專利名稱：用于進行裝飾性分配的閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及用于分配物質的系統(tǒng)，更具體地涉及一種用于分配可流動物質 (其例如可包括攪打食物澆料或類似物)的分配閥結構或系統(tǒng)。本發(fā)明的閥結構在分配過 程中為產(chǎn)品流提供裝飾性的具有特定造形或輪廓的形狀，以改進產(chǎn)品的美學外觀。
背景技術：
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，提供一種改進的用于從產(chǎn)品的包裝結構或其它供應結 構分配可擠出產(chǎn)品的系統(tǒng)有利的是。特別地，發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一種創(chuàng)新性設計，其提供了在 之前的包裝產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有技術中未想到或未提出的優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)明了一種創(chuàng)新性分配閥系統(tǒng)，其還可為通過所述系統(tǒng)排放 的可擠出物質提供裝飾性形狀或表面構造。本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，分配閥任選地可被設計成用于使其在分配系統(tǒng)的制造 過程中適于容易地與其它部件進行組裝。而且，分配閥任選地可具有一定設計，該涉及適于以較低廢品率實現(xiàn)高效率、高質 量、大批量制造技術。根據(jù)本發(fā)明，用于分配諸如食物產(chǎn)品之類的物質的分配閥包括周邊附接部分，閥 可通過周邊附接部分附接到相關聯(lián)的分配結構。分配結構例如可包括可變形容器，并具有 排放開口，將被分配的物質從相關聯(lián)的物質供應源(例如被保持在容器內(nèi))通過排放開口 排出。當分配閥處于開啟狀態(tài)時，排放物質通過分配閥進入周圍環(huán)境中。分配閥進一步包括柔性的彈性中間部分，其延伸自并且結合到閥的周邊附接部 分。分配閥進一步包括柔性的彈性頭，其從閥中間部分延伸。當閥上存在足夠壓差 時，閥頭的至少一部分能夠向外偏轉至開啟配置。以這種方式，體現(xiàn)本發(fā)明原理的分配閥是 壓力響應式的，從而便于消費者分配食物產(chǎn)品，例如攪打澆料、調味品，等等。分配閥的閥頭具有物質接觸表面，用于當閥頭處于其開啟配置時至少在物質排 放過程中接觸物質。根據(jù)本發(fā)明，閥頭的物質接觸表面限定突出部和凹部中的至少一個，用 于在閥處于開啟配置時當物質通過閥排放時接觸以及任選地成形一部分物質。通過這種布置，被分配物質的截面構造可以被構形、造形或成形成提供裝飾性外 觀，從而增強物質的美學吸引力，所述物質例如為甜點類攪打澆料或類似物，或牙膏，或 泡沫擠出物(其在分配后硬化，以形成用于建筑構造或者玩具/手工藝品應用中的一層材 料)，等等。不過，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，物質接觸表面與相關聯(lián)的被排放物質的接觸可影響物 質的剪薄(shear thining)，而不是必須為物質提供特定形狀或輪廓。本發(fā)明的分配閥可通過各種布置結構與相關聯(lián)的容器相關聯(lián)地定位。特別地，閥 可以是分配結構的一部分，分配結構包括殼體，殼體限定有用于物質的排放通路，且其具有遠端排放嘴。分配閥可被設置為一定形式，其初始分離于但隨后可附接于從殼體嘴向內(nèi)的 殼體，由此可如希望的那樣保護所述閥免受環(huán)境侵害。本發(fā)明分配閥的中間部分可設置為套的形式，其中，套的至少一部分從分配閥的 周邊附接部分向上或向內(nèi)延伸。在本發(fā)明的這種構造中，閥頭延伸完全跨過分配結構排放 開口，并包括至少一個伸長縫，所述縫限定了至少兩個可開啟區(qū)域，每個可開啟區(qū)域1)具 有至少一個橫向面，用于抵靠另一可開啟區(qū)域的橫向面而密封；和2)是常閉型區(qū)域，但可 響應于閥頭上的壓差而開啟以允許物質排放通過。根據(jù)本發(fā)明的例示實施例，分配閥的閥頭在閥頭的每個可開啟區(qū)域上限定了一個 所述突出部。在當前優(yōu)選實施例中，閥頭包括至少三個交叉縫以限定六個所述可開啟區(qū)域， 每個可開啟區(qū)域具有兩個橫向面。在此實施例中，閥頭在其每個可開啟區(qū)域上限定一個所 述突出部，由此為通過分配閥分配的物質提供裝飾性外觀。在此實施例中，每個突出部具有鰭狀構造，并且與被分配物質協(xié)作，從而在被分配 的物質上施加大致V形的槽。根據(jù)分配閥特定構造的不同，其閥頭可被構造為具有大致內(nèi)凹的構造或大致外凸 的構造。應注意，體現(xiàn)本發(fā)明原理的分配結構可包括分離殼體，其1)限定分配結構的至 少一部分，2)容納分配閥，以及3)適于可拆卸地或永久地安裝到相關容器。