專利名稱:柔性閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種柔性、大致平的閥結(jié)構(gòu)。更特別是,本發(fā)明涉及 容納出口機(jī)構(gòu)的柔性閥,出口機(jī)構(gòu)使得與這種閥相關(guān)的容器倒空其中 所含的流體。
背景技術(shù):
簡單和廉價(jià)的柔性閥在本領(lǐng)域是公知的。這種閥通常由并置和密 封在 一起的兩個(gè)或多個(gè)柔性薄膜以便形成具有平抅造以及流體從中流 過的內(nèi)部流體流過通道結(jié)構(gòu)的構(gòu)成。這種閥通常是單向、自密封閥, 使得流體在一個(gè)方向上流動,但是基本上防止流體在相反方向上流動。 在使用時(shí),閥通常結(jié)合到通常是柔性容器的容器內(nèi),以便提供流體經(jīng) 由其中注射到容器內(nèi)的入口孔口 。這種容器的大多數(shù)常見實(shí)例包括例
如氣球、玩具和襯墊物的可充氣物品。襯墊物是在硬紙箱壁和將被運(yùn) 輸?shù)漠a(chǎn)品之間放置在運(yùn)輸硬紙箱內(nèi)的可充氣容器,由此在運(yùn)輸過程中 保護(hù)產(chǎn)品??梢允褂萌嵝蚤y的容器的另一實(shí)例是含有液體的物品,例 如含水袋。
傳統(tǒng)上柔性閥通常通過包括延伸到容器內(nèi)的入口通道來操作并且 通過兩個(gè)并置的薄膜板片形成。 一旦容器填充,例如充氣,容器內(nèi)的 內(nèi)部壓力將總體高于大氣壓力。此升高壓力將兩個(gè)入口通道板推在一 起,由此將通道密封關(guān)閉,并且因此防止流體從容器流出。
與傳統(tǒng)柔性閥相關(guān)的一個(gè)缺陷涉及結(jié)合有這種閥的容器放氣或倒 空的方式。通常,為了倒空與這種閥相關(guān)的容器,入口通道必須通過 例如桿或棒的外界物體撐開,以便使得氣體或液體離開,閥局限在容 器內(nèi)。這種技術(shù)會損壞閥的通常由相對薄的柔性薄膜形成的內(nèi)部部件, 由此在與該閥相關(guān)的容器隨后重新使用時(shí),造成泄漏。此外,需要將 適當(dāng)?shù)耐饨缥矬w定位到閥內(nèi)非常費(fèi)時(shí),并且可在高速包裝情況下造成 不希望的延遲。
因此,本領(lǐng)i或需要一種具有出口沖幾構(gòu)的改進(jìn)的柔性閥。
發(fā)明內(nèi)容
所迷需要通過本發(fā)明來實(shí)現(xiàn),在一個(gè)方面,提供柔性閥,柔性閥包括通過一個(gè)或多個(gè)密封件結(jié)合在一起的兩個(gè)或多個(gè)并置的薄膜板片
(ply),其中閥可在如下位置之間運(yùn)動
a. 入口位置,使得流體在第一方向上流過閥,例如進(jìn)入與閥相關(guān) 的容器;
b. 密封位置,基本上防止流體流過閥;以及
c. 出口位置,使得流體在第二方向上流過閥,例如離開與閥相關(guān) 的容器。
有利的是,在閥位于出口位置時(shí),閥能夠?qū)⑵浔3衷诖蜷_構(gòu)造, 使得流體在第二方向上流動,例如離開容器,而不需要閥的外部操作。
本發(fā)明的另 一方面針對包括容器殼體和所述柔性閥的容器,柔性 閥與容器殼體流體連通,例如結(jié)合到容器殼體內(nèi)。
本發(fā)明的另一方面涉及一種柔性閥,包括通過一個(gè)或多個(gè)密封件 結(jié)合在一起的兩個(gè)或多個(gè)并置的薄膜板片,閥包括
a. 入口通道,^f吏得流體在第一方向上流過入口通道,^f旦是基本上 防止流體在第二方向上流過入口通道;以及
b. 出口通道,可在如下位置之間運(yùn)動
(1) 密封位置,基本上防止流體流過出口通道;以及
(2) 出口位置,使得流體流過出口通道。
參考以下的il明書和附圖,更好地理解本發(fā)明的這些和其它方面 和特征。
圖l是現(xiàn)有技術(shù)的柔性、自關(guān)閉閥結(jié)構(gòu)的平面圖; 圖2是按照本發(fā)明的柔性閥的一個(gè)實(shí)施例的平面圖; 圖3A是表示結(jié)合到例如可充氣墊的容器內(nèi)的圖2的閥的透視圖, 其中閥在入口位置,并且從流體注射裝置接收流體;
圖3B除了閥在密封位置之外類似于圖3A,造成沒有流體流過閥;
圖3C除了閥在出口位置之外類似于圖3A,使得流體流出容器;
圖4A是包括圖2的組裝形式的閥結(jié)構(gòu)的三個(gè)部件的平面圖4B是密封在一起的圖4A所示的兩個(gè)部件的平面圖4C是密封在一起的圖4A所示的所有三個(gè)部件的平面圖5是按照本發(fā)明的柔性閥的另一實(shí)施例的平面圖6A是表示結(jié)合到容器內(nèi)的圖5的閥的透視圖,其中閥位于入口位置,并且從流體注射裝置接收流體;
圖6B是圖5的閥的透視圖,表示折疊到主體內(nèi)的頸部; 圖6C除了閥在密封位置之外類似于圖6A,造成沒有流體流過閥; 圖6D除了閥在出口位置之外類似于圖6A,使得流體流出容器; 圖7A是按照本發(fā)明的包括進(jìn)入軸環(huán)的柔性閥的另 一 實(shí)施例的平面
圖7B是表示結(jié)合到容器內(nèi)的圖7A的閥的局部平面圖; 圖8是按照本發(fā)明包括多個(gè)分流入口通道的柔性閥的另一實(shí)施例 的平面圖9是通過例如氣球的頸部結(jié)合到可充氣結(jié)構(gòu)的圖5的閥結(jié)構(gòu)的 局部平面圖10A是按照本發(fā)明包括錐形出口通道的柔性閥的另一實(shí)施例的 平面圖IOB是圖IOA所示的閥的分開部件的平面圖UA是用于制造圖5的制造操作的示意圖IIB是用于圖1U所示制造過程的薄膜的分開幅材的平面圖11C是相互疊置成合成薄膜幅材的圖IIB所示的薄膜分離幅材 的平面圖,在圖11A所示的制造過程的特定步驟過程中的情況;
圖UD是沿著特定焊接線熱密封的圖11C的分層幅材的平面圖IIE是切割操作之后的圖IID所示薄膜的熱密封幅材的平面圖, 造成圖11A所示的制造操作完成;
圖12A是按照本發(fā)明的包4奮變型出口通道的柔性閥的另一實(shí)施例 的平面圖12B是圖12A所示的閥的透#見圖,其中流體流過入口通道; 困12C是圖12A所示的閥的透^見圖,其中流體流過出口通道; 圖12D是圖12A所示的分開部件的平面圖;以及 圖13A-13C是圖12A所示的閥的制造過程的平面圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖1,表示了總體通過參考標(biāo)號2表示的現(xiàn)有技術(shù)的柔性、自 密封閥。附圖中的自密封閥包括整體相互平行和共面的熱塑材料的第 一薄膜板片4以及熱塑材料的第二薄膜板片6。第一和第二薄膜板片4、 6沿著薄膜板片的縱向側(cè)部在焊接線8、 IO處固定在一起,并且一起限
8定通道。還表示了施加在薄膜板片4上的耐熱涂層14。耐熱涂層防止 通道在閥結(jié)合到物品內(nèi)時(shí)通過熱密封裝置意外封閉。
現(xiàn)有技術(shù)的柔性、平閥的搡作涉及通常為空氣的氣體經(jīng)由薄膜板 片4、 6和焊接部8、 10限定的通道注射到將^皮充氣的物品(未示出) 內(nèi)。 一旦物品部分或整體充氣,內(nèi)部氣體壓力將兩個(gè)薄膜板片4、 6壓 迫在一起。這具有防止任何流過從充氣物品的內(nèi)部流過通道的作用, 由此實(shí)現(xiàn)物品的自動密封。但是,沒有結(jié)合到閥內(nèi)的機(jī)構(gòu),使得充氣 物品放氣。為了使得結(jié)合有圖1所示閥的物品放氣,通道必須經(jīng)由例 如桿或棒的外界物體的插入而撐開。氣體接著經(jīng)由桿或圍繞棒的邊緣 逃逸,并且物品被放氣?,F(xiàn)有技術(shù)的大多數(shù)閥以此方式操作而不考慮 氣多種結(jié)構(gòu)變化。
