CN114040877B - 在阀头部轮廓中具有凹入部的自闭合阀 - Google Patents
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Abstract
自闭合分配阀由弹性材料制成，并且包括：阀头部(2)，该阀头部具有分配孔口(11‑14)；圆形外围保持凸缘(3)，该保持凸缘在轴向方向上与阀头部间隔开；以及连接套管(4)，该连接套管在一个端部上与阀头部整体地连接，并且在另一个端部上与保持凸缘整体地连接。分配孔口由阀头部中的至少三个狭缝形成，其中，所述狭缝在阀头部的中心处汇聚，并且围绕阀头部的中心成角度地均匀分布。阀头部包括多个阀瓣(21‑24)，其中，在所述阀瓣中的每个阀瓣中形成有所述狭缝中的至少一个狭缝。阀瓣中的每个阀瓣在阀瓣的径向外端部上具有尖端区域(21a‑24a)，其中，各个阀瓣的尖端区域大致位于假想圆上。连续的尖端区域通过凹入部(25‑28)相互连接，该凹入部相对于圆形形状形成在阀头部的外围轮廓中。连接套管具有由轮廓线限定的形状，其中，所述轮廓线沿轴向方向从阀头部到凸缘使阀头部的外轮廓的瓣状形状逐渐过渡到保持凸缘的圆形内轮廓。
Description
技术领域
本发明涉及一种由弹性材料制成的自闭合分配阀，该自闭合分配阀包括：阀头部，该阀头部具有分配孔口；圆形外围保持凸缘，该圆形外围保持凸缘在轴向方向上与阀头部间隔开；以及连接套管，该连接套管在一个端部上与阀头部整体地连接，在另一个端部上与保持凸缘整体地连接。分配孔口由阀头部中的至少三个狭缝形成，其中，所述狭缝在阀头部的中心处汇聚，并且围绕阀头部的中心成角度地均匀分布。
背景技术
这种类型的自闭合阀是众所周知的，在WO 2008/074517中示出了一个示例。WO2008/074517的图3至图5示出了一种由有机硅橡胶通过注射模塑而整体形成的自闭合阀。该自闭合阀具有阀头部，该阀头部具有圆形外轮廓、凹陷的外表面以及凸起的内表面。此外，该阀具有与阀头部相距一轴向距离的圆形保持凸缘，通过该保持凸缘可以将该阀固定到分配闭合件上。轴向偏置的阀头部和保持凸缘通过具有基本上圆柱形状或截头圆锥形状的连接套管进行连接。阀被布置并固定到分配闭合件，该分配闭合件被适配成联接到具有可分配内容物(诸如食品，例如番茄酱或其他酱料，或者诸如化妆品或护理产品)的容器。阀头部设置有狭缝，该狭缝形成分配孔口，该分配孔口在对容器进行加压时打开。
尽管有机硅阀非常适合这种容器的用途，但在使用后，当使用者扔掉具有阀仍固定在其中的分配闭合件的容器时，这种容器会带来问题。容器和分配闭合件通常由可回收的塑料材料(诸如PET、PE或PP)制成。然而，有机硅材料不可回收，因此会干扰容器和闭合件的回收流。
WO 2008/104029 A1公开了一种包含两个主体的自闭合阀。这种由两个主体制成的阀是使用共注射/双材料模塑工艺模制而成的。第一主体由HDPE形成，一旦设置，就将第一主体置于第二模具中，第二主体由硅在该第一主体上形成。第二主体通过第一主体中的孔锁定到第一主体，通过这些孔对第二主体的硅塞进行模塑。该阀本身就已经造成了上述回收问题。
一种规避回收问题的方法是在回收期间将自闭合阀与闭合件分离。在WO2008/097306中公开了一种用于对有机硅和塑料进行浮选分离的方法。该文献描述了作为示例的塑料瓶，该塑料瓶带有由固化的有机硅制成的阀隔膜，该阀隔膜可以通过使用低重力有机硅来对阀进行分离，这使得能够对材料进行分离并且可以回收塑料。
另一种规避回收问题的方法是对自闭合阀使用另一种材料。例如在US6,726,063中建议用热塑性弹性体(TPE)来制造自闭合阀，热塑性弹性体的优点是其可以像热塑性材料一样进行加工和回收，这使得更容易对废料进行回收，因为不必对阀的TPE以及其他封装物件(诸如闭合件和容器)的热塑性材料进行分离，而是可以一起进行加工。US 6,726,063描述了许多阀，这些阀在阀头部中具有不同的狭缝形状和狭缝位置，以增强通过阀头部对分配的控制。
