混合塞和密封桶的方法与流程

本发明的领域

本发明涉及桶封闭的改进，且更特别地涉及其中封帽和塞整体结合以形成单个构件的混合塞，且涉及使用混合塞密封桶的方法。

本发明的背景

常规桶封闭系统需要塞以在桶涂装期间封闭桶开口。这是为了防止涂料污染桶的内部。大体上，桶开口为两种大小，20mm和50mm。因此，凸缘和塞也大体上为20mm和50mm的大小。常规塞大体上为1.0至1.2mm厚，且封帽为大体上0.3mm厚。常规塞在涂装之前不能完全扭转到凸缘螺纹中，因为在涂料固化时(其通常发生在180摄氏度)，桶内的热空气需要排出，减弱桶内聚积的压力。这可引起桶的变形。因此，常规塞需要部分地旋紧到凸缘中以在涂料固化期间提供用于热空气的出口。然而，将常规塞部分地旋紧到凸缘中的缺点是，涂料喷雾将落在塞衬垫和凸缘螺纹斜面的一些部分上，这对于填充危险化学品的桶用户来说是不可接受的。

为此原因，常规系统中的桶的凸缘开口更通常正好在涂料操作之前利用涂料塞封闭。涂料塞的功能是覆盖凸缘开口以防止涂料进入桶内和凸缘内壁上。同时，涂料塞在涂料固化期间允许热空气从桶逸出，防止桶内的压力聚积。使用涂料塞除了材料的成本之外的缺点在于，目前涂料塞的插入的过程大体上为手动操作。

涂料塞通常在涂料固化之后手动地或通过在上方运行的磁式传送器取走。然而，通常磁式传送器未能取走涂料塞。因此，使用涂料塞的另一缺点在于，移除不可为完全自动化的且需要手动管理。

涂料塞在厚层的涂料聚积在其上之前可重复使用多次。由于环境原因，涂料塞在将其送回使用之前必须剥去涂料，或在多次使用之后将其丢弃。涂料塞的剥去对于桶制造者还涉及额外成本。此外，涂料剥去需要满足严格的环境标准，对于其而言成本更高。

为了节省涂装剥去的成本，带有较低质量要求的一些桶制造者可避免使用涂料塞且替代地直接将常规塞松动地插入到凸缘开口中以在涂料固化期间允许来自桶内的热空气的通道。这在涂料喷涂期间不能防止一些涂料与塞衬垫和凸缘内壁接触。因此，当桶制造者节省涂料塞的成本时，其造成质量上的折衷。

常规塞插入大体上不是自动化的且必须手动地完成。相比于在桶头部与桶本体组装之后插入塞，当插入在凸缘插入之后在桶头部上立刻完成时，塞的自动插入较容易。当桶头部上的插入在桶组装之前时，桶头部自动地处理，桶头部开口的角度位置已知且需要正确地寻找螺纹的对准容易获得，这是由于桶头部还是平坦的板。然而，由于对于用于维持通道以使空气在涂料固化期间逸出的需要，不可扭转常规塞。涂料塞大体上甚至不具有螺纹以扭转，且松动的塞将在桶组装中移位。因此，在桶涂装之前的常规塞或涂料塞插入在工业中大体上没有自动化。

涂料固化后面有泄漏检测过程，泄漏检测过程可大体上通过将氦注入桶中执行。氮大体上注入以用于桶内部中的腐蚀控制。涂料塞在涂料固化之后取走，以在氮和氦注入之后利用常规塞替换。

在涂料操作之前常规塞已经替代涂料塞使用的地方，大体上较大的50mm塞被移除以将氮和氦注入且然后20mm和50mm塞均扭转且开口密封。此后，桶经过氦测试器以检测泄漏，之后其可船运至用户。

在漏泄测试之后，桶送出以用于填充，其大体上通过旋松50mm塞、填充桶且再次扭转塞来执行。封帽供给在20mm和50mm塞两者上。在船运至用户之前，封帽折边。封帽的作用是使桶防窃启。封帽如此设计使得其需要破坏以便除去。需要单独的设备以供给封帽且使其折边。

混合塞已经设计成用于常规桶封闭系统中作为常规塞、涂料塞和封帽的替换件，且如下文描述的那样提供许多优点。

本发明的目的

1.此发明的主要目的是提供一种由单个金属板制成的用于常规塞、涂料塞和封帽这三个构件的单构件替换件。

2.此发明的另一个目的是避免使用单独的封帽。使用混合塞有助于避免在将封帽正确地供给在桶封闭开口上之后需要将封帽折边的设备的额外维护。使用混合塞还节省购置封帽的额外花费和盘存其的工作。

