JP4361233B2 - 弁を備える継手 - Google Patents

Description

【０００１】
発明の分野
本発明は、請求項１のプリアンブルに記載されたような、容器および管などの２つの中空本体を相互接続する継手に関する。
【０００２】
発明の背景
このような継手は、例えば欧州特許出願第０２７０３０２号から知られ、これは、管を通して使用箇所まで継手を介して容器から液体を給送する、液体製品の詰め込みおよび分与アセンブリの継手について記載している。継手は、中空ポストおよび中空ポスト内の開口を閉鎖するバイアスがかかったスリーブを有する第１の相互接続可能な部材と、中空外被および外被の端部にある開口を閉じるバイアス（偏倚力）がかかったピストンを有する第２の相互接続可能な部材とを有する。部品は、接続するとポストがピストンを外し、その一方で外被がスリーブを変位させ、それによって液体が流れることができるよう構成される。
【０００３】
一形態では、容器は折り畳み式であり、保管および輸送の間に都合がよいよう、箱に入れることが好ましい。欧州特許第０２７０３０２号によると、このような容器で生じる問題は、容器を管から外すと、継手を通してこれらの間に流れていた液体の残りがこぼれやすいことにある。これは、液体が有毒である場合、例えば液体が、産業用機械食器洗い液体など非常にアルカリ性の強い製品である場合に、危険なことがある。
【０００４】
欧州特許第２７０３０２号による継手は、実際、切り離した場合に両方の中空本体が密封され、こぼれを防止するという利点を有する。しかし、切り離した後に、液体の残りが中空ポストの端部の背後および／またはピストンヘッド上にとどまることが多い。このような残滓は、言うまでもなく継手を用いて作業する人にとって有害になり得る。さらに、前記残滓は固化し、時間とともにピストンヘッド上に外層を形成し、この外層は、ピストンヘッドとその座との間における密封の強さを妨害する。
【０００５】
本発明は、上述した欠点がほぼ解消された、上述のタイプの継手を提供することを目的とする。
【０００６】
発明の規定
そのため、本発明の継手は、部材の接続時に、ピストンヘッドの表面の中心区域が、最初に、ポストの閉端部の表面における中心区域とちょうど接触し、確立された接触区域が後にその中心から拡張して、それによって前記表面間に残った流体を変位させることを特徴とする。
【０００７】
発明の詳細な説明
ピストンヘッドが凸状であり、ポストの閉端部の表面が凹状であって、ピストンヘッドの曲率半径が、ポストの閉端部の曲率半径より小さいことが好ましい。また、ピストンヘッドおよび／またはポストの閉端部は、可撓性材料で作成することが好ましい。
【０００８】
ピストンが気体透過性であり液体不透過性である場合は、容器内のかなりの圧力不足、およびそのような圧力不足の結果生じる流れの中断などの障害が回避される。
【０００９】
様々な部品は同軸である、つまり外被およびピストンが同軸であり、スリーブとポストが同軸であって、さらにこれら４つが全て結合時に共通軸上にあることが概ね望ましい。
【００１０】
本発明について、本発明の継手の実施形態が概略的に図示されている図面に関して、さらに説明する。
【００１１】
図１は、折り畳み式または剛性の容器と管など、２つの中空本体を相互接続する継手を示す。継手は、第１の相互接続可能な部材１０を備え、これは、ハウジング１１と、ハウジング１１内に取り付けられて、第１の部材を取り付けた本体の内部と内部が連絡する中空ポスト１２とを備える。ポスト１２は、閉端部１３と、閉端部１３の背後に位置する４つの開口１４とを有する。ポスト１２は、ばね１６によって開口１４を覆う位置へとバイアスがかかり、ポスト１２の内部からの溢れを防止する密封スリーブ１５に囲まれる。ハウジング１１には、円筒形のキー１７が取り付けられ、これには内側に螺旋溝１８が設けられ、好ましくは４０から８０ｍｍの範囲内の内径を有する。