在包括分離殼 體的本發(fā)明的例示實施例中，所述結構的分配閥限定了中心排放孔，其中閥頭的物質接觸 表面限定了基本延伸到排放孔中的多個間隔分開的突出部。在此實施例中，由于在由相關分配結構限定的排放開口處作用在分配閥中間部分 上的壓差，分配閥的閥頭向外偏轉至其開啟配置。在一個例示實施例中，分配結構的殼體限 定多個排放開口，當被分配物質抵靠閥的中間部分作用以使閥保持在開啟配置時，被分配 物質流過排放開口，此后，物質通過閥的中心排放孔，在此，物質可通過延伸到中心排放孔 中的一個或多個突出部而成形或構形。在一個替代性實施例中，分配結構的保持環(huán)位于相 關殼體內(nèi)，并限定多個排放開口，被分配物質流動通過排放開口并此后通過分配閥的中心 排放孔。根據(jù)以下對本發(fā)明的詳細描述、權利要求書和附圖，本發(fā)明的多種其它優(yōu)點和特 征將變得顯而易見。


在構成本專利文件一部分的所有附圖中，總是采用相同附圖標記表示相同的部 件。圖1是包括有本發(fā)明分配閥第一實施例的分配系統(tǒng)子組件的立體圖，所示為在將 分配系統(tǒng)子組件安裝在容器或其它儲器上之前的分配系統(tǒng)子組件，其中容器或其它儲器用 于保存將通過所述閥被分配(例如排放)的物質(例如產(chǎn)品)，圖1中的閥被示為處于模制 完畢狀態(tài)的、未致動、關閉、停用配置狀態(tài)。圖2是圖1所示分配系統(tǒng)子組件的各部件的分解立體圖；圖3是沿圖1所示分配系統(tǒng)子組件的豎直中心獲取的縱向剖視圖；圖4是類似于圖1的視圖，但圖4示出了在致動、開啟、分配配置的閥；
圖5是類似于圖3的視圖，但圖5示出了對應于圖4的在致動、開啟、分配配置的 閥；圖6是在閥安裝到圖1-5中所示分配系統(tǒng)子組件中之前在模制完畢狀態(tài)的、關閉、 停用配置的閥的內(nèi)側表面的視圖；圖7是圖6中所示閥的側視立視圖；圖8是大致沿圖7中的平面8-8獲取的俯視圖；圖9是大致沿圖8中的平面9-9獲取的剖視圖；圖10是大致沿圖8中的平面10-10獲取的剖視圖；圖11是類似于圖9的視圖，但圖11顯示的閥的閥頭處于朝向伸展的開啟位置移 動的途中，而圖9顯示的閥頭處于完全收縮的關閉位置；圖12是類似于圖10的視圖，但圖12顯示的閥頭處于朝向伸展的開啟位置移動的 途中，而圖10顯示的閥處于完全收縮的關閉位置；圖13是閥的立體圖，其中閥頭處于朝向伸展的開啟位置移動的途中，圖13中閥的 配置對應于圖11和12中閥的配置；圖14是類似于圖9的視圖，但圖14顯示的閥處于完全開啟狀態(tài)，而圖9顯示的閥 處于模制完畢狀態(tài)的、關閉、停用配置(即，關閉狀態(tài))；圖15是類似于圖10的視圖，但圖15顯示的閥處于完全開啟位置，而圖10顯示的 閥處于收縮的關閉狀態(tài)；圖16是看入閥內(nèi)側中的立體圖，其中示出了閥處于對應于圖14和15中所示閥狀 態(tài)的完全開啟狀態(tài)；圖17是看到閥外部的立體圖，其中閥處于對應于圖14和15中所示閥狀態(tài)的完全 開啟狀態(tài)；圖18是通過圖1-17中所示閥的第一實施例所排放的物質或產(chǎn)品的立體圖；圖19是從大致如美國專利5，409，144的圖26中所示的閥中排放的物質或產(chǎn)品的 立體圖，不過在此具有三個交叉縫，而非兩個交叉縫，所述閥具有圖1-17中所示閥的第一 實施例的多個特征，但不具有圖1-17中所示的本發(fā)明的閥中包含的閥頭(大致如美國專利 5，409，144的圖26中所示)上的突出部的創(chuàng)新性布置；圖20是包括本發(fā)明的閥的第二實施例的分配系統(tǒng)子組件的第二形式的部件的分 解立體圖，圖20中的閥顯示處于未致動、無應力、模制完畢狀態(tài)的、停用狀態(tài)；圖21是圖20中所示分配子組件的殼體的視圖；圖22是圖21中所示殼體的俯視圖，圖22中的視圖沿圖21中的平面22_22所??；圖23是大致沿圖22中的平面23_23所取的殼體豎直剖視圖；圖24是大致沿圖22中的平面24_24所取的殼體豎直剖視圖；圖25是處于無應力、模制完畢狀態(tài)下的閥的第二實施例的內(nèi)側立體圖；圖26是處于無應力、模制完畢狀態(tài)下的閥的第二實施例的外側立體圖；圖27是處于無應力、模制完畢狀態(tài)下的閥的第二實施例的側視立視圖；圖28是大致沿圖27中的平面28_28所取的閥的第二實施例的俯視圖；圖29是大致沿圖27中的平面29_29所取的閥的第二實施例的仰視圖；圖30是大致沿圖28中的平面30-30所取的閥的第二實施例的剖視5