3.此发明的还有另一个目的是消除在配置之前需要剥去涂料的涂料塞的使用，从而减少桶制造商的浪费支出。涂料剥去成本不低，这是由于该过程必须满足严格的环境标准。

4.此发明的另一个目的是消除正好在涂料室进入之前的涂料塞的手动插入。混合塞可机器插入。使用混合塞也消除在泄漏检测过程之前对涂料塞的移除的手动管理。

5.此发明的另一个目的是克服当在涂料室进入之前使用常规塞而非涂料塞时面临的操作困难。常规塞在涂料室进入之前必须松动地插入凸缘开口中，因此使操作大体上手动。混合塞可自动插入。在涂料塞的位置处使用常规塞不完全地防止涂料与塞衬垫和凸缘的内壁接触，因此导致质量上的折衷。这可利用混合塞的使用来避免。

6.此发明的还有另一个目的是，提供可保持就位而不需要衬垫接触的混合塞，从而克服常规塞在部分地扭转到凸缘中时旋松的缺点。混合塞的此特征有助于自动化插入，因为塞本身可插入到桶头部中的凸缘中，同时其在凸缘插入之后在自动线中运输。

7.此发明的目的是提供从扭转固持的观点较安全、单件且双重锁紧的混合塞。

8.此发明的另一个目的是获得单个混合塞的不同部分中的材料的不同厚度。

9.此发明的还有另一个目的是允许自动化的混合塞插入、扭转和折边，且使用单个组合器具以用于扭转混合塞和使其折边。

10.本发明的另一个目的是能够容易地自动注入氮和氦，且还在涂料固化之后有助于自动塞插入，这是由于混合塞将在螺纹接合的情况下从桶涂装出来。目前在世界上少数的桶工厂中在涂料固化之后使用的自动塞插入机器中，最大的问题是螺纹寻找以便将新的塞旋紧。这是因为桶是生产的体积大的容器，在涂料固化期间倾向于形状上的一些变化。在高速组装线中的机器中，这对于无故障螺纹寻找提出挑战。由于螺纹将预先接合，混合塞消除了螺纹寻找。这将允许世界上的大量桶制造商使塞插入自动化且节省昂贵的劳动力和设备。

本发明的陈述

因此为了达到上述目的，本发明提供：

一种由单个金属板形成的混合塞，包括：塞部分，其具有基部、具有外部带螺纹的部分和衬垫承座的圆柱形侧壁、从所述圆柱形侧壁沿径向向外延伸的环形套环以及相对于所述套环的下表面布置在衬垫承座上的环形塞衬垫；封帽部分，其具有从所述套环的边缘沿径向延伸的环形帽以及从所述帽向下延伸、与所述圆柱形侧壁同心的环形裙部，封帽部分的厚度小于套环的厚度；沿所述裙部的边缘布置的多个耳部；用于容易地撕掉封帽部分的划痕；以及一个或多个突缘，其紧固至基部以允许扭转塞。

本发明还提供了一种密封安装有具有卷曲的唇部的带螺纹凸缘的桶的方法，包括以下步骤：在桶涂装之前将混合塞插入凸缘螺纹中，且将所述混合塞部分地向前旋紧，使得塞衬垫不与凸缘内壁接触，从而在塞衬垫和凸缘内壁之间限定第一孔口，封帽裙部覆盖凸缘内壁和塞衬垫以在桶涂装期间防止污染，混合塞定位成在封帽裙部和凸缘的卷曲的唇部之间限定第二孔口，所述孔口为空气和气体提供入口和出口；当桶必须牢固地密封时，将混合塞完全地向前旋紧到凸缘螺纹中，使得塞衬垫相对于凸缘的卷曲的唇部的内侧楔入；在所述桶已经填充之后通过将混合塞扭转和折边使其密封，使得衬里相对于凸缘的卷曲的唇部的顶部楔入；夹住第一对耳部，且沿划痕线撕裂所述耳部直到环形划痕，以用于部分地移除混合塞的封帽部分；夹住第二对耳部且将封帽部分从环形划痕撕去，以将封帽部分从塞部分完全地分开；以及借助于一个或多个突缘将塞部分旋松以接近桶的内容物。

本发明的概要

混合塞是用于桶封闭中的涂料塞、常规塞和封帽这三个构件的单构件替换件。其由单个金属板形成，且具有塞部分和厚度上变化的封帽部分。塞部分具有套环和外部带螺纹的壁，其中塞衬垫布置在塞衬垫承座上。封帽部分设有耳部和划痕以允许从塞部分分开，且在封帽部分的内壁上设有衬里以预防塞衬垫失效。封帽部分可每隔一段距离凹入以形成凹窝，凹窝在自动化插入过程中保持混合塞就位。混合塞在涂料固化和泄漏测试期间为空气和气体提供通道而不需要移除。