对于自闭合分配阀，与有机硅橡胶相比，TPE的缺点是：与所使用的有机硅材料具有类似机械性能的TPE等级通常不适合用于不同的食品。特别是当与脂肪食品一起使用时，与有机硅材料具有类似机械性能的TPE等级显示出有太多的试剂迁移到食品中。适用于脂肪食品的TPE等级通常很硬，并且不能与食物包装工业中所使用的已知的阀设计一起使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的自闭合分配阀，该自闭合分配阀与脂肪食品的分配相容，但是避免了使用有机硅材料。
本发明通过一种由弹性材料制成的自闭合分配阀来实现，该自闭合分配阀包括：阀头部，该阀头部具有分配孔口；圆形外围保持凸缘，该圆形外围保持凸缘在轴向方向上与阀头部间隔开；以及连接套管，该连接套管在一个端部上与阀头部整体地连接，在另一个端部上与保持凸缘整体地连接，
其中，分配孔口由阀头部中的至少三个狭缝形成，其中，所述狭缝在阀头部的中心处汇聚，并且围绕阀头部的中心成角度地均匀分布，
其中，阀头部包括多个阀瓣，其中，在所述阀瓣中的每个阀瓣中形成有所述狭缝中的至少一个，
其中，阀瓣中的每个阀瓣在阀瓣的径向外端部上具有尖端区域，其中，各个阀瓣的尖端区域大致位于假想圆上，并且
其中，连续的尖端区域通过凹入部相互连接，该凹入部相对于圆形形状形成在阀头部的外围轮廓中，并且
其中，连接套管具有由轮廓线限定的形状，其中，所述轮廓线沿轴向方向从阀头部到凸缘使阀头部的外轮廓的瓣状形状逐渐过渡到保持凸缘的圆形内轮廓。
阀被制成为单个主体。使用单一材料或材料混合物(优选地为TPE、另一种弹性体或塑性体材料)来形成阀主体。当通过对必须从中分配物质的容器进行加压而从阀的内侧施加压力时，在阀头部的外围轮廓中和在邻接的连接套管部分中的初始在外侧上具有凹陷弯曲形状的凹入部被内部压力向外推动，从而使凹陷弯曲的形状变直成弯曲程度较小的形状。套管的凹入部以及阀头部的轮廓的这种变直将与狭缝相邻的阀头部舌片向外拉动，从而拉动狭缝使其打开。根据本发明的阀头部的特殊凹入的外轮廓以及连接套管的邻接部分促进了狭缝更大程度地沿径向方向打开，而不是如现有技术的阀通常发生的情况那样沿轴向方向打开。发现了在使用较硬的材料的情况下，特别是在使用除有机硅橡胶以外的另一种弹性材料(例如TPE或其他弹性体或者塑性体材料)的情况下，需要这种径向打开的方式来获得足够宽的狭缝开口，这在材料的回收方面是优选的。
优选地，在每个阀瓣中形成有一个朝向阀头部的中心延伸的狭缝。因此，在这些优选实施例中，阀瓣的数量对应于阀头部中朝向该阀头部的中心延伸的狭缝的数量。
应当注意，瓣状的阀头部与分配鸭嘴阀有一些相似之处，例如在US1,738,080中所述的，在该文献中，阀头部具有两个相对凸起的唇缘，这两个唇缘由单个狭缝分开，该单个狭缝在从内部进行加压时沿横向方向打开。然而，鸭嘴阀与根据本发明的阀之间的区别在于，根据本发明的阀头部具有多个狭缝，该多个狭缝在阀头部的中心处汇聚，该汇聚的狭缝在这些狭缝之间限定了多个阀头部舌片，当阀外部的压力超过阀内部的压力时，该多个阀头部舌片也使得阀能够打开。例如，当诸如为挤压瓶的容器被使用者挤压以分配物质、然后被释放时会发生上述情况，在这之后由于容器的弹性性质而使得该容器趋于恢复到其原始形状。这会导致容器中出现负压或真空。这种负压或真空可以通过使得所述阀头部舌片能够弹性地向内移动并提供排气孔，从而使得排气能够通过阀头部来释放。
在根据本发明的自闭合阀的优选实施例中，阀头部的外轮廓具有基本上十字形状，其中，阀头部具有四个狭缝，这四个狭缝从阀头部的中心延伸到十字形状的支臂中。因此，在该实施例中，阀头部的阀瓣对应于十字形状的支臂。十字形状的阀头部的优点在于，在阀头部的外轮廓中和在邻接的连接套管部分中的凹入部相对较深，换言之，轮廓在外侧上具有相当大的凹陷曲率。发现了与凹入部更浅的实施例相比，这种形状进一步打开了狭缝，因此凹陷曲率具有更大的曲率半径。
凹入部有利于阀的打开，因为凹入部促进了阀头部舌片在径向方向上的移动，从而使阀头部的舌片移动分开并且使狭缝打开。然而，当阀关闭并且在阀下方的容器中出现负压时，这种凹入部存在缺点。于是，施加在凹入部上的径向力迫使阀头部舌片朝向彼此并阻碍阀的打开，从而无法进行回吸，其中，空气可以流入容器中，以释放负压。当阀与挤压型容器一起使用时，回吸对于消除负压很重要，该挤压型容器在被挤压后必须恢复到其原始形状。为了促进回吸，尽管阀头部轮廓具有凹入部，但朝向阀头部边缘的邻接的连接套管的横截面曲率被设计成使得邻接的连接套管部分提供朝向阀的中心轴线的最小的径向力。
