CN104676106B - 阀与用于制造阀的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种尤其用于喂养用具的阀(201)，其具有内部空间(204)与部分地围住此内部空间的壁(202，203)。内部空间具有较小的第一端(205)与相对的较大第二端(215)，其中第一端具有大于0mm并且小于或等于0.2mm的尺寸并且其中内部空间形成通过阀的开口或者通过阀的闭合部分在第一端处闭合，其中阀的闭合部分具有小于或等于0.1mm的厚度。由于存在具有限定尺寸的开口或者可以容易地破裂的相对薄的闭合部分，因此能够降低阀的功能故障的可能性。

Description

阀与用于制造阀的制造方法

技术领域

本发明涉及阀与用于制造阀的制造方法、制造装置以及制造计算机程序。本发明还涉及用于形成阀的模具结构。

背景技术

WO2013/139685A1涉及用于吸入设备的阀，包括限定中心开口的以环的形式的基部、以及上表面与下表面，其中两个表面都是平坦的并且从基部沿着与所述基部相对的方向朝向彼此汇集，其中上表面与下表面一起形成至少60°的角度，并且其自由边缘限定当阀静止时打开的狭缝。

WO2010/107723A2提供了构造为提供流体与颗粒的以止回阀为特征以鸭嘴阀为特征的装置；以及具有构造为使插入件定位在鸭嘴阀内部的基部部分的插入件，以及构造为具有开口以使流体与颗粒通过鸭嘴阀并且还构造为根据由流体与颗粒致使的背压为鸭嘴阀的壁提供支撑的W状部分。

US2004/265523A1公开了止回阀到流体容器的结合结构以及流体容器的生产装置，其能够在使流体容器充气以后没有任何流体泄露的情况下可靠地保持流体容器的充气。由于止回阀仅结合到热塑容器膜的一个，止回阀的两个膜都固定到容器膜中的一个，由此通过紧密地闭合止回阀防止了回流。因此，在流体容器充气以后流体容器的充气被可靠地保持。制造装置包括上下辊控制器，其精确地定位膜以形成止回阀。由此，制造装置可以生产具有可靠止回阀的流体容器。

US2012/085958A1公开了塑料形成的充气嘴结构，其包括通过塑料注塑成型与充气嘴一体地形成的塑料形成本体。充气嘴包括一体形成的充气装置通道与回复单元。充气装置通道单元形成具有用于充气装置的通道的缺口以执行充气或。回复单元在缺口上施加弹性回复力以使在充气过程中缺口确实地围住充气装置并且当充气停止时确保高度的气密性。

在饮料喂养用具中使用具有狭缝开口的由橡胶制成，尤其由液态硅橡胶(LSR)制成的阀，以便控制饮料的流量。可以通过液体注塑成型(LIM)随后通过撕开处理以便在各个阀中形成狭缝来生产狭缝阀。然而，在狭缝各侧面上壁中的高分子与原子具有再次结合在一起的趋势，这导致粘合闭合狭缝。当阀的两个侧面之间存在压差时阀可能不再打开，即阀功能可能失效。通常的实践是将狭缝阀用作用于诸如奶瓶与壶嘴杯的儿童饮用用具中的空气阀与饮用阀。如果阀功能失效，由于饮用用具中的负压不再正常化因此儿童便不能从饮用用具抽吸液体。为了使狭缝破裂打开，需要沿着狭缝的法线方向手动地施加机械应力。此操作要求至少将外部物引入到饮用容器中，诸如手或针。这是不卫生的并且可能变得感染细菌。此外，此手动操作对于普通使用者来说通常太复杂并且其导致含有具有狭缝开口的阀的产品的高故障率。

发明内容

本发明的目的是提供不那么可能在提供阀功能中故障的阀。此外，本发明的目的是提供用于制造阀的制造方法、制造装置与制造计算机程序，并且提供用于形成阀的模具结构。

在本发明的第一方面中示出了具有内部空间与部分地围住内部空间的壁的阀，其中该内部空间具有较小的第一端与相对的较大第二端，其中如果没有压力施加到阀那么第一端具有大于0mm并且小于或等于0.2mm的尺寸，并且其中内部空间形成通过阀的开口或者如果没有压力施加到阀那么在第一端通过阀的闭合部分闭合，其中阀的闭合部分具有小于或等于0.1mm的厚度。

由于内部空间具有较小的第一端与相对的较大的第二端，其中如果没有压力施加到阀那么第一端具有大于0mm并且小于或等于0.2mm的尺寸，并且其中内部空间形成通过阀的开口或者如果没有压力施加到阀那么在第一端通过阀的闭合部分闭合，其中阀的闭合部分具有小于或等于0.1mm的厚度，在第一端处的开口大于0mm并且小于或等于0.2mm已经确保阀能够提供其阀功能，或者如果当没有压力施加到阀时阀初始地闭合，当压力施加到阀时，闭合部分的相对小的厚度确保闭合部分可以相对容易地破裂，由此也可以确保提供阀功能。具有这些尺寸的阀由此降低了阀功能失效的可能性。