參考圖2-4,本發(fā)明的一個(gè)方面涉及柔性閥20,該柔性閥包括通 過密封件30、 32結(jié)合在一起的兩個(gè)或多個(gè)并置的薄膜板片22、 24、 26。 閥20在如下位置之間運(yùn)動
a. 入口位置(圖3A),使得流體在第一方向43a上流過閥;
b. 密封位置(圖3B),基本上防止流體流過閥;以及
c. 出口位置(圖3C),使得流體在第二方向43b上流過閥。
閥20的結(jié)構(gòu)使得在圖3C所示的出口位置上,閥能夠?qū)⑵浔3衷?打開構(gòu)造,使得流體在第二方向43b上流動,而不需要閥的外部操作。 以此方式,閥20可從與閥相關(guān)的容器釋放流體,而不需要如通常傳統(tǒng) 閥所需那樣通過例如桿或棒的外部物體撐開。
包括薄膜板片22、 24、 26的柔性閥20的每個(gè)部件可包括任何柔 性材料,可以如這里描迷那樣包圍流體,該材料包括多種熱塑材料, 例如聚乙烯均聚物或共聚物、聚丙烯均聚物或共聚物等。適當(dāng)熱塑聚 合物的非限定示例包括聚乙烯均聚物,例如低密度聚乙烯(LDPE)以 及高密度聚乙烯(HDPE),以及聚乙烯共聚物,例如離聚物、EVA、 EMA、 異質(zhì)(Zeigler-Natta催化)乙烯/oc烯共聚物、以及同質(zhì)(茂金屬、 單方催化)乙烯/a烯共聚物。乙烯/oc烯共聚物是乙烯與一種或多種 共聚單體的共聚物,共聚單體選自C3-C2。a烯,例如1-丁烯、1-戊烯、 l-己烯、l-辛烯、曱基戊烯和類似物,其中交換網(wǎng)分子包括具有相對 少的側(cè)鏈分支的長鏈,包括線性低密度聚乙烯(LLDPE)、線性中密度 聚乙烯(LMDPE)、極低密度聚乙烯(VLDPE)和超低密度聚乙烯(ULDPE )。多種其它材料也是適用的,例如聚丙烯均聚物或聚丙烯共聚物(例如 丙稀/乙烯共聚物)、聚酯、聚笨乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯等。薄膜可 以是單層或者多層,并且可經(jīng)由任何公知的混合擠壓成形工藝通過組 成共聚物并且將其擠壓或混合擠壓經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)平或環(huán)形模具來制 成。例如多層的組合材料可用來提供多種附加性能,例如耐用性、增 強(qiáng)的隔氣作用。
將薄膜板片結(jié)合在一起的密封件可以是任何傳統(tǒng)和/或適當(dāng)類型 的密封件,包括熱焊接、粘合劑粘接、粘著粘接等,包括以上的組合。
如這里使用那樣,術(shù)語"柔性"指的是材料,包括這種材料的閥 是柔順的,并且能夠進(jìn)行多種形狀變化,例如彎曲、折皺、折疊、滾
壓、揉皺等,為響應(yīng)所施加力的作用而大致沒有損壞;柔性材料還能 夠在所施加的力去除時(shí)基本上返回其總體原始形狀。柔性閥因此不同
于包括能夠只沿著限定、預(yù)定路徑運(yùn)動的非柔性部件的剛性閥,例如 用于車輛和自行車輪胎上的管狀閥。
如所示,柔性閥20可包括主體21和固定在主體上的頸部23。頸 部2 3可相對于主體21運(yùn)動。例如,在閥20在入口 (圖3A)或出口 (圖 3C)位置時(shí),頸部23從主體21向外延伸。相比之下,在閥卩0在密封 位置(圖3B)時(shí),頸部23例如通過折疊至少部分容納在主體21內(nèi), 使得至少一部分如所示容納在主體內(nèi)。
同樣如所示,主體21可包括主體通道25;類似地,頸部23可包 括頸部通道27。每個(gè)通道25、 27可形成在兩個(gè)薄膜板片之間,如下面 進(jìn)一步詳細(xì)描述那樣。
如上所迷,閥20可由兩個(gè)或多個(gè)并置的薄膜板片構(gòu)成,在此實(shí)施 例中,包括熱塑薄膜材料的三個(gè)薄膜板片22、 24、 26。圖々A分開表示 這些薄膜板片。每個(gè)薄膜板片在組裝到閥20內(nèi)之前被預(yù)制(例如切割) 成所需形狀。薄膜板片22可包括孔28,孔可以是所示的矩形形狀,或 者具有任何其它所需形狀,例如圓形、菱形、三角形等。另外,薄膜 板片的下側(cè)26可印制耐熱涂層36。
圖4B表示閥20的組裝中的第一步驟。U形焊接線30可用來將薄 膜板片22與薄膜板片24結(jié)合,如所示后者密封在前者的頂部上。焊 接部30如所示在兩個(gè)薄膜板片22、 24之間限定頸部通道27。
在圖4C中,薄膜板片26通過另一U形焊接線32結(jié)合在薄膜板片22的頂部上。焊接部32如所示在薄膜板片22、 26之間以及在薄膜板 片24、 26 (靠近孔口 28)之間限定主體通道25。
完成的閥20可結(jié)合到例如氣球、襯墊袋、液嚢的適當(dāng)容器或另外 與該容器相關(guān)。這種結(jié)合表示在圖3A中,其中閥20放置在容器45的 兩個(gè)對準(zhǔn)的熱塑材料薄膜板片38、 39之間,如所示后者在前者之下。 這兩個(gè)薄膜板片限定容器的殼體,而不管它是氣球、襯墊袋、例如用 于食品的柔性包裝容器或者任何其它的可充氣(含有氣體)或含有液 體的物品,只要按照本發(fā)明的柔性閥可用于液體或氣態(tài)流體即可。容 器薄膜板片38、 39可經(jīng)由焊接線40相互結(jié)合。此熱密封焊接部還將 頂部薄膜板片38結(jié)合到閥部件薄膜板片26上。另一焊接線41可形成 在薄膜板片39和閥部件薄膜板片22之間,焊接部31如所示施加在物 品的下側(cè)上。兩個(gè)焊接線因此同時(shí)或順序施加,將閥結(jié)構(gòu)20氣密地固 定在容器45內(nèi),并且使得閥20與容器內(nèi)部流體連通。
可包括耐熱涂層36 (圖3A未示出),用來在焊接部40施加過程 中防止薄膜板片26不希望地結(jié)合到薄膜板片24上,以便其中保持開 口 37 (圖2)。開口 37可以接近主體通道25,其原因?qū)⒃谙旅婷枋觥?如杲希望,例如由于熱密封溫度的變化,另外的耐熱涂層可圍繞薄膜 板片22上的孔28和/或在薄膜板片24上的孔28上施加,以防止這些 孔口意外閉合。施加耐熱涂層以防止熱塑薄膜意外密封是本領(lǐng)域公知 的技術(shù)。
因此,在按照如上所述構(gòu)造時(shí),可理解到閥20包括位于頸部23 遠(yuǎn)端區(qū)域M的第一孔口 29,其中第一孔口 29與頸部通道27流體連通。 閥20還可包括通過孔28形成的第二孔口 (此前稱為"第二孔口 28", 該孔口位于頸部23的近端區(qū)域33,并且也與頸部通道27流體連通。 如所示,頸部23的近端區(qū)&戈33是閥20的將頸部固定在主體21上的 總體區(qū)域;遠(yuǎn)端區(qū)域31是頸部23的從近端區(qū)域33向外延伸的總體區(qū) 域。