使用根据本发明的阀促进回吸的另一个因素在于阀头部的凹陷形状的曲率。曲率越大，由阀头部的内侧上的负压产生的力将迫使阀头部舌片沿径向方向向外的程度就越大。
在根据本发明的自闭合阀的另一个优选实施例中，阀头部的外轮廓通常呈具有三个顶点的星形形状，并且阀头部具有三个狭缝，这三个狭缝从阀头部的中心延伸到星形形状的相应顶点中。发现了如果阀头部具有较少的阀瓣(在该实施例中具有三个阀瓣)，这通常形成具有三个顶点的星形形状，当从内侧对阀进行加压时，实现了更大的平面分配开口。当必须分配具有一定粘度的特定物质时，这可能是有利的。特别地，这种形状可以有利地用于具有高粘度的物质或者例如含有小颗粒的酱料。
在根据本发明的自闭合阀的又一实施例中，阀头部的外轮廓基本上呈具有五个顶点的星形形状，并且阀头部具有五个狭缝，这五个狭缝从阀头部的中心延伸到星形形状的相应顶点中。因此，阀的该实施例具有五个阀瓣和五个狭缝。发现了当从内侧对阀进行加压时，该带有五个阀瓣的阀头部提供了较小的分配孔口，这可能有利于分配特定的物质，例如当待实现装饰性效果时。在使用星形形状的分配孔口的已知应用中，例如为了在糕点上分配奶油，该孔口被固定，并且不提供干净的切口。通过根据本发明的阀的本实施例，可以在停止分配后将装饰性物质束与干净的切口束一起分配。
在可能的实施例中，狭缝是直线型的。然而，也能够提供至少部分地具有弯曲部分的狭缝。通过改变狭缝的形状，可以改变处于打开分配状态下的阀孔口的形状。这可以用于在分配后保持形状稳定的一些待分配物质，诸如，例如奶油，蛋糕糖霜或粘稠的蛋黄酱。
在优选实施例中，阀头部具有凹陷的上表面或外表面。凹陷的形状提供了阀在阈值压力下打开的效果。当例如将阀应用在可能受到震动的容器的闭合件中时，这可能是所期望的，震动在阀上形成了小的压力，在该压力下阀不应该被打开。凹陷的程度决定了阈值压力，上表面凹陷的程度越大，阈值压力就越高。
优选地，各个凹入部的沿径向最向内的点位于假想内圆上，该假想内圆界定了阀头部的中心区域。
在优选实施例中，阀在阀头部的所述中心区域处的厚度小于在阀的其余部分处的厚度。优选地，阀的所述其余部分具有均匀的壁厚。在实践中，例如，阀在阀头部的中心区域处可以具有约为0.2mm的壁厚，并且在阀的其余部分处可以具有约为0.3mm的壁厚。
阀头部还可能具有朝向中心逐渐变小的厚度。这使得空气能够重新通气或者回吸，从而更容易地释放被挤压容器中的负压。
在可能的实施例中，阀头部的中心区域具有圆顶形状。
在另一个可能的实施例中，阀头部的中心区域具有圆锥形状。
部分具有圆顶形状和部分具有圆锥形状的实施例也是可能的。在可能的实施例中，阀具有整体均匀的壁厚。鉴于熔体在模具中的流动，这是最容易制造的。然而，更复杂的变化也是可能的。
例如能够围绕阀头部的边缘形成更薄的区域，优选地，这可能形成为在阀的内侧上的凹入区域。该较薄的区域有利于阀头部的轴向打开，由此可以形成增大的开口。
另一种选择是提供连接套管的壁厚的变化，通过提供连接套管的壁厚的变化，可以改进阀头部的径向打开。
另一种选择是在连接套管中提供折叠线(例如较薄壁厚的线)，该折叠线特别地从位于阀头部处的凹入部的中心延伸到外围保持凸缘。这些折叠线将增强连接套管的变形，从而增强阀头部的径向打开。
本发明还涉及一种包括如上所述的自闭合阀的分配闭合件，所述分配闭合件包括塑料闭合件主体，所述闭合件主体被适配成将待分配的物质置于容器上，所述闭合件主体具有分配开口，其中，围绕分配开口形成有座部，并且其中，阀的保持凸缘被置于座部中并且固定到所述座部。可替代地，阀可以固定到保持环，然后例如通过卡扣配合将该保持环安装并固定在闭合件主体中。