圖31是大致沿圖28中的平面31-31所取的閥的第二實施例的剖視圖；圖32是分配子組件的第二形式中所用的保持環(huán)的立體圖，其中分配子組件包括 本發(fā)明的分配閥的第二實施例；圖33是被組裝以形成分配系統(tǒng)子組件的第二形式的各部件的豎直剖視圖，其中 殼體的剖視圖對應于圖24中的殼體的視圖，閥和殼體顯示處于正常關閉、停用配置；圖34是類似于圖33的視圖，但在圖34中，閥顯示為移動到開啟位置；圖35是類似于圖34的豎直剖視圖，但在圖35中，殼體的剖視圖對應于圖23中的 殼體的剖視圖；圖36是分配系統(tǒng)子組件的第三形式的分解立體圖，其中，分配系統(tǒng)子組件還包括 本發(fā)明的閥的第二實施例；圖37是分配系統(tǒng)子組件的第三形式的殼體的豎直剖視圖；圖38保持環(huán)在被組裝到圖36中所示分配系統(tǒng)子組件的第三形式中之前的內(nèi)側立 體圖；圖39被組裝以形成分配系統(tǒng)子組件的第三形式的各部件的豎直剖視圖，其中閥 和殼體處于停用、關閉位置；圖40是類似于圖39的視圖，但在圖40中示出了閥移動到開啟配置；圖41是可被修改以包含本發(fā)明的創(chuàng)新性的肋或鰭狀件特征的市場銷售閥的側視 立視圖；圖42是圖41中所示閥的剖視圖；圖43是可被修改以包含本發(fā)明的創(chuàng)新性的肋或鰭狀件特征的市場銷售閥的側視 立視圖；圖44是圖43中所示閥的剖視圖；圖45是可被修改以包含本發(fā)明的創(chuàng)新性的肋或鰭狀件特征的另一市場銷售閥的 側視立視圖；圖46是圖45中所示閥的剖視圖；圖47是可被修改以包含本發(fā)明的創(chuàng)新性的肋或鰭狀件特征的另一市場銷售閥的 側視立視圖；圖48是圖47中所示閥的剖視圖；圖49是可被修改以包含本發(fā)明的創(chuàng)新性的肋或鰭狀件特征的另一市場銷售閥的 側視立視圖；和圖50是圖49中所示閥的剖視圖。
具體實施例方式雖然本發(fā)明易于實施成多種不同形式，但本專利文件和附圖僅公開一些特定形式 作為本發(fā)明的示例。不過，本發(fā)明并不限于所描述的實施例。本發(fā)明的范圍在所附權利要 求書中限定。如在下文中詳細所述，本發(fā)明的分配閥可以被包括在與相關容器共同使用的分配 結構中，以利于分配物質，例如，食物產(chǎn)品，包括攪打澆料，調味品等等。特別地，本發(fā)明的分 配閥可被配置為分配采取裝飾性方式的產(chǎn)品，即，對被分配產(chǎn)品流進行造形或成形，由此改
6進被分配產(chǎn)品的美學吸引力。分配裝飾性攪打澆料是目前想到的一個特別的應用。本發(fā)明的分配閥能夠分配裝飾性產(chǎn)品流，其分配方式優(yōu)于由常規(guī)壓力響應閥結構 實現(xiàn)的方式。同時，本發(fā)明的壓力響應閥結構有利于分配裝飾性產(chǎn)品，其分配方式針對傳統(tǒng) 的無閥分配結構有所改進。在本發(fā)明范圍內(nèi)的是物質接觸表面與被排放的相關物質的接觸可影響物質的剪 薄，而不必為該物質施加特定的形狀或輪廓。剪薄影響可根據(jù)ASTM D 5478-98而量化。作 為示例，可能希望在分配過程中的剪薄與分配諸如顏料之類的涂層相結合，涂層將順應剪 薄，而不需對物質進行成形或輪廓。特別地，本發(fā)明可被構造為包括所謂滾套(rolling sleeve)的分配閥，滾套可操 作地將可顛倒的中心閥頭與閥的周邊部分相連，其中，閥的周邊部分有利于安裝與相關容 器或類似物相關的閥。本發(fā)明的分配閥能夠自保持或者利用保持環(huán)或諸如型鍛、模壓、聲波 焊接之類的其它機械方式安裝。在要求冷卻被分配產(chǎn)品的應用中，希望本發(fā)明的閥充當對 氣氛條件的屏障。同時，希望分配閥用于防止污染物接觸產(chǎn)品。為易于描述，例示本發(fā)明的多圖示出了分配閥的各種實施例，用于優(yōu)選形式的分 配系統(tǒng)，所述分配系統(tǒng)采用當其處于使用取向時具有的典型取向，而且，諸如上、下、水平之 類的措辭參照所述位置而使用。不過，應理解，本發(fā)明的分配閥可按照不同于所述取向的取 向被制造、儲存、傳輸、銷售和使用。本發(fā)明的分配閥適用于各種傳統(tǒng)的或專門的物質保存系統(tǒng)，包括柔性管狀容納結 構、容器、盒、器皿、和其它裝備或設備，其細節(jié)雖然并未完全例示或描述，但對于本領域技 術人員理解這樣的系統(tǒng)而言是顯見的。與本發(fā)明的分配閥協(xié)作的這種物質保存系統(tǒng)或其部 分在下文中被簡稱為儲器。具體儲器本身不會形成為本發(fā)明廣義方案的一部分，因而也不 限于本發(fā)明的廣義方案。本領域技術人員還應理解，本發(fā)明的創(chuàng)新性的非顯而易見的方案 僅體現(xiàn)在所述示例性分配閥中。本發(fā)明的分配閥的當前優(yōu)選第一實施例例示在圖1-17中，并在多圖中(例如在圖 1中)整體上由附圖標記20表示。在所示優(yōu)選實施例中，分配閥20特別適于與被初始設置 并組裝到閥20的其它部件協(xié)作，以形成分配系統(tǒng)子組件22，分配系統(tǒng)子組件22可隨后被 安裝或安置到諸如容器的儲器(未示出)上，儲器容納將被分配的物質。所示的閥20的第 一實施例特別適于排放可流動低密度物質，以提供給消費者或進行進一步加工，其中所述 物質為1)奶油狀、糊漿狀或膠粘狀的物質；2)稍硬的物質，例如糕餅奶油、攪制奶油等；和 3)典型地沉積在目標接納區(qū)域上的物質。