涉及开口第一端的本发明的方面的基础是发明人的下面的认识。

对于类似水的液体来说，为了通过限制进入空气，需要一定压差来克服表面张力。例如，对于鸭嘴阀来说，用于水进入阀(即，用于泄露发生)需要的开口等于表面张力的两倍除以压差：

对于通常的饮料来说这意味着：

根据本发明，初始开口(即，当不施加压力时的开口)的尺寸确定为使得随着沿着阻挡方向增加压力，形成的开口保持在上面等式中的值以下。

由于沿着阻挡方向的压差的鸭嘴阀的开口的改变按照(根据实际阀的FEM模拟或分析的评估)下面的等式，同时影响实际行为的参数(在等式中总结的因子)例如是长度、宽度、高度、壁厚、材料刚性与整体形状。

开口＝开口_初始-P·α

发现如图15中示出的，阀的初始开口应该小于0.2mm。

尽管上面的评论集中在鸭嘴阀上，应该指出的如上面给出的评论还适用于其它阀类型。

本发明的一部分是实现：通过提供阀的内部空间的开口第一端可以避免(如下面更加详细地说明)闭合狭缝的上述粘结，并且与此同时如果适当地设计开口第一端的尺寸还可以防止液体沿着阻挡方向的泄露。

在优选的实施方式中如果没有压力施加到阀那么第一端具有大于0mm并且小于或等于0.1mm的尺寸。此外，闭合部分的厚度优选地等于或者小于0.05mm并且甚至进一步优选地等于或者小于0.01mm。闭合件的这些小的厚度可以进一步降低阀的功能故障的可能性。阀优选地适合用于喂养用具。

阀的内部空间优选地具有锥形横截面。第一端的尺寸优选地涉及在阀的内部空间的锥形横截面内的第一端的尺寸。

在本发明的另一个方面中示出了用于制造阀的制造方法，其中该制造方法包括：

提供用于生产阀的阀材料；

通过使用提供的阀材料生产阀，使得生产的阀具有内部空间与部分地围住内部空间的壁，其中该内部空间具有较小的第一端与相对的较大第二端，其中如果没有压力施加到生产的阀那么第一端具有大于0mm并且小于或等于0.2mm的尺寸，并且其中内部空间形成通过阀的开口或者如果没有压力施加到阀那么在第一端经由生产的阀的闭合部分闭合，其中生产的阀的闭合部分具有小于或等于0.1mm的厚度。

提供的阀材料优选的是弹性材料，尤其是橡胶。在优选实施方式中是LSR。

优选地，制造方法还包括：

提供用于形成阀的模具结构，该模具结构包括具有第一壁与相对第二壁的腔体，其中用于形成阀的内部空间的内部空间形成元件从第一壁朝向第二壁延伸到腔体中，其中面向第二壁的所述内部空间形成元件的表面具有大于0mm并且小于或等于0.2mm的最小尺寸并且具有到第二壁在0mm与0.1mm之间的距离，

其中生产阀的步骤包括：

使模具结构中的阀材料固化以便形成具有内部空间的阀；

从模具结构释放固化的阀材料。

由于面向腔体的第二壁的内部空间形成元件的表面具有大于0mm并且小于或等于0.2mm的最小尺寸并且具有到第二壁在0mm与0.1mm之间的距离，初始地在固化阀材料以后已经具有大于0mm并且小于或等于0.2mm的最小尺寸，或者阀材料具有相对薄的闭合部分的开口，在正常使用过程中当施加压力时该相对薄的闭合部分可以容易地破裂，以便提供阀功能。可能影响切割表面的随后的撕开或切割程序使得使得粘合的倾向与结合的强度增加不是必要地需要的。因此使用者不受到任何额外操作或运动的困扰。

表面可以根据其中相应尺寸被测量的方向具有不同尺寸。如果表面是圆形的，那么该尺寸独立于方向并且在此情形中表面的直径被视为最小尺寸。如果表面具有不同的直径，例如，在椭圆形表面的情形中，最小直径被视为是最小尺寸。如果表面是长方形的或者具有包括具有不同长度的不同侧面的另一种形状，那么最小尺寸是具有最小长度的侧面的尺寸。

由于面向第二壁的内部空间形成元件的表面具有到第二壁的0mm与0.1mm之间的距离，此距离a)等于0mm或b)大于0mm并且小于0.1mm或者c)等于0.1mm。在实施方式中面向第二壁的内部空间形成元件的表面具有到第二壁在0mm与0.05mm之间的距离。在另一个实施方式中此距离在0mm与0.01mm之间。这些甚至更小的距离导致闭合部分具有进一步减小的厚度，在正常使用过程中这继而可以导致闭合部分的更容易破裂，由此允许进一步降低阀功能故障的可能性。

内部空间形成元件优选地具有锥形横截面。此外，腔体可以成形为使得固化的阀材料具有V状或球状壁，其中壁的内侧通过内部空间形成元件形成并且壁的外侧通过腔体的壁形成。另选地，腔体可以成形为使得固化的阀材料形成具有内部空间的板，其中板的外侧由腔体的壁形成并且内部空间由内部空间形成元件形成。

