CN102362110A - 软包装用单向阀及其制作方法和包装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单向阀(20)及包括所述阀门的软包装(10)。所述阀门主要包括阀座构件(22)、柔性阀隔片(24)和阀杆(36)。所述阀座构件安装在所述包装的壁(12)上，且包括阀座(32)和至少一个进气口(34)。所述阀隔片由弹性材料形成，且通过所述阀杆连接至所述阀座构件，邻近所述阀杆的所述阀隔片的第一部分固定在相对所述阀座构件的适当位置，所述阀隔片的第二部分啮合所述阀座，覆盖并密封所述至少一个进气口。所述阀隔片设计为从所述阀座处弯曲，使得在所述至少一个进气口处的气体压力达到阈值时打开所述至少一个进气口。

Description

软包装用单向阀及其制作方法和包装

技术领域

本发明涉及阀门，更具体地涉及用于软包装的排气阀、包括此类阀门的包装及制作此类阀门的方法。

背景技术

由软质材料制成的包装通常用于储存产品，以隔离产品与环境空气。此类储存的产品可为农产品、食品、化学品等。常见的做法是各种包括阀门的软包装，使可能截留在袋子内的空气或袋子内装物产生的气体通过该阀门排出袋子，同时防止环境中的气体(例如空气)通过该阀门进入袋子。此类排气阀的实例为华盛顿州贝尔维尤市(Bellevue)的太平洋制袋股份有限公司销售的排气阀。瑞士沙夫豪森州的瑞士工业集团(SIG)也销售此类阀门(例如美国专利证第4,420,015号公开的阀门)。瑞士福尔凯茨威尔(Volketswil)的Wipf AGVerpackungen也销售此类阀门(例如美国专利证第4,444,219号公开的阀门)。意大利米兰的Luigi Goglio Milano，SPA也销售此类阀门(例如美国专利证第3,799,427号公开的阀门及其他阀门)。

以下美国专利证中也可找到包装用单向阀的其他实例：第3,595,467号(Goglio)、第4,576,285号(Goglio)和第4,705,174号(Goglio)。

尽管现有技术的上述阀门通常可达到排出软包装的滞留气体或空气的预期使用目的，然而此类阀门也具有一个或多个缺点，例如复杂性、难于装配、运行效率低。

例如，此前确定的Goglio专利公开的阀门构造有些复杂，即，此类阀门包括三个基本部件，也就是阀体、挠性阀芯和阀盖。阀体包括至少一个进气孔和相邻该进气孔的阀座。阀盖是紧固于阀体的中空环状构件，阀盖以此方式附着在阀体上时，形成阀门中空内部。阀盖包括与阀门内部流体连通的孔，作为阀门排气孔的出口。阀芯为置于阀座上的阀门中空内部内的挠性盘形构件，通常覆盖该孔。阀盖构件包括啮合阀芯表面的向下突出部分，用以从表面上将阀芯固定在孔上方阀座的适当位置。一层硅油或一些其他粘性流体通常介于阀芯与阀座之间，以便阀门操作。

应了解的是，Goglio阀门需要精密公差部件和精密装配来确保有效的可重复操作。因此，若阀门组件或组成阀门的构件之间存在任何不一致，阀门即不能正常运行。例如，已经确定如果阀盖的突出部分不适当啮合挠性阀门构件，以将其固定在阀座上的适当位置，在打开(弯曲)后该挠性阀门构件可能无法正确复位。在阀门处于冻结温度和环境压力变化的应用中，此类误操作更容易发生，例如如果翻越山脉运输阀门，则会发生此类误操作。

尽管太平洋制袋股份有限公司销售的此前确定的阀门主要包括两件式组件，然而该阀门是复杂的组件。该阀门特别包括盖形构件形式的底部，该底部内具有橡胶盘或阀门构件。阀盖包括三个以圆形阵列放置在阀座构件中心部分的弓形排气槽。圆形阀盘(例如由氯丁橡胶或一些其他橡胶制成)放置在阀座构件内，三个弓形出气口上方。阀门设计为可弯曲，使气体能在其周围流动并在包装内的压力超过环境压力时通过排气口流出。通过从阀座构件或阀盖构件向内突出的三个向内延伸凸耳将橡胶盘构件固定在适当位置。该橡胶盘的安装布置(即通过三个向内延伸凸耳固定在适当位置)使该阀门在气体排出阀门时易受突出橡胶盘的影响。因此，此操作使阀门无法运行。

此前确定的SIG阀门是有些复杂的阀门，主要包括三件式组件，即具有中心开口或开口的杯形构件、超薄软质塑料盘或膜片、通常呈矩形但具有弓形对端的插入件或夹紧构件，该插入件或夹紧构件设置为搭扣配合盖形构件，以将挠性阀门构件固定在其与出气口之间。使气体能流经夹紧构件的线性侧与聚酯阀盘或膜片下方阀盖的弓形部分之间的空间，并在软包装内部压力超过环境空气压力时通过中心开口流出。