如圖2中可見，當前優(yōu)選形式的分配系統(tǒng)子組件22包括被組裝到一起的以下基本 部件1)連接殼體24 ；2)安裝在殼體24中的分配閥20 ；和3)將閥20保持在殼體24中的 保持環(huán)或夾構件28。殼體24的通常特征在于，分配結構或分配結構的一部分。殼體24具有入口端 32 (圖3)，適于通過所示螺紋36或者其它適合的可松脫的或永久的傳統(tǒng)或專門的附接系統(tǒng) (未示出)連接到容器或其它儲器(未示出)。殼體24具有由環(huán)形壁部分限定的出口端 40(圖3)。殼體出口端40的進一步特征是，在殼體24的與入口端32相反的端部限定遠端 排放嘴。殼體24的特征還在于具有在入口端32與出口端40之間延伸的內(nèi)部排放通路， 如圖3中可見，殼體由此限定排放開口，閥20大致定位在排放開口處。
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殼體出口端40限定了內(nèi)部環(huán)形座42 (圖3)，其優(yōu)選地采用截錐狀表面的構造，以 接納閥20的周邊部分，如在下文中所述。這樣適于在殼體24中鄰近于出口 40安置閥20。 表面或座42用作環(huán)形的向下成角度夾緊表面，用于當利用保持環(huán)28將閥20保持在殼體24 中時密封地接合閥20的周邊部分，如在下文中詳細所述。閥20的優(yōu)選第一實施例是自關閉、縫型的閥。閥20優(yōu)選地通過柔性的、柔軟的、彈 性的和有彈力的材料模制為一體式結構。這可包括彈性體，例如合成的熱固性聚合物，包括 硅酮橡膠，例如由DowCorning Corp在美國以D. C. 99-595-HC為商標名稱銷售的的硅酮橡 膠。另一種適合的硅酮橡膠材料是由Wacker Silicone Company在美國以Wacker 3003-40 為名稱銷售的。這兩種材料均具有邵氏A40級別的硬度。閥20也可通過其它熱固性材料 或通過其它彈性材料或通過熱塑性聚合物或熱塑性彈性體模制而成，這些材料包括基于例 如以下物質的材料熱塑性丙烯，乙烯，聚氨酯，和苯乙烯，包括其相應鹵化物。在所示的優(yōu)選實施例中，閥20具有的構造是對大致如美國專利5，676，289中公開 的市場銷售閥(參見美國專利5，676，289中公開的閥46)的創(chuàng)新性修改。這種類型的市場 銷售閥進一步參照美國專利5，409，144中由附圖標記3d表示的類似閥進行描述。在此通 過引用將這兩個專利的描述在相關且不矛盾的程度上并入本文。在操作中，閥20在1)關閉、基本上無應力、停用位置或配置(圖1和3)與2)當 足夠量的壓差作用在閥20上時的啟動、開啟位置或配置(圖4和5)之間改變配置，如在下 文中所述。閥20包括柔性的中心部分或頭48(圖3和9)。當閥20關閉時，頭48具有向內(nèi) 凹入的配置(當從分配系統(tǒng)子組件22的外部觀看時)。如圖1中可見，頭48優(yōu)選地具有等長的平坦、交叉分配縫50，當閥20關閉時，各縫 50—起限定關閉的分配口。根據(jù)本發(fā)明，在閥20的第一實施例的優(yōu)選形式中，存在三條交 叉縫50(圖1和8)，其以相等的交叉角取向，從而在凹入的中心頭48中限定六個大致扇形 的等尺寸的翼或瓣52。翼或瓣52的特征還在于作為閥20的“可開啟”區(qū)域。每個翼或 瓣52具有由縫50限定的一對岔開(向不同方向延伸)的橫向面，且當閥20關閉時，每個 橫向面密封其面對的相鄰瓣52的橫向面。根據(jù)本發(fā)明的一個創(chuàng)新性方案，至少一些(且優(yōu)選地為所有)翼或瓣52均具有至 少一個突出部60(圖6和8)，突出部60可設置為隆起肋的形式或者設置有鰭狀構造。替 代性地，一個或多個瓣52可構造以限定槽或凹部，由此為被分配產(chǎn)品提供裝飾性造形。在 所示當前優(yōu)選形式中，每個瓣52設置有相應的一個突出部60。在優(yōu)選結構中，如圖6、9和 10中所示，每個突出部60具有鰭狀構造，并包括與高脊68融合的陡峭傾斜徑向內(nèi)表面64。 脊64的徑向外端與外表面72合并，外表面72以較緩角度傾斜回到并合并于閥頭48的主 表面。在圖1-17所示的本發(fā)明的閥20的第一實施例的當前優(yōu)選形式中，每個突出部60的 脊68窄于徑向內(nèi)表面64和徑向外表面72的寬度。表面64和72的寬度優(yōu)選地均在表面 64和72合并于閥頭48的基底之處最大，且表面64和72的寬度隨著所述表面合并于脊68 而漸縮至較小寬度。在所示實施例中，每個突出部60與由分配閥20限定的流動軸線大致對準。不過 在本發(fā)明范圍內(nèi)的是，一個或多個突出部60相對于分配閥的流動軸線以銳角定位。當如此 定位時，突出部60可設置有大致平坦構造(例如在所示實施例中)，或設置有大致弧形構造 (例如具有風扇葉片、渦輪葉片等的性質)。
