專利名稱：尺寸小的過(guò)壓閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于包裝容器的過(guò)壓閥，該過(guò)壓閥具有很小的尺寸。
背景技術(shù)：
用于包裝容器的過(guò)壓閥由現(xiàn)有技術(shù)以不同的構(gòu)型已知。閥的使用、特別是在用于食品的柔性包裝上的使用已經(jīng)通過(guò)多種技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。對(duì)這種閥的主要要求是，它們通過(guò)相應(yīng)的打開(kāi)僅允許在包裝中小的過(guò)壓并且除此之外可靠地阻止環(huán)境空氣進(jìn)入。在此，環(huán)境空氣的進(jìn)入即使在包裝內(nèi)的壓力非常小時(shí)也必須被阻止。但在實(shí)踐中，上述兩個(gè)目的是彼此相反的，因?yàn)橐环矫鎽?yīng)當(dāng)存在僅僅小的打開(kāi)壓力來(lái)打開(kāi)閥，而另一方面應(yīng)當(dāng)提供高的真空強(qiáng)度。因此，具有高的真空強(qiáng)度的閥也具有很高的打開(kāi)壓力。與此相反，僅具有小的打開(kāi)壓力的閥不具有必需的真空強(qiáng)度。由EP 1 802 537 Bl已知一種過(guò)壓閥，該過(guò)壓閥在基體的凹部中部分地構(gòu)造成不平的。由此在凹部和閥膜片之間得到不同距離的區(qū)域。該閥在原則上經(jīng)受住了考驗(yàn)，不過(guò)近來(lái)強(qiáng)化地存在這樣的應(yīng)用情況，所述應(yīng)用情況要求改善的打開(kāi)特性和真空強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
與此相對(duì)地，按照本發(fā)明的、具有權(quán)利要求1的特征的過(guò)壓閥具有這樣的優(yōu)點(diǎn)， 即，它在很小的、高于環(huán)境壓力的、小于1000帕(10毫巴)、特別是小于500帕(5毫巴)的過(guò)壓時(shí)已經(jīng)打開(kāi)并且在包裝的內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間的高于60000帕的壓差時(shí)具有很高的真空強(qiáng)度。此外，按照本發(fā)明的過(guò)壓閥設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)很小的，從而它能非常不引人注意地安裝在包裝上。通過(guò)減小過(guò)壓閥的尺寸一方面降低材料成本并且特別是過(guò)壓閥在包裝上的定位變成可變的。此外，能實(shí)現(xiàn)更好地將過(guò)壓閥應(yīng)用到包裝上，因?yàn)橛捎诟〉拿芊饷嫘枰┘痈〉拿芊饬?。此外，過(guò)壓閥僅具有兩個(gè)主要部件，即一個(gè)基體和一個(gè)膜片。這按照本發(fā)明以如下方式實(shí)現(xiàn)，即，基體具有一個(gè)用于容納膜片的空隙，其中膜片具有第一直徑。基體在此圓筒形地以小的高度形成并且具有第二直徑。在此，第一直徑的長(zhǎng)度為第二直徑的70至80% 之間、優(yōu)選為第二直徑的75%。在此，第二直徑的最大值約為13. 5至15. 5mm。此外，在基體上設(shè)有一個(gè)向內(nèi)漸縮的密封面，膜片密封地支承在該密封面上，其中在膜片和密封面之間設(shè)置有流體。在此通過(guò)漸縮的密封面在密封面和膜片之間形成不同的流體膜厚度，其中特別是在密封面的徑向外側(cè)上比在徑向內(nèi)側(cè)上設(shè)有更薄的流體膜。由此得到不同的附著力和毛細(xì)作用力，所述附著力和毛細(xì)作用力在徑向內(nèi)側(cè)上較小并且能實(shí)現(xiàn)通過(guò)過(guò)壓較容易的打開(kāi)、而在徑向外側(cè)上較大并且保證改善的真空強(qiáng)度。從屬權(quán)利要求給出本發(fā)明的優(yōu)選的改進(jìn)方案。