特別參考圖3A,可以看出第一孔口 29可適用于在閥20位于入口 位置時(shí)如所示接收流體注射裝置42,由此造成流體在第一方向43a上 流過頸部通道27并在閥如圖3A所示位于入口位置時(shí)經(jīng)由第二孔口 28 離幵閥20。流體43a接著如所示流入容器45的內(nèi)部,由此將此容器填 充到所需程度。流體注射裝置42可以是用來以所需方式引導(dǎo)流動流體的任何裝 置,例如噴嘴或類似物,根據(jù)終端用戶對于容器45的應(yīng)用,例如空氣、 氦、氮、二氧化碳、氧等不同氣體可流過其中,或者例如水、可流動 食品(番茄醬、湯、醬汁、糖漿等)、工業(yè)溶液等的多種液體可流過 其中。一旦注射裝置42從第一孔口 29去除,流體從容器45自由逃逸。 這是由于只有大氣壓力作用在頸部23和頸部通道27上;相比之下, 容器45內(nèi)的壓力將總體大于大氣;流體流動可因此不受阻礙地從容器 繼續(xù)。這種流出可通過運(yùn)動頸部23來防止(至少直到需要這種流出時(shí)), 使得閥20采取圖3B所示的密封位置。這可通過折疊頸部23并將其遠(yuǎn) 端區(qū)域31經(jīng)由開口 37插入主體通道25來實(shí)現(xiàn)。如上所述,通過未密 封的開口 37可以接近主體通道25。由于閥20的原來在外部的頸部23 幾乎整體容納在填充(例如充氣)的容器45內(nèi)(雖然在主體通道25 內(nèi)),它可通過容器內(nèi)升高的流體壓力來作用(假設(shè)足夠量的流體43a 引入容器來升高其內(nèi)部壓力)。換言之,用來將薄膜板片22和26之 間的主體通道25壓在一起的相同壓力也將作用在頸部23的壁22、 24 上,并且由此將頸部通道27密封關(guān)閉。除了防止或者至少大大降低經(jīng) 由頸部通道27的流體流動,此壓力還用來將頸部23〗呆持在主體通道 25內(nèi),同時(shí)閥20位于圖3B所示的密封位置。由于通過第一和第二孔 口 29、 28和頸部通道27提供的流體流動通道是位于容器45的內(nèi)部和 環(huán)境之間的唯一通道(^_設(shè)沒有其它的與此容器相關(guān)的孔或閥),閥 20所采取的密封位置有效地將流體密封在容器內(nèi)。在希望排出或以另外方式從容器45去除流體時(shí),閥20可運(yùn)動到 圖3C所示的出口位置。這可以如所示通過從主體通道25去除頸部23、 即通過展開頸部并將其放入或使其采取圖3C所示的延伸/展開構(gòu)造來 實(shí)現(xiàn)。以此方式,在閥位于圖3C所示的出口位置時(shí),通過流入閥20 經(jīng)由第二孔口 28、經(jīng)由頸部通道27并經(jīng)由第一孔口 29離開閥20,來 自于容器45內(nèi)的流體可在第二方向43b上流動。在類似于圖3A所示 的入口位置的位置上,只有大氣壓力作用在頸部23以及頸部通道27 上。相比之下,根據(jù)例如注射到容器的流體量,容器45內(nèi)的壓力將總 體大于大氣壓力。另外,其中具有頸部通道27的頸部23能夠如所示 自支承。在閥20位于出口位置時(shí),流體流動43b可因此/人容器經(jīng)由第一和第二孔口 29、 28和通道27不受到阻礙地繼續(xù),而不需要閥的外 部操作,來保持流體流出容器的打開構(gòu)造。以此方式,不同于傳統(tǒng)閥, 閥20不需要例如通過桿或棒撐開以使得流體從容器流出。圖5-6表示本發(fā)明的另一方面(即柔性閥50),柔性閥包括通過 一個(gè)或多個(gè)密封件60、 62和64結(jié)合在一起的兩個(gè)或多個(gè)并置的薄膜 板片52、 54、 56。類似于閥20,閥50可在如下位置之間運(yùn)動a. 入口位置(圖6A),使得流體在第一方向53a上流過閥;b. 密封位置(圖6C),基本上防止流體流過閥;以及c. 出口位置(圖6D),使得流體在第二方向53b上流過閥。 類似于閥20,柔性閥50可包括主體57和固定在主體上的頸部59,頸部59可相對于主體57運(yùn)動,以便實(shí)現(xiàn)密封和出口位置。在閥50位于出口位置(圖6D)時(shí),頸部59從主體57向外延伸。 相比之下,在閥50在入口 (圖6A)或密封位置(圖6C)位置時(shí),頸 部59例如通過折疊至少部分容納在主體57內(nèi),使得至少其一部分如所示容納在主體內(nèi)。如所示,主體57可包括主體通道51;出于將變得明白的原因,對 于閥50代表的實(shí)施例來說,"主體通道"51將指的是"入口通道"51。 類似地,頸部5 9可包括頸部通道55,但是同樣出于將變得明白的原因, "頸部通道"此后將指的是"出口通道"55。閥50可通過與有關(guān)閥20 (圖4A、 4B和4C )描述的幾乎相同的方 式組裝。熱塑薄膜板片52是如圖5所示的最底部閥層,并且包括孔58。 熱塑薄膜板片54通過焊接部60結(jié)合到薄膜板片52上。第三熱塑薄膜 板片56容納位于其下側(cè)上的耐熱涂層66,并且此薄膜板片56通過兩 個(gè)平行的熱密封焊接部62和64結(jié)合到薄膜板片52的頂部上。作為選 擇或者另外,涂層66可施加在薄膜板片54的上側(cè)上。閥50和所述的閥20之間的主要區(qū)別在于是雙重折疊。首先,閥 50通過限定開口導(dǎo)管(即出口通道51)的兩個(gè)平行焊接線62和64部 分組裝,而閥20通過限定主體通道25作為閉合導(dǎo)管或"袋口"的單 個(gè)U形焊接部32部分組裝。其次,閥50的下部區(qū)段(通過焊接部62 和674結(jié)合的區(qū),史)最好長于閥20的下部區(qū)段(通過焊接部32結(jié)合 的區(qū)段)。通過圖5的括號61強(qiáng)調(diào)的此另外長度使得通道51用作"單 向,,導(dǎo)管,即通過使得流體在第一方向53a上流動,并且基本上防止流體在相反方向(即第二方向53b)上流動。因此,如圖6A所示,在流體例如經(jīng)由流體注射裝置引入通道時(shí), 入口通道51佳:得流體在第一方向53a上流動。在閥50如圖6A所示固 定在容器63上時(shí),在第二方向53a上流動的流體通常來自于容器外部 的流體源、經(jīng)由入口通道51進(jìn)入容器;因此稱為"入口通道"。但是, 由于入口通道51的額外長度,它基本上防止流體在相反方向(即第二 方向53b)上流動.如圖6A所示,閥50與容器63流體連通,例如結(jié)合到容器63內(nèi), 其中流體53a經(jīng)由閥引入并且通過流體注射器42進(jìn)入容器。對于所述 的容器45來說,容器63可由容器殼體形成,容器殼體包括頂部薄膜 板片38和下部薄膜板片39,即柔性熱塑薄膜板片。焊接線68可結(jié)合 薄膜板片38、 39,并且還將薄膜板片38結(jié)合到上部閥板片56上。另 外的焊接線69如所示施加在物品的下側(cè)上,將容器板39結(jié)合到下部 閥板片52上。以此方式,閥50可氣密密封在容器63內(nèi),使得閥50 只提供流體從中引入或排出容器(不采用其它的閥或容器中的開口) 的進(jìn)出點(diǎn)??砂蜔嵬繉?6以便在焊接部68的施加過程中防止上部薄膜 板片56不希望地結(jié)合到中間薄膜板片54上,從而保持兩個(gè)薄膜板片(圖5、 6B)之間的開口 65。開口 65可以接近入口通道51。閥50可包^^四個(gè)(4)不同的孔口,如下描述。如同閥20,第一 孔口 67可定位在頸部59的遠(yuǎn)端區(qū)i戈70處,使得孔口 67與出口通道 55流體連通。如所示,第一孔口 67可通過薄膜板片52和M之間的未 密封間隙來形成。