帶有塑料保護(hù)層的金屬栓塞封閉件的制作方法
【專利說明】帶有塑料保護(hù)層的金屬栓塞封閉件
[0001]本發(fā)明涉及一種用于氣體密封地且液體密封地封閉容器的栓塞口的栓塞封閉件(Spundverschlue )，所述容器尤其是用來存放和輸送特別是危險(xiǎn)性液態(tài)灌裝物的鋼桶。
[0002]用于鋼質(zhì)栓塞桶的目前常見的栓塞封閉件完全由金屬制成，且本身是普遍公知的。這種栓塞封閉件例如由出版文獻(xiàn)US 7，287，662已知。這種已知的栓塞封閉件的問題在于，它在一定的應(yīng)用情況下為了持久地防護(hù)腐蝕而在下面的與腐蝕性灌裝物接觸的側(cè)面上包括外螺紋在內(nèi)必須設(shè)有特別耐受化學(xué)品的苯酚涂層。然而，這種特殊的顏料涂層在多次擰上或擰緊栓塞封閉件時(shí)會輕易地被磨掉，這一方面會使得顏料磨肩掉落到所述灌裝物中并污染灌裝物，另一方面使得螺紋上的磨蝕部位變薄，甚或不再有涂層，致使在那里形成腐蝕，且封閉堵塞部分地卡得很緊，或者徹底銹住。
[0003]栓塞封閉件的旋擰螺紋還必須具有高的配合精度和小誤差，以便能以比較小的旋擰扭矩絕對密封地封閉地?cái)Q入到栓塞接管中。
[0004]在此，只有少數(shù)幾家制造商能生廣尚質(zhì)量鋼質(zhì)檢塞接頭，這幾家制造商以尚企的價(jià)格水平瓜分有相應(yīng)需求的市場。
[0005]例如在化學(xué)工業(yè)中用來存放和運(yùn)輸危險(xiǎn)性液態(tài)灌裝物(化學(xué)品)的栓塞容器比如特別是鋼桶通常必須經(jīng)過官方的構(gòu)造方式檢查。在這種檢查中，對容器進(jìn)行各種不同的測試，比如內(nèi)部壓力測試、頂鍛壓力測試和跌落測試，這也在低溫下進(jìn)行測試。這些冷凍測試在_20°C進(jìn)行，其中給容器灌裝含有大量防凍劑的過冷液體。在這些檢查測試中，栓塞封閉件尤其還在其密封性方面承受高的負(fù)荷。
[0006]因此，本發(fā)明的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，并提出一種用于栓塞容器的制造成本低廉的新式栓塞封閉件，其尤其被設(shè)計(jì)用于腐蝕性液態(tài)灌裝物的應(yīng)用，且具有絕對高的防銹特性(無需用防銹顏料進(jìn)行額外涂層)。在此，這種新式栓塞封閉件還具有提高了的安全性，且對于燃燒情況(火焰致?lián)p或熱量致?lián)p)有保護(hù)功能。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，該目的通過權(quán)利要求1的特征來實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求含有本發(fā)明的栓塞封閉件的有利的設(shè)計(jì)方式。下面闡述和介紹在防銹和安全方面有所改善的特性比如在燃燒情況下的保護(hù)功能(如防爆)。
[0008]栓塞封閉件具有金屬缽狀基體，該基體帶有盤狀底部且?guī)в信c該底部連接的向上開口的管狀環(huán)形件，其中在環(huán)形件的外側(cè)面上涂敷塑料層，在該塑料層上形成相應(yīng)的外螺紋-用于把栓塞封閉件擰入到在鋼桶的栓塞接管上的栓塞口中，這樣就保證了與通常的鋼質(zhì)栓塞封閉件相同的穩(wěn)定性和堅(jiān)固性。通常的鋼質(zhì)栓塞封閉件必須在繁瑣的額外的工序中在其上滾制出或者采用材料去除方式切削出外螺紋，與此相反，根據(jù)本發(fā)明的栓塞封閉件在管狀環(huán)形件的外側(cè)面上具有穩(wěn)固的塑料層，在該塑料層上形成外螺紋。由此使得本發(fā)明的栓塞封閉件還比通常的鋼質(zhì)栓塞堵頭輕。