在本发明的另一个方面中，提出了用于形成阀以及用于通过如权利要求1中限定的制造方法使用的模具结构，其中该模具结构包括：

具有第一壁与相对第二壁的腔体；

用于形成阀的内部空间的内部空间形成元件，其中该内部空间形成元件从第一壁朝向第二壁延伸到腔体中，其中面向所述第二壁的所述内部空间形成元件的表面具有大于0mm并且小于或等于0.2mm的最小尺寸并且具有到所述第二壁在0mm与0.1mm之间的距离。

在本发明的另一个方面中，提供了一种根据如权利要求4-10中任一项限定的制造方法制造的阀。

在本发明的另一个方面中示出了用于执行如在权利要求4中限定的制造方法的制造装置，其中此制造装置包括：

用于提供用于生产阀的阀材料的阀材料提供单元；

用于通过使用提供的阀材料生产阀的生产单元，使得生产的阀具有内部空间与部分地围住内部空间的壁，其中该内部空间具有较小的第一端与相对的较大第二端，其中如果没有压力施加到生产的阀那么第一端具有大于0mm并且小于或等于0.2mm的尺寸，并且其中内部空间形成通过阀的开口或者如果没有压力施加到阀那么在第一端经由生产的阀的闭合部分闭合，其中生产的阀的闭合部分具有小于或等于0.1mm的厚度。

优选地，制造装置还包括：

用于提供用于形成所述阀的模具结构的模具结构提供单元，该模具结构包括具有第一壁与相对第二壁的腔体，其中用于形成阀的内部空间的内部空间形成元件从第一壁朝向第二壁延伸到腔体中，其中面向所述第二壁的所述内部空间形成元件的表面具有大于0mm并且小于或等于0.2mm的最小尺寸并且具有到所述第二壁的在0mm与0.1mm之间的距离，

其中所述生产单元包括：

用于固化模具结构中的阀材料以便形成具有内部空间的阀的固化单元；

用于从模具结构释放固化的阀材料的释放单元。

在本发明的另一个方面提出了用于制造阀的制造计算机程序，其中计算机程序包括当在控制制造装置的计算机上运行计算机程序时，用于致使如权利要求13中限定的制造装置执行如在权利要求4中限定的制造方法的步骤的程序代码装置。

应该理解的是权利要求1的阀、权利要求4的制造方法、权利要求11的模具结构、权利要求12的阀、权利要求13的制造装置、以及权利要求15的制造计算机程序具有尤其如在从属权利要求中限定的类似和/或相同的优选实施方式。

应该理解的是本发明的优选实施方式还可以是从属权利要求或者上述实施方式与各个独立权利要求的任意组合。

参照下文中描述的实施方式本发明的这些与其它方面将会明显并得到阐释。

附图说明

在下面的附图中：

图1和图2示意性并且示例性示出了现有技术阀；

图3和图4示意性并且示例性示出了根据本发明的阀的不同实施方式；

图5示出了示例性描述用于制造图3和图4中示出的阀的制造方法的实施例的流程图；

图6和图7示意性并且示例性示出了在制造过程期间使用的模具结构；

图8示意性并且示例性示出了用于执行制造方法的制造装置的实施方式；

图9和图10示意性并且示例性示出了根据本发明的阀的另一个实施方式；

图11和图12示意性并且示例性示出了模具结构的另一个实施方式；

图13和图14示意性并且示例性示出了现有技术切割或撕开步骤；以及

图15示出了描述鸭嘴阀的阀开口与沿着阻挡方向压力之间的示例性关系的图表。

具体实施方式

图1示意性并且示例性示出了在阀1的两个壁2、3之间具有狭缝4的现有技术阀1的横截面视图。图2示意性并且示例性示出了在阀101的两个壁102、103之间具有狭缝104的另外现有技术阀的横截面视图。

图1中示出的阀的壁2、3是平齐壁，然而图2中示出的阀101的壁102、103是V状的。具有两个平齐壁2、3的阀1具有开口压力，其独立与开口压力的方向，即在图1中打开阀1所需的压力独立于是否压力方向是上下方向或者下上方向。关于图2中示出的V状阀101打开压力取决于压力方向。V状阀101可以被视为鸭嘴阀。两个阀1、101都具有初始零间隙的开口。

图3和图4示意性并且示例性示出了具有初始开口的根据本发明的阀的实施方式。在图3的横截面视图中，阀201包括在壁202、203之间具有狭缝204的壁202、203，其中狭缝204具有锥形横截面并且壁202、203优选地是直的。优选地，横截面形成等腰梯形。此外，相应壁202、203的表面可以是锥形的。然而，相应壁202、203的表面还可以具有另一种形状，例如其可以是长方形的。