由有机硅材料制成的自闭合阀通常通过注射模塑工艺制成。然而，与(脂肪)食物相容的所述非有机硅材料(诸如某些TPE等级或塑性体)通常具有相当低的熔体流动指数(Melt Flow Index，MFI)。这种低的MFI使得难以在注射模塑工艺中对这些材料进行加工，特别是在壁厚如生产本发明的自闭合阀所需的壁厚一样小(即约为0.2mm至0.3mm)的情况下。
因此，本发明还提出了一种用于制造如上所述的自闭合分配阀的方法，其中，该阀是通过弹性体或塑性体的注射压缩模塑而制成的。在注射压缩模塑工艺中，一定量的树脂(或油灰)被注射到闭合模具中，然后使半模具朝向彼此移动，从而对模具腔体中的树脂进行压缩和分配。
然而，如果待模塑的材料的MFI允许，则用于制造根据本发明的自闭合分配阀的方法还可以包括由弹性体材料(诸如TPE)或塑性体来对阀进行注射模塑。
通过所述注射模塑工艺或注射压缩模塑工艺，单个主体由弹性的非有机硅材料(诸如TPE)或另一种弹性体或塑性体材料来进行模塑。
附图说明
将参照附图在以下详细的描述中对本发明进行说明，在附图中：
图1示出了从根据本发明的自闭合分配阀的顶部观察的透视图，
图2示出了从图1的自闭合分配阀的顶部观察的另一个透视图，
图3示出了从图1的自闭合分配阀的底部观察的透视图，
图4示出了从图1的自闭合分配阀的底部观察的另一个透视图，
图5示出了图1的自闭合分配阀的俯视图，
图6示出了图1的自闭合分配阀的仰视图，
图7示出了图1的自闭合分配阀的侧视图，
图8示出了图1的自闭合分配阀的另一个侧视图，
图9示出了图1的阀的俯视图，其中示出了三个横截面平面，
图9a示出了沿着图9中所示的A-A的横截面，
图9b示出了沿着图9中所示的B-B的横截面，
图9c示出了沿着图9中所示的C-C的横截面，
图10示出了图1的阀的俯视图，其中示出了两个横截面平面，
图10a示出了沿着图10中所示的D-D的横截面，
图10b示出了沿着图10中所示的E-E的横截面，
图11示出了图1的阀的侧视图，其中示出了四个横截面平面，
图11a示出了沿着图11中所示的A-A的横截面，
图11b示出了沿着图11中所示的B-B的横截面，
图11c示出了沿着图11中所示的C-C的横截面，
图11d示出了沿着图11中所示的D-D的横截面，
图12a至图12d示出了处于不同的打开状态下的图1的阀的俯视图，
图13a至图13e示出了处于不同的打开状态下的图1的阀的1/8部分的透视图，
图14a至图14c示出了处于不同的打开状态下的根据本发明的替代的自闭合分配阀的俯视图，
图15a和图15b分别示出了根据本发明的另一替代的自闭合分配阀的俯视图和透视图，
图16a和图16b分别示出了根据本发明的自闭合分配阀的优选实施例的俯视图和透视图，以及
图16c和16d分别示出了具有尺寸的俯视图和根据图16c中所示的线A-A的横截面。
具体实施方式
图1至图4以不同的等距视图示出了自闭合分配阀的可能的实施例。自闭合分配阀由附图标记1表示，并且包括阀头部2和外围凸缘3。阀头部2和外围凸缘3在阀1的轴向方向上间隔开，并且通过连接套管4相互连接。在该实施例中，外围凸缘3是圆形的，并且被适配成固定在用于容器的分配闭合件中。
阀1由单一材料制成，特别是通过诸如为注射模塑或注射压缩模塑的单一模塑工艺模制而成。结果，单个阀主体由一种材料(例如TPE)制成。
阀头部2具有瓣状的形状，在该特定实施例中具有四个阀瓣21-24。这在图5和图6中是可见的，图5和图6分别示出了阀1的俯视图和仰视图。
如在图5中可以最佳地看到，阀头部2具有四个狭缝11-14，这四个狭缝在阀头部2的中心10处汇聚。狭缝11-14是均匀分布的，因此在两个连续的狭缝之间存在90°的角度。每个阀瓣21-24具有其对应的狭缝11-14。当阀1受到来自与该阀进行组装的容器的压力时，狭缝11-14限定阀1的分配孔口。在两个狭缝11-14之间限定了阀头部舌片201-204。
阀瓣21-24中的每一个阀瓣在阀瓣21-24的径向外端部上具有尖端区域21a-24a。各个阀瓣21-24的尖端区域21a-24a大致位于假想圆上，这在图5中可以最佳地看到。连续的尖端区域21a-24a通过凹入部25-28相互连接，该凹入部相对于圆形形状形成在阀头部2的外围轮廓29中。因此，在该实施例中，阀头部的外轮廓29具有基本上圆角的十字形状，其中，四个狭缝11-14从阀头部2的中心10延伸到十字形状的支臂中。