此前确定的Wipf阀门也具有较为复杂的构造，例如主要包括三件式构件，即具有若干孔或开口的杯形阀体、超薄软质塑料盘或膜片、通常呈I形的插入件或锁片，该插入件或锁片配合杯形构件，以将该软质膜片固定在其与开口之间。使气体能流经锁片侧与膜片下方阀盖的弓形部分之间的空间，并在软包装内部压力超过环境空气压力时通过若干开口流出。

因此，目前需要构造简单的阀门，此阀门制作简单、成本低，且可在各种使用情况下有效、重复运行。

发明内容

本发明的一个方面需要一种用于具有容纳材料的内部的包装的单向阀。该包装具有至少一个限制所述材料所处的内部的壁板。该阀门包括阀座构件和柔性阀隔片。该阀座构件包括通常中空的内部空间、限制该内部空间的外围侧壁、阀座、位于侧壁界限内且与该内部空间连通的至少一个进气口及伸入该内部空间的阀杆。该阀隔片由弹性材料形成，具有预定形状且含有安装孔，相对该阀座构件放置，因此，该阀杆穿过该安装孔，由此将邻近该安装孔的该阀隔片的第一部分固定在相对该阀座的适当位置，该阀隔片的第二部分啮合该阀座，覆盖并密封该至少一个进气口。设置该阀隔片，使得至少一个进气口处的气体压力达到使该阀隔片的第二部分离开阀座且打开至少一个进气口的预定阈值时，该阀隔片的第二部分能弯曲。该阀隔片的第二部分也设置为自动向后弯曲在该阀座上，使得在至少一个进气口处的气体压力降到该预定阈值以下时密封至少一个进气口。

本发明的另一方面是包括根据本发明第一方面构造的单向阀的软包装。

本发明的另一方面是一种装配用于具有容纳材料的内部的包装的单向阀的方法。该方法主要包括提供阀座构件，该阀座构件包括通常中空的内部空间、限制该内部空间的外围侧壁、阀座、位于侧壁界限内且与该内部空间连通的至少一个进气口及伸入该内部空间的阀杆。该方法还包括提供由弹性材料形成、具有预定形状且包括安装孔的阀隔片，使阀杆穿过阀隔片的安装孔，以将邻近安装孔的该阀隔片的第一部分固定在相对该阀座构件的适当位置，该阀隔片的第二部分啮合阀座，覆盖并密封至少一个进气口。设置该阀隔片，使得至少一个进气口处的气体压力达到使该阀隔片的第二部分离开阀座且打开至少一个进气口的预定阈值时，该阀隔片的第二部分能弯曲。该阀隔片的第二部分也设置为自动向后弯曲在该阀座上，使得在至少一个进气口处的气体压力降到该预定阈值以下时密封至少一个进气口。

附图说明

图1为根据本发明构造、显示为安装在一个示例性软包装内壁上的一个示例性阀门的俯视平面图；

图2为沿图1中的线2-2截取的略微放大截面图；

图3为显示图1和图2所示阀门的两个基本部件(即阀座构件和阀隔片)的分解等距视图；

图4为类似图2的截面图，但显示从包装内部将气体排至环境空气的阀门操作的截面图；

图5为类似图2，显示根据本发明构造、安装在软包装上之前的阀门的替代实施例的截面图；

图6为类似图2，显示根据本发明构造、安装在示例性软包装内壁上的阀门的另一替代实施例的截面图；

图7为类似图2，显示根据本发明构造、安装在示例性软包装内壁上的阀门的另一替代实施例的截面图；

图8为类似图2，显示根据本发明构造、安装在示例性软包装内壁上的阀门的另一替代实施例的截面图；

图9为类似图2，显示根据本发明构造、安装在示例性软包装内壁上的阀门的另一替代实施例的截面图；

图10为根据本发明构造的另一替代阀门的阀座构件的等距视图；

Fig.图11为沿图10中的线11-11截取的略微放大截面图；

图12为图11中圆圈A内显示的阀门的一部分的明显放大视图；

图13为类似图11，显示根据本发明构造的阀门的另一替代实施例中阀座构件的截面图；

图14为图13中圆圈B内显示的阀门的一部分的明显放大视图；

图15为类似图7，但显示根据本发明构造的阀门的另一替代实施例的截面图；

图16为图15所示阀门的实施例中阀座构件的略微缩小等距视图。

具体实施方式

现参考各附图，其中相同的参考符号表示相同的部件，图1显示根据本发明构造的单向阀20的一个示例性实施例。此时应指出的是，本发明考虑该阀门的多种实施例，所有实施例均特别适合连同软包装10一起使用，使包装内的压力达到预定阈值时气体能排出包装。在图1所示的实施例中，仅显示示例性包装10壁12的一部分。所述阀门的一个优选应用是设计用于容纳全豆烘培咖啡或磨碾烘培咖啡的软包装，因为此类产品通常脱气。对于此类应用，包装10由一层或多层软质材料制成的织物形成，以防止氧气进入包装，同时还防止咖啡味成分逸出包装。为此，习惯做法是，根据咖啡的重量以及重量的分布，安装有所述阀门的包装可由多种高阻隔性塑料和/或箔材制成。尽管说明本发明的阀门用于咖啡包装，但很明显，本发明不应视为限制软包装或形成软包装的材料的任何具体类型。