狭缝204在阀201内部形成开口的内部空间，即开口。由于狭缝204的锥形的横截面，狭缝包括较小的第一端205与较大的第二端215。较小的第一端205具有大于0mm并且等于或小于0.1mm的初始宽度，其中这些尺寸涉及没有压力施加到阀201并且壁202、203不粘在一起的情形。如果在阀201的两个相对侧面之间存在压差或者如果阀201的相对壁202、203相互接触并且粘在一起，狭缝204在第一端205可以更宽或者初始地打开的狭缝204相应地可以闭合。如果壁202、203在狭缝204的第一端205处粘结在一起，此粘结可以被容易地克服并且可以通过阀201的正常使用再次使狭缝204容易地破裂。由于在制造过程期而不是通过后制造切割动作形成狭缝，因此狭缝的两侧比由切割动作形成的狭缝具有更弱的粘结倾向。此外，在阀的狭缝的两个侧面之间的粘附力比通过后制造切割动作制造的狭缝中的粘附力更弱。因此狭缝的两个侧面不那么经常地粘结并且如果它们粘结的话，需要较少的努力来拆除。

在图4的横截面视图中，阀301具有两个壁302、303，中间狭缝304具有锥形横截面。壁302、303优选地是直的。优选地，横截面形成等腰梯形。此外，相应壁302、303的表面可以是锥形的。然而，相应壁302、303的表面还可以具有另一种形状，例如其可以是长方形的。

狭缝304形成阀301内部的开口的内部空间，即开口。由于锥形的横截面，狭缝304具有较小的第一端305与较大的第二端315。较小第一端305的宽度初始地大于0mm并且小于或等于0.1mm。在此实施方式中这些尺寸也涉及其中没有压力施加到阀301并且壁302、303不粘合在一起的情形。如果壁302、303粘在一起，通过阀301的正常使用可以容易地破坏相应的结合。

图4中示出的阀301是具有V状壁302、303的鸭嘴阀。当然阀的壁还可以以另一种方式成形。例如，它们可以球形地成形，它们可以是圆顶形状成形或者如图3中示意性并且示例性示出的它们可以基本上是长方形，其中形成狭缝的壁的内侧可以是倾斜的以便形成狭缝204的锥形横截面。

下面将参照图5中示出的流程图示例性地描述根据本发明的用于制造阀的制造方法的实施方式。

在步骤401中提供了模具结构。图6中示意性并且示例性示出了用于制造图3中示意性并且示例性示出的阀201的模具结构211。

图6中示出的模具结构211包括具有第一壁213与相对第二壁214的腔体210，以及从第一壁213朝向第二壁214延伸到腔体210的狭缝形成元件209，即内部空间形成元件，其中面向第二壁214的狭缝形成元件209的表面212具有大于0mm且小于或等于0.1mm的最小尺寸。狭缝形成元件209可以被视为是芯或销，尤其是锋利的芯或销。狭缝形成元件209的表面212可以是圆形、长方形或者可以具有另一种形状。如果表面212是圆形的，大于0mm并小于或等于0.1mm的最小尺寸是表面的直径并且，如果表面212是长方形的，大于0mm并且小于或等于0.1mm的最小尺寸是长方形表面的最小侧面的长度。

在此实施方式中，通过封装壳体形成的腔体210具有两个部分，具有用于接收狭缝形成元件209的开口并且具有第一壁213的第一部分250以及具有第二壁214的第二部分251。第一部分与第二部分650、651中的一个包括凹槽并且第一部分与第二部分250、251中的另一个包括适配到凹槽的突出部以确保第一部分与第二部分250、251的适当对准。此外，腔体210与狭缝形成元件209的尺寸设计为使得面向腔体210的第二壁214的狭缝形成元件209的表面212具有到第二壁214在0mm与0.01mm之间的距离，即此距离可以是0mm、大于0mm以及小于0.01mm或等于0.01mm。此外，狭缝形成元件209具有锥形的横截面。腔体210成形为使得最终形成的阀是具有如图3中示意性并且示例性示出的内部狭缝的板，其中板的外侧由腔体210的壁形成并且内部狭缝204由狭缝形成元件209形成。

为了在步骤401中制造在图4中示意性并且示例性示出的阀301可以提供图7中示意性并且示例性示出的模具结构311。此外该模具结构311包括具有第一壁313与相对第二壁314的腔体310，其中狭缝形成元件309从第一壁313朝向第二壁314延伸到腔体310，其中面向第二壁314的狭缝形成元件309的表面312具有大于0mm且小于或等于0.1mm的最小尺寸。此外，同样在此实施方式中面向第二壁314的狭缝形成元件309的表面312具有到第二壁314在0mm与0.01mm之间的距离并且狭缝形成元件309具有锥形横截面。在此实施方式中，通过具有两个部分，具有用于接收狭缝形成元件309的开口并且具有第一壁313的第一部分350以及具有第二壁314的第二部分351，的封装壳体形成腔体310。第一部分与第二部分350、351中的一个包括凹槽并且第一部分与第二部分350、351中的另一个包括适配到凹槽的突出部以确保第一部分与第二部分350、351的适当对准。

在此实施方式中，腔体310成形为使得最终生产的阀301具有V状壁302、303，其中壁302、303的内侧通过狭缝形成元件309形成并且壁302、303的外侧通过腔体310的壁形成。此外，同样在此实施方式中，狭缝形成元件309可以被视为是在优选地是LIM过程的制造过程中形成狭缝的芯或销。可替换地，相应的狭缝形成元件209、309固定在模具中并且存在单独的插入件开口。