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閥20可模制有縫50。替代性地，閥縫50可隨后通過適合的傳統(tǒng)技術被切制為閥 20的中心閥頭48。在操作中，當足夠高的壓差在閥頭48上出現(xiàn)時，迫使翼52從縫50的交 叉點向外開啟。閥20包括環(huán)形中間部分，例如裙或套80 (圖9)，其從閥頭48的周邊延伸。套80 的端部限定薄的環(huán)形部分或凸緣82 (圖9)，環(huán)形部分或凸緣82從套80向外大致沿徑向延 伸，但當閥20處于未致動的停用狀態(tài)時處于相反的角度取向中。套80的部分或凸緣82與 具有大致燕尾形橫截面的放大的更厚的周邊凸緣86聯(lián)接(如圖9中所示)。為了使閥20適于在殼體24中就位(如圖3中可見)，燕尾狀閥凸緣86的頂表面 具有與殼體24的截錐狀表面42相同的截錐狀的構造和角度。閥凸緣86的另一表面(S卩，向外朝向的底表面)被保持環(huán)28夾緊(圖3)。保持 環(huán)28包括向上朝向的截錐狀環(huán)形夾緊表面90(圖2和3)，用于以大致匹配于閥凸緣向外朝 向表面(即，底表面)的角度的一個角度而接合閥凸緣86的向外朝向表面(即，底表面)。保持環(huán)28的周邊部分限定向外突出的卷邊92(圖2和3)，用于與位于環(huán)形座42 外側的殼體24上的環(huán)形卷邊94 (圖3)扣緊配合接合，這種扣緊配合接合使得環(huán)28將閥20 緊密夾緊在殼體24中。在組裝過程中，保持環(huán)28可被推動經(jīng)過殼體保持卷邊94 (這是由 于保持環(huán)28和/或殼體24存在足夠柔性而在保持環(huán)卷邊92經(jīng)過時適應于部件的臨時彈 性變形)，并向內(nèi)超過殼體卷邊94，從而形成扣緊配合接合而將閥20壓緊或夾緊在相對的 截錐狀表面42和90之間(圖3)。這允許閥套80的內(nèi)表面與殼體24(圖2)之間的區(qū)域基 本上自由無接觸，以當閥20開啟時適應于閥套80的運動，這將在下文中闡釋。當閥20正確安裝在如圖3中所示的殼體24內(nèi)時，閥20的中間部分或頭48背離 保持環(huán)28向內(nèi)凹入設置。不過，當閥20開啟時，閥頭48從其凹入位置向外移動至超過保 持環(huán)28的位置，如圖5中可見。當閥20開啟時，閥20的中心頭48的向外移位通過頭48和相對較薄的柔性套80 的變形而進行適應。套80從向內(nèi)突出的收縮停用位置(如圖3中所示)變形或移動到向 外移位的(即伸展的)致動位置，這通過套80沿其自身朝向子組件22的排放端(朝向圖 5中以實線所示位置)向外滾動而實現(xiàn)。圖11-13僅示出了閥20，其它部件被省略以便于 例示，圖11-13示出了閥20的頭48朝向完全伸展位置僅移動到中途，而閥縫50保持關閉。 圖14-17示出了閥20獨自完全移動到完全伸展位置，其中，當各瓣52迅速打開之后，閥完 全開啟。在用于優(yōu)選第一形式分配系統(tǒng)子組件22的所示閥20的優(yōu)選第一實施例中，閥20 被設計為當在閥頭48上的壓差降至預定量之下時關閉。閥20的固有彈性允許閥20返回 未致動的關閉狀態(tài)(通過由彈性閥變形應力產(chǎn)生的力的作用)。閥20足夠硬，以在殼體24 中(并在所附接的未示出的儲器中)的物質的靜壓頭下保持關閉，不過，閥20足夠軟，以當 閥頭48承受大于預定量的壓差時開啟。如果閥20還被設計為具有足夠柔性以適于周圍氣氛的通入(這將在下文中詳細 描述)，則閥的關閉的瓣52可繼續(xù)向內(nèi)移動，從而當閥頭外表面上的壓力與閥頭內(nèi)表面上 的壓力相比超過預定量時允許閥向內(nèi)開啟。對于一些分配應用，可能希望閥20不僅分配 產(chǎn)品而且還任選地適于周圍氣氛通入以協(xié)助平衡殼體24中的內(nèi)部壓力與外部周圍氣氛壓 力。這樣的通入能力可通過以下方式提供選擇用于構建所述閥的適合材料，針對具體閥材料和整體閥尺寸選擇閥頭48的不同部分的適合的厚度、形狀和尺度。閥頭、特別是瓣52 的形狀、柔性和彈性可被設計或實現(xiàn)為使得所述瓣在承受沿梯度方向朝向殼體24內(nèi)部作 用在頭48上的足夠壓差時向內(nèi)偏轉。這樣的壓差可在一定量的物質排放通過閥20之后發(fā) 生，部分真空可在殼體24內(nèi)(以及未示出的附接儲器中)形成。當閥20關閉時，如果殼體 24中存在部分真空，且如果閥20上的壓差足夠大，則閥瓣52將向內(nèi)偏轉超過正常的關閉位 置，以允許周圍氣氛通入殼體24中，從而協(xié)助平衡內(nèi)部壓力與外部壓力。隨著內(nèi)外壓力平 衡，瓣52將向外移動回到正常關閉位置。應理解，閥20的分配口可由不同于所示直縫52的結構限定。如果所述口由縫限 定，則縫可根據(jù)所希望的分配特征而具有各種不同的形狀、尺寸和/或構造。例如，所述口 也可包括四個或更多個交叉縫。如果希望提供具體分配特征，則分配閥20優(yōu)選地被構造以結合以下特征使用1) 具體的供應儲器(未示出，但可在儲器中實現(xiàn)物質或產(chǎn)品的最大高度(即，靜壓頭))的特 征或形狀，2)具體的物質或產(chǎn)品的特征，和3)分配系統(tǒng)子組件其它部件的任何相關特征。 