優(yōu)選地，在密封面的徑向內(nèi)部，在基體中構(gòu)造有一個(gè)內(nèi)環(huán)形槽。在該內(nèi)環(huán)形槽之內(nèi)形成一個(gè)中央的基本區(qū)域，在該基本區(qū)域中設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)通孔。由此能提供一種特別穩(wěn)定的基體，該基體也滿足極高的壓力要求。進(jìn)一步優(yōu)選地，在密封面的徑向外部，在基體中設(shè)置有外環(huán)形槽。外環(huán)形槽在此直接鄰接于邊緣區(qū)域。由此能確?；w的尺寸或直徑盡可能小。按照本發(fā)明的另一優(yōu)選的構(gòu)型，基體包括多個(gè)保持元件，這些保持元件設(shè)置在邊緣區(qū)域上并且與基體一體地形成。保持元件在此防止膜片掉出，由此可以放棄用于膜片的分開(kāi)的壓緊部件。此外，在基體上設(shè)置有多個(gè)徑向向內(nèi)突出的凸起，這些凸起將膜片對(duì)中在其之間。 由此能實(shí)現(xiàn)膜片不僅在裝配時(shí)而且在運(yùn)行中的可靠而簡(jiǎn)單的定位。優(yōu)選地，中央的基本區(qū)域的水平與在密封面上的內(nèi)棱邊的水平相同。概念“水平” 在此是指垂直于過(guò)壓閥中軸線的平面，其中較高的水平意味著該平面更接近地朝向包裝壁。按照本發(fā)明的另一優(yōu)選的構(gòu)型，通孔包括設(shè)置在通孔中的底部上穿孔。在此，穿孔可以對(duì)稱地或者不對(duì)稱地設(shè)置。穿孔在此分別通過(guò)多個(gè)微孔形成，其中微孔具有在30至 120 μ m之間的直徑。進(jìn)一步優(yōu)選地，膜片具有一個(gè)能變形的或者說(shuō)軟的表面。膜片的該軟的表面能實(shí)現(xiàn)它在密封在基體的密封面上時(shí)變形并且因而有助于進(jìn)一步改善的密封。進(jìn)一步優(yōu)選地，基體的邊緣區(qū)域具有一個(gè)內(nèi)環(huán)、一個(gè)外環(huán)和一個(gè)中間環(huán)，其中中間環(huán)比外環(huán)和內(nèi)環(huán)從基面突出的程度大。由此在用于將過(guò)壓閥固定在包裝的內(nèi)側(cè)上的封裝過(guò)程期間能夠確保，例如在封裝過(guò)程中產(chǎn)生的顆粒會(huì)落入在內(nèi)環(huán)和中間環(huán)之間或者在中間環(huán)和外環(huán)之間的環(huán)形的中間空間中并且不會(huì)到達(dá)過(guò)壓閥中。按照本發(fā)明的過(guò)壓閥優(yōu)選用于食品包裝、特別是粉末狀物品例如咖啡的食品包裝中。


下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在附圖中圖1示出按照本發(fā)明第一實(shí)施例的過(guò)壓閥的示意性剖視圖，圖2示出圖1中的過(guò)壓閥的基體的部分區(qū)域的示意性剖視圖，圖3示出圖1的基體的示意性俯視圖，圖4示出按照第二實(shí)施例的過(guò)壓閥的基體的示意性剖視圖，圖5示出圖4中的基體的示意性俯視圖。
具體實(shí)施例方式下面參照?qǐng)D1至3詳細(xì)描述按照本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的過(guò)壓閥1。如由圖1可見(jiàn)，按照本發(fā)明的過(guò)壓閥1包括一個(gè)基體4和一個(gè)膜片6。過(guò)壓閥1借助封裝過(guò)程固定在包裝3的內(nèi)側(cè)3a上。在包裝3中設(shè)有開(kāi)口北，過(guò)壓閥1固定在這些開(kāi)口下方。在圖1中，包裝3的內(nèi)部空間用附圖標(biāo)記2標(biāo)出，而包裝的外部空間(周圍環(huán)境)用附圖標(biāo)記11標(biāo)出。過(guò)壓閥1在此具有這樣的任務(wù)，即，向外側(cè)11排出可能在包裝3內(nèi)產(chǎn)生的過(guò)壓并且相對(duì)于外側(cè)密封可能在包裝3內(nèi)存在的真空?