類似地,閥50還可包括通過孔58 (此前稱為"第二 孔58"),該孔可定位在頸部59的近端區(qū)域71處,并且同樣與出口 通道55流體連通。如所示,第二孔口頸部59的近端區(qū)域71在閥50 的將頸部固定在主體57上的總體區(qū)域;遠(yuǎn)端區(qū)域70是頸部59的從近 端區(qū)域71向外延伸的總體區(qū)域。閥50還可包括位于主體57的遠(yuǎn)端區(qū)域73處的第三孔口 72,使得 孔口 72與入口通道51流體連通。如所示,第三孔口 72通過薄膜板片 52和56之間的未密封間隙來形成。開口 65可用作位于主體57的近端 區(qū)域74處的第四孔口。這種開口/第四孔口 65還可通向入口通道51(即與其流體連通),并且適用于在閥50位于圖6A所示的入口位置時(shí)接收流體注射裝置42,由此造成流體在第一方向53a上流動。因此, 在閥位于圖6A所示的入口位置時(shí),在第一方向53a上流動的流體可因 此進(jìn)入第三孔口 72流入閥50,并且經(jīng)由笫三孔口 72離開出口通道51/ 閥50。流體53a可如所示接著流入容器63的內(nèi)部,由此將此容器填充 到所需程度。如圖6A所示,在閥50位于入口位置時(shí),頸部59可至少部分容納 在主體57內(nèi),使得流體在第一方向53上流動。如圖6B最清楚所示, 可以通過折疊頸部59并將其遠(yuǎn)端區(qū)域70經(jīng)由開口/第四孔口 65褶入 入口通道51來實(shí)現(xiàn),非常類似于在閥20位于密封位置(圖3B)時(shí)頸 部23經(jīng)由開口 37插入主體通道25。但是,雖然主體通道25主要只用 于在閥20位于密封位置時(shí)容納頸部23,閥20的入口通道51起到用于 流體在第一方向53a上流入容器63的導(dǎo)管的附加作用。因此,在流體 53a經(jīng)由閥引入的過程中,流體注射器42可在折疊頸部59和上部閥板 片56之間插入開口/第四孔口 65。以此方式,在第一方向53a上流動 的流體不流過頸部59,或者更特別是,不流過出口 (頸部)通道55。 相反,流動的流體53a實(shí)際上流過折疊頸部59之上,并且在進(jìn)入容器 63的內(nèi)部之前接著繼續(xù)流過入口通道51的其它部分(圖6A)。在所需量的流體引入容器63時(shí),使用者停止流體流53a流入容器 并且去除流體注射器42。在所示實(shí)施例中, 一旦流體流動停止。閥50 自動密封閉合,使得容器63將在其中保持流體,例如如果流體53a是 氣體,保持充氣,而使用者不需要進(jìn)一步動作。即如杲主體57制成足 夠長,填充容器63內(nèi)的升高壓力將構(gòu)成主體57的閥薄膜板片56 推在一起,由此防止任何流體經(jīng)由入口通道51流出。如上所述,這可 通過將主體57在遠(yuǎn)端區(qū)域73內(nèi)構(gòu)造有延伸區(qū)段61來實(shí)現(xiàn)(圖5), 其中閥板片52、 56可通過容器63內(nèi)的內(nèi)部壓力(一旦流體流53a停 止)相互壓迫平齊。延伸區(qū)段61的所需長度容易通過本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員憑借簡單的經(jīng)驗(yàn)觀察來確定。例如,如杲觀察到折疊頸部59將 入口通道51保持撐開,區(qū)段61可能過短,并且需要進(jìn)一步延伸,以 便基本上防止流體在相反方向(即第二方向53b)上流過入口通道51。出于結(jié)合圖3B所述的原因,在頸部折疊到入口通道51內(nèi)時(shí),容 器63內(nèi)的作用在入口通道51上的相同壓力將同樣防止任何流體流過 頸部59內(nèi)的出口通道55??梢岳斫獾?,在閥50位于入口位置(圖6A)和密封位置(圖6C)時(shí),頸部59可折疊到入口通道51內(nèi)。在閥50已 經(jīng)在密封位置時(shí),即(1 )頸部59折疊以及(2 )注射裝置42插入第 四孑L口,流體可因此流過入口通道51經(jīng)由第四孑L口/開口 65。以此方 式,在從第四孔口 65去除流體注射裝置42時(shí),閥50將自動位于圖6C 所示的密封位置,以便將流體保持在容器63內(nèi)。閥50構(gòu)造成使得入口通道51和出口通道55不相互直接流體連通。 因此,雖然入口通道51使得流體只在第一方向53a (即進(jìn)入容器)上 流動,在頸部59 4斤疊到第四孔口 65內(nèi)時(shí),這些流體不同時(shí)和不希望 地經(jīng)由入口通道55流出容器。但是,在希望從容器63排出流體時(shí), 頸部59可展開,使得閥50采取圖6D所示的出口位置。這使得流體在 方向53b上流過出口通道55,并且如所示離開容器63,但是在此過程 中基本上沒有流體流過入口通道51D可以理解到,在流出過程中,閥50的頸部59以非常類似于閥20 的頸部23的操作的方式操作。但是,雖然在閥20的實(shí)施例中頸部23 的通道27提供入口和出口流動,閥50的頸部59內(nèi)的通道55只用于 流出容器63。因此,使用術(shù)語"出口通道"而不是"頸部通道"來描 述閥50的頸部59內(nèi)的通道55。在將圖6C和圖6D比較過程中,可以看出頸部59/出口通道55在 如下位置之間運(yùn)動(1 )密封位置,基本上防止流體路過出口通道55 (圖6C);以及(2)出口位置,使得流體流過出口通道55 (圖6D)。 類似于閥20,在閥50的出口通道55位于圖6D所示的出口位置時(shí), 容器63內(nèi)的流體可經(jīng)由第二孔口 58流入出口通道55,并且經(jīng)由第一 孔口 67離開出口通道和閥。同沖豐如同閥20,在出口通道55位于出口 位置時(shí),能夠?qū)⑵浔3衷诖蜷_構(gòu)造,使得流體在第二方向53b上流動, 而不需要通道的外部操作。以此方式,閥50可從容器63釋方i:流體, 而不如同傳統(tǒng)閥通常所需那樣需要例如通過桿或棒的外部物體撐開。相反,使用者為了驅(qū)動流體從容器63持續(xù)排出而必須作的是從入 口通道51內(nèi)的第四孔口/開口 65去除頸部59。在頸部由此去除時(shí),填 充容器內(nèi)不再受到密封壓力。流體將持續(xù)從容器63的相對加壓的內(nèi)部 流過第二孔口 58、流過出口通道55并且經(jīng)由第一孔口 67進(jìn)入外部環(huán)境。此流體流通過圖6D所示的箭頭53b所示。因此,如所述可以理解到,閥50可以描述為柔性、平放、雙向、 自密封以及自排出閥,其中分開的入口和出口通道提供雙重功能。現(xiàn)在參考圖7A和7B,將描述本發(fā)明的另一實(shí)施例。此閥結(jié)構(gòu)的通 過參考標(biāo)號80總體表示的組件的基本形式幾乎與所示的閥結(jié)構(gòu)相同。 主要包括孔88并成形為與整個(gè)閥結(jié)構(gòu)的輪廓相同的具有特定形狀的熱 塑片材或薄膜板片82是所示的結(jié)構(gòu)的最底部層。第二熱塑片材84通 過U形焊接部90結(jié)合到片材82的頂部上(術(shù)語"片材"和"薄膜板 片,,這里互換地使用)。結(jié)構(gòu)的第三和最終層是通過焊接部93結(jié)合到 片材82上的熱塑片材86。片材86的下側(cè)印制耐熱涂層94,以4更防止 閥結(jié)構(gòu)部件在通過熱密封方法結(jié)合到容器內(nèi)的過程中不希望的結(jié)合。