例如，產(chǎn)品的粘度和密度可以是設計閥20的特定構造的相關因素。閥材料的剛性和硬度 計、閥48的尺寸和形狀也可以與實現(xiàn)一些所希望的分配特征相關，并可被選擇用于適應通 常期望施加于閥頭上的正常壓差范圍并且用于適應由此分配的物質的特征。由前述中應認識到，瓣52上的突出部60用于當使通過閥20分配的物質移動通 過由處于開啟配置的閥限定的開口時對物質進行造形、成形和構形。應認識到，在此所示的 實施例中，突出部60的鰭狀構造用于在被分配物質中形成大致V形槽，所述物質的結果形 成的截面造形大致形成溝槽或槽。這在圖18中例示，其中示出了通過本發(fā)明的分配閥形成 的具有在美學上令人滿意的裝飾性外觀的分配物質，例如，甜點攪打澆料。與此不同的是， 圖19例示出通過大致如前文中引用的美國專利5，409，144中所公開類型的壓力響應閥所 分配的類似產(chǎn)品?，F(xiàn)在參加圖20-35，其中例示出本發(fā)明的替代性實施例，其中的元件對應于前述實 施例并由后綴以A的相似附圖標記表示。如將進一步所述，本實施例的分配閥20A包含在分配系統(tǒng)子組件22A中，其中，此 實施例的分配閥包括限定中心排放孔的閥頭，中心排放孔當閥處于其關閉和開啟配置時均 保持開啟。在此實施例中，分配閥的相關部分與相關殼體協(xié)作，以開啟和關閉帶有關聯(lián)容器 或類似儲器的流動路徑。如在前述實施例中那樣，本分配閥的此實施例可按照希望而與流 動通過該閥的相關物質協(xié)作，從而為所述物質提供裝飾性的造形或成形的截面構造。如圖所示，排放系統(tǒng)子組件22A包括連接殼體24A，子組件可通過連接殼體24A被 安裝以與容器或類似儲器可操作地關聯(lián)，子組件進一步包括被構造以與殼體24A扣緊配合 協(xié)作的環(huán)形保持環(huán)或夾構件28A。殼體24A具有入口端32A，適于連接到容器或其它儲器 (未示出)。殼體24A限定內(nèi)部排放通路，由此供將被分配的物質沿軸向移動通過殼體至出 口端40A，其中分配閥24A大致位于出口端40A內(nèi)。殼體出口端40A限定排放嘴(或排放 口)，由此供產(chǎn)品隨分配系統(tǒng)的操作而被分配。殼體24A限定內(nèi)部環(huán)形閥座42A，其優(yōu)選地采用截錐狀表面構造，用于接納相關分 配閥20A的周邊凸緣部分86A。環(huán)形座42A用作環(huán)形的向下成角度的夾緊表面，用于當閥 20A通過相關環(huán)形保持環(huán)28A被保持在殼體24A中時密封地接合閥20A的周邊部分。
對此，保持環(huán)28A包括向上朝向的截錐狀環(huán)形夾緊表面90A，其限定向外突出的卷 邊92A以與大致位于殼體24A的環(huán)形座42A外側的環(huán)形卷邊94A扣緊配合接合。這種扣緊 配合接合使得環(huán)28A將閥20A緊密夾緊在殼體24A中。在組裝過程中，保持環(huán)28A可被推 動經(jīng)過殼體保持卷邊94A(這是由于保持環(huán)28A和/或殼體24A存在足夠柔性而在保持環(huán) 卷邊92A經(jīng)過時適應于部件的臨時彈性變形)，并向內(nèi)超過殼體卷邊94A，以形成扣緊配合 接合而將分配閥20的周邊部分86A壓緊或夾緊在相對的截錐狀表面42A和90A之間。如在前述實施例中那樣，分配閥20A包括閥頭48A，閥頭48A從分配閥的中間部分 80A延伸，使得當足夠的壓差存在于閥上時，至少一部分閥頭在開啟配置中可向外偏轉。在 此實施例中，分配閥20A限定中心排放孔49A，當閥頭在其開啟和關閉配置之間移動時，孔 49A保持開啟。通過在分配閥20A的中間部分80A與殼體24A的內(nèi)壁26A之間的協(xié)作提供對通過 分配閥組件的流動控制，其中殼體24A限定多個沿周向分開的排放開口 27A。本分配系統(tǒng) 的此實施例的開啟動作例示在圖33、34和35中，其中圖33例示出分配閥20A處于其關閉 配置，圖34和35例示出分配閥20A處于其開啟配置。如將看到的那樣，當分配閥在閥上所 形成壓差(特別是作用在排放開口 27A處的分配閥中間部分80A上的壓差)的影響下從內(nèi) 壁26A移位時，中心閥頭48A向下移動，由此使產(chǎn)品可流動通過殼體24A的排放通路、通過 在內(nèi)壁26A與分配閥20A之間的排放開口 27A、并向外通過分配閥的中心排放孔。為了為被分配產(chǎn)品提供所希望的裝飾性截面造形，分配閥20A的閥頭48A包括物 質接觸表面，其限定從閥頭中心排放孔處大致向內(nèi)延伸的多個沿周向分開的突出部60A，每 個突出部60A具有大致V形構造，即，大致沿徑向向內(nèi)漸縮至每個突出部的大致尖突的自由 端，由此通過分配系統(tǒng)為被分配物質提供大致V形的槽。應認識到，突出部60A可通過其它 方式構造以通過分配布置為被分配物質提供其它不同的造形。圖36-40例示出本發(fā)明的進一步的替代性實施例，其中的元件對應于前述實施例 并由后綴以B的相似附圖標記表示。