通过隔离容器的变形而防止泄漏的容器和方法 技术领域
本发明整体涉及容器，尤其涉及一种通过隔离容器的变形而防止泄漏的容器和方法。
技术背景
在本发明所属技术领域中，已知提供用于贮藏和运输所有类型材料的容器。这些容器一般为圆筒形，但只要提供一个可靠的和可再密封的通向容器内部的开口以填充和腾空容器，可以使用许多构造。盛装液体的容器特别麻烦，因为开口必须可靠地安装和密封到容器上，以防止在运输过程中开口和容器之间的泄漏，尤其是在受到作用于容器开口上的某些类型的外力之后。
这种类型的传统容器一般包括一个具有桶口或开口的金属薄片壁，以腾空或填充该容器。该开口通常为一个具有内螺纹轴颈的密封套管，该内螺纹轴颈可容纳一个外螺纹插塞，以密封开口并因此密封容器内的物品。容器壁一般包括一个向上伸展的环绕密封套管的轴环。
在容器壁轴环内安装密封套管时，密封套管底缘牢固地压在容器壁轴环内部，在它们之间利用压入或楔入的密封件来提供所需的密封。随后在容器开口的轴环上安装第二个密封套管凸缘，以将带着预应力楔入的密封圈牢固地保持在此位置。因此，当密封套管在容器壁轴环内固定时，密封件楔入在两个部件之间并且发生变形，由于如橡胶之类地密封件材料保持其弹性，因此密封件将确保持久密封。
只要密封件牢固地保持楔入在密封套管和容器壁轴环之间，所需的闭合密封就得以保持。然而，一旦楔入减少，在容器壁轴环和密封套管之间会出现泄漏的危险。如果圆筒从某一高度跌落到一个硬表面上，并且密封朝下，就会发生楔入减少。在这种情况下，密封套管和相对于容器壁其余部位上凸的向上延伸的容器壁轴环，可被向内挤压或弯曲，并且能导致密封套管和容器壁轴环被迫分开。此外，因为容器一般由金属薄板制成，容器壁或直立的容器壁轴环的任何弯曲或变形会导致密封套管和容器壁或容器壁轴环的永久性分离，因此在它们之间出现液体泄漏。
结果，如果容器壁或容器壁轴环变形到适当的楔入被减小的程度，则不能保持密封，并且很可能发生泄漏。当前，现有技术通过加强在密封套管和容器壁轴环之间的密封来试图解决此问题。Kars的美国专利No.5,853,100是一个这样对比文件，其公开了一个带有圆筒密封方法的圆筒，通过在轴环和密封套管或插入物之间提供一个第二密封，该方法试图防止由于第一密封变形或损坏导致的泄漏。作为在轴环和插入物之间放置额外密封的结果，该专利No.5,853,100试图确保保持合适的密封，即使是插入物由于下落而相对于轴环被向内挤压。
然而，因为外力导致的损坏的性质和程度是不可预料的，使用一个第二密封未必能在所有情况下防止泄漏，尤其是当外力以一个角度冲击密封套管和容器壁时。在这种情况下，容器壁或容器壁轴环可能变形到两个密封都损坏的程度。因此，在本发明所属技术领域，需要提供一种容器和容器密封组件，在施加可能导致容器壁或容器壁轴环变形的外力的过程中，该密封组件将保持其密封的楔入。
发明内容
通过允许容器壁或部分容器壁轴环随着外力在一个部分变形，以保持合适的密封的楔入，可以实现该目标。
本发明的另一个目标是：通过在容器壁或部分容器壁轴环处提供一个削弱的部分，根据外力而变形，以保持合适的密封的楔入，来提供一种防止从容器密封组件泄漏的方法。
通过提供一个包括一容器壁的容器和一个装置来实现本发明的上述和其他目标，该容器壁带有一个开口，该开口能够容纳一个带有楔入到密封套管和容器壁之间的密封件的密封套管，该装置允许不与密封件楔入接合的部分容器壁随着外力弯曲，以使得与密封件楔入接合的容器壁部分不变形。可以这样实现允许容器壁随着外力弯曲：为容器壁提供一个削弱部分，其更易于在外力下变形，并因此能够吸收可能影响密封的楔入的变形。削弱部分可以为环形，以吸收以任何角度施加于容器壁或容器壁轴环上的外力。这样的削弱部分可包括一个预加应力或弯曲的容器壁部分以及一个形成于容器壁上的切口。