；w4構(gòu)造成圓筒形的或者略微錐形的并具有相對(duì)小的高度，并且包括一個(gè)邊緣區(qū)域18以及一個(gè)空隙10，膜片6設(shè)置在該空隙中。如由圖1可見(jiàn)，空隙10在過(guò)壓閥的裝配狀態(tài)下限定一個(gè)空間111，該空間由基體的剩余部分和包裝3的內(nèi)壁3a的一部分界定。基體4還具有一個(gè)密封面14以及一個(gè)中間的基本區(qū)域24。在中間的基本區(qū)域M中形成三個(gè)通孔9(圖幻，在包裝內(nèi)存在過(guò)壓時(shí)氣體能經(jīng)由這些通孔流出。在基體4中還形成一個(gè)內(nèi)環(huán)形槽12和一個(gè)外環(huán)形槽13。如由圖1可見(jiàn)，外環(huán)形槽13直接過(guò)渡到邊緣區(qū)域18中。 此外，在邊緣區(qū)域18上整體地形成三個(gè)壓緊元件22以及多個(gè)徑向向內(nèi)突出的凸起17，用于使膜片6對(duì)中，也就是說(shuō)，壓緊元件22和凸起17與基體4 一體地形成。凸起17在環(huán)繞的環(huán)上的布置形成一種特別節(jié)省空間的布置。此外，邊緣區(qū)域18包括一個(gè)中間環(huán)19、一個(gè)外環(huán)20和一個(gè)內(nèi)環(huán)21。在仍未封裝的狀態(tài)下，如在圖2中所示，中間環(huán)19在此比外環(huán)20 和內(nèi)環(huán)21更遠(yuǎn)地從基面25突出。如進(jìn)一步由圖2可見(jiàn)，在密封面14和外環(huán)形槽13之間的過(guò)渡部上形成一個(gè)外棱邊15。此外，在密封面14和內(nèi)環(huán)形槽12之間的過(guò)渡部上形成一個(gè)內(nèi)棱邊16。如同樣由圖2可見(jiàn)，密封面14在此徑向向內(nèi)漸縮地形成。在這里，密封面14 具有略微錐形的形狀，其中，外棱邊15處于一個(gè)與中軸線X-X垂直的水平上，該水平比內(nèi)棱邊16的水平更靠近于包裝的內(nèi)側(cè)3a。通過(guò)密封面14的該錐形的構(gòu)造實(shí)現(xiàn)設(shè)置在基體4與膜片6之間的流體5沿徑向方向在密封面14上具有不同的厚度。在這里，流體層在外棱邊15的區(qū)域內(nèi)比在內(nèi)棱邊16 的區(qū)域內(nèi)具有更小的厚度。因此由于不同的流體層厚度得到不同的附著力和毛細(xì)作用力， 所述附著力和毛細(xì)作用力強(qiáng)烈地影響膜片的打開(kāi)和關(guān)閉性能。在這里，在存在較小流體層厚度的外棱邊15上出現(xiàn)較大的附著力，從而由此能獲得改善的真空強(qiáng)度。與此相反，在內(nèi)棱邊16的區(qū)域內(nèi)的流體層厚度略微較大，從而在那里存在略微較小的附著力或毛細(xì)作用力，從而從那里能較容易地實(shí)現(xiàn)膜片的打開(kāi)過(guò)程。如進(jìn)一步由圖1可見(jiàn)，空隙10具有第一直徑Dl，該第一直徑約是基體4的外徑D2 的75% (Dl = 0. 75x D2)。由此能確?；w4因而還有過(guò)壓閥1僅具有很小的尺寸，因?yàn)檫吘墔^(qū)域18僅通過(guò)外環(huán)形槽13分開(kāi)地過(guò)渡到密封面14中。由于過(guò)壓閥1的尺寸很小，該過(guò)壓閥因此能非?？勺兊胤胖迷诎b3上。由此特別是可以對(duì)包裝的不同實(shí)際情況例如包裝的外形或材料作出反應(yīng)?；w的外徑D2在此為14. 5mm。此外，通過(guò)基體4的小的尺寸也可以實(shí)現(xiàn)膜片4的小尺寸，使得膜片4幾乎達(dá)到邊緣區(qū)域18，其中，這里在膜片6和邊緣區(qū)域18之間存在小的間隙，以便放出可能從包裝排出的氣體。在基體4的指向內(nèi)部空間2的一側(cè)7上還設(shè)置有一個(gè)過(guò)濾器8。按照本發(fā)明的緊湊的過(guò)壓閥1的功能在此如下所述。當(dāng)包裝3中的壓力高于外側(cè) 11的環(huán)境壓力時(shí)，與通孔9的橫截面之和有關(guān)的力便從內(nèi)部作用到膜片6上。