阀门20设置为安装在组成包装的壁12的任何部分的内表面12A(图2)上。阀门20的构造非常简单，容易制造和装配。因此，从图1和图2可见，阀门20包括两个基本部件，即中空阀体或阀座构件22及挠性阀膜片或阀隔片24。中空阀体22由，例如注塑为整体装置，任何适当的微刚性材料(例如聚乙烯)形成。阀隔片24通常为由弹性软质材料形成的平面盘形构件。例如，可从聚异丁烯橡胶板材压制阀隔片24。中空阀体22包括具有向上突出的外围侧壁28的大体平面阀座壁26。侧壁28(将在下文描述)的自由边缘部分用于将阀门20安装到包装10壁12的内表面12A上。侧壁28、阀座壁26和侧壁28范围内包装10壁12的一部分限定阀门内的中空内部空间30(图2)。设置阀门20，使得包装10内的压力达到阀门的操作压力(例如目标0.05磅/平方英寸)时，气体可进入其中空内部，然后通过出气口或排气孔14流出阀门。该出气口主要包括阀门侧壁28范围内的包装10壁12内的孔。孔14可不对称地位于一部分侧壁28附近或位于中心。使孔靠近侧壁的优点是促进孔的形成，即如果孔更靠近阀门侧壁的一部分(相比位于中心)，则更容易刺穿包装壁形成孔，因为包装壁在阀门中心处往往可能更厚。壁12可包括阀门范围内的若干孔14，为阀门提供若干出气口。

阀门的阀座壁26可为任何形状。在本文所示阀门的示例性实施例中，阀座壁为圆形。邻近侧壁28的阀座壁26的顶面为平面且形成阀门20的阀座32。若干斜切孔34穿过阀座壁，与阀门的中空内部30流体连通。孔34共同形成阀门20的进气口，包装10内部的气体可流经该进气口，排出出气口14(将在下文描述)。所示实施例中有四个孔34，每个孔均呈圆形且相互等距间隔。可根据阀门所需的操作特性选择孔34的数量、尺寸、形状和配置。实际上，本发明还考虑只使用单个孔34作为阀门的进气口。不论所使用孔的数量、尺寸和形状，孔应向阀座32内间隔设置，使得阀座围绕进气口。

突出部分或阀杆36向上突出顶面阀座壁26的中心，使得突出部分或阀杆36略微伸入阀门的中空内部30。阀杆36用于将阀隔片24的中心部分固定在相对阀座壁26的适当位置。阀隔片24的尺寸和形状最好与阀座壁26类似，因此，阀隔片的周边24A与侧壁28的内表面紧紧相邻，从而覆盖阀座32。

可以各种方式将阀隔片24安装到阀座构件22上。例如，阀隔片24可具有中心开口24B，中心开口24B的横截面略小于阀杆36的横截面积，因此，可略微延伸邻近开口24B的阀隔片部分，以容纳阀杆36，由此可定位阀隔片24，因此，阀隔片24与阀座壁顶面紧密啮合，如图2所示。为了确保阀隔片仍固定于该位置，例如不在阀杆上向上滑动，阀杆的自由端为微球状封头38形式。如果阀隔片的开口尺寸与阀杆的横截面积相同或比阀杆的横截面积稍大，在阀杆上使用微球状封头特别有用。

可见，在阀门20的阀隔片24与阀座壁26顶面之间的界面处提供一层常规粘性流体(例如硅油40)，以便阀门操作。硅油具有充分粘性，不会通过孔34移动和排出。

为了将阀门安装到包装10的内表面上，阀门包括安装法兰。侧壁28的自由端特别为环形法兰42的形式。法兰42设置为紧固(例如热结合)于包装10壁12的内表面12A，以将阀门安装在包装内。

本文所示阀门的实施例特别适合用于磨碾或全豆咖啡的软包装，众所周知，该软包装会随着时间脱气。对于此类应用，阀门可包括过滤器，以防止包装10内的任何颗粒物质进入阀门，中断阀门的正常运行。为此，如图2所示，滤料盘44(例如圆形非织物可热封滤纸片)紧固于阀座壁26的外表面。本领域的技术人员应了解，进气孔34的尺寸和数量足以形成过滤器，防止颗粒物质进入阀门。在此情况下，可免除滤盘44的使用。