参考附图，将在下面的书面描述中更全面地描述本发明。
附图说明
图1是一个现有技术中密封的部分截面图，其显示了由于外力的变形作用导致密封的楔入失效；
图2是一个施加外力之前的图1中现有技术中密封的部分截面图；
图3是一个本发明的密封的部分截面图，其显示了在施加外力后仍然保持的密封的楔入；
图4是一个施加外力之前的图3中密封的部分截面图；
图5是一个本发明第二实施例的密封的部分截面图，其显示了在施加外力后仍然保持的密封的楔入；
图6是一个施加外力之前的图5中密封的部分截面图；
图7是一个本发明第三实施例的密封的部分截面图，其显示了在施加外力后仍然保持的密封的楔入；和
图8是一个施加外力之前的图7中密封的部分截面图。
具体实施方式
在此所描述的本发明涉及用于存储和运输液体的圆筒形容器。这里所描述的优选实施例针对体积通常为55加仑的钢圆筒。然而，在这里对实施例的描述不应该限制提出的权利要求书的范围。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，很显然，本发明可用于任何容器，无论其结构和组成，运输任何成分的材料，只要其仍在所附权利要求书的范围内。
现在参考附图。图1和2显示了一个典型的55加仑的容器的部分截面图，在这里为一个圆筒，通常在本领域中用于运输和存储工业液体产品。在图示的特定容器密封组件中，圆筒盖或容器壁10具有至少一个螺纹密封套管12，以方便填充和分配容器内的东西。通常使用两个具有不同尺寸的密封，如直径50毫米和20毫米。因为两个密封可以使用相同的结构，为了简化，这儿只显示了一个密封。
更详细地看图1和2中容器密封组件的结构，密封套管12具有一个直立的轴颈14，其带有一个外圆柱形表面和一个内螺纹16，内螺纹用于与带有外螺纹20的密封塞18进行螺纹接合。环绕轴颈14的最下端的是一个横向延伸的多边形状的基底22，其带有一个底面和一个连接轴颈外表面的顶面。正如现有技术中所常见的，基底外边缘的形状是带有八个平面和八个顶点的八角形。密封套管12的基底22横向延伸至一个容器壁凸起或凹槽，以紧密约束基底22。凹槽与基底22的结构相同，以确保密封套管12在插入或移走插塞18的过程中不会旋转。虽然现有容器一般使用一个八角形的凹槽和基底，但应该指出，下文所述的本发明能够同样适用于任何使用其他结构或抗扭矩构造的容器。一个弹性密封件24环绕密封套管轴颈14的下端，并位于基底22和密封套管轴颈14一起限定的密封套管凹穴中。密封件24是普通的环形结构，由典型的弹性材料，如橡胶制成。
如现有技术中所已知的，密封套管12插入至一个向上延伸的终止于一个开口的容器壁轴环34中。一个垂直的凸缘28向上凸出，如图清楚所示，其在容器壁轴环34上径向向外卷曲。卷边30包住容器壁轴环34的上端部分，以在容器壁10和密封套管12之间提供所需的压力或楔入，在该过程中，密封件24在其中受挤压。所获得的效果为在预应力下保持密封件24，以在密封套管12和容器壁轴环34之间形成合适的密封。附加的密封件可置于密封套管的其他部位，如现有技术中已知的，以进一步确保合适的密封。
然而，当有大的变形时，比如当容器的密封向下跌落导致变形时，现有结构的密封套管12可在容器内受压，并导致容器壁10的变形，如图1所示。如果密封套管12大大地向内受挤压，容器壁10所形成的变形可导致基底22与容器壁10之间压出一个大的距离。结果，密封件24中所有或绝大部分的预应力都丧失了，如图1中的箭头A所示，这可能产生泄漏。
关于本发明，尤其针对图3和4，本发明的的大部分结构和现有技术相似。因此，相似的元件用相似的参考数字来表明，以简化描述。然而，本发明针对并包括这样的装置：其允许与密封件非楔入接合的容器壁部分随着外力弯曲，以使得与密封件楔入接合的容器壁部分不发生变形。因此，在此所公开的以及后附权利要求书所覆盖的本发明，能够利用带有该装置的现有技术的结构，该装置允许其部分容器壁按需要弯曲。该结构可包括这样的现有结构：带有一个位于直立轴环的凹槽壁上的环形切口，该结构仍然落在所附权利要求书的范围内。在现有技术中没有显示或描述这样的发明。
