НАПРАВЛЯЮЩИЙ ВЫДАЧНОЙ КЛАПАН
GUIDE DISPENSING VALVE

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к клапану для выдачи продукта (например, текучего материала или иного вещества) из контейнера или другого источника продукта. Клапан особенно пригоден для встраивания в раздаточное укупорочное средство для использования со сжимаемым контейнером.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ И ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ИМ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ
Существует огромное множество упаковочной тары, которая включает в себя контейнер (1), выдачную систему (2), проходящую как неотъемлемая часть этого контейнера или как его насадка, и продукт (3) в виде текучего вещества, содержащийся внутри этого контейнера. Один тип такой упаковки использует один или более выдачных клапанов для испускания одного или более потоков продукта (которым может быть газ, жидкость, кремообразное вещество, пудра или материал в виде частиц). См., например, патенты США № 5271531, № 6112951, № 6230940 и № 7086575. Такие клапаны являются гибкими и эластичными и имеют одну или более самозакупоривающихся щелей. Такие клапаны могут быть установлены на одном конце бутылки или контейнера, который, как правило, имеет эластично гибкие боковые стенки, которые можно сдавливать для сжатия внутреннего объема контейнера. Клапан в обычном состоянии закрыт и может выдержать вес продукта, когда этот контейнер перевернут вверх ногами, так что продукт не будет вытекать наружу, пока контейнер не будет сжат. Когда контейнер сжат, и его внутренний объем подвергся воздействию достаточно сильно возросшего давления, так что при этом на клапан действует минимально заранее определенный перепад давления, клапан открывается. Такой клапан может быть сконструирован таким образом, чтобы он мог бы быть также открыт просто за счет воздействия на внешнюю сторону клапана достаточного пониженного давления, которое создается, например, за счет высасывания из клапана.
Клапан такого типа может быть сконструирован таким образом, чтобы он оставался открытым, по меньшей мере до тех пор, пока приложенное к клапану разностное давление не упадет ниже заранее определенной величины. Такой клапан может быть сконструирован так, чтобы он сразу закрывался, если приложенное к клапану разностное давление упадет ниже предопределенной величины. Этот клапан может быть сконструирован таким образом, чтобы он открывался внутрь для запуска воздуха в контейнер, когда давление внутри контейнера меньше, чем окружающее внешнее давление, и это способствует возврату сжатых внутрь эластичных стенок контейнера в обычное ненапряженное состояние.
В отличие от этого, некоторые другие типы гибких эластичных выдачных конструкций могут иметь небольшое отверстие, которое всегда открыто, по крайней мере несильно (см., например, патент США № 6547808 столб. 4, строки 34-51, где описывается нормально открытое отверстие 24 со ссылкой на Фиг.3 патент США № 6547808).
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Автор настоящего изобретения раскрыл новую конструкцию клапана, не известную и не предложенную при современном техническом уровне, которая работает особенно хорошо для выдачи таких веществ - но ими не ограничиваясь - как зубной клей, зубная паста, кутикулярный крем, косметический крем для подглазной области лица и т.д. Автор изобретения обнаружил, что новый клапан позволяет пользователю наносить вещество на поверхность по мере выдачи этого вещества, и сам клапан может быть преимущественно использован для выдачи, протирания, вытирания, размазывания и растирания вещества, а также для соскребания излишнего количества.
Клапан имеет конфигурацию, которая приспособлена для выдачи вещства одной рукой без необходимости приложения человеком избыточного усилия.
Форма клапана облегчает пользователю соскребывание излишнего количества продукта с внешней стороны клапана после того, как пользователь закончил выдавливание из этого клапана нужного количества вещества.
Конфигурация клапана может также облегчить нанесение выдаваемого вещества в трещины и иные узкие или труднодостижимые области, а клапан может деформироваться в соответствии с очертаниями такой области поверхности, на которую выделяется это вещество.
Клапан согласно настоящему изобретению может использоваться в таких выдачных системах, которые могут быть бутылками, контейнерами или упаковками, которые имеют большое разнообразие форм и которые выполнены из большого разнообразия материалов.