【００１２】
図１は、さらに、キー１７の内径より小さい外径を有し、外側に２つのラグまたは突出部２３を設けた円筒形部分または壁２２を有する、キャップ２１を備えた第２の相互接続可能な部材２０を示す。突出部２３はそれぞれ、突出部２３が対応する溝１８の開始部に到達する前に、第２の部材２０を第１の部材に特定の長さ「Ｌ」、例えば１３ｍｍ挿入しなければならないよう、円筒壁２２の端部からある距離に配置される。前記長さ「Ｌ」は、１０ｍｍを超える（および実際的理由から、好ましくは２５ｍｍより小さい）ことが好ましい。
【００１３】
反対に、キャップ２１の外側に溝を設けることができる。その場合、突出部は、第１の部材の円筒壁の内側に設け、前記壁の端部から特定の距離に配置するとよい。
【００１４】
溝１８のピッチは、部材１０、２０の制限された回転を通して接続が可能になるよう、キー１７の内径を超えることが好ましい。
【００１５】
バスケット２４をキャップ２１の下側に取り付け、バスケット２４は、ピストンヘッド２６を設けたピストン２５を備える。ピストン２５、２６は、ばね２７によって、キャップ２１の口２８を閉鎖する位置に向かうバイアスがかかる。キャップ２１は、環状隆起縁２９を備え、これは第１の部材１０の密封スリーブ１５の外径とほぼ等しい、またはそれよりわずかに大きい内径を有する。ゴムリング３０を環状縁２９の内側に取り付け、このリング３０は、環状縁２９の高さより低い高さを有し、第１の部材１０のポスト１２の外径とほぼ等しい、またはそれよりわずかに大きい内径を有する。リング３０には、その内面に３つの環状リッジ３１を設け、これは緊密な嵌合（ｃｌｏｓｅ ｆｉｔ）を改善し、部材１０、２０を切り離す場合は、ポスト１２がリング３０を通って引き出されるにつれ、ポストを拭く。
【００１６】
ピストンヘッド２６は可撓性材料、たとえばエラストマーで作成され、その表面は凸状である。さらに、ポスト１２の閉鎖端部１３の表面が凹状であり、ピストンヘッド２６の曲率半径が、ポスト１２の閉鎖端部１３の曲率半径より小さくなるよう選択される。したがって、前記表面間に存在する流体は、部材１０、２０の接続中に変位し、前記表面間の流体の蓄積または包含が回避される。
【００１７】
さらに、ピストン２５には、容器内の圧力不足を軽減するよう、気体透過性および液体不透過性の膜４１を設けることができ、その圧力不足は、例えば容器から液体を除去した結果として生じる。このような膜４１を使用する場合、ピストンヘッド２６は気体透過性でなければならない。これは、単純に、ピストンヘッド２６に穿孔または穴４２を設けることによって達成することができる。膜と容器内部との間の気体連絡を改善するには、ピストン２５の壁に、１つまたは複数の開口４３を設けることができる。
【００１８】
あるいは、前記膜をキャップ２１内に配置し、これによって膜１０、２０の接続時でも、圧力不足を軽減できるようにすることができる。
【００１９】
膜は、（二軸方向に）伸張されたＰＴＥＦなどの微孔性ポリマー薄膜または箔で作成することが好ましい。
【００２０】
図１は、部材１０と２０との間に相互接続を確立する第１の段階を示す。壁２２とキー１７の間の公差「Ｔ」（つまりキー１７の内径と壁２２の外径との差の半分）は、０．５ｍｍになり、好ましくは０．３から１．０ｍｍの範囲内であるか、より一般的には、キー１７の内径の０．５から２％の範囲である。この公差により、キャップを前記キー１７に容易に挿入することができる。この公差「Ｔ」と、第２の部材を第１の部材に挿入しなければならない長さ「Ｌ」との比（つまり「Ｔ／Ｌ」）が０．１０より小さい場合は、相互に対する部材のセンタリングが、効果的かつ自動的に実行され、突出部２３のいずれかが溝１８の開始部を外す危険が回避される。また、ポスト１２とピストン２４は、接続を確立する次の段階でも自動的にセンタリングされる。
【００２１】