如上文所述，阀隔片24由弹性软质材料制成，在本文显示和描述的示例性实施例中，阀隔片24非常薄，例如在1.5mm至0.020mm范围内。同样地，远离其中心部分的阀隔片部分(即覆盖阀座的外围部分)在通过阀门进气口34进入阀门内部的气体的压力下能向上弯曲，如图4中的箭头所示。因此，包装内的气体(例如脱气咖啡产生的气体)能流经进气口34，流入阀门的中空内部30，然后通过至少一个开口或排气口14排至环境空气。特别的是，包装内的压力达到阈值时，阀隔片的外围部分24A离开阀座向上弯曲，破坏介入硅油40的粘结作用并打开进气口。

阀隔片24的弹性还用于在包装10内的压力降到阈值以下时实现阀门20的自动重合，由此阀隔片的直线平面配置与阀座啮合，如图2所示。包装内的压力低于阀门的所需操作阈值时，为了确保阀隔片啮合阀座并靠近进气孔34，阀隔片的弹性模量在550Kpsi至0.2Kpsi范围内。本领域的技术人员应了解，阀隔片24与阀座内阀座壁26部分之间的界面处的硅油的粘性形成阀隔片与阀座之间的密封，大气气体，例如氧气、湿气和气味不能渗透密封。

滤盘44置于阀门的阀座构件上，因此，滤盘44覆盖阀座构件的进气孔，以防止阀隔片24和邻近阀座受污染或因包装10内的任何颗粒物质的进入而无法运行。

图5显示根据本发明构造的单向阀120的一个替代实施例。阀门120与上述阀门20类似，不同的是阀门120包括阀盖，用以在阀门固定于包装10的内表面之前防止灰尘、污物或其他碎屑进入阀门内部。图5显示阀门在安装于包装10的内表面之前的状态。为了简洁，本文不再赘述阀门120的所有构造和操作细节，阀门120与阀门20相同的零件/部件将给出相同的参考编号。因此，从图4可见，阀门120包括由任何适当材料制成的软质板材形成的阀盖122，阀盖122固定至阀侧壁28的法兰42，从而隔离内部空间30与周围环境。不需要拆卸阀盖，即可完阀门120安装到包装的一部分壁的内表面上，即，将阀盖122置于法兰42与包装10壁12的内表面12A之间。通过刺穿包装壁12和阀门法兰42外围范围内的基底覆层122形成阀门的孔或出口14。

图6显示根据本发明构造的阀门220的另一示例性实施例。阀门220与上述阀门20类似，不同的是将阀隔片固定在阀座的适当位置的阀杆形成阀杆本身的一部分，而不是阀门阀座构件的一部分。为了简洁，本文不再赘述阀门220的所有构造和操作细节，阀门220与阀门20相同的零件/部件将给出相同的参考编号。为此，可见阀座壁26包括位于其中心的阀座222。阀隔片24包括在阀隔片中心处从其底面向下延伸的突出部分224。该突出部分形成阀门的阀杆，其自由端224A的形状与阀座222的形状相配。在所示实施例中，阀杆224的自由端张开，以装配在相应形状的底切阀座内。相应地，阀杆224的自由端位于阀座222内时，阀隔片24的中心部分紧固于阀座壁26的中心，阀隔片24的外围部分24A离开阀座向上自由弯曲，如上文所述。可预制阀隔片24及其整体阀杆224，例如从适当形状的板材冲孔，然后装配至阀座壁，或可在阀座壁的适当位置成形，例如就地注塑。如果硅油40用于阀门(最好使用，但并不强制使用)，可在阀门形成/装配过程中，通过直接将硅油40注射到阀座壁26上或使用一些其他涂抹器装置(例如移印机)涂抹硅油40。

图7显示根据本发明构造的阀门320的另一示例性实施例。阀门320与阀门220类似，为了简洁，本文不再赘述阀门320的所有构造和操作细节，阀门320与阀门220和20相同的零件/部件将给出相同的参考编号。为此，可见阀座壁26包括位于其中心的孔322。阀隔片24包括在阀隔片中心处从其底面向下延伸的突出部分324。该突出部分形成阀门的阀杆。其自由端为放大阀杆头326的形式，放大阀杆头326的外表面呈圆锥形。阀杆头326的尺寸设置为略微压缩，使其可通过孔322，以使阀杆搭扣配合阀座壁26。相应地，阀杆324的阀杆头326穿过孔322后，阀隔片24的中心部分将紧固于阀座壁26的中心，阀隔片24的外围部分24A离开阀座向上自由弯曲，如上文所述。