图4显示了本发明的优选实施例，其中容器密封组件32包括一个具有一直立轴颈14的密封套管12，该轴颈带有一个外圆柱表面和一个与密封插塞18螺纹接合的内螺纹16。环绕轴颈14的最下端的是一个横向延伸的多边形状的基底22，其带有一个底面和一个连接轴颈外表面的顶面。至少一个密封件24环绕密封套管轴颈14的下端。
容器壁10包括一个整体式的向上延伸的容器壁轴环34。然而，应该指出的是，本发明并不只限于带有向上延伸的容器壁轴环的容器。如这里所述的，本发明能够用于密封套管直接安装于一个平容器壁的情况，并且其仍然在提出的权利要求书的范围内。此外，认为容器壁轴环34一般整体式地形成于容器壁10上。因此，在此的公开认为向上延伸的容器壁轴环34能够在广义上作为容器壁10的一个部分来描述。这样，这些术语在后面的描述中可以互换使用。
特别参考图4至6，容器壁10包括一个向上延伸的整体式的容器壁轴环34，其在容器壁10中形成一个开口。该开口能够容纳一个密封套管12，以提供进入容器内部的通道，用于材料的放入和移走。容器壁轴环34包括一个凹壁36，其通过一个第一环形壁38与容器壁10连接，以形成一个第一凹区40。在密封套管的楔入过程中，密封套管基底22正是嵌于该第一凹区40内。一个向内倾斜的第二环形壁42与凹壁38相连，以形成一个第二凹区44，其能够保持和楔入至少一个密封件24。通过一个向上延伸的凸缘48，一个向内倾斜的第三环形壁46与向内倾斜的第二环形壁42相连，其中向内倾斜的第三环形壁46和凸缘48形成了一个第三凹区50，其能够保持和楔入至少一个密封件，该密封件可以和保持在第二凹区44内的密封件24相同。最后，一个向上延伸的第二凸缘26与向内倾斜的第三环形壁46相连，以形成容器开口。容器壁或容器壁轴环包括这样的装置，其允许轴环部分34或容器壁10随着外力弯曲，以使得与密封件24楔入接合的轴环34的部分不变形，如下详细所述。
密封套管12通过楔入来固定于容器壁轴环34上。密封套管12通过容器内部穿过容器壁轴环34插入。带有至少一个密封件24的密封套管12向容器壁轴环34挤压，在该过程中，密封件24受挤压，而垂直凸缘28安装于凸缘26之上。所获得的效果为在预应力下保持密封件24，以在密封套管12和容器壁轴环34之间形成合适的密封。对于所描述的结构，利用两个凹区44、50和一个装置来形成容器密封组件，两个凹区以楔入接合的方式保持至少一个密封件24，该装置允许部分轴环34或容器壁10随着外力弯曲，以使得与密封件24楔入接合的轴环34的部分不变形。
关于描述允许轴环34部分或容器壁10随着外力弯曲的装置，这里的公开只描述了关于容器壁轴环34的装置。然而，这里描述的装置可以同样直接用于容器壁10上，实现本发明的目的。另外，允许容器壁轴环部分或容器壁随着外力弯曲的装置，位于其中的一个不与所述密封件楔入接合的部分上。这是因为容器壁轴环34或容器壁10必须在一个预定的点变形，使得与密封件楔入接合的容器壁轴环部分或容器壁不发生变形。
如图4至8所示，允许容器壁轴环34弯曲的装置包括容器壁轴环34中的一个削弱部分，其更易于在外力下变形。该削弱部分可以为一个由与容器壁轴环的其余部分不同的材料所制成，使得该部分更易于变形。同样，削弱部分可以构造、形成或弯曲成，使得该部分在结构上弱于容器壁轴环的其余部分。此外，削弱部分可位于容器壁轴环圆周上的一个特定点处。本发明的优选实施例使用了关于密封开口的环形削弱部分作为削弱部分。