[0009]為了制得本發(fā)明的“復(fù)合-栓塞封閉件”，簡單地把缽狀基體作為金屬坯件裝入到注塑模具中，然后-至少在環(huán)形件的外側(cè)面上-噴涂塑料層，在注塑模具的內(nèi)側(cè)面上相應(yīng)地規(guī)定形狀，由此在該塑料層上形成相應(yīng)的外螺紋。作為塑料材料，可以采用HD-PE(高密度聚乙烯)、尼龍或優(yōu)選的PP (聚丙烯)。噴涂的塑料層的層厚，包括螺紋在內(nèi)，約為2mm-5mm，其中，外螺紋可以是細(xì)螺紋，或者對于較厚的塑料層來說可以是粗螺紋，這要根據(jù)客戶需要符合US標(biāo)準(zhǔn)或EP標(biāo)準(zhǔn)。
[0010]而按照通常的鋼質(zhì)栓塞封閉件，栓塞封閉件和栓塞接管的螺紋必須非常精確地在窄小的誤差范圍內(nèi)制造，由此造成制造時(shí)的高廢品率。本發(fā)明的栓塞封閉件在噴涂的塑料層上開設(shè)出外螺紋，這容忍在設(shè)計(jì)栓塞封閉件的螺紋時(shí)有小的不精確性，這種不精確性可以通過塑料螺紋的彈性撓曲得以補(bǔ)償。因此，誤差范圍可以略大，而配合精度可以略小。
[0011]相比于目前使用的常見的鋼質(zhì)栓塞封閉件，本發(fā)明的栓塞封閉件具有很明顯的優(yōu)點(diǎn)。在燃燒情況下，此時(shí)桶直接受到火焰影響，且由于熱量集聚隨著液態(tài)灌裝物中的溫度和壓力的升高而產(chǎn)生巨大危險(xiǎn)，即鋼桶因過壓而破裂-可以說是爆破，致使對環(huán)境有害的危險(xiǎn)性化學(xué)品流出，本發(fā)明的栓塞封閉件用作安全件或過壓件，因?yàn)樾纬捎新菁y的噴涂塑料層的塑料材料在高溫情況下軟化，最終因在桶內(nèi)部產(chǎn)生的過壓而從栓塞接管中被擠壓出來，于是，螺紋在一定程度上沿軸向“溜滑”，致使栓塞封閉件向上從栓塞開口被頂壓出來，危險(xiǎn)的過壓力-在容器未爆炸式地受損的情況下-從容器中泄出，而危險(xiǎn)的液態(tài)灌裝物則保留在容器中。在這里，由于金屬缽狀基體的導(dǎo)熱性強(qiáng)，相比于全塑料堵頭，能實(shí)現(xiàn)使得薄塑料螺紋層更快速地變熱和軟化。
[0012]在本發(fā)明的改進(jìn)中規(guī)定，本發(fā)明的栓塞封閉件為兩元式設(shè)計(jì)，按照這種設(shè)計(jì)，未與灌裝物接觸的上面部分由金屬優(yōu)選鋼構(gòu)成，而與灌裝物接觸的下面部分則由塑料構(gòu)成。所述新式復(fù)合栓塞封閉件因而以新式材料結(jié)構(gòu)為構(gòu)造特點(diǎn)，其兼有已知的全塑料堵頭的優(yōu)點(diǎn)及全鋼堵頭的優(yōu)點(diǎn)。