應認識到，在本發(fā)明的此所示實施例中，分配閥20B以類似于前述分配閥20A的構 造被設置，其中，分配閥包括限定中心排放孔的可向外偏轉的閥頭，中心排放孔隨閥頭的可 偏轉運動保持開啟。此實施例不同于前述實施例之處在于，此實施例包括限定內(nèi)壁的保持 環(huán)或夾構件28B，和多個排放開口，相關分配閥而以壓力響應方式與所述排放開口協(xié)作以控 制通過所示分配結構的物質流動。圖37中所示的此實施例的殼體24B包括入口端32B，適于連接到容器或其它儲器 (未示出)，其中，通過所示內(nèi)螺紋36B或其它適合的可松脫或持久的傳統(tǒng)或專用附接系統(tǒng) (未示出)實現(xiàn)連接。殼體24B具有由環(huán)形壁部分限定的出口端40B。殼體出口端40B的 進一步的特征在于，在殼體24B的與入口端32B相反的端部處限定遠端排放嘴。殼體24B 也可具有以下特征其具有在入口端32B與出口端42B之間延伸的內(nèi)部排放通路，如圖37 中可見，其中殼體進一步限定供相關閥20B抵靠定位的截錐狀閥座42B。此實施例的分配閥20B大致類似于前述實施例的分配閥20A。分配閥20B包括隨 閥的壓力響應啟動而可偏轉的閥頭48B和圍繞閥頭48B的中間部分80B。分配閥20B進一 步包括聯(lián)接于中間部分80B的周邊凸緣部分86B，其中周邊凸緣部分86B有利于將閥安裝在 殼體24B的閥座42B上。限定中心排放孔，在此處，閥頭的物質接觸表 面限定多個沿周向分開的突出部60B，每個突出部60B具有大致沿徑向向內(nèi)漸縮的構造，由 此，當物質流動通過閥頭的中心排放開口時在相關物質中形成大致V形槽。此實施例進一步包括被構造以與殼體24B扣緊配合協(xié)作的環(huán)形保持環(huán)或夾構件 28B，由此使分配閥20B在殼體內(nèi)保持就位，以與分配結構的保持環(huán)28B協(xié)作進行分配。特別 地，保持環(huán)28B限定大致向外突出卷邊92B以與大致位于殼體24B的環(huán)形卷邊94B扣緊配 合接合。這種扣緊配合接合使得保持環(huán)28B將閥20B緊密夾緊在殼體24B中。保持環(huán)28B 限定截錐狀表面90B (圖39)，截錐狀表面90B與殼體24B的截錐狀表面42B協(xié)作，從而當閥 和保持環(huán)在殼體24B內(nèi)組裝就位時抓緊和保持分配閥20B的周邊凸緣部分86B。應注意，保持環(huán)28B限定多個排放開口，且分配物質在流動通過排放開口之后流 動通過由相關分配閥20B限定的中心排放孔。特別地，保持環(huán)28B包括內(nèi)壁26B(圖38)和 多個沿周向分開的排放開口 27B。本發(fā)明此實施例的操作將通過圖39(其中分配閥20B處于其關閉配置)與圖 40 (其中分配閥處于其開啟配置)的對比而顯而易見。特別地，在閥的關閉配置下，閥的中 間部分80B接合保持環(huán)28B的內(nèi)壁26B，由此防止在殼體24B的入口端和出口端之間的連
ο當在分配閥上、特別是在排放開口 27B處的分配閥中間部分80B處形成壓差時，閥 頭48B偏轉離開內(nèi)壁26B，由此允許被分配物質從殼體24B的入口端通過排放開口 27B、通 過閥頭28B的中心排放孔而流出大致在殼體排放嘴處的殼體40B的出口端。隨著以這種方 式流動，被分配物質通過在流動通過閥頭48B的中心排放孔時與突出部60B協(xié)作而被成形 和構形。由此為所述物質提供用于增強美學吸引力的所希望的裝飾性外觀。雖然本發(fā)明的當前優(yōu)選實施例已在前文中進行了描述，不過應理解，體現(xiàn)本發(fā)明 原理的分配閥和分配結構可通過各種構造被設置，即，體現(xiàn)為各種不同的壓力響應分配閥， 其包括一個或多個可偏轉元件，可偏轉元件可被構造以使相關物質當其通過閥結構時進行 構形或成形。在分配過程中的流動方向由所示箭頭指示，其中這些分配閥(如圖40、42、44、 46,48和50中所示)中的每個均具有物質接觸表面C，根據(jù)本發(fā)明，物質接觸表面C可被構 造以限定至少一個突出部(未示出)和/或凹部(未示出)。例如，圖41和42例示出在構造上大致類似于前述分配閥20的分配閥120，其可 被構造成包括由其物質接觸表面C限定的一個或多個突出部(未示出)和/或凹部(未示 出)，用于為通過閥分配的物質進行構形或成形。圖43和44例示出分配閥220，其包括隨閥的壓力響應啟動而保持相對固定的中間 部分280，區(qū)別于前述分配閥20的“滾動”中間部分80。物質接觸表面C可被構造以包括 一個或多個突出部(未示出)和/或凹部(未示出)，用于為通過開啟閥分配的物質進行成 形或構形。圖45和46例示出分配閥320，其可根據(jù)本發(fā)明構造，用于為通過閥分配的物質進 行成形或構形。在此實施例中，槽或凹部360由每個分配閥瓣上的物質接觸表面C限定，用 于為通過開啟閥分配的物質進行構形或成形。每個凹部360例如可以是在接觸表面C中的 大致V形的槽。圖47和48例示出進一步的壓力響應分配閥420，其可在其物質接觸表面C處構造