作为本发明的第二个实施例，图5和6显示了一个由B指示的削弱部分，其中削弱部分变形，而密封的楔入得以保持。该削弱部分可以是其所使用的材料、结构的几何形状、或预弯曲容器壁轴环的结果。但是，该第二实施例显示了另一个可选的结构，其允许容器壁轴环34相对与密封件24楔入接合的容器壁轴环34部分发生环形变形。
现在参考显示于图3和4的优选实施例，通过一个第二凹区44附近的切口或预弯曲部分来形成削弱部分。最好通过形成一个位于容器壁轴环34外表面的环形切口54来制成削弱部分，使得容器壁轴环34将在切口54处随着外力向内弯曲。切口最好为V形凹口，虽然根据所需变形，在容器壁的内或外表面上可以使用其他合适形状的凹口。
切口54位于向内倾斜的第二环形壁42的外侧部分，该环形壁42不与密封件24楔入接合。切口的正对面是一个间隙56，只显示于图4，形成于向内倾斜的第二环形壁42、密封件24和基底22之间。该间隙允许向内倾斜的第二环形壁42变形到一个预定区域，其将加强施加于密封件24的楔入。因此，容器壁轴环34能够以一个预定的方式变形，该变形将加强密封件的楔入，而不是破坏或损坏该楔入，并且仍然吸收外力的冲击。为了进一步确保合适的变形，向内倾斜的第二环形壁42可包括一个显示于图4的枢轴58，在外力施加过程中，该枢轴的位置从切口54径向向外接合密封套管基底22，以促使切口54向内变形到间隙56。
现在参考显示于图7和8的优选实施例，容器壁10包括一个向上延伸的整体式轴环34，其在容器壁10中形成一个开口。该开口能够容纳一个密封套管12，以提供进入容器内部的通道，用于材料的放入和移走。容器壁轴环34包括一个凹壁36，其通过一个第一环形壁38与容器壁10连接，以形成一个第一凹区40。在密封套管的楔入过程中，密封套管基底22正是嵌于该第一凹区40内。一个向内倾斜的第二环形壁42与凹壁38相连，以形成一个第二凹区44，其能够保持和楔入至少一个密封件24。最后，凸缘26与向内倾斜的第二环形壁42相连，以形成容器开口。虽然图7和8中的轴环34没有如图4至6中所示的那样显示向内倾斜的第三环形壁46、向上延伸的凸缘48、或第三凹区50，本发明者预期轴环34可进一步包括这些特征。
图7和8进一步显示了一个削弱部分，最好通过形成一个环形切口72来制成削弱部分，该切口位于容器壁轴环34的凹壁36的外表面。容器壁轴环34将在切口72处随着外力向内弯曲。切口最好为V形凹口，虽然根据所需变形，在容器壁10或容器壁轴环34的内或外表面上可以使用其他合适形状的凹口。
图8进一步显示了容器壁轴环34在切口72处的变形。轴环34在切口72处的弯曲在轴环34的内壁上形成了一个枢轴74，以使得与密封件24楔入接合的容器壁轴环34部分或容器壁10不发生变形。
因此，在操作中，当一个外力从任何角度施加到容器密封组件上时，通过容器壁轴环34的削弱部分的变形，容器壁轴环34和密封接合的密封套管12能够相对于容器壁10移动。该削弱部分将是在外力施加时发生变形的第一个部分，并因此吸收了能潜在破坏密封的楔入的作用力。因此，如果一个力作用在容器密封组件上以至于引起其变形，容器壁轴环的变形发生在预定的削弱区域，而不是以损失整个密封为代价。
本发明也包括一种防止从一个容器密封组件泄漏的方法，该方法包括在容器壁中提供一个大致如上所述的削弱部分，该削弱部分不与密封件楔入接合。因此，削弱部分将随着外力弯曲，以使得与密封件楔入接合的容器壁部分不发生变形。如上所述，削弱部分最好环绕开口。削弱部分可包括一个预弯曲以削弱该部分的容器壁部分。削弱部分最好由一个切口组成，其位于不与密封件楔入接合的向内倾斜的第二环形壁的一个部分上。
利用优选实施例描述了本发明。显然，其他人员在阅读和理解了本说明书的基础上可作出改动和变动。后附的权利要求书意欲包括在权利要求书或其类似范围内出现的所有改动和变动。