圖7B表示閥80結(jié)合到可充氣或含有液體的容器81。容器81可與 以上所述相同,即包括兩個(gè)熱塑片材38和39。同樣,熱密封焊接部 96和97可以所述實(shí)施例中采用的同樣方法施加。更特別是,焊接部 96結(jié)合片材38和39,并且將片材38結(jié)合到閥部件86上;并且焊接 部97結(jié)合片材39和部件82。閥80與容器的結(jié)合以及所述閥的結(jié)合之 間的唯一區(qū)別在于第三焊接部98的施加。焊接部98沿著焊接部96覆 蓋的區(qū)域以外的區(qū)域?qū)⑵?8結(jié)合到閥部件86上。此附加焊接部98 的意義將在下面的閥80的操作描述中變得清楚。閥結(jié)構(gòu)80以與所述的閥結(jié)構(gòu)20相同的方式操作。U形焊接部90 限定閥結(jié)構(gòu)的頸部85內(nèi)的頸部通道83,而較大的U形烊接部92限定 主體89內(nèi)的袋式主體通道87。如同閥20和50,此通道87通過將頸 部85在其中折疊而使得閥閉合,使得容器81內(nèi)的內(nèi)部壓力可使得頸 部密封閉合。閥80和閥20之間的區(qū)別在于通過焊接部92 (圖7A)限 定的進(jìn)入通道87內(nèi)的開口 91 (即"第四孔口,,)。如所示,開口 91 是漏斗或套環(huán)形狀,而不是所述閥的矩形。閥80的具有套環(huán)的這種特 殊結(jié)構(gòu)有利于使得使用者在密封閥和容器81時(shí)更容易將閥頸部85折 疊到主體通道87內(nèi)。同樣注意到的是附加焊接部98;需要此烊接部來 在流體填充之后以及增加壓力過程中(在填充容器被擠壓時(shí))防止主 體89被推出容器81。如同閥結(jié)構(gòu)20的情況,為了密封閥結(jié)構(gòu)80,使用者可將閥頸部 85折疊到主體通道87內(nèi)。如果希望,閥80的袋形主體通道8"7可在圖5的61處加長(大約是所示長度的兩倍或更多),并且U形焊接部92的水平底部可被省略,以便將"袋口"轉(zhuǎn)換成開口閥通道,類似于閥 50中的通道51。采用這種變化,閥80變成具有分開釋放機(jī)構(gòu)(即經(jīng) 由頸部85)的自密封閥。另外,由于主體區(qū)段89是漏斗或套環(huán)形狀, 液體可容易經(jīng)由主體通道87注入(并且自動密封在)容器81內(nèi)。并 且,在它從主體通道87去除時(shí),剛好在流體可經(jīng)由閥頸部85釋放的 情況下,引入容器81的液體可隨后經(jīng)由頸部85從容器注入。雖然頸部85表示在漏斗形狀套環(huán)/開口內(nèi)對中地進(jìn)入主體通道 87,但不必須這樣。實(shí)際上,套環(huán)可變寬或者偏移。這種閥在結(jié)合到 適當(dāng)容器內(nèi)時(shí),有助于這種容器的液體填充,這是由于套環(huán)用作大漏 斗,將液體引導(dǎo)經(jīng)過主體通道并進(jìn)入容器。圖8表示按照本發(fā)明的閥IOO的另一實(shí)施例。在這種情況下,閥 50的自密封結(jié)構(gòu)改變,以便形成具有分離入口通道103的主體101, 具有一對排出孔口 105a、 b (與閥50內(nèi)的主體57的單個(gè)排出孔口 72 不同)。組裝閥IOO所需的步驟相當(dāng)類似于閥50釆用的步驟。其形狀 通過采取圖8所示的結(jié)構(gòu)的整個(gè)輪廓而識別并具有孔108的熱塑片材 102是所示的最底部層。使用U形焊接部llO,將熱塑片材1(M結(jié)合到 片材102上;焊接部110在閥結(jié)構(gòu)的頸部109內(nèi)限定片材102和104 之間的出口通道107。第三熱塑片材106通過三個(gè)焊接部112、 114和 116結(jié)合到片材102上。這些焊接部限定入口通道103,該入口通道分 成終止于各自排出孔口 105a、 b的兩個(gè)分開的通道。如上所述,耐熱 涂層118可在任一或兩個(gè)片材的表面上包括在片材l(H和106之間, 以便在閥100熱焊接在容器過程中防止這種片材不希望地粘接在此區(qū) 域內(nèi)。圖9簡單描述將閥結(jié)構(gòu)50結(jié)合到具有錐形頸部的可充氣物品1" 內(nèi),例如通常是某些類型的新穎氣球的情況。物品包括相互疊置的兩 個(gè)熱塑材料片材120和121。岡結(jié)構(gòu)50放置在片材120和121之間。 熱密封焊接部122圍繞物品的周邊施加,結(jié)合片材120和121的邊緣。 施加在錐形頸部的端部上的兩個(gè)附加的焊接部124和125分別將片材 120結(jié)合到閥部件56上,并且將片材121結(jié)合到閥部件52上。焊接部 122和124可與本領(lǐng)^/〉知的熱密封和粘合劑施加4支術(shù)同時(shí)形成。此閥 50在具有錐形頸部的氣球形狀的物品內(nèi)的操作幾乎與任何類型的物品內(nèi)采用閥50的操作相同。圖10A描述按照本發(fā)明具有自保持入口機(jī)構(gòu)的自密封閥結(jié)構(gòu)的又 一可選擇實(shí)施例。通過參考標(biāo)號130總體表示的這種閥結(jié)構(gòu)的基本形 式幾乎與如上所述的本發(fā)明的閥相同。通常包括孔138并具有特定形 狀的熱塑片材132如所示是結(jié)構(gòu)的最底部層。笫二熱塑片材134通過 開口 "梨形,,焊接部140結(jié)合到片材132的頂部上。該結(jié)構(gòu)的第三和 最終層是通過平行焊接部142和144結(jié)合到片材132上的熱塑片材 136。片材136的下側(cè)和/或片材134的上側(cè)可以印制耐熱涂層146,以 便防止閥結(jié)構(gòu)部件在通過熱密封方法結(jié)合到物品內(nèi)的過程中不希望的 結(jié)合。為了清楚起見,三個(gè)閥片材部件132、 134和136分別表示在圖 10B中。閥結(jié)構(gòu)130的操作非常類似于如上所述的閥50的操作。但是此特 殊的閥130可以在最終使用目的是在例如水袋的物品內(nèi)包含液體時(shí)特 別有利。如同閥50,閥130將使得在經(jīng)由焊接部142和144限定的入 口通道131注入時(shí)液體自動密封在容器內(nèi)。另外,液體可容易在使用 者的支配下經(jīng)由出口通道133分配。這種分配可通過頸部135的形狀 來輔助,頸部是錐形形狀。這可以更加容易控制液體從物品注入。另 外,最底部片材132內(nèi)的孔138可基本上大于所示閥結(jié)構(gòu)的相應(yīng)孔。 與可以流過其它實(shí)施例的較小孔的流速相比,較大的孔138使得流速 更大,在目的在于包含和分配液體的情況下賦予閥結(jié)構(gòu)130更大的實(shí) 用性。現(xiàn)在參考圖11A,將描述用于連續(xù)制造包括三個(gè)薄膜片材的平、柔 性閥的方法。為了便于說明,以下描迷將基于閥50的組裝。但是應(yīng)該 理解到所述的制造方法的性質(zhì)更加通用,并且可用于具有三層或多層 部件的多種平閥的制造中,例如以上描迷的那些閥。薄膜幅材156、 158 和160分別/人展開心軸150、 152和154上連續(xù)供應(yīng)。每個(gè)薄膜幅材具 有變化寬度,與將被轉(zhuǎn)換到心軸下游的最終閥部件的寬度相對應(yīng)。