在步骤402中提供了将要成型在相应模具结构211、311中的阀材料208、308。特别地，阀材料208、308可以填充在相应腔体201、301中，此后可以通过利用相应的狭缝形成元件209、309闭合腔体，即在此实施方式中形成相应腔体210、310的相应壳体包括用于相应狭缝形成元件209、309的上开口，其中相应的狭缝形成元件209、309可以放入相应腔体210、310的相应开口中以便在被填充以阀材料208、308以后闭合相应的腔体210、310。提供的阀材料208、308优选的是LSR。

在步骤403中，在相应模具结构211、311中的阀材料208、308固化以便形成具有相应狭缝204、304的相应的阀201、301，其中固化的阀材料208、308是弹性体。优选地通过加热具有阀材料208、308的相应模具211、311执行固化。加热可以被执行到高达170℃到220℃之间的温度。在步骤404中固化的阀材料208、308从相应的模具结构211、311释放，以便提供相应的阀201、301。特别地，相应的第一部分250、350与相应壳体的相应的第二部分251、351分离以便从相应的模具结构211、311实现相应阀201、301。

制造方法中的全部或者一些步骤可以手动地执行。然而，在实施方式中还可以自动地执行制造方法。特别地，可以利用制造装置执行制造方法。图8中示意性并且示例性示出了制造装置500的实施方式。

制造装置500包括用于提供形成阀的模具结构的模具结构提供单元501，其中模具结构包括具有第一壁与相对第二壁的腔体，其中，狭缝形成元件从第一壁朝向第二壁延伸到腔体中并且其中面向第二壁的狭缝形成元件的表面具有大于0mm并且小于或等于0.1mm的最小尺寸。模具结构提供单元501可以包括在那里具有可以被提供用于制造阀的一个或几个模具结构的位置。在图8中通过附图标记505指示模具结构。

制造装置500还包括阀材料提供单元502以便提供将要在模具结构中成型的阀材料。例如，阀材料提供单元502可以适于将尤其是LSR的阀材料填充到模具结构的腔体中，此后可以通过例如使用相应的狭缝形成元件或者单独的腔体闭合件自动地或者手动地闭合模具结构。具有待成型的阀材料的模具结构在图8中通过附图标记506指示。

制造装置500还包括用于将阀材料固化在模具结构中以形成具有狭缝的阀的固化单元503，其中固化的阀材料是弹性体。固化单元503优选地是用于将具有材料的的模具结构加热到期望温度以期望时间的加热单元。图8中通过附图标记507指示了具有固化阀材料的模具结构。

制造装置500还包括用于从模具结构释放固化的阀材料的释放单元504，其中通过图8中的附图标记508指示释放的固化阀材料，即生产的阀。例如，释放单元504可以包括一些用于使固化阀材料从模具材料分离的机械装置。特别地，释放单元504可以适于使形成腔体的壳体的第一部分与第二部分彼此分离，以使这些部件从阀拆除。释放单元504然后还可以适于保持狭缝形成元件并且例如通过吹气或通过机械装置使阀与狭缝形成元件分离。

固化单元503与释放单元504可以被视为形成制造单元以便通过使用提供的阀材料生产阀。

图9和图10示意性并且示例性示出了根据本发明的阀的另一个实施方式。

在图9的横截面视图中，阀601包括部分地围住锥形的内部空间604的壁602、603。优选地，横截面形成等腰梯形。内部空间604具有较小的第一端605与相对的较大的开口第二端615，其中如果没有压力施加到阀601那么第一端605，即形成第一端的内表面具有大于0mm并且小与0.1mm的尺寸。如果没有压力施加到阀，那么通过阀601的闭合部分630在第一端605闭合内部空间604，其中闭合部分630具有等于或者小于0.05mm的厚度。由于闭合部分630相对薄，因此当在正常使用过程中压力施加到阀601时其破裂，以便提供阀功能。壁602、603优选地是直的。相应壁602、603的表面也可以是锥形的。然而，相应壁602、603的表面还可以具有另一种形状，例如其可以是长方形的。

在图10的横截面视图中，阀701具有部分地围住锥形的内部空间704的两个壁702、703。优选地，横截面形成等腰梯形。同样的，在此实施方式中，内部空间704具有较小的第一端705与相对的较大的开口第二端715，其中如果没有压力施加到阀701那么第一端705，即形成第一端705的内表面具有大于0mm并且小与0.1mm的尺寸。内部空间704包括在其第一端705的闭合部分730，当没有压力施加到阀701时其初始地存在。闭合部分730的厚度等于或小于0.05mm，其中由于闭合部分730的此小的厚度，因此其在正常使用过程中当压力施加到阀701时可以容易地破裂，以便提供阀功能。壁702、703优选地是直的。相应壁702、703的表面也可以是锥形的。然而，相应壁702、703的表面还可以具有另一种形状，例如其可以是长方形的。