[0013]在帶有盤狀底部和管狀環(huán)形件的缽狀基體(=金屬坯件)的整個(gè)外側(cè)面上-在通常位置向下朝向的表面-涂敷連續(xù)的密封的塑料層，在環(huán)形件的外側(cè)面上的該塑料層上形成外螺紋，這樣就提供了新式復(fù)合栓塞封閉件的有利結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使得有可能對金屬有腐蝕作用的灌裝物(酸)不再與由金屬構(gòu)成的缽狀基體接觸。塑料層覆蓋缽狀基體的朝向桶內(nèi)部的底面，該塑料層可以很薄，以便起到防銹覆層的作用。本發(fā)明的復(fù)合栓塞封閉件的由金屬或鋼構(gòu)成的缽狀基體可以在整體上構(gòu)造得比較薄，卻能保留顯著的優(yōu)點(diǎn):傾倒者以及終端用戶無需改變操作方式，也無需改變在現(xiàn)有傾倒和取出設(shè)備上的自動(dòng)傾倒或取出機(jī)構(gòu)。在大型化工自動(dòng)傾倒設(shè)備中，目前的鋼質(zhì)栓塞封閉件通常利用自動(dòng)旋擰機(jī)的磁性抓取工具直接在傾倒過程之前從所提供的空容器中-多數(shù)為鋼質(zhì)栓塞桶(緊頭鋼桶)-擰出，被抓取工具抓住，且在傾倒過程之后直接被磁性螺絲刀氣密地且液體密封地又?jǐn)Q入到鋼桶的栓塞開口中。這種磁性螺絲刀通常也用來讓較大的終端用戶取出灌裝物。
[0014]在此，可根據(jù)相應(yīng)密封件(例如圓形密封件、矩形密封件)的形狀和材料自由地預(yù)先選擇和調(diào)節(jié)磁性螺絲刀的最佳旋擰力矩。根據(jù)要輸送的灌裝物的腐蝕性，為該密封件選取相應(yīng)的耐受化學(xué)品的材料(EVOH、氟化橡膠等)。
[0015]按照有利的設(shè)計(jì)，可以在外螺紋的上方，在金屬基體的上凸緣的下面，密封地在外部塑料層上集成一同噴注的密封唇。該一同噴注的密封唇也可以由不同于用基本塑料制成的另一種塑料材料構(gòu)成，且采用雙組分注塑方法形成。這樣就省去了安裝單獨(dú)的密封件。
[0016]為了把塑料固定地連接在金屬上，至少使得管狀環(huán)形件在與外部塑料層接觸的外側(cè)接觸面上設(shè)有粗糙的表面(例如銼紋、蝕刻紋)，這樣便使得噴涂的塑料層與金屬表面形狀配合地連接。由此也可以傳遞大扭矩，而不會產(chǎn)生令薄塑料層從金屬基體上脫落的危險(xiǎn)。
[0017]此外，在本發(fā)明的一種簡單的設(shè)計(jì)中規(guī)定，在本發(fā)明的栓塞封閉件的缽狀基體中-就像常見的鋼質(zhì)栓塞封閉件一樣-在缽狀基體內(nèi)部，在盤狀底部的外側(cè)面(表面)上采用本已公知的方式焊接上一種形狀配合部件，其造型為帶有外側(cè)形狀配合弓形部的成型的板條。該形狀配合部件用于裝上旋擰工具。
[0018]為此，本發(fā)明的另一種設(shè)計(jì)規(guī)定，在缽狀基體的內(nèi)部，在正相對的兩側(cè)，由盤狀底部分別形成集成的形狀配合部件，其造型為向上彎曲的板條，作為用于栓塞封閉件的通常的旋擰扳手的止擋部件。這樣一來就完全可以省去已知的焊接的形狀配合部件，其造型為帶有外側(cè)形狀配合弓形部的特殊形狀的板條。針對單獨(dú)構(gòu)件的昂貴制造以及焊接過程徹底省去了。金屬缽狀基體通過針對兩個(gè)舌形或片狀地向上彎曲的板條進(jìn)行的沖裁過程而成型，本發(fā)明的集成的形狀配合的止擋部件的制造過程直接在所述成型(沖裁、擠壓、壓制、深沖)時(shí)進(jìn)行。為了其固定的支撐，也為了封閉在盤狀底部和有時(shí)在缽狀基體邊緣上的由此產(chǎn)生的凹缺，沿著管狀環(huán)形件的方向?qū)蓚€(gè)集成的形狀配合部件或向上彎曲的板條片完全密封地向下噴涂塑料，這種向下噴涂物于是在盤狀底部下方形成了連續(xù)密封的塑料層的集成部分。
[0019]在本發(fā)明的優(yōu)選設(shè)計(jì)中規(guī)定，在缽狀基