注 意到本文中的術(shù)語"連續(xù)地,,包括以步進(jìn)方式或分度方式供應(yīng)到生產(chǎn) 線的材料滾筒或巻筒的含義,以便滿足生產(chǎn)線中出現(xiàn)的步進(jìn)式單元操 作(例如模切)。幅材158在引導(dǎo)輥176之下從心軸152運(yùn)行,并經(jīng)過包括砧座輥 子178和切割刀片162的沖制組件。沖制組件在幅材"8內(nèi)切割一系列適當(dāng)?shù)目缀托螤?,形成稱為薄膜159的變型薄膜。所得薄膜159的 一部分表示在圖11B中。薄膜幅材160在它被供應(yīng)經(jīng)過引導(dǎo)輥?zhàn)?82 之上并經(jīng)過包括砧座輥?zhàn)?84和切割刀片164的沖制組件時(shí)進(jìn)行類似 處理。此沖制組件將在幅材160內(nèi)切割一系列適當(dāng)?shù)目缀托螤?,形?稱為薄膜161的變型薄膜。所得薄膜161的一部分表示在圖11B中; 注意到,孑L 58與圖5首先表示的閥結(jié)構(gòu)50中的相同的孔58相對應(yīng)。兩個(gè)剛剛切割的薄膜幅材159和161最好形成為使其保持足夠結(jié) 構(gòu),而不管最初的切割過程,以便在組裝過程中作為連續(xù)長度的薄膜 被可靠地拉動。另外,來自于展開心軸的薄膜在它們進(jìn)入相應(yīng)沖制組 件之前可具有變化寬度,如上所述,以便減小來自于切割步驟的材料 浪費(fèi)。薄膜159和161在供應(yīng)輥?zhàn)印?0處結(jié)合在一起。在經(jīng)過引導(dǎo)輥?zhàn)?172之上之后,來自于最頂部心軸150的薄膜156在第二組供應(yīng)輥?zhàn)?174處與薄膜159和161結(jié)合。包括三層薄膜的所得薄膜幅材170接著 運(yùn)行到密封4莫塊168。由于以下描述參考閥結(jié)構(gòu)50的組裝來進(jìn)行,讀 者應(yīng)該注意到薄膜156與閥部件56相對應(yīng);薄膜159與閥部件54相 對應(yīng);并且薄膜161與閥部件52相對應(yīng)(圖5)。分層幅材170在進(jìn) 入密封模塊之前的截面圖表示在圖iic中。密封模塊168可采用任何數(shù)量的公知裝置來沿著焊接部60、 62和 64表示的區(qū)域?qū)⑷龑颖∧そY(jié)合在一起(圖5)。例如,公知的熱密封 技術(shù)(例如傳導(dǎo)、脈沖、超聲波、電介質(zhì)或RF密封)可用來將薄膜幅 材170暴露于熱量和壓力下并長達(dá)充分的時(shí)間,以便將薄膜密封在一 起。如杲熱密封是所采用的技術(shù),注意到熱量最好如所示施加在幅材 170的底部上,這是由于以此方式,焊接部60 (圖5 )可避免意外地將 薄膜159結(jié)合到薄膜156上。如上所述,適當(dāng)放置的耐熱涂層還可用 來防止薄膜部件的不希望的結(jié)合。作為熱密封的選擇的是將適當(dāng)粘合劑施加在密封模塊168上游的 三個(gè)薄膜的所選區(qū)域上,例如剛好在薄膜離開各自展開心軸的出發(fā)點(diǎn) 之后。密封模塊168可接著將結(jié)合的幅材no暴露于適當(dāng)?shù)墓袒瘎?而不管它是熱空氣或UV光或者本領(lǐng)域的任何多種現(xiàn)有技術(shù)u以這種方 式,包括幅材170的薄膜可沿著適當(dāng)區(qū)域結(jié)合在一起,形成薄膜幅材 171。具有適當(dāng)焊接部的此幅材171表示在圖11D中。幅材171是有效的多種平行連接的閥結(jié)構(gòu),在此特殊情況下是多 個(gè)閥結(jié)構(gòu)50。此幅材171可經(jīng)過一組供應(yīng)輥?zhàn)?86、經(jīng)過儲備輥?zhàn)咏M 件190以及圍繞引導(dǎo)輥?zhàn)?92。如同本領(lǐng)域公知那樣,儲備輥?zhàn)咏M件包塊可在不同速度下相對操作的多個(gè)輥?zhàn)?。雖然出于簡明目的,在此特 定制造操作中包括單個(gè)儲備輥?zhàn)咏M件,另外的儲備輥?zhàn)咏M件可包括在生產(chǎn)線的上游,特別是在切割和結(jié)合操作之前。幅材171可接著供應(yīng)經(jīng)過馬達(dá)驅(qū)動的成組供應(yīng)輥?zhàn)?94,并最后進(jìn) 入包括砧座輥?zhàn)?96和切割刀片166的沖制組件。在此特定情況下, 此沖制組件沿著整個(gè)閥結(jié)構(gòu)50的總體輪廓切割幅材。此最終步驟的結(jié) 果是具有閥50結(jié)構(gòu)的多個(gè)完整限定的閥,閥50可疊摞在閥疊摞198 中以便隨后結(jié)合到適當(dāng)物品內(nèi)。此最終操作的結(jié)果表示在圖11E中。 同樣注意到雖然在此特定實(shí)施例中,'閥被切割并疊摞,最后的切割操 作可被去除。相反,幅材171可供應(yīng)到展開心軸上,形成可隨后在獨(dú) 立設(shè)施處切割成單個(gè)閥的巻筒。從以上的制造操作的描述中,應(yīng)該清楚的是在結(jié)合到幅材170之 前切割適當(dāng)薄膜幅材(如圖IIB所示的薄膜161和159)使得隨后是單 個(gè)周邊切割步驟的單個(gè)密封步驟將多個(gè)閥與釋放機(jī)構(gòu)完整組裝。將幅 材158轉(zhuǎn)換成薄膜59并且同樣將薄膜160轉(zhuǎn)換成薄膜161的這種"預(yù)切,,同樣使得多層平閥(具有三層或多層的部件)以連續(xù)方式組裝, 所有部件位于連續(xù)薄膜幅材的多個(gè)區(qū)段內(nèi)。最后注意到,耐熱涂層的適當(dāng)區(qū)域可施加在多個(gè)薄膜幅材上。這 最好在幅材結(jié)合在一起之前完成,并且可容易剛好在薄膜幅材從齊心 軸上展開之后添加。將組裝的閥結(jié)合到適當(dāng)可充氣和含有液體的物品 內(nèi)可經(jīng)由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的方法來實(shí)現(xiàn),并且不在這里重復(fù) 說明。圖12A-D表示本發(fā)明的另一實(shí)施例。通過參考標(biāo)號200總體表示 的閥采用用于出口通道的可選擇的第二孔口 。熱塑片材202是所示結(jié) 構(gòu)的最底部層。第二熱塑片材204通過兩個(gè)或多個(gè)焊接部208和210 結(jié)合到片材202的頂部上。該結(jié)構(gòu)的第三層是通過大致平行的焊接部 212和214結(jié)合到片材204上的熱塑片材206。為了在將閥結(jié)合到容器 內(nèi)的過程中防止部件的意外焊接,片材204的兩側(cè)可印制耐熱涂層216。為了清楚起見,三個(gè)閥片材部件202、 204和206分開表示在圖 12D中。
除了出口通道的操作之外,此閥結(jié)構(gòu)200的操作幾乎與所迷的閥 130的操作相同。頸部218其中包括出口通道220 (圖12C)。出口通 道220通過片材202和204之間的空間來限定。在流體從與閥200相 關(guān)的容器排出的過程中,流體將流入第二孔口 222,經(jīng)過出口通道220 并如圖12的箭頭226所示經(jīng)由第一孔口 224流出閥200(并流出容器)。 在此實(shí)施例中,第二孔口 222通過片材202的非密封下邊緣和相鄰閥 片材204的平表面之間的間隙來限定。相比之下,閥50的第二孔口 58 以及閥130的第二孔口 138例如經(jīng)由切制在片材內(nèi)的孔布置在這種閥 的頸部的大致平的表面內(nèi),即在閥20的片材52內(nèi)以及閥130的片材 132內(nèi)。流體流動方向226因此類似于離開閥50的"第二方向"流體 流動方向53b (圖6D)。