图10中示出的阀701是具有V状壁702、703的鸭嘴阀。当然阀的壁还可以以另一种方式成形。例如，它们可以球形地成形，它们可以是圆顶形成形或者如图9中示意性并且示例性示出的它们可以基本上是长方形，其中形成内部空间604的壁602、603的内侧倾斜以便形成内部空间604的锥形横截面。为了制造图9和图10中示意性并且示例性示出的阀601、701可以使用图11和图12中示意性并且示例性示出的模具结构。

图11中示出的模具结构611包括具有第一壁613与相对第二壁614的腔体610以及从第一壁613朝向第二壁614延伸到腔体610中的内部空间形成元件609，其中面向第二壁614的内部空间形成元件609的表面612具有大于0mm并且小于或等于0.1mm的最小尺寸。在此实施方式中内部空间形成元件609也可以被视为是芯或者销。内部空间形成元件609的表面612可以是圆形、长方形或者可以具有另一种形状。如果表面612是圆形的，大于0mm并小于或等于0.1mm的最小尺寸是表面612的直径并且，如果表面612是长方形的，大于0mm并且小于或等于0.1mm的最小尺寸是长方形表面的最小侧面的长度。

在此实施方式中，通过具有两个部分，具有用于接收狭缝形成元件609的开口并且具有第一壁613的第一部分650以及具有第二壁614的第二部分651，的封闭壳体形成腔体610。第一部分与第二部分650、651中的一个包括凹槽并且第一部分与第二部分650、651中的另一个包括适配到凹槽的突出部以确保第一部分与第二部分650、651的适当对准。此外，腔体610与内部空间形成元件609的尺寸设计为使得面向腔体610的第二壁614的内部空间形成元件609的表面612具有等于或小于0.05mm的到第二壁614的距离。此外内部空间形成元件609具有锥形的横截面。腔体610成形为使得最终形成的阀是如图9中示意性并且示例性示出的具有内部空间的板，其中板的外侧由腔体610的壁形成并且内部空间604由内部空间形成元件609形成。

为了制造图10中示意性并且示例性示出的阀701，可以使用图12中示意性并且示例性示出的模具结构711。模具结构711也包括具有第一壁713与相对第二壁714的腔体710，其中内部空间形成元件709从第一壁713朝向第二壁714延伸到腔体710，其中面向第二壁714的内部空间形成元件709的表面712具有大于0mm且小于或等于0.1mm的最小尺寸。此外，同样在此实施方式中面向第二壁714的内部空间形成元件709的表面712具有到第二壁714的小于或等于0.05mm的距离并且内部空间形成元件709具有锥形横截面。在此实施方式中，通过具有两个部分，具有用于接收狭缝形成元件709的开口并且具有第一壁713的第一部分750以及具有第二壁714的第二部分751，的封装壳体形成腔体710。第一部分与第二部分750、751中的一个包括凹槽并且第一部分与第二部分750、751中的另一个包括适配到凹槽的突出部以确保第一部分与第二部分750、751的适当对准。

在此实施方式中，腔体710成形为使得最终生产的701具有V状壁702、703，其中壁702、703的内侧通过内部空间形成元件709形成并且壁702、703的外侧通过腔体710的壁形成。此外，同样在此实施方式中，内部空间形成元件709可以被视为是在优选地是LIM过程的制造过程中形成内部空间的芯或销。在图11和图12中，附图标记608、708表示优选地是LSR的阀材料。

由于相应内部空间形成元件609、709的相应表面612、712到相应腔体610、710的相应第二壁614、714之间的距离，形成相应阀601、701的相应闭合部分630、730，其在正常使用过程中可以容易地破裂，使得在这些实施方式中也不再需要如在图1和图2中示意性并且示例性示出的用于生产现有技术阀的另外的撕开或切割步骤，由此简化了制造过程。

特别地，在用于制造现有技术阀1、101的现有技术制造过程中，需要刀6、106沿着由图13和图14中的双箭头7、107指示的方向移动，然而在参照图5-图7、图11和图12的上述制造方法不是必须地需要此刀。

图15示出了描述鸭嘴阀的阀开口与沿着阻挡方向压力之间的示例性关系的图表。横轴示出了容器(例如，喂养用具)内部的压力，而纵轴示出了示例性阀的阀开口。

实线80示出了泄露线，即，从容器的区域划分泄露的区域(即，太高压力和/或太高阀开口以至于阀不能将液体保持在内部)。

点线81、划线82与点划线83分别示出了分别用于0.4mm、0.2mm、和0.1mm的不同初始阀开口的三种情形的相应的阀开口。用于0.4mm的初始开口的点线81与泄露线80交叉并且可以由此看到此初始开口泄露仅可以阻止大约3毫巴的压力。相比之下，划线82与点划线83，即从0.2与0.1mm开始的开口的值保持在泄露线以下，因此即使对于较高压力也不发生泄露。