附图的简要描述

图1是根据本发明的实施例1的混合塞的俯视图。

图2是根据本发明的实施例1的混合塞的垂直截面视图。

图3是根据本发明的实施例2的混合塞的俯视图。

图4是根据本发明的实施例2的混合塞的垂直截面视图。

图5示出了在桶涂装之前在部分旋紧的位置在桶中使用的混合塞的实施例1的垂直截面视图。

图6是图5的放大局部视图。

图7示出了在桶头部与桶本体组装之前在部分旋紧的位置安装在桶头部开口中的混合塞的实施例2的垂直截面视图。

图8是图7的放大局部视图。

图9绘出了任一实施例的混合塞和凸缘之间在完全扭转条件下的密封关系的垂直截面视图。

图10绘出了混合塞已经扭转且折边之后在桶填充之后的任一实施例的混合塞的垂直截面视图。

图11绘出了任一实施例的混合塞的移除的方法的俯视图。

图12绘出了混合塞的移除的方法的垂直截面视图。

附图的详细描述

根据本发明的实施例1的混合塞在图1和图2中示出。

混合塞1由单个金属板(优选为钢)压制和金属成形。如图1中所见，混合塞1具有塞部分2和封帽部分9。塞部分2具有由圆柱形侧壁4环绕的圆形基部3。侧壁4具有在衬垫承座6中终止的外螺纹5。环形套环7从衬垫承座6的上端沿径向向外延伸。塞衬垫8相对于套环7的下表面布置在衬垫承座6上。

封帽部分9包括从套环7的边缘沿径向延伸的环形帽10和从帽10向下延伸且与侧壁4同心的环形裙部11。

封帽部分9的厚度小于塞部分2的厚度。在混合塞1中，塞部分2的厚度为1.0mm至1.2mm，且封帽部分9的厚度为0.35mm至0.45mm厚。

环形划痕12设在套环7遇到环形帽10的点处，造成壁厚在划痕12的地方的显著减小。划痕12允许封帽部分9撕去以用于混合塞1的移除。

封帽部分9还设有从裙部边缘13向外延伸的耳部。优选地，两对耳部14和15以直径方面相对的对布置在裙部边缘13上的相等间隔处。耳部14设有划痕线16，划痕线16从裙部边缘13到环形划痕12、从每个耳部的两个边缘延伸。因此，当力施加至耳部14时，封帽部分9沿划痕线16撕裂，因此允许封帽部分9从塞部分2分开。第二对耳部15不设有划痕线16。

衬里17在帽10和裙部11之间的对接部处设在封帽部分9的下表面上以助于防泄漏保证。

一个或多个突缘18布置在混合塞1的基部2上以用于将塞旋紧和旋松。

标识19可压制在封帽部分9的任何部分上以确保产品没有发生窃启且桶在原始混合塞在桶填充者处填充时才使用的情况下到达最终用户。

在图3和图4中示出的本发明的实施例2中，混合塞1的裙部11每隔一段距离凹入以形成凹窝20，以便能够将混合塞保持就位。优选地，四个凹窝20在裙部11上彼此成直角地等距间隔开。

图5和图6示出了在桶涂装之前在部分旋紧位置在桶21中使用的混合塞的实施例1。混合塞1可用于密封任何桶状容器。

图5示出了具有通常安装有内部带螺纹的凸缘24的开口23的桶头部22。通常，桶头部开口23为20mm或50mm的尺寸。凸缘24具有从凸缘基部26向上延伸的圆柱形壁25。凸缘内壁27具有从凸缘基部26向上延伸的带螺纹部分28。凸缘螺纹28延伸到不带螺纹的衬垫密封部分29中，衬垫密封部分29向外且向下弯曲以形成卷曲的唇部30。凸缘24在其外圆周上在由凸缘壁25和凸缘基部26形成的角处设有凸缘衬垫31。

桶头部开口23具有大致垂直的圆柱形颈部32，颈部32在凸缘24的卷曲的唇部30内延伸。当凸缘24在桶头部22上折边时，凸缘衬垫31在桶头部22和凸缘壁25之间压缩，提供有效的密封工具。

如图6中所见，在桶涂装之前，混合塞1部分地旋紧到凸缘螺纹28中。在此位置，凸缘24的卷曲的唇部30由裙部11覆盖，从而保护塞衬垫8和凸缘内壁在桶涂装期间免受涂料污染。