継手は、２つ以上の前記突出部および対応する溝を備え、突出部のうち少なくとも２つは形状および／または幅が異なり、対応する溝がそれに応じて適合されることが分かる。内容物が異なる幾つかの容器を使用する環境では、このような異なる突出部の異なる組合せを使用することにより、相互接続可能な部材の混合を回避することができる。上述した範囲の「Ｔ／Ｌ」の比を有する継手を使用することの利点は、特定の継手内で（異なる）突出部の数が増加した場合に、いっそう顕著である。
【００２２】
挿入およびセンタリングの後、部材１０および２０を、図２および図３に示すように、相互に対して回転し、このように密封スリーブ１５とゴムリング３０との間の接触を確立する。さらに回転する間、ポスト１２は、バイアスがかかった密封スリーブ１５に対して移動を開始する。密封スリーブが前記リング３０によって停止しているからである。
【００２３】
この動作により、このとき、ポスト１２はリング３０に挿入されて、これに囲まれ、リング３０は、密封スリーブ１５によって軸方向に（わずかに）圧縮され、その結果、リング３０はポスト１２に向かって半径方向に（わずかに）拡張し始める。この段階で、ポスト１２とリング３０との間の摩擦は、オペレータが部材を容易に回転できるよう、まだ比較的少ない。さらに、ピストンヘッド２６の表面の中心区域は、このとき、ポスト１２の閉端部１３の表面における中心区域と接触している。確立された接触区域は、その後、その中心から拡張し、したがって前記表面間に存在する流体をすべて変位させ、継手の切り離し中、またはその後に、このような流体によって生じる汚染または外層の形成が回避される。
【００２４】
図３は、接続を確立する最終段階を示す。部材１０、２０は、約４５°の合計角度だけ回転し、リング３０は、ポスト１２を完全に密封するような程度まで圧縮されている。数年間使用してポスト１２が甚だしく摩耗していても、リング３０の内側の形状は、ポスト１２の形状に適合し、緊密な嵌合が得られる。
【００２５】
部材の１つにカム３２を設けることができ、他の部材には、薄いプラスチック製フィンガ３３を設ける。カム３２およびフィンガ３３は、部材１０、２０の回転中にカム３２がフィンガ３３を通過し、フィンガ３３が屈曲して、それとほぼ同時に適切な接続を確立し、明瞭なクリック音などの可聴音を生成するよう元の位置に跳ね返り、オペレータにさらなる回転が必要ないことを警告するような位置とする。
【００２６】
あるいは、フィンガを、溝１８の少なくとも１つの端部にあるキー１７に設けることができる。突出部２３が、そのそれぞれの溝の端部に到達し、部材１０、２０がさらにわずかに回転すると、１つまたは複数の突出部２３が１つまたは複数のフィンガを通過する。したがって、１つまたは複数のフィンガが屈曲し、上述したのと同様の方法で跳ね返るか、剛性のフィンガの場合は、突出部が突然滑動するまで停止し、（突出部の運動方向で見て）フィンガの後方に配置された止め部と衝突する。
【００２７】
本発明のさらなる展開では、２つの部材の一方が、自身内の液体の存在を検出する手段を有するチャンバを含むか、それに接続される。これは、管に接続された部材であることが好ましい。この好ましい特徴は、容器が空であることを検出して、ポンプを遮断し、および／または、容器を交換するよう求める警報を発することが必要、または望ましい液体製品を取り扱うシステムで有用である。チャンバ内の液体を検出するため、チャンバは、リード要素または隔置された電極を含むことができ、したがって液体が存在すると、これが電極間に導電路を提供する。液体の存在を検出するために使用する手段に関係なく、チャンバは、閉方向にバイアスがかかっているが開放状態で配置された弁を有することが望ましく、例えば供給側の容器が空で、チャンバから吸引するポンプが作動し続けた場合など、チャンバ内に所定の大気圧以下の圧力が生成された場合に、チャンバへと空気が入れるようにする。
【００２８】