如同閥50和130,閥200還包才舌閥主體230內(nèi)的入口通道228 (圖 12B)。經(jīng)由閥200流入容器的流體可因此流入第四孔口 234,如圖12B 的箭頭236所示。如同閥50和130的情況,在容器填充操作過程中, 閥200的頸部218可折疊到入口通道228內(nèi)(經(jīng)由第四孔口 232 ),由 此"預(yù)密封,,入口通道220。以此方式,在流體注射組裝從第四孔232 去除時(shí),閥200和與其相關(guān)的容器將自動密封(假設(shè)入口通道228也 如上所述構(gòu)造成自密封)。
圖12A-12D所示的實(shí)施例可如下制造,即通過重疊三個(gè)不同寬度 的薄膜,接著進(jìn)行單個(gè)熱焊接操作,并隨后單個(gè)模切操作。這些制造 步驟表示在圖13A、 13B和13C中。注意到出于簡明目的,通常適用于 此實(shí)施例的耐熱涂層216沒有示出。圖13A表示三個(gè)熱塑薄膜片材202、 204和206的重疊。圖13B表示熱焊接操作,該操作可通過從所示重疊 片材的單個(gè)側(cè)面施加的單個(gè)焊接圖案來實(shí)現(xiàn)。圖13C表示模切操作,由此單個(gè)閥組件可從焊接連續(xù)片材組件上切割。注意到為了減小熱塑 切割廢料,相對于所示成排閥以180度轉(zhuǎn)動定向的另外的成排閥可結(jié) 合到制造過程中。
因此,本發(fā)明的柔性閥提供優(yōu)于傳統(tǒng)柔性閥的多種優(yōu)點(diǎn)。在本發(fā) 明的優(yōu)選宰施例中,閥包括能夠?qū)⑵浔3衷诖蜷_構(gòu)造使得流體流出容 器的出口/頸部通道,而不需要通道的外部操作或支承。因此,使用者不再被迫采用現(xiàn)有技術(shù)的煩瑣和可能有害的流體釋放技術(shù),例如將外 界物體(例如桿、棒和類似物)插入閥通道使得流體釋放。相反,按 照本發(fā)明的被結(jié)合的閥釋放機(jī)構(gòu)可容易通過使用者將閥頸部簡單拉出 閥主體來實(shí)現(xiàn),因此進(jìn)行流體釋放,而不需要外界物體,并且不可能 經(jīng)由與這種外界物體接觸而損壞閥內(nèi)部。此外,按照本發(fā)明的柔性閥可由熱塑薄膜整體構(gòu)造,使得閥在不 使用時(shí)(即在沒有流體路過閥時(shí))基本上是平的。另外,閥可完全由 單種材料制成,例如可熱密封的熱塑薄膜、具有粘合劑的耐熱薄膜或 者簡化這種閥制造的任何其它的可能物質(zhì)。本發(fā)明的閥在從工業(yè)包裝到新式玩具的領(lǐng)域種具有廣泛最終應(yīng) 用。例如,具有華皮結(jié)合的出口機(jī)構(gòu)(可動頸部)的平柔性閥可增加例 如貨艙中所使用的龐大支承襯墊袋的充氣速度。類似地,用于小規(guī)模包裝應(yīng)用的較小零售襯墊袋可得利于具有自支承出口機(jī)構(gòu)的閥;消費(fèi) 者可以方便地使得袋放氣以有助于袋處理以及袋的重新使用。消費(fèi)者 便于放氣有利于閉合回路的包裝鏈,其中消費(fèi)者在接收包裝并充氣襯 墊袋時(shí)可以容易地對袋放氣,并且使其以事先寫好姓名地址的已經(jīng)付 費(fèi)郵件形式返回經(jīng)銷商以便重新使用。在這種閉合回路的配置中,經(jīng) 銷商得利于較低的包裝成本,并且由于基本上沒有包裝廢物,有利于 環(huán)保。類似的方法可用于所有類型的可充氣包裝物品中;例如US專利 No. 5588532 (1996)中通過Pharo描述的"蛤殼"填充空氣的包裝件可得利于具有出口機(jī)構(gòu)的本發(fā)明的閥和相關(guān)閉合回路,即"無廢物"包 裝鏈。當(dāng)前采用傳統(tǒng)平閥的所有這些裝置可結(jié)合本發(fā)明的具有出口機(jī) 構(gòu)的平閥,并實(shí)現(xiàn)所有得利于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的閥不局限于包裝件;實(shí)際上其中使用傳統(tǒng)柔性閥的任何 應(yīng)用可采用本發(fā)明的柔性閥。某些實(shí)例包括氣球、漂浮裝置(例如充 氣筏)、充氣玩具等。本發(fā)明柔性閥的某些實(shí)施例可結(jié)合到液體容器內(nèi),例如液密袋或 剛性容器,因此形成具有內(nèi)置注入管嘴(即可動頸部/出口通道)的廉 價(jià)自密封物品。傳統(tǒng)柔性閥通常不能實(shí)現(xiàn)水或其它液體的包含以及使 用者隨后進(jìn)行的流體釋放。本發(fā)明的柔性閥可以制造由塑性薄膜整體 構(gòu)成的功能性的含有液體的物品。物品不僅可應(yīng)用于工業(yè)包裝,而且具有便利和可控制出口機(jī)構(gòu)的含有液體的袋可應(yīng)用于其它領(lǐng)域,例如 用于緊急情況的太陽能水消毒和其它應(yīng)用。這里描述的閥的總體尺寸可才艮據(jù)應(yīng)用不同而變化。類似地,閥部 件的相對尺寸還可以變化到一定程度,其功能在許多情況下得以保持。 例如,閥頸部的寬度可減小,并且閥功能將總體得以保持。雖然本發(fā)明的閥可在許多應(yīng)用中可靠密封,考慮到包含例如氦的 輕于空氣的氣體時(shí),制造商還是希望提高閥的功能。本領(lǐng)域公知的是 許多技術(shù)可用于這種提高,例如將例如硅酮的少量涂層施加在入口通 道的內(nèi)部。另外,例如以類似方式施加的甘油、礦物油、可重新定位 (非永久性/黏性)粘合劑的可剝離/重新使用的粘合劑物質(zhì)可用于增 加閥通道的密封性能的同樣目的。因此,本發(fā)明的柔性閥具有用于包含氣體和液體的應(yīng)用。同樣, 閥不需要局限于涉及平柔性容器的應(yīng)用,例如袋或氣球。實(shí)際上,剛 性容器也得利于這里披露的閥的使用和成本有效性。出于說明和描述目的給出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的以上描述。不打 算完全將本發(fā)明局限于所披露的特定形式,在以上教導(dǎo)中或者可從本 發(fā)明的實(shí)施中可以得到多種變型和改型。
權(quán)利要求
1.一種柔性閥,包括通過一個(gè)或多個(gè)密封件結(jié)合在一起的兩個(gè)或多個(gè)并置的薄膜板片,其中所述閥可在如下位置之間運(yùn)動a.入口位置,使得流體在第一方向上流過所述閥;b.密封位置,基本上防止流體流過所述閥;以及c.出口位置,使得流體在第二方向上流過所述閥。其中在閥位于所述出口位置時(shí),所述閥能夠?qū)⑵浔3衷诖蜷_構(gòu)造,使得流體在所述第二方向上流動,而不需要閥的外部操作。
2. 如權(quán)利要求1所述的柔性閥,其特征在于,所述閥包括主體和 固定在所述主體上的頸部,所述頸部可相對于所述主體運(yùn)動。