在图中所示的实施例中，各个阀瓣的尖端区域所在的假想圆具有与凸缘3的内轮廓相似的直径，这在图9a的横截面视图中可以最佳地看到。连接套管4的径向外部部分在保持凸缘3与阀瓣的每个尖端之间延伸。在阀1的空载状态下，连接套管的该径向外部部分基本上平行于阀1的中心轴线10延伸。
然而，也可能的是，各个阀瓣的尖端区域所在的所述假想圆的直径小于保持凸缘的内轮廓。在这种实施例中，连接套管的在保持凸缘与阀瓣的每个尖端之间延伸的径向外部部分相对于阀的轴向方向倾斜，使得连接套管的径向外部部分限定了假想的截头圆锥形状。
连接套管4具有由轮廓线限定的形状。轮廓线沿轴向方向从凸缘3到阀头部2使保持凸缘3的圆形内轮廓30逐渐过渡到阀头部2的外轮廓29的瓣状形状。这从图11以及图11a至图11c中可以最佳地得出。在图11a中，在图11所示的横截面A-A中可以看到连接套管，并且该连接套管具有圆形形状。在图11b中示出的横截面B-B位于更靠近头部2的位置，并且可以看到连接套管4的圆形形状已经变成圆角的正方形形状。在图11c中示出的横截面C-C更进一步朝向阀头部2，并且可以看到连接套管4的形状在该高度处已经变成瓣状的形状。
在图9和图10中示出了穿过阀1的其他横截面。在图9a中示出了穿过两个相对的阀瓣22-24的中心的横截面A-A。在该横截面中，连接套管4基本上从凸缘3笔直地朝向头部2延伸。在图10a中示出了如图10中所示的穿过阀头部2的中心10的对角线横截面D-D。在该横截面中，从凸缘3朝向阀头部2的连接套管4遵循斜率连续减小的曲线。
在图9b中示出了，在图9中所示的横截面视图B-B中，连接套管4最初具有陡峭的斜率，然后具有斜率减小的凸起的外表面，然后具有斜率朝阀头部2略微增大的凹面。在图9c中示出了，在图9中所示的截面视图C-C(其为更朝向阀瓣21的尖端的横截面)中，连接套管4具有双曲线轨迹，在该双曲线轨迹中，初始凸起的外表面具有减小的斜率，在相当接近凸缘3的位置处变成具有增大斜率的凹陷的外表面。
如在图1和图2中可以最佳地看到，阀头部2具有凹陷的上表面。因此，如在图1、图2、图7以及图8中可以看到，阀瓣21-24的径向外端部21a-24a位于与凹入部25-28的沿径向最向内的点25a-28a相距一轴向距离处。凹入部25-28的沿径向最向内的点25a-28a位于假想圆上，该假想圆限定了阀头部2的中心区域20，这在图3、图4以及图6中可以最佳地看到。
在所示的实施例中，如在图1至图4以及图9a中可以最佳地看到，阀头部2的中心区域20具有圆顶形状。也可以使阀头部的中心区域具有圆锥形状。这改进了空气通过阀头部进行的回吸，从而使其中产生负压的容器重新通气。
优选地，阀1由TPE等级或另一种弹性体材料制成，该TPE等级或另一种弹性体材料与待分配的产品(特别是食品，诸如酱料)相容，而不会出现试剂从弹性体材料迁移到待分配的产品中的风险。也可以使用具有这种性质的塑性体材料。
在实际的实施例中，优选地，阀1具有约为0.3mm的恒定壁厚。厚度仅在阀头部2的中心区域20中可以更小，例如，在实践中，为0.2mm。优选地，阀头部2的中心区域20的壁厚是恒定的，但是阀头部2的中心区域20的壁厚也可以朝向中心10逐渐变小。在阀头部的中心区域20中，较小的壁厚有利于阀舌片沿阀1的轴向方向转动。
在图12a至图12d以及图13a至图13e中示出了阀1的打开。阀头部2包括被狭缝11-14划分开的四个阀舌片201-204。在图12a中，示出了处于静止状态的阀1，并且在图13a中，示出了处于对应状态下的阀1的1/8部分。
在图13b中示出了在阀头部下方的内侧上已经形成了压力的状态。因此，与图13a相比，阀舌片201已经向上移动。然而，阀舌片201-204仍然彼此接合，并且阀1仍然关闭。