本発明による継手の形態は、上述した用途について特に記載されているが、切断された場合に、２つの中空本体からの漏れを防止し、前記切断中のこぼれも最少にする継手を提供すると有利であるような、他の用途にも使用することができる。
【００２９】
したがって、本発明は、上述した実施形態に制限されず、請求の範囲内で幾つかの方法に変形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 接続を確立する第１の段階にある、本発明による継手の概略断面図を示す。
【図２】 接続を確立する第２の段階にある、図１の継手の概略断面図を示す。
【図３】 接続を確立する第３段階にある、図１の継手の概略断面図を示す。

Claims (9)

1. ２つの中空本体を相互接続する継手であって、継手によって相互接続した場合に本体の内部間で流体が流れることができ、切り離した場合にオリフィスを密封するよう、それぞれの本体のオリフィスにそれぞれ本体を取り付けるために第１および第２の相互接続可能な部材（１０、２０）を備え、
   第１の部材（１０）は、第１の部材（１０）が取り付けられた本体の内部と内部が連絡した中空のポスト（１２）を備え、中空のポスト（１２）は、閉端部（１３）、および閉端部（１３）の背後の少なくとも１つの開口（１４）を有し、第１の部材（１０）は、さらに、ポスト（１２）の周囲に、開口（１４）を密封する位置へとバイアスがかかったスリーブ（１５）を備え、
   第２の部材（２０）は、第２の部材（２０）を取り付けた本体の内部と内部が連絡する中空外被（２１、２４）内にピストン（２５、２６）を備え、ピストン（２５、２６）は、口（２８）を閉鎖する位置へとバイアスがかかり、
   ポスト（１２）、スリーブ（１５）、ピストン（２５、２６）および外被（２１、２４）は、第１および第２の部材（１０、２０）を接続すると、ポスト（１２）の閉端部（１３）が外被（２１、２４）の口（２８）を通って延在し、それによってピストン（２５、２６）をバイアスに抗して変位させ、スリーブ（１５）をバイアスに抗して開口（１４）を覆わない位置へと変位させ、外被（２１、２４）とポスト（１２）の中空内部間の流れを可能にするよう構成され、第１および第２の部材（１０、２０）を接続すると、ピストンヘッド（２６）の中心区域が最初に、ポスト（１２）の閉端部（１３）の表面における中心区域とちょうど接触し、確立された接触区域が、その後、その中心から拡張して、したがって前記表面間に存在する流体を変位させることを特徴とする継手。
2. ピストンヘッド（２６）の表面が凸状であり、ポスト（１２）の閉端部（１３）の表面が凹状であって、ピストンヘッド（２６）の曲率半径が、ポスト（１２）の閉端部（１３）の曲率半径より小さい、請求項１に記載の継手。
3. ピストンヘッド（２６）および／またはポスト（１２）の閉端部（１３）が可撓性材料で作成される、請求項１または２に記載の継手。
4. ピストン（２５、２６）が気体透過性で液体不透過性である、請求項１から３のいずれか一項に記載の継手。
5. ピストンヘッド（２６）が、好ましくは小さい穴（４２）によって気体透過性であり、気体透過性で液体不透過性の膜（４１）をピストンヘッド（２６）の下に設ける、請求項４に記載の継手。
6. 膜（４１）が微孔性ポリマーで作成される、請求項５に記載の継手。
7. ピストン（２５、２６）が気体透過性で液体不透過性である、請求項１から６のいずれか一項に記載の継手に使用するのに適したピストン（２５、２６）。
8. ピストン（２５、２６）が、好ましくは小さい穴（４２）によって気体透過性であるピストンヘッド（２６）を備え、気体透過性で液体不透過性の膜（４１）をピストンヘッド（２６）の下に設ける、請求項７に記載のピストン。
9. 膜（４１）が微孔性ポリマーで作成される、請求項８に記載のピストン。

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