图8显示根据本发明构造的阀门420的另一示例性实施例。阀门420与阀门320类似，除了阀隔片呈不同形状且预加载，使得部分阀杆更加偏置，与阀座啮合。为了简洁，本文不再赘述阀门420的所有构造和操作细节，阀门420与阀门320、220和20相同的零件/部件将给出相同的参考编号。为此，可见阀隔片24包括凸形或略微圆顶形部分424，阀杆426从该阀隔片底面中心向下突出，因此，其阀杆头326穿过阀座壁内的孔322。阀隔片24的圆顶形部分的外围与阀座32共面且啮合阀座32，硅油40置于该外围与阀座32之间。本领域的技术人员应了解，阀杆426的长度、圆顶形部分424的厚度及其曲率和阀隔片的弹性模量均可选择，以提供适当的操作压力，阀隔片外围在该操作压力下会离开阀座升高，从而打开进气口34，例如提供其操作压力大于图2实施例的阀门。

图9显示根据本发明构造的阀门520的另一示例性实施例。阀门520与阀门420类似，阀隔片预加载，以提供比图2至图7的阀门20更大的操作压力。为了简洁，本文不再赘述阀门520的所有构造和操作细节，阀门520与阀门420、320、220和20相同的零件/部件将给出相同的参考编号。与阀门420的实施例不同，阀门520的阀隔片24为大体平面构件，与图2的阀隔片一样，但阀门的阀座壁呈凹形，以便有效地预加载阀隔片24，因此，相比图2的阀门，与阀座32啮合的隔片的外围部分更加偏置。为了简洁，本文不再赘述阀门520的所有构造和操作细节，阀门520与阀门420、320、220和20相同的零件/部件将给出相同的参考编号。为此，可见阀座壁26的顶面呈凹形(例如圆锥形)，阀杆36从该顶面中心的最低点向上突出。阀隔片24的构造与图2所示阀门20的实施例中阀隔片24的构造类似。阀杆36穿过阀隔片中心的孔24B，以相对阀座壁26紧固阀隔片的中心，即，邻近孔24B的阀隔片部分啮合阀座壁的基底锥形面。由于阀隔片通常为平面弹性构件，从其中心径向向外延伸的阀隔片部分通过阀座壁26的锥形面向上弯曲，从而有效地预加载阀隔片。就此而言，阀隔片的弹性往往使其偏置，以试图呈现其正常平面状态，但锥形面阻止此动作，从而预加载阀隔片。加载阀隔片的外围部分啮合阀座32，硅油40置于该外围部分与阀座32之间，从而有效密封进气孔34。包装内的压力达到阈值(在该阈值时，预加载阀隔片开始离开阀座弯曲)时，进气孔打开，因此，包装内的气体可排出阀门，如上文所述。

可选择阀座壁26的锥形面角度，以提供阀隔片的任何所需预加载度。因此，可考虑该角度略大于0度至45度或甚至更大，以适应各种阀门操作压力。本领域的技术人员应了解，预加载量也可取决于阀隔片的厚度和制作阀隔片的材料的弹性模量。

图10至图12显示根据本发明构造的阀门620的另一示例性实施例。阀门620与阀门520类似，除了阀门620包括用以确保硅油40不从阀座与阀隔片之间移动的零件。为了简洁，本文不再赘述阀门620的所有构造和操作细节，阀门620与阀门520、420、320、220和20相同的零件/部件将给出相同的参考编号。因此，最佳如图12可见，环形脊622从阀座壁26的锥形上表面向上突出。从上面观察时，环形脊622呈圆形且从阀座32向内径向设置。环形脊622具有小曲率半径(例如0.05mm，在端平面内测得)，例如图12的平面。因此，尽管环形脊的上边缘在阀座表面32上方只延伸微小距离，环形脊的上边缘设置为啮合阀隔片24的底面，以将硅油截留在其与阀隔片外围部分之间的阀座上。该动作用于防止硅油从阀门的所需位置移动。

图13和图14显示根据本发明构造的阀门720的另一示例性实施例。阀门720与阀门620类似，阀门720包括用以确保硅油40不从阀座与阀隔片之间移动的零件。此外，阀门720的设计更紧凑，即，阀门620比侧壁28高。为了简洁，本文不再赘述阀门720的所有构造和操作细节，阀门720与阀门620、520、420、320、220和20相同的零件/部件将给出相同的参考编号。因此，最佳如图14可见，环形槽722位于阀座壁26的锥形上表面内。从上面观察时，环形槽722呈圆形且从阀座32向内径向设置。环形槽722具有小曲率半径(例如0.05mm，在端平面内测得)，例如图14的平面。环形槽722设置为将硅油截留在其与阀隔片外围部分之间的阀座上，从而防止硅油从其所需位置移动。