3. 如權(quán)利要求2所述的柔性閥,其特征在于,在所迷閥位于所述 密封位置時(shí),所述頸部至少部分容納在所述主體內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求2所述的柔性閥,其特征在于, 所述主體包括主體通道;以及所述頸部包4舌頸部通道。
5. 如權(quán)利要求4所述的柔性閥,其特征在于,所述主體通道和所 述頸部通道不相互直接流體連通。
6. 如權(quán)利要求4所述的柔性閥,其特征在于, 所述閥至少還包括位于所述頸部的遠(yuǎn)端區(qū)域處的第一孔口 ;以及 所述第一孔口與所述頸部通道流體連通。
7. 如權(quán)利要求6所述的柔性閥,其特征在于,在所述閥位于所述 入口位置時(shí),所述第一孔口適用于接收流體注射裝置。
8. 如權(quán)利要求6所述的柔性閥,其特征在于,在所述閥位于出口 位置時(shí),在所述第二方向上流動的流體流過所述頸部通道,并且經(jīng)由 所述第一孔口離開所迷閥。
9. 如權(quán)利要求6所述的柔性閥,其特征在于 所述閥還包4舌位于所述頸部的近端區(qū)域處的第二孔口 ;以及 所述第二孔口與所迷頸部通道流體連通。
10. 如權(quán)利要求9所述的柔性閥,其特征在于,在所述閥位于所 迷入口位置時(shí),在所迷第一方向上流動的流體經(jīng)由所迷第一孔口流入 所述閥,流過所述頸部通道,并且經(jīng)由所述第二孔口離開所述閥。
11. 如權(quán)利要求9所述的柔性閥,其特征在于,在所述閥位于所述出口位置時(shí),在所述笫二方向上流動的流體經(jīng)由所述第二孔口流入 所述閥,流過所迷頸部通道,并且經(jīng)由所迷第一孔口離開所述閥。
12. 如權(quán)利要求9所述的柔性閥,其特征在于 所述閥還包括位于所述主體的遠(yuǎn)端區(qū)域出的第三孔口;以及 所述第三孔口與所述主體通道流體連通。
13. 如權(quán)利要求12所述的柔性閥,其特征在于,在所迷閥位于所 述入口位置時(shí),在所述第一方向上流動的流體流過所述主體通道,并 且經(jīng)由所迷第三孔口離開所迷閥。
14. 如權(quán)利要求13所述的柔性閥,其特征在于,所述主體通道適 用于基本上防止流體在所述第二方向上流動。
15. —種柔性閥,包括通過一個(gè)或多個(gè)密封件結(jié)合在一起的兩個(gè)或多個(gè)并置的薄膜板片,所述閥包括a. 入口通道,使得流體在第一方向上流過所迷入口通道,但是基 本上防止流體在第二方向上流過所述入口通道;以及b. 出口通道,可在如下位置之間運(yùn)動(1) 密封位置,基本上防止流體流過所述出口通道;以及(2) 出口位置,使得流體流過所述出口通道。
16. 如權(quán)利要求15所述的柔性閥,其特征在于,在所述出口通道 位于所述出口位置時(shí),所迷出口通道能夠?qū)⑵浔3衷诖驇詷?gòu)造,使得 流體流動,而不需要所迷通道的外部操作。
17. 如權(quán)利要求15所述的柔性閥,其特征在于 所述閥包括主體和固定在所述主體上的頸部; 所述主體包4舌所述入口通道;所述頸部包括所述出口通道;以及所述頸部可相對于所迷主體運(yùn)動,以便實(shí)現(xiàn)所迷密封和出口位置。
18. 如權(quán)利要求17所述的柔性閥,其特征在于,在所述出口通道 位于所述密封位置時(shí),所述頸部至少部分容納在所述主體內(nèi)。
19. 如權(quán)利要求17所迷的柔性閥,其特征在于,在流體在所述第 一方向上流過所述入口通道時(shí),所述頸部至少部分容納在所述主體內(nèi)》
20. 如權(quán)利要求15所述的柔性閥,其特征在于,所述入口通道和 所迷出口通道不相互直接流體連通。
21. 如權(quán)利要求17所述的柔性閥,其特征在于,所述閥至少還包括位于所述頸部的遠(yuǎn)端區(qū)^戈處的第一孔口 ;以及 所述笫 一孔口與所述出口通道流體連通。
22. 如權(quán)利要求21所述的柔性閥,其特征在于,在所迷出口通道 位于所述出口位置時(shí),流體可流過所述出口通道并且經(jīng)由所述第一孔 口離開所述閥。
23. 如權(quán)利要求22所述的柔性閥,其特征在于 所述閥還包括位于所述頸部的近端區(qū)域處的第二孔口 ;以及 所述第二孔口與所述出口通道流體連通。
24. 如權(quán)利要求22所述的柔性閥,其特征在于,在所述出口位于 所迷出口位置時(shí),流體可經(jīng)由所迷第二孔口流入所述出口通道。
25. 如權(quán)利要求23所述的柔性閥,其特征在于 所迷閥還包括位于所述主體的遠(yuǎn)端區(qū)域出的第三孔口 ;以及 所述第三孔口與所述入口通道流體連通。
26. 如權(quán)利要求25所述的柔性閥,其特征在于,在所述第一方向 上流動的流體流過所述入口通道,并且經(jīng)由所述第三孔口離開所迷閥。
27. 如權(quán)利要求25所迷的柔性閥,其特征在于 所述閥還包^"位于所述主體的近端區(qū)域處的第四孔口 ;以及 所述第四孔口與所迷入口通道流體連通。
28. 如權(quán)利要求27所述的柔性閥,其特征在于,在所述出口通道 位于所述密封位置時(shí),流體可經(jīng)由所述第四孔口流入所述入口通道。
29. 如權(quán)利要求28所述的柔性閥,其特征在于,在所述出口通道 位于所述密封位置時(shí),所述頸部折疊在所述第四孔口內(nèi)。
30. 如權(quán)利要求27所述的柔性閥,其特征在于,所述第四孔是漏 斗形狀的。
31. —種容器,包括容器殼體和與所迷容器殼體流體連通的柔性 閥,所述柔性閥包括通過一個(gè)或多個(gè)密封件結(jié)合在一起的兩個(gè)或多個(gè) 并置的薄膜板片,其中所迷閥可在如下位置之間運(yùn)動a. 入口位置,使得流體在第一方向上流過所述閥,并進(jìn)入所述容 器殼體;b. 密封位置,基本上防止流體流過所述閥;以及c. 出口位置,使得流體在第二方向上流過所述閥,并離開所述容 器殼體;其中在所述閥位于所述出口位置時(shí),所迷閥能夠?qū)⑵浔3衷诖蜷_ 構(gòu)造,使得流體在所述第二方向上流動,而不需要所述閥的外部搡作。
32. —種容器,包括容器殼體和與所述容器殼體流體連通的柔性 閥,所迷柔性閥包括通過一個(gè)或多個(gè)密封件結(jié)合在一起的兩個(gè)或多個(gè) 并置的薄膜板片,所述閥包括a. 入口通道,使得流體在第一方向上流過所述入口通道并進(jìn)入所 述容器,但是基本上防止流體在第二方向上流過所述入口通道;以及b. 出口通道,可在如下位置之間運(yùn)動(1) 密封位置,基本上防止流體流過所述出口通道;以及(2) 出口位置,使得流體流過所述出口通道并離開所述容器。
全文摘要
一種柔性閥包括通過一個(gè)或多個(gè)密封件結(jié)合在一起的兩個(gè)或多個(gè)并置的薄膜板片,其中所述閥可在如下位置之間運(yùn)動(1)入口位置,使得流體在第一方向上流過所述閥,例如進(jìn)入與閥相關(guān)的容器;(2)密封位置,基本上防止流體流過所述閥;以及(3)出口位置,使得流體在第二方向上流過所述閥,例如離開與閥相關(guān)的容器。
文檔編號B65D30/24GK101272960SQ200680033416
公開日2008年9月24日 申請日期2006年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月12日
發(fā)明者S·弗雷恩 申請人:密封空氣公司