膜片6在此支承在中間的基本區(qū)域M上。因?yàn)槟て?是柔性的并且中間的基本區(qū)域M位于垂直于中軸線X-X的一個(gè)平面內(nèi)，所以膜片能從那里相對(duì)簡(jiǎn)單地在低于500Pa的已經(jīng)很小的過(guò)壓時(shí)抬起。因?yàn)樵诿芊饷?4上附加地設(shè)有流體，所以這里流體層的毛細(xì)作用力和附著力反作用于作用到膜片上的壓力。這些毛細(xì)作用力和附著力原則上隨著流體層厚度的增大而減小。 因?yàn)榱黧w層厚度在內(nèi)棱邊16的區(qū)域內(nèi)比在外棱邊15的區(qū)域內(nèi)大，所以需要比較小的壓力， 以便在內(nèi)棱邊16的區(qū)域內(nèi)克服毛細(xì)作用力和附著力。由于膜片6的柔性，用于內(nèi)部過(guò)壓的作用面在此增大，從而可以較容易地克服在外棱邊15的區(qū)域內(nèi)的較強(qiáng)的毛細(xì)作用力和附著力，直到閥打開(kāi)。而當(dāng)在包裝的內(nèi)部空間2中相對(duì)于外側(cè)11存在負(fù)壓時(shí)，大的毛細(xì)作用力和附著力作用在外棱邊15的區(qū)域內(nèi)并且因此將膜片可靠地并且密封地保持在密封面14上。按照本發(fā)明的過(guò)壓閥由此具有高的真空強(qiáng)度。要注意，中間的基本區(qū)域M的水平也可略低于內(nèi)棱邊16的水平。當(dāng)在膜片6的指向密封面14的表面上此外還構(gòu)成有一個(gè)軟的或者說(shuō)能變形的表面時(shí)，該表面一方面由于其能變形性支持真空強(qiáng)度，其中特別是密封面14的漸縮的布置附加地還支持在外棱邊 15的區(qū)域內(nèi)和在內(nèi)棱邊16的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生具有不同厚度的流體層厚度。下面參照?qǐng)D4和5描述按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的過(guò)壓閥，其中相同的或功能相同的部件用與在第一實(shí)施例中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)出。如由圖4和5可見(jiàn)，第二實(shí)施例基本上與第一實(shí)施例相當(dāng)。與此不同地，代替一個(gè)實(shí)心的中間的基本區(qū)域M而設(shè)有一個(gè)具有一凹部28和一基面27的中間的基本區(qū)域。在基面27中設(shè)有穿孔，包括多個(gè)微孔四。微孔四在此分別具有30至120 μ m的直徑并且如由圖5可見(jiàn)地設(shè)置在多個(gè)同心的圓上。微孔四的布置在此設(shè)置成對(duì)稱的。通過(guò)使用微孔可以特別是消除過(guò)濾器8，從而能進(jìn)一步減小過(guò)壓閥的構(gòu)件數(shù)量。在其它方面， 該實(shí)施例與第一實(shí)施例相同，從而可見(jiàn)參閱在那里給出的描述。
權(quán)利要求
1.用于包裝容器(3)的過(guò)壓閥，包括基體，所述基體帶有至少一個(gè)通孔(9，29)、一個(gè)密封面(14)和一個(gè)邊緣區(qū)域(18)， 其中，所述邊緣區(qū)域(18)能與所述包裝容器C3)的內(nèi)側(cè)(3a)密封地連接，所述密封面(14) 具有向內(nèi)漸縮的形狀；和柔性的膜片(6)，所述膜片支承在所述基體的密封面(14)上，以便產(chǎn)生密封作用， 其中，所述膜片(6)遮蓋所述通孔(9)并且在所述密封面(14)和所述膜片(6)之間設(shè)置有流體(5)，其中，在所述基體中構(gòu)造有一個(gè)用于容納所述膜片(6)的空隙(10)，所述空隙 (10)具有第一直徑(Dl)，該第一直徑在所述基體的總直徑(擬)的70%至80%之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)壓閥，其特征在于，在所述密封面(14)的徑向內(nèi)部，在所述基體(4)中設(shè)置有一個(gè)內(nèi)環(huán)形槽(12)，并且在所述內(nèi)環(huán)形槽(1 