20. En indre spiralformet skruegjenge 28 er dannet i hylseveggen 23 og strekker seg fra fundamentet 22 til et gjengeutløpspunkt 29 ved starten av vulsten 24. Det oppover strekkende ugjengede vulstpartiet direkte over gjengeutløpspunktet 29 danner et glatt pakningstetningsområde 30.

Det tettende forholdet mellom pluggen 1 og hylsen 21 i full torsjonsmomenttilstand som skissert på fig. 3 viser pluggpakningen 12 tett komprimert mellom pluggpakningssetet 8 og hylsen tetningsområde 30. Klart synlig er pakningen 12 også aksielt holdt mellom kantunderoverflaten 4a og den øvre overflate 11 av holdeleppen 9. Dessuten kan det ses at pakningen 12 i denne tettende posisjonen ligger i kontakt med hylsegjengens spiralformede utløps- og termineringspunkt 29. Den kontinuerlige ringformede øvre overflaten av holdeleppen beholder en konstant aksiell avstand fra kantens underoverflate 4a og forhindrer pakningen 12 fra ved ethvert punkt å bli fanget i hylsens gjenge 28. Ved utskruing av pluggen som vist på fig. 4, løfter pakningsholdeleppen 9 helt klart pluggpakningen 12 vekk fra hylsegjengen 28 og opp av pakningstetningsområdet 30. Det er på grunn av denne rene separasjonen av pluggpakningen fra den omgivende hylseoverflaten at de her før kjente paknings "gripe" og pakning "sløyfe" problemene er eliminert.

Fig. 5 viser i kontrast en typisk tidligere kjent tilstand hvori en tidligere kjent plugg 40 er skrudd ut fra en indre gjenget containerveggåpningshals 41, her sitter pluggpakningen 42 på pakningssetet 43 dannet ved rotdiameteren av pluggj engen men pluggj engen 44 forsvinner enkelt, indikert ved henvisningstall 45 når den går mot pakningssetet 43. Under disse tidligere kjente teknikkforholdene kan det ses at når pluggen trekkes ut, har pakningen 42 nesten ingen aksial støtte tilført ved den forsvinnende gjengen 45. Som et resultat blir pakningen enkelt fanget mellom de samvirkende lukkegj engene og trekkes vekk fra pakningssetet og dermed dannes en vesentlig hindring i forhold til normal lukkefunksjonalitet.

Andre og tredje utførelser av oppfinnelsen er illustrert på fig. 6-7 og 8-9 respektivt, og er varianter av den første utførelsen beskrevet med referanse til fig. 1-4; like deler er gitt tilsvarende referansenumre. Som vist på figurene 6 og 7, er en metall-lukkeplugg 6 i et eksempel kuttet, og formet fra 1,15 mm tønneendestål. Pakningsholdeleppen 61 er rullet slik at den har et triangulært, gjengelignende, tverrsnitt som omfatter en vinkel på 55°, en radial forlengelse Dl mindre enn den utvendige radiale forlengelsen D2 av kanten av gjengen 7 og slik at den ligger i et plan parallelt til underoverflaten 4a av pluggkanten 4. Den øvre flanken 62 av holdeleppen 61 danner kontinuerlig i omkretsretningen en oppover og utover rettet overflate over skruegj engen 7. Diameteren D3 av den indre roten 63 av leppen 61 er mindre enn gjengerotdiameteren D4. Pakningssetet 64 utvider seg radielt utover og oppover for å møte kanten 4 ved hovedsakelig det samme punktet som pakningssetet 8 møter kanten i den første utførelsen. En konvensjonell pakning 12, av E.P.D.M., sort nitril eller P.E., er strukket på pakningssetet 64 og danner den generelt samme utsvingte formen; som vist på fig. 7.

Effekten av den endrede geometrien i denne annen utførelse er at leppen 61 har essensielt den samme radiale forlengelsen D1-D3 som leppen 9 i den første utførelsen og dermed opprettholdes pakningens løfte- og antigripe- og antisløyfefunksjoner i henhold til den første utførelsen. Den reduserte leppediameteren muliggjør å tilpasse lukkepluggen til en større rekke av containeråpninger. Det utsvingte pakningssetet 64 har to fordeler. For det første tilveiebringer de et økende volum for tetningspakningen 12 i området mellom lukkepluggleppen 61 og pakningstetningsområdet 30 av containerlukkehylsen 21 og, for det andre, tilveiebringer den frustokoniske formen dannet av den utsvingte pakningen 12 et økende område for kontakt mellom pakningen og pakningstetningsområdet 30 når pluggen skrus inn i hylsen 21. Tetningspakningen er "matet" inn i volumet mellom hylsetetningsområdet 30 og pluggsetet 64, med den ledende enden av pakningen initielt utsatt for lavere (eller ingen) kompresjon. Derved, er fordelaktig det første kontaktbåndet mellom pakningen og lukkehylsen delvis opp på siden av pakningen. Dette ses klarest på fig. 8 og 9, i hvilke pluggjengene, kant og leppe 61 har en lignende geometri til utførelsen vist på fig. 6 og 7, men pluggen er formet fra et passende plastisk materiale. Effekten av dette økede området for kontakt og nedre pakningsføringsendekompresjon er å ytterligere dempe mot pakningssløyfing under pluggdreining.