在图12b中示出了阀1的狭缝开始打开的状态。这是由于舌片201-204的轴向移动所导致的，也是由于内部压力在凹入部处推动连接套管4所导致的。这种效果由径向向外指向的箭头100示出。从图13a和图13b之间的差异中也可以看到该效果，在图13a和图13b中可以看到连接套管4略微地向外移动。在图12c和图13c中可以看到，连接套管4进一步向外移动，并且舌片201-204更大程度地向上转动。最后，图12d和图13d示出了阀1完全打开的状态。阀头部舌片201-204已经转动到轴向延伸取向，舌片201-204的尖端指向远离凸缘3的方向。在图12d和图13d中也可以看到，连接套管进一步向外移动。因此，凹入部25-28具有更大的曲率半径，这从图12a至图12d的顺序中可以看出。如在图12a至图12d以及图13a至图13d的顺序可以看到，尽管在阀瓣的尖端区域处也略微地向外移动，但是连接套管4在凹入部处向外移动得最多，而在阀瓣的尖端区域处向外移动得最少。
因此，阀1通过舌片201-204的轴向移动与连接套管4的将舌片201-204拉开的径向移动的结合而打开。阀头部2的瓣状形状促进了所述径向移动，如果阀头部具有常规的圆形外轮廓，则这种径向移动就不会达到这种程度。凹入部的深度(或者换句话说凹入部的曲率)对阀狭缝的打开有正面的影响。凹入部越浅，舌片201-204打开狭缝的径向移动就越小。
特别是在阀由比普通有机硅橡胶更硬的材料制成的情况下，具有圆形阀头部轮廓的普通阀将无法充分打开，因为阀头部舌片会更硬并且固有地具有更大的抗弯曲性，这将导致在阀的打开状态下分配孔口更小。阀头部2的瓣状形状为该问题提供了解决方案，因为阀头部的瓣状形状还使得阀头部舌片201-204能够径向折曲，由此与具有圆形阀头部的普通阀设计相比，可以实现总体上更大的孔口。
在图13e中示出了回吸的效果，如果阀用于从例如挤压瓶中分配物质，则回吸是很重要的。挤压瓶被使用者挤压以增加瓶中的内部压力并将物质从瓶中挤出。在使用者减轻挤压瓶的壁上的压力后，通过瓶壁的弹性，瓶会趋于恢复到其未变形的初始形状。然而，瓶中的负压或真空会阻止瓶恢复其初始形状。因此，必须对瓶子进行通气，理想地，通过自闭合分配阀1进行通气。
当阀关闭并且在阀下方的容器中产生负压时，阀头部2的瓣状形状存在缺点。于是，施加在外部阀轮廓中的凹入部上的径向力迫使阀头部舌片201-204朝向彼此并阻碍阀2的打开，从而无法实现回吸。为了促进回吸，尽管瓣状的阀头部轮廓具有凹入部，但朝向阀头部边缘的邻接的连接套管的横截面曲率被设计成使得邻接的连接套管部分提供朝向阀的中心轴线的最小的径向力。例如在图10a中可以看到，由于有限的斜率，连接套管4仅轻度地面向阀1的中心轴线10，而阀头部2具有负的斜率，即阀头部的内凸起表面远离中心轴线10。阀头部2的凹陷/凸起形状的曲率尤其决定了对阀1的回吸进行促进的程度。曲率越大，由阀头部下方的负压产生的力迫使阀头部舌片沿径向方向向外的程度就越大。因此，迫使阀舌片201-204向内的总压力将被阀舌片201-204的力所克服，以打开阀产生回吸效果。
上文描述了一个实施例，其中，阀头部具有四个阀瓣，并且狭缝是笔直的。
图14a至图14c通过示例示出了根据本发明的阀501，该阀具有阀头部502、阀凸缘503以及连接套管504。阀头部502具有五个阀瓣521-525。因此，阀头部502的外轮廓基本上为具有五个顶点的星形形状。阀头部502具有五个狭缝511-515，这五个狭缝从阀头部502的中心延伸到星形形状的各个顶点中。发现了当从内部对阀进行加压时，带有五个瓣状的阀头部提供了较小的分配孔口，这可能有利于分配特定的物质，例如在要实现装饰性效果的情况下。通过根据本发明的阀501的本实施例，可以在停止分配后将装饰性物质束与干净的切口束一起分配。
在该示例中，狭缝511-515不是笔直的而是弯曲的。这产生了在图14c中可见的分配孔口的特定形状，由此可以使待分配的产品具有特定的外部形状。这可以用于在分配后保持形状稳定的待分配的装饰性和/或可食用物质，诸如，例如奶油或蛋糕糖霜。
图15a和图15b通过示例示出了根据本发明的阀601，该阀具有阀头部602、阀凸缘603以及连接套管604。阀头部602有三个阀瓣621-623。因此，如图15a中可以最佳地看到，阀头部602的外轮廓基本上为具有三个顶点的星形形状。阀头部602有三个狭缝611-613，这三个狭缝从阀头部602的中心延伸到星形形状的各个顶点中。