混合塞1以某种方式旋紧使得塞衬垫8不与凸缘内壁27的衬垫密封部分29接触。结果，第一孔口33限定在塞衬垫8和凸缘内壁27之间。

图6中所示的位置中的封帽裙部11不与凸缘24的卷曲的唇部30接触，因此在凸缘24的卷曲的唇部30周围限定第二孔口34。

在涂料固化期间，孔口33和34为来自桶的膨胀的热空气提供出口，因此保护塞衬垫8且消除在涂料固化的过程期间从凸缘24移除混合塞1的需要。因此，孔口33和34消除了在桶涂装之前用于将涂料塞或甚至是常规塞插入凸缘开口中的需要。

图7和图8示出了在桶头部22生产到桶本体中之前在部分旋紧的位置安装在桶头部开口23中的混合塞的实施例2。

实施例2的混合塞1的使用和安装的方法与实施例1相同。然而，设在裙部11上的凹窝20执行重要的功能，其允许混合塞1在将凸缘24自动插入桶头部22中之后在自动化的过程中安装。

当混合塞1以与实施例1相同的方式部分地旋紧到凸缘螺纹28中时，封帽裙部11上的四个凹窝20仅在四个点35处与凸缘24的卷曲的唇部30接触。封帽裙部11的剩余部分不与凸缘24的卷曲的唇部30接触，因此围绕凸缘24的卷曲的唇部30的圆周限定孔口34。凹窝20作用为甚至在没有塞衬垫8压缩的情况下允许锁紧力施加至凸缘24。当混合塞1扭转且塞衬垫8与凸缘衬垫密封部分29接触时，此锁紧力释放。

当桶头部22组装至桶本体时，由凹窝20产生的锁紧力允许混合塞1在桶头部22中保持其位置且防止混合塞1旋松或甚至向前旋紧。

使用实施例2的混合塞有助于凸缘24插入的完全自动化的过程后面为自动化的混合塞插入。

桶21的泄漏测试可在涂料固化之后执行，而不需要将混合塞1从其部分旋紧的位置移除。当桶在涂料固化之后通过冷却传送器时，简单的自动化机器可用于从20mm桶头部开口23吸出空气，而同时从50mm开口23注入气体。吸出或注入气体的机器头部可具有内置加扭器以在气体注入之后立刻扭转塞，相比于扭转仅可能作为气体注入之后的下一步骤的现有的设置，其可节省一些氦气和氮气。孔口33和34有助于在混合塞1的部分旋紧位置作为用于气体到桶21中的入口。这消除了移除混合塞1以用于桶21的漏泄测试的需要。

图9绘出了任一实施例的混合塞1与凸缘24之间在完全扭转条件下的密封关系。

在密封测试期间气体的注入之后，混合塞1通过将其向前旋紧到凸缘螺纹28中而完全地扭转，使得塞衬垫8紧密地压缩在塞衬垫承座6与凸缘24的衬垫密封部分29之间，因此牢固地密封桶21以用于泄漏测试。当混合塞1完全地扭转时，凹窝20跨越凸缘的卷曲的唇部30，因此释放锁紧力。

混合塞1可在自动化机器中非常容易地完全扭转，因为混合塞螺纹5和凸缘螺纹28已经接合，因此避免自动化过程中的螺纹寻找。这允许自动化的混合塞1插入。

图10绘出了在混合塞已经扭转且折边之后的桶填充后的任一实施例的混合塞1。

在泄漏测试之后，桶21送出以用于填充产品。当桶21已经被填充之后，单个组合器具可用于扭转混合塞1且然后使封帽部分9折边。当封帽部分9折边之后，衬里17相对于凸缘的卷曲的唇部30的外顶面楔入，在塞衬垫8失效的情况下提供额外泄漏保护，且使桶封闭系统防窃启。填充和密封的桶21现在准备好船运至最终用户。

混合塞1的使用避免用于封帽的单独供给机构的使用。另外，对于像封帽的易碎构件，不存在自动化处理的单独需要，且单个组合器具可用于扭转混合塞且使其折边。

图11和图12绘出了混合塞1的移除的方法。

在桶21已经填充之后，其送至最终用户。由最终用户移除混合塞1的过程通过利用任何钳状器械夹取第一对耳部14且沿划痕线16撕裂耳部14直到环形划痕12开始，以用于混合塞1的封帽部分9的部分移除。这使封帽部分9的两个部分留在划痕线16的任一侧上。第二对耳部15然后被夹住且升高，以升起折边的剩余封帽部分9。封帽部分9的两个剩余部分然后从环形划痕12扯掉，将封帽部分9从塞部分2完全分开。

剩余的塞部分2然后可借助于突缘18旋松以接近桶21的内容物。

此发明不一定限于本文展示的特定实施例，但本发明的范围由如前述描述所给出的意义的以下权利要求的用语限定。