图15显示根据本发明构造的阀门820的另一示例性实施例。阀门820的构造更简单，其结构比此前描述的阀门更紧凑，然而与阀门320有点类似，阀门820使用包括整体阀杆的阀隔片824。为了简洁，本文不再赘述阀门820的所有构造和操作细节，阀门820与阀门320相同的零件/部件将给出相同的参考编号。为此，阀门820使用简单的平板阀体，即其阀座构件822为呈圆形轮廓的平面盘形构件。阀体822顶面具有环形槽802。环形槽802外围外部的顶面部分形成阀门的阀座832。若干等距间隔的孔834从阀座构件822的底面穿过阀座构件822延伸至环形槽802。孔834形成阀门的进气口。阀座构件822包括位于其中心的孔或开口322，阀隔片固定至孔或开口322。

阀隔片824包括圆形轮廓的顶部，圆形轮廓的上表面呈略微圆锥形，其底面为平面。如图7的阀隔片24，阀隔片824包括从其底面中心向下延伸的突出部分324。该突出部分形成阀门820的阀杆。阀杆324的自由端为放大阀杆头326的形式，放大阀杆头326的外表面呈圆锥形。阀杆头326的尺寸设置为略微压缩，使其可通过阀座构件822的开口322，以使阀杆搭扣配合阀座构件。相应地，阀杆324的阀杆头326穿过开口322后，阀隔片824的中心部分将紧固于阀座构件822的中心。此外，阀隔片顶部的直径足以使其外围部分824A覆盖阀座824。阀隔片824由软质材料形成，如上文所述，因此，当安装有阀门的包装10内的压力达到阀门的操作压力时，邻近其外围824A的阀隔片部分可离开阀座832向上自由弯曲，如上文所述。

阀门820安装在孔14A处，在包装10壁12上的任何阀门所需位置处打孔14A。孔14A形成阀门820的排气孔。通过将阀座832外部的上表面部分附于(例如热结合或焊接)邻近孔14A的包装壁12的内表面12A，将阀门820安装在包装10的孔14A处。孔14A的直径比阀隔片824的直径大，使得在其外围与阀隔片824的外围824A之间形成环形通道，达到阀门的操作压力时，包装10内的气体可通过该环形通道排出。如同本发明阀门的其他实施例，硅油40薄层置于邻近其外围的阀隔片824底面与基底阀座832之间。

本领域的技术人员应了解，阀门820的环形槽802形成开阔区域，其中进气口834处的气体压力(即包装10内的气体压力)可作用于阀隔片的较大表面面积，从而增加相对阀隔片的提升力，致使阀门的操作压力较低。

尽管显示阀门820具有带整体阀杆的阀隔片，但该布置仅为示例。因此，阀座构件822可包括阀杆，阀隔片的构造与阀门20的构造类似(例如带孔阀隔片)。因为阀门820包括大量小直径进气孔，所以阀门不需要包括阀芯44，但若需要，可使用此阀芯。此外，尽管此前所示阀门的实施例均包括在阀座与阀隔片之间的界面处使用硅油，可考虑对于一些应用，可免除硅油的使用，例如阀门的阀隔片预加载的应用。

如上文所述，本发明的阀门可为任何适当的尺寸和形状，取决于其应用。下文表述咖啡软包装专用阀门的一组示例性尺寸。为此，图1至图8所示的所有阀门的厚度均为3mm，每个阀门法兰的厚度为1.0mm。每个阀门法兰的直径为21mm，阀门侧壁的外径为17mm。每个阀门中空内部的内径为15mm，深度为2mm，每个进气孔的内径为2.5mm。图1至图8所示阀门的滤盘直径为15mm，厚度为0.3mm。图1至图6所示阀门的阀杆直径为1mm，其阀杆头直径为1.5mm。图1至图5所示阀门的阀隔片的外径为14.6mm，其中心孔或进气孔的直径为1mm，其厚度为0.3mm。图6所示阀门的阀隔片的外径也为14.6mm，厚度为0.3mm，但包括最大外径为2mm、最小外径为1.5mm的整体阀杆。图7所示阀门的阀隔片的外径也为14.6mm，厚度为0.3mm，其整体阀杆的外径为1mm，阀杆头的外径为1.54mm。图8所示阀门的实施例中的阀隔片的外径也为14.5mm，厚度为0.5mm，且该阀隔片弯曲，使得从其外围平面至其最高点测得的高度为2.5mm。图9所示阀门与图1所示阀门具有相同的基本尺寸，除了其侧壁内表面处的内部深度为1mm。图11所示阀门与图9所示阀门具有相同的基本尺寸，除了图11所示阀门包括此前确定的环形脊，该环形脊的横截面直径为0.1mm。图11所示阀门与图9所示阀门具有相同的基本尺寸，除了图11所示阀门包括此前确定的环形槽，该环形槽的横截面直径也为0.1mm。图15所示阀门820与图7所示阀门具有相同的基本尺寸，除了其阀座构件822的厚度明显较小，例如1.4mm。组成阀门进气口的孔834的直径均近似0.5mm。环形槽约0.5mm深，内径为6mm，外径为9mm。阀隔片的外径为13mm，邻近其外围的阀隔片的厚度约为0.5mm。