上面参照图3、图4、图9和图10描述的阀具有改进的性能，因为如果阀的壁接触，在每个侧面上的壁的接触面积都小于如果使用上面参照图1和图2描述的现有技术阀存在的接触面积，即，由于接触面积更小，因此接触区域之间的接触压力更高使得相应阀更加响应压差并且由此对抗泄露更加强劲。此外，由于初始开口或者在初始闭合部分已经破裂以后的开口的几何形状与位置准确性高于现有技术狭缝阀的几何形状与位置准确性，上面参照图3、图4、图9和图10描述的阀具有更好的流量控制与开口压力的较小扩散。此外，上面参照图3、图4、图9描述的阀提供了对表面轮廓与内表面的构造的最大控制，由此降低了泄露与太强粘合的风险。

由于内部空间的锥形横截面，由于在内部空间的内表面上的表面微结构并且由于内部空间的内表面已经成型并且固化，因此分子和/或原子可以在那里结合的面积是非常小的。相应地，如果存在此结合，那么可以通过由正常使用施加的压力相对容易地破坏它。

参照图3、图4、图9和图10描述的阀由于更鲁棒的设计而具有改进的性能。此外，由于较少的粘结它们更加可靠。此外由于需要较少的制造步骤，即不需要另外的撕开或切割步骤，因此改进了制造过程。

阀优选地是用于幼儿水杯与奶瓶的阀，但是阀还可以是用于供给老年人、用于运动饮料、用于体育活动期间饮用、用于休息期间饮用、用于病床或护理房中的饮用等的阀。阀可以形成奶嘴和/或壶嘴，尤其是瓶子和/或奶头奶嘴。

根据本发明的阀可以提供以作为供给或饮用用具的空气入口阀(尤其用于儿童，类似通过奶瓶、幼儿杯子、饮用奶嘴、壶嘴杯子等)用于避免建立负压的特别的益处。根据本发明的阀，如果用作用于此目的的空气入口阀，那么即使在由于液体的重力的静水压力的情形中，也不仅防止了建立负压而且还避免或者至少最小化液体(例如水或者其它饮料)通过此空气入口泄露的风险。

出于用于喂养用具或饮用用具的空气入口阀的目的，如图3、图4、图9和图10中示出的阀的布置在描述中将是用具的内侧将在阀的下方，而用具的外侧即周围空气将在上方。应该理解的是这些方向与指示仅用于说明性目的并且不被视为限制。

尽管在上述实施方式中初始存在或者在阀已经破裂以后的阀中的开口是狭缝，但是在其它实施方式中阀还可以包括其他类型的开口。此外，尽管在上述实施方式中已经通过成型制造出阀，但是在其它实施方式中还可以通过使用类似加工的另一种制造过程来制造阀，其中加工可以是机械加工或者激光加工。

尽管在上面参照图3、图4、图9和图10描述的实施方式中，内部空间的较小的第一端的宽度大于0mm并且小于或等于0.1mm，但是在其它实施方式中此宽度还可以大于0mm并且小于或等于0.2mm。

通过本领域中的技术人员，经由研究附图、公开、以及所附权利要求在实施要求的发明中可以理解并且实现公开实施方式的其它变型。

在此权利要求中，术语“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。

单个单元或者设备可以实现在权利要求中列举的几个项的功能。在相互不同的从属权利要求中叙述的一些措施的单纯事实不表示不能利用这些措施的组合。

可以通过任意其他数量的单元或设备来执行通过一个或几个单元或设备执行的类似提供模具结构、提供材料、阀材料的固化等的程序。根据制造方法的制造装置的控制可以实施为计算机程序的程序代码装置和/或实施为专用硬件。

计算机程序可以存储/分布在适当的介质上，诸如光学存储介质或固态介质，与其它硬件一起提供或者作为其它硬件的一部分提供，而且还可以以其它形式分布，诸如经由互联网或者其它有线或无线电信系统。

在权利要求中的任何附图标记都不应该理解为限定范围。

本发明涉及一种尤其用于喂养用具的阀，其具有内部空间与部分地围住此内部空间的壁。此内部空间具有较小的第一端与相对的较大第二端，其中第一端具有大于0mm并且小于或等于0.2mm的尺寸并且其中内部空间形成通过阀的开口或者通过阀的闭合部分在第一端处闭合，其中阀的闭合部分具有小于或等于0.1mm的厚度。由于存在具有限定尺寸的开口或者可以容易地破裂的相对薄的闭合部分，因此能够降低阀的功能故障的可能性。

Claims (14)

1.一种阀，其具有内部空间与部分地围住所述内部空间的壁，其中所述内部空间(204；304；604；704)具有较小的第一端(205；305；605；705)与相对的较大的第二端(215；315；615；715)，其中如果没有压力施加到所述阀(201；301；601；701)，则所述第一端(205；305；605；705)具有开口，所述开口具有一个宽度，其中所述内部空间(204；304；604；704)形成通过所述阀(201；301；601；701)的开口，并且其中随着沿所述阀的阻挡方向增加的压力，所述宽度保持小于或等于流体的表面张力的两倍除以所述阀两端的压差。