內(nèi)部形成一個(gè)中央的基本區(qū)域(M)，所述通孔(9)設(shè)置在所述中央的基本區(qū)域中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的過(guò)壓閥，其特征在于，在所述密封面(14)的徑向外部， 在所述基體(4)中設(shè)置有一個(gè)外環(huán)形槽(13)，所述邊緣區(qū)域(18)直接鄰接于所述外環(huán)形槽 (13)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的過(guò)壓閥，還包括多個(gè)保持元件(22)，所述保持元件設(shè)置在所述邊緣區(qū)域(18)上并且與所述基體(4) 一體地形成。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的過(guò)壓閥，其特征在于，在所述邊緣區(qū)域(18)上設(shè)置有多個(gè)徑向向內(nèi)突出的凸起(17)，所述凸起(17)將膜片(6)對(duì)中在其之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的過(guò)壓閥，其特征在于，所述中央的基本區(qū)域 (24)的垂直于中軸線(X-X)的水平與所述密封面(14)的內(nèi)棱邊(16)的水平相當(dāng)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的過(guò)壓閥，其特征在于，所述通孔包括一個(gè)帶有多個(gè)微孔09)的基面(27)，這些微孔09)特別是具有在30至120 μ m之間的平均直徑。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的過(guò)壓閥，其特征在于，所述膜片(6)具有一個(gè)指向所述密封面(14)的、能變形的表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的過(guò)壓閥，其特征在于，所述膜片(6)的能變形的表面由EPDM 或NBR或硅樹(shù)脂橡膠制成。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的過(guò)壓閥，其特征在于，所述基體(4)的邊緣區(qū)域 (18)在封裝到所述包裝容器(3)上的封裝過(guò)程之前具有一個(gè)內(nèi)環(huán)(21)、一個(gè)外環(huán)00)和一個(gè)中間環(huán)(19)，其中，所述中間環(huán)(19)比所述外環(huán)(20)和所述內(nèi)環(huán)(21)從基面(25)向外突出的程度大。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于包裝容器(3)的過(guò)壓閥，包括一個(gè)基體(4)，該基體帶有至少一個(gè)通孔(9，29)、一個(gè)密封面(14)和一個(gè)邊緣區(qū)域(18)，其中，邊緣區(qū)域(18)能與包裝容器(3)的內(nèi)側(cè)(3a)密封地連接，密封面(14)具有向內(nèi)漸縮的形狀；和一個(gè)柔性的膜片(6)，該膜片支承在基體(4)的密封面(14)上，以便產(chǎn)生密封作用，其中膜片(6)遮蓋通孔(9)并且在密封面(14)和膜片(6)之間設(shè)置有流體(5)，在基體(4)中構(gòu)造有一個(gè)用于容納膜片(6)的空隙(10)，該空隙(10)具有第一直徑(D1)，該第一直徑在基體(4)的總直徑(D2)的70％至80％之間。
文檔編號(hào)F16K99/00GK102317175SQ201080007719
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月12日
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