从上文中应了解，本发明的阀门提供现有技术阀门的优点并克服一些缺点，其构造非常简单，制造容易且制造成本低。

在无进一步详细描述的情况下，前述内容也如此充分地说明了本发明，其他人员可在各种使用情况下运用现有或未来知识使用本发明。

Claims (46)

1.一种用于具有容纳材料的内部的包装上的单向阀，所述包装具有至少一个限制所述材料所处的内部的壁板，所述阀门包括阀座构件、阀隔片和阀杆，所述阀座构件包括阀座和至少一个进气口，所述阀隔片由软质材料形成，所述阀杆将所述阀隔片连接至所述阀座构件，由此将邻近所述阀杆的所述阀隔片的第一部分固定在相对所述阀座构件的适当位置，所述阀隔片的第二部分啮合所述阀座，覆盖并密封所述至少一个进气口，设置所述阀隔片，使得所述至少一个进气口处的气体压力达到使所述阀隔片的所述第二部分离开所述阀座且打开所述至少一个进气口的阈值时，所述阀隔片的所述第二部分能弯曲，所述阀隔片的所述第二部分设置为自动向后弯曲在所述阀座上，使得在所述至少一个进气口处的气体压力降到所述阈值以下时密封所述至少一个进气口。

2.根据权利要求1所述的单向阀，其中所述阀杆形成所述阀座构件的一部分，所述阀隔片包括安装孔，所述阀杆穿过所述安装孔。

3.根据权利要求2所述的单向阀，其中所述阀隔片通过邻近所述安装孔的所述阀隔片的所述第一部分与一部分所述阀杆之间的安全摩擦啮合固定在所述阀杆上。

4.根据权利要求2所述的单向阀，其中所述阀隔片的所述第一部分可伸缩，使所述阀杆能插入其中。

5.根据权利要求2所述的单向阀，其中所述阀杆包括自由端，所述自由端的尺寸大于所述安装孔的尺寸。

6.根据权利要求1所述的单向阀，其中所述阀座构件包括通常中空的内部空间和限制所述内部空间的外围侧壁。

7.根据权利要求1所述的单向阀，还包括邻近所述阀座构件且延伸到所述至少一个进气口的滤板。

8.根据权利要求1所述的单向阀，还包括位于所述阀座与所述阀隔片之间的界面处的粘性流体。

9.根据权利要求1所述的单向阀，其中所述阀隔片由热塑性硫化橡胶形成。

10.根据权利要求6所述的单向阀，其中所述阀杆形成所述阀座构件的一部分，所述阀隔片包括安装孔，其中所述阀杆突入所述内部空间且穿过所述安装孔。

11.根据权利要求10所述的单向阀，其中所述阀座构件塑造成整体装置。

12.根据权利要求1所述的单向阀，其中所述阀座构件包括形成所述阀座的大体平面，其中所述至少一个进气口位于所述平面内。

13.根据权利要求1所述的单向阀，其中所述阀座构件包括形成所述阀座的大体锥形凹面，其中所述至少一个进气口位于所述锥形凹面内。

14.根据权利要求13所述的单向阀，还包括位于所述阀座、所述阀隔片与环形脊之间的界面处的粘性流体，所述环形脊位于所述阀座构件上，用于将所述粘性流体保持在所述阀座上。

15.根据权利要求13所述的单向阀，还包括位于所述阀座、所述阀隔片与环形槽之间的界面处的粘性流体，所述环形槽位于所述阀座构件上，用于将所述粘性流体保持在所述阀座上。

16.根据权利要求1所述的单向阀，其中所述阀杆形成所述阀隔片的一部分，其中所述阀座包括开口，一部分所述阀杆延伸至所述开口内。

17.根据权利要求16所述的单向阀，其中所述阀隔片呈凸形。

18.根据权利要求6所述的单向阀，还包括固定到所述侧壁的阀盖。

19.根据权利要求1所述的单向阀，其中所述阀隔片的弹性模量至少为0.2Kpsi。

20.一种具有容纳材料的内部的包装，所述包装包括至少一个限制所述材料所处的内部的壁板和单向阀，所述单向阀包括阀座构件、阀隔片和阀杆，所述阀座构件包括阀座和至少一个进气口，所述阀隔片由软质材料形成，所述阀杆将所述阀隔片连接至所述阀座构件，由此将邻近所述阀杆的所述阀隔片的第一部分固定在相对所述阀座构件的适当位置，所述阀隔片的第二部分啮合所述阀座，覆盖并密封所述至少一个进气口，设置所述阀隔片，使得所述至少一个进气口处的气体压力达到使所述阀隔片的所述第二部分离开所述阀座且打开所述至少一个进气口的阈值时，所述阀隔片的所述第二部分能弯曲，所述阀隔片的所述第二部分设置为自动向后弯曲在所述阀座上，使得在所述至少一个进气口处的气体压力降到所述阈值以下时密封所述至少一个进气口。