图16a和图16b示出了根据本发明的自闭合阀的优选实施例。阀701具有阀头部702、阀凸缘703以及连接套管704。阀头部702具有三个阀瓣721-723。因此，如图16a中可以最佳地看到，阀头部702的外轮廓基本上为具有三个顶点的瓣状形状。阀头部702具有三个狭缝711-713，这三个狭缝从阀头部702的中心延伸到瓣状形状的各个顶点中。
发现了阀头部702具有三个阀瓣721-723，这通常导致呈具有三个顶点的瓣状形状，当从内侧对阀进行加压时，实现了更大的平面分配开口。当必须分配具有一定粘度的某些物质时，这可能特别有利。特别地，这种形状可以有利地用于具有高粘度的物质或者例如含有小颗粒的酱料。
阀瓣721-723中的每个阀瓣在阀瓣721-723的径向外端部上具有尖端区域721a-723a。各个阀瓣721-723的尖端区域721a-723a大致位于假想圆上，该假想圆在图16c中示出为具有直径Dlo。连续的尖端区域721a-723a通过凹入部725-727相互连接，该凹入部相对于圆形形状形成在阀头部702的外围轮廓729中。三个狭缝711-713从阀头部702的中心710延伸到阀瓣721-723中。
在实施例中，图16a至图16c中示出了各个阀瓣721-723的尖端区域721a-723a所在的假想圆，在图16a和图16c中可以最佳地看到，该假想圆具有与凸缘703的内轮廓相似的直径Dlo。连接套管704的径向外部部分在保持凸缘703与阀瓣721-723的每个尖端之间延伸。在阀701的空载状态下，连接套管704的该径向外部部分基本上平行于阀701的中心轴线710延伸，这在图16b中可见。
然而，也可能的是，各个阀瓣的尖端区域所在的所述假想圆的直径小于保持凸缘的内轮廓。这例如是在图15a和图15b中所示的阀601的情况。在这种实施例中，连接套管604的在保持凸缘603与阀瓣621-623的每个尖端之间延伸的径向外部部分相对于阀601的轴向方向倾斜，使得连接套管604的径向外部部分限定了假想的截头圆锥形状。与图16b相比，所述倾斜在图15b中可见。
仅作为尺寸的说明，阀701的实际实施例由塑性体制成，并且如图16c中所示，该阀701具有保持凸缘，该保持凸缘的外直径Do约为16.4mm。各个阀瓣721-723的尖端区域721a-723a所在的假想圆的直径Dlo约为10mm。凹入部725-727的尖端也位于假想圆上(参见图16c)上，该假想圆的直径Di约为6mm。如图16d所示，阀头部702具有凹陷的外侧，该凹陷的外侧的曲率半径为R1。在实际实施例中，该曲率半径为8mm。连接套管704的厚度tcs为0.30mm。阀头部具有朝向中心逐渐变小的厚度tvh。优选地，在中心处的厚度tvh是在径向外边缘处的厚度tvh的大约2/3。在所示的实际实施例中，外边缘处的厚度为0.3mm，并且朝向中心逐渐变小至0.2mm的厚度。
与图1至图6的带有四个阀瓣的具有相同的外直径Do和相似的壁厚的阀1相比，如图16a至图16c所示的带有三个阀瓣的阀701在阀处于打开状态时提供了更圆的分配开口。这对于某些应用可能是有利的。此外，阀701在较低的阈值压力下打开。
与图15a和图15b的带有三个阀瓣的阀601(具有相同的外直径Do)相比，带有三个阀瓣的阀701也具有较低的阈值压力以实现打开。此外，发现了阀701提供了更好的回吸行为，即该阀701更好地促进了排气通过阀进入必须恢复到其初始形状的被挤压的容器中。在不希望受到某种理论束缚的情况下，认为与阀头部601相比，经改进的回吸行为是由于阀701的能够向内移动的更大的阀头部表面所导致的。此外，相对于狭缝611-613，更大的直径Dlo使得能够具有更长的狭缝711-713，这也改进了回吸行为。
Claims (22)
1.一种自闭合分配阀，所述自闭合分配阀由弹性材料制成，所述自闭合分配阀包括：阀头部，所述阀头部具有分配孔口；圆形外围保持凸缘，所述保持凸缘在轴向方向上与所述阀头部间隔开；以及连接套管，所述连接套管在一个端部上与所述阀头部整体地连接，并且在另一个端部上与所述保持凸缘整体地连接，