2.根据权利要求1限定的阀，其中如果没有压力施加到所述阀，则所述宽度大于0mm并且等于或者小于0.2mm。

3.根据权利要求1限定的阀，其中所述阀(201；301；601；701)适于喂养用具。

4.一种用于制造阀的制造方法，所述制造方法包括：

通过阀材料提供单元(502)提供用于制造所述阀(201；301；601；701)的阀材料，

借助生产单元(501，503，504)通过使用所述提供的阀材料生产所述阀(201；301；601；701)使得所述生产的阀(201；301；601；701)具有内部空间以及部分地围住所述内部空间的壁，其中所述内部空间具有较小的第一端与相对的较大的第二端，其中如果没有压力施加到所述生产的阀，则所述第一端具有开口，所述开口具有一个宽度，其中所述内部空间形成通过所述阀(201；301；601；701)的开口，并且随着沿所述阀的阻挡方向增加的压力，所述宽度保持小于或等于流体的表面张力的两倍除以所述阀两端的压差。

5.根据权利要求4限定的制造方法，所述制造方法还包括：

提供用于形成所述阀(201；301；611；711)的模具结构(211；311；611；711)，所述模具结构(211；311；611；711)包括具有第一壁(213；313；613；713)和相对的第二壁(214；314；614；714)的腔体(210；310；610；710)，其中用于形成所述阀(201；301；601；701)的所述内部空间(204；304；604；704)的内部空间形成元件(209；309；609；709)从所述第一壁(213；313；613；713)朝向所述第二壁(214；314；614；714)延伸到所述腔体(210；310；610；710)中，其中面向所述第二壁(214；314；614；714)的所述内部空间形成元件(209；309；609；709)的表面(212；312；612；712)具有大于0mm并且小于或等于0.2mm的最小尺寸并且具有到所述第二壁(214；314；614；714)的在0mm与0.1mm之间的距离，

其中生产所述阀的步骤包括：

使在所述模具结构(211；311；611；711)中的所述阀材料(208；308；608；708)固化以便形成具有所述内部空间(204；304；604；704)的所述阀(201；301；601；701)；

从所述模具结构(211；311；611；711)释放所述固化的阀材料(208；308；608；708)。

6.根据权利要求5限定的制造方法，其中面向所述第二壁(214；314；614；714)的所述内部空间形成元件(209；309；612；712)的所述表面(212；312；612；712)具有到所述第二壁(214；314；614；714)的在0mm与0.05mm之间的距离。

7.根据权利要求5限定的制造方法，其中所述内部空间形成元件(209；309；609；709)具有锥形横截面。

8.根据权利要求5限定的制造方法，其中所述腔体(310；710)成形为使得所述固化的阀材料(308；708)具有V状或球状壁(302，303；702，703)，其中所述V状或球状壁(302，303；702，703)的内侧由所述内部空间形成元件(309；709)形成，并且所述V状或球状壁(302，303；702，703)的外侧由所述腔体(310；710)的壁形成。

9.根据权利要求5中限定的制造方法，其中所述腔体(210；610)成形为使得所述固化的阀材料(208；608)形成具有内部空间(204；604)的板，其中通过所述腔体(210；610)的所述第一壁和所述第二壁形成所述板的外侧，并且通过所述内部空间形成元件(209；609)形成所述内部空间(204；604)。

10.根据权利要求4限定的制造方法，其中所述提供的阀材料(208；308；608；708)是液态硅橡胶。

11.一种根据如权利要求4-10中任一项限定的制造方法制造的阀。

12.一种用于执行如权利要求4中限定的制造方法的制造装置，所述制造装置包括：

阀材料提供单元(502)，用于提供用于生产所述阀的阀材料；

生产单元(501，503，504)，用于通过使用所述提供的阀材料生产所述阀使得所述生产的阀具有内部空间与部分地围住所述内部空间的壁，其中所述内部空间具有较小的第一端与相对的较大的第二端，其中如果没有压力施加到所述生产的阀，那么所述第一端具有大于0mm并且小于或等于0.2mm的尺寸，并且其中所述内部空间形成通过所述阀的开口或者如果没有压力施加到所述阀那么在所述第一端经由所述生产的阀的闭合部分闭合，其中所述生产的阀的所述闭合部分具有小于或等于0.1mm的厚度。

13.根据权利要求12所述的制造装置，所述制造装置还包括：

模具结构提供单元(501)，用于提供用于形成所述阀的模具结构，所述模具结构包括具有第一壁与相对第二壁的腔体，其中用于形成所述阀的内部空间的内部空间形成元件从所述第一壁朝向所述第二壁延伸到所述腔体中，其中面向所述第二壁的所述内部空间形成元件的表面具有大于0mm并且小于或等于0.2mm的最小尺寸并且具有到所述第二壁的在0mm与0.1mm之间的距离，

其中所述生产单元包括：

用于固化所述模具结构中的所述阀材料以便形成具有所述内部空间的所述阀的固化单元(503)；

用于从所述模具结构释放所述固化的阀材料的释放单元(504)。

14.一种用于制造阀的制造计算机程序，所述计算机程序包括当在控制制造装置的计算机上运行所述计算机程序时，用于致使如权利要求12中限定的所述制造装置执行如在权利要求4中限定的所述制造方法的步骤的程序代码装置。