21.根据权利要求20所述的包装，其中所述阀杆形成所述阀座构件的一部分，所述阀隔片包括安装孔，所述阀杆穿过所述安装孔。

22.根据权利要求21所述的包装，其中所述阀隔片通过邻近所述安装孔的所述阀隔片的所述第一部分与一部分所述阀杆之间的安全摩擦啮合固定在所述阀杆上。

23.根据权利要求21所述的包装，其中所述阀隔片的所述第一部分可伸缩，使所述阀杆能插入其中。

24.根据权利要求21所述的包装，其中所述阀杆包括自由端，所述自由端的尺寸大于所述安装孔的尺寸。

25.根据权利要求20所述的包装，其中所述阀座构件包括通常中空的内部空间和限制所述内部空间的外围侧壁。

26.根据权利要求20所述的包装，还包括邻近所述阀座构件且延伸到所述至少一个进气口的滤板。

27.根据权利要求20所述的包装，还包括位于所述阀座与所述阀隔片之间的界面处的粘性流体。

28.根据权利要求20所述的包装，其中所述阀隔片由热塑性硫化橡胶形成。

29.根据权利要求25所述的包装，其中所述阀杆形成所述阀座构件的一部分，所述阀隔片包括安装孔，其中所述阀杆突入所述内部空间且穿过所述安装孔。

30.根据权利要求29所述的包装，其中所述阀座构件塑造成整体装置。

31.根据权利要求20所述的包装，其中所述阀座构件包括形成所述阀座的大体平面，其中所述至少一个进气口位于所述平面内。

32.根据权利要求20所述的包装，其中所述阀座构件包括形成所述阀座的大体锥形凹面，其中所述至少一个进气口位于所述锥形凹面内。

33.根据权利要求32所述的包装，还包括位于所述阀座、所述阀隔片与环形脊之间的界面处的粘性流体，所述环形脊位于所述阀座构件上，用于将所述粘性流体保持在所述阀座上。

34.根据权利要求32所述的包装，还包括位于所述阀座、所述阀隔片与环形槽之间的界面处的粘性流体，所述环形槽位于所述阀座构件上，用于将所述粘性流体保持在所述阀座上。

35.根据权利要求20所述的包装，其中所述阀杆形成所述阀隔片的一部分，其中所述阀座构件包括开口，一部分所述阀杆延伸至所述开口内。

36.根据权利要求35所述的包装，其中所述阀隔片呈凸形。

37.根据权利要求25所述的包装，还包括固定到所述侧壁的阀盖。

38.根据权利要求20所述的包装，其中所述阀隔片的弹性模量至少为0.2Kpsi。

39.一种装配用于具有容纳材料的内部的包装的单向阀的方法，所述方法包括：

(a)提供阀座构件和阀杆，所述阀座构件包括阀座和至少一个进气口；

(b)提供由弹性材料形成且具有预定形状的阀隔片；

(c)通过所阀杆将所述阀隔片固定至所述阀座构件，由此将邻近所述阀杆的所述阀隔片的第一部分固定在相对所述阀座构件的适当位置，所述阀隔片的第二部分啮合所述阀座，覆盖并密封所述至少一个进气口，设置所述阀隔片，使得所述至少一个进气口处的气体压力达到使所述阀隔片的所述第二部分离开所述阀座且打开所述至少一个进气口的阈值时，所述阀隔片的所述第二部分能弯曲，所述阀隔片的所述第二部分设置为自动向后弯曲在所述阀座上，使得在所述至少一个进气口处的气体压力降到所述阈值以下时密封所述至少一个进气口。

40.根据权利要求39所述的方法，其中所述阀杆形成所述阀座构件的一部分，所述阀隔片包括安装孔，其中所述方法包括使所述阀杆穿过所述安装孔。

41.根据权利要求40所述的方法，其中所述阀隔片通过邻近所述安装孔的所述阀隔片的所述第一部分与一部分所述阀杆之间的安全摩擦啮合固定在所述阀杆上。

42.根据权利要求40所述的方法，其中所述阀隔片的所述第一部分可伸缩，使所述阀杆能插入其中。

43.根据权利要求40所述的方法，其中所述阀杆包括自由端，所述自由端的尺寸大于所述安装孔的尺寸。

44.根据权利要求39所述的方法，还包括：

(d)提供邻近所述阀座构件且延伸到所述至少一个进气口的滤板。

45.根据权利要求39所述的方法，还包括：

(d)提供位于所述阀座与所述阀隔片之间的界面处的粘性流体。

46.根据权利要求39所述的方法，还包括将所述单向阀安装在软包装壁上。

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