12為包括一個或多個突出部(未示出)和/或凹部(未示出)，用于為將通過分配閥閥頭可偏 轉部分分配的物質進行構形或成形。圖49和50例示出分配閥520，其在其閥頭處包括大致可沿側向偏轉的部分，所述 閥仍可根據(jù)本發(fā)明而修改，以在其物質接觸表面C處包括一個或多個突出部(未示出)和 /或凹部(未示出)，用于為將通過閥結構分配的物質進行構形或成形。從以上的本發(fā)明的詳細描述和從其例示中顯而易見的是，在不背離本發(fā)明的創(chuàng)新 思路或原理的實質精神和范圍的情況下，可以實現(xiàn)多種其它變例和修改方式。
權利要求
一種分配閥(20A，20B)，用于從物質的供應源分配物質，所述分配閥(20A，20B)包括周邊附接部分(86A，86B)，所述閥(20A，20B)可通過所述周邊附接部分(86A，86B)附接到分配結構(22A，22B)，所述分配結構(22A，22B)具有排放通路，通過所述排放通路能夠從所述物質的供應源排放物質，從而使得當所述閥(20A，20B)處于開啟配置時，所述排放物質能夠通過所述閥(20A，20B)進入周圍環(huán)境；柔性的彈性中間部分(80A，80B)，其從所述周邊附接部分(86A，86B)延伸；和柔性的彈性頭(48A，48B)，其從所述中間部分(80A，80B)延伸，當在所述閥(20A，20B)上存在足夠壓差時，所述閥頭(48A，48B)的至少一部分能夠向外偏轉至開啟配置，所述閥頭(48A，48B)具有物質接觸表面，用于至少在排放過程中當所述閥頭(48A，48B)處于所述開啟配置時接觸所述物質；所述分配閥的特征在于所述閥頭的物質接觸表面限定突出部(60A，60B)和凹部中的至少一個，用于在所述閥(20A，20B)處于所述開啟配置時所述物質通過所述閥(20A，20B)排放時接觸所述物質的一部分，其中，所述閥頭(48A，48B)限定中心排放孔(49A)，所述閥頭(48A，48B)的所述物質接觸表面限定大致延伸到所述排放孔(49A)中的多個分開的所述突出部(60A，60B)或所述凹部。
2.根據(jù)權利要求1所述的閥(20A，20B)，用于從所述分配結構(22A，22B)分配所述物 質，所述分配結構(22A，22B)包括殼體(24A，24B)，所述殼體(24A，24B)限定用于所述物質 的所述排放通路，且其具有遠端排放嘴，其中，所述閥(20A，20B)初始時與所述殼體(24A， 24B)分離，但隨后能夠附接到所述殼體嘴的內(nèi)側的所述殼體(24A，24B)。
3.根據(jù)權利要求2所述的閥(20A，20B)，其中，所述分配結構(22A，22B)限定至少一個 排放開口(27A，27B)，所述排放開口(27A，27B)聯(lián)接所述排放通路并與所述排放嘴流體連 通，在所述閥的關閉配置下，所述閥(20A，20B)的中間部分(80A，80B)關閉所述排放開口 ；在所述殼體(22A，22B)限定的所述排放開口(27A，27B)處作用在所述中間部分(80A， 80B)上的壓差使所述閥頭(48A，48B)向外偏轉至其開啟配置。
4.根據(jù)權利要求3所述的閥(20A，20B)，其中，所述殼體(22A，22B)限定了所述排放開 口(27A，27B)中的多個。
5.根據(jù)權利要求1所述的閥(20A，20B)，其中，所述物質接觸表面被構造為實現(xiàn)被分配 物質的成形。
6.根據(jù)權利要求1所述的閥(20A，20B)，其中，所述物質接觸表面被構造為實現(xiàn)被分配 物質的剪薄。
7.根據(jù)權利要求1所述的閥(20A，20B)，其中，所述至少一個突出部(60A，60B)與由所 述分配閥(20A，20B)限定的流動軸線大致對準。
8.根據(jù)權利要求1所述的閥(20A，20B)，其中，所述至少一個突出部(60A，60B)被定位 成與所述分配閥(20A，20B)限定的流動軸線成一銳角。
9.根據(jù)權利要求8所述的閥(20A，20B)，其中，所述至少一個突出部(60A，60B)是大致 平坦的。
10.根據(jù)權利要求8所述的閥(20A，20B)，其中，所述至少一個突出部(60A，60B)為大致弧形。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于分配流體物質的分配閥(20A，20B)。分配閥(20A，20B)是壓力響應式的，并可為自關閉類型的，或者可限定中心排放孔(49A)以供被分配物質流動通過。分配閥(20A，20B)的物質接觸表面限定一個或多個突出部(60A，60B)和/或凹部，突出部和/或凹部可與被分配物質協(xié)作而為物質提供構形或成形的截面構形。由此可實現(xiàn)所希望的裝飾性效果，從而增強被分配物質的美學吸引力，被分配物質例如為甜點攪打澆料、牙膏、泡沫構造材料等等。
文檔編號B05B7/00GK101925410SQ200980103045
公開日2010年12月22日 申請日期2009年1月9日 優(yōu)先權日2008年1月25日
發(fā)明者D·J·高斯, J·P·曼寧 申請人:液體成型系統(tǒng)公司