其中，所述分配孔口由所述阀头部中的至少三个狭缝形成，其中，所述狭缝在所述阀头部的中心处汇聚，并且围绕所述阀头部的中心成角度地均匀分布，
其特征在于，所述阀头部包括多个阀瓣，其中，在所述阀瓣中的每个阀瓣中形成有所述狭缝中的至少一个狭缝，
其中，所述阀瓣中的每个阀瓣在所述阀瓣的径向外端部上具有尖端区域，其中，各个所述阀瓣的尖端区域大致位于假想圆上，并且
其中，连续的尖端区域通过凹入部相互连接，所述凹入部相对于圆形形状形成在所述阀头部的外围轮廓中，并且
其中，所述连接套管具有由轮廓线限定的形状，其中，所述轮廓线沿轴向方向从所述阀头部到所述凸缘使所述阀头部的外轮廓的瓣状形状逐渐过渡到所述保持凸缘的圆形内轮廓，
其中，所述阀头部具有凹陷的外表面，所述外表面沿轴向方向远离所述凸缘，
其中，所述弹性材料包括与食品相容的TPE、另一种弹性体或塑性体材料。
2.根据权利要求1所述的自闭合分配阀，其中，在每个阀瓣中形成有一个朝向所述阀头部的中心延伸的狭缝。
3.根据权利要求1或2所述的自闭合分配阀，其中，所述阀头部的外轮廓大致具有十字形状，并且其中，所述阀头部具有四个狭缝，所述四个狭缝从所述阀头部的中心延伸到所述十字形状的支臂中。
4.根据权利要求1或2所述的自闭合分配阀，其中，所述阀头部的外轮廓基本上为具有三个顶点的星形形状，并且所述阀头部具有三个狭缝，所述三个狭缝从所述阀头部的中心延伸到所述星形形状的各个顶点中。
5.根据权利要求1或2所述的自闭合分配阀，其中，所述阀头部的外轮廓基本上为具有五个顶点的星形形状，并且所述阀头部具有五个狭缝，所述五个狭缝从所述阀头部的中心延伸到所述星形形状的各个顶点中。
6.根据权利要求1所述的自闭合分配阀，其中，所述阀由弹性体材料制成。
7.根据权利要求1所述的自闭合分配阀，其中，所述阀由塑性体材料制成。
8.根据权利要求1所述的自闭合分配阀，其中，所述阀由非有机硅材料制成。
9.根据权利要求1所述的自闭合分配阀，其中，所述阀由弹性材料形成为单个主体。
10.根据权利要求1所述的自闭合分配阀，其中，所述狭缝是直线型的。
11.根据权利要求1所述的自闭合分配阀，其中，所述狭缝至少部分地具有弯曲的部分。
12.根据权利要求1所述的自闭合分配阀，其中，所述阀头部具有凹陷的上表面。
13.根据权利要求1所述的自闭合分配阀，其中，所述阀具有整体均匀的壁厚。
14.根据权利要求1所述的自闭合分配阀，其中，各个凹入部的沿径向最向内的点位于假想内圆上，所述假想内圆界定了所述阀头部的中心区域。
15.根据权利要求14所述的自闭合分配阀，其中，所述阀在所述阀头部的所述中心区域处的厚度小于在所述阀的其余部分处的厚度。
16.根据权利要求15所述的自闭合分配阀，其中，所述阀的所述其余部分具有均匀的壁厚。
17.根据权利要求16所述的自闭合分配阀，其中，所述阀在所述阀头部的中心区域处的壁厚约为0.2mm，并且所述阀在所述阀的其余部分处的壁厚约为0.3mm。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的自闭合分配阀，其中，所述阀头部的中心区域具有圆顶形状。
19.根据权利要求14至17中任一项所述的自闭合分配阀，其中，所述阀头部的中心区域具有圆锥形状。
20.分配闭合件，所述分配闭合件包括根据权利要求1所述的自闭合分配阀，所述分配闭合件包括塑料的闭合件主体，所述闭合件主体被适配成将待分配的物质置于容器上，所述闭合件主体具有分配开口，其中，座部围绕所述分配开口形成，并且其中，所述自闭合分配阀的保持凸缘被置于所述座部中并且固定到所述座部。
21.用于制造根据权利要求1至19中任一项所述的自闭合分配阀的方法，其中，所述阀由弹性体材料或塑性体材料通过注射压缩模塑来制造。
22.用于制造根据权利要求1至19中任一项所述的自闭合分配阀的方法，其中，所述阀由弹性体材料或塑性体材料通过注射模塑来制造。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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