Andre fordeler av geometrien som er benyttet for leppen 61 er at den forsterker pluggen, og muliggjør at pluggen på fig. 6 og 7 kan dannes fra et tynnere måle stål enn benyttet i tidligere kjente plugger, mens man samtidig opprettholder tilsvarende strukturell helhet.

Ved å benytte standard pakninger, er det mulig for leppen 61 å være i direkte kontakt med lukkehylseveggen 23 i området hvor hylsegjengen løper ut 29 når pluggen 60 er fullt dreiet inn. En pakning med stor størrelse kan bli benyttet for å forhindre slik metall-til-metall kontakt om ønskelig.

Fig. 10 illustrerer en fjerde utførelse av oppfinnelsen, hvori en metallplugg 66 har en leppe 68 med den samme geometri som leppen 61 i den andre utførelsen. Forskjellen er at spor 70 i omkretsretningen er rullet inn i pakningssetet 72, ved roten av leppen 68, for å la resten av pakningssetet 72 være sylindrisk. Denne geometrien tilveiebringer samme radiale utvidelse for leppene 68 som leppene 9 og 61 i den første til tredje utførelsen og sporet 70 tilveiebringer et øket volum for pakningen 12.

Forskjellige endringer eller modifikasjoner av pakningsholdepluggen i henhold til oppfinnelsen kan gjøres. F.eks., kan den første utførelse av lukkepluggen dannes av metall og den annen og fjerde utførelsen støpes fra syntetisk plastharpiks.

Claims (9)

1. En lukkeplugg dannet med:- i) en sylindrisk sidevegg (3) som har en ytre spiralformet skruegjenge (7): ii) en i omkretsretningen forstørret pluggkant (4); iii) et ringformet pluggpakningssete (64) rett under pluggkanten (4) og iv) en kontinuerlig, i omkretsretning, radielt utoverstrekkende pakningsholdeleppe (61) under pluggpakningssetet (64), karakterisert ved at v) at pakningssetet (64) er utsvinget radielt utover og oppover direkte fra pakningsholdeleppens (61) indre rot (63) for å møte pluggkanten (4).

2. En lukkeplugg i henhold til krav 1, karakterisert ved at pakningssetet (64) har en frustokonisk form.

3. En lukkeplugg i henhold til et av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at pakningsholdeleppen (61) har en radial forlengelse (Dl) mindre enn den utvendige radiale forlengelsen (D2) av toppen av den eksterne spiralformede skruegj engen (7).

4. En lukkeplugg i henhold til et av kravene 1-3, karakterisert ved at diameteren (D3) av den indre roten (63) av pakningsholdeleppen (61) er mindre enn diameteren (D4) av roten av den eksterne spiralformede skruegj engen (7).

5. En lukkeplugg i henhold til et av kravene 1-4, karakterisert ved at pluggen (60) er dannet fra metall eller fra støpt syntetisk plastharpiks.

6. En lukkeplugg i henhold et av kravene 1-5, karakterisert ved at en fleksibel tetningspakning (12) er strukket på pakningssetet (64) og danner den samme formen som pakningssetet (64).

7. En lukkeplugg i henhold til et av kravene 2 og 6, karakterisert ved at den fleksible tetningspakningen (12) antar pakningssetets (64) frustokoniske form.

8. En lukkeplugg i henhold til et av kravene 1-6, karakterisert ved at tetningspakningen (12) er av E.P.D.M., sort nitril eller P.E.

9. I kombinasjon en lukkeplugg i henhold til et av kravene 6-8, og en åpning i en containervegg (20) med en hylse (21), idet hylsen har en sylindrisk vegg (23) med en indre spiralformet skruegjenge (28) og et glatt pakningstetningsområde (30) som strekker seg oppover, den fleksible tetningspakningen (12) er i det vesentligste SSSS5SS5T<*>