Кроме того, этот клапан может выполняться с использованием эффективных высококачественных производственных технологий при уменьшенном количестве отходов продукта, с производством продуктов, имеющих неизменные с высокой надежностью рабочие характеристики.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение представляет улучшенный выдачной клапан для системы выдачи текучего вещества. Такая система могла бы включать в себя, например, контейнер, который имеет отверстие, ведущее в его внутренний объем, а этот клапан мог бы быть установлен в этом отверстии. Клапан может легко управляться пользователем для выдачи текучего вещества в нужном направлении в область назначения.
Выдачной клапан содержит (1) установочное основание и (2) гибкий упругий материал, образующий выдачную головку, выступающую от основания наружу. Выдачная головка включает в себя по меньшей мере три периферийные стенки, каждая из которых выступает от основания наружу, и каждая из которых образует внешний край. Кроме того, выдачная головка включает в себя концевую стенку, которая (1) определяет выдачное отверстие, (2) образует размазывающую поверхность вокруг отверстия, (3) проходит между внешними краями периферийных стенок и соединяет их, а также (4) ориентирована таким образом, что представляет собой размазывающую поверхность, проходящую от первого места до второго места, которое расположено более далеко снаружи от основания, чем первое место. В одном предпочтительном варианте исполнения выдачное отверстие является нормально закрытым выдачным отверстием, которое в ответ на приложенное к клапану разностное давление открывается, чтобы пропустить сквозь себя ток текучего вещества.
Множество других преимуществ и признаков настоящего изобретения сразу будут очевидны из рассмотрения нижеследующего подробного описания изобретения, из пунктов формулы изобретения, а также из сопроводительных чертежей.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На сопроводительных чертежах, которые представляют собой часть описания, и на которых - одни и те же ссылочные позиции используются для обозначения одних и тех же элементов,
Фиг.1 представляет собой изометрический вид первого варианта исполнения выдачного клапана согласно настоящему изобретению, при этом выдачной клапан показан на Фиг.1 в "невыдачной" конфигурации, до установки его контейнер или в другую систему содержания текучего вещества, с наиболее показательной общей верхней точки или при взгляде на вершину клапана;
Фиг.2 представляет собой изометрический вид нижней стороны клапана, показанного на Фиг.1;
Фиг.3 представляет собой вид снизу, показывающий внутреннюю часть клапана;
Фиг.4 представляет собой вертикальный передний вид клапана;
Фиг.5 представляет собой вид клапана сверху в плане;
Фиг.6 представляет собой поперечное сечение, выполненное по плоскости 6-6 на Фиг.5;
Фиг.7 представляет собой поперечное сечение, выполненное по плоскости 7-7 на Фиг.5;
Фиг.8 представляет собой поперечное сечение, выполненное по плоскости 8-8 на Фиг.5;
Фиг.9 представляет собой поперечное сечение, выполненное по плоскости 9-9 на Фиг.5;
Фиг.10 представляет собой поперечное сечение, выполненное по плоскости 10-10 на Фиг.5;
Фиг.11 представляет собой изометрический вид, подобный виду на Фиг.1, но на Фиг.11 клапан показан в открытом, выдачном положении, когда выдачное отверстие было открыто в результате приложения к клапану достаточно большого разностного давления (перепада давления);
Фиг.12 представляет собой поперечное сечение, подобное Фиг.6, но на Фиг.12 клапан показан в открытой конфигурации с открытым выдачным отверстием;
Фиг.13 представляет собой вид сверху в плане второго варианта исполнения клапана согласно настоящему изобретению;
Фиг.14 представляет собой вертикальный передний вид второго варианта исполнения клапана, показанного на Фиг.13;
Фиг.15 представляет собой вид сверху в плане третьего варианта исполнения клапана согласно настоящему изобретению;
Фиг.16 представляет собой вертикальный передний вид третьего варианта исполнения клапана, показанного на Фиг.15;
Фиг.17 представляет собой вид сверху в плане четвертого варианта исполнения клапана согласно настоящему изобретению;
Фиг.18 представляет собой вертикальный передний вид четвертого варианта исполнения клапана, показанного на Фиг.17;
Фиг.19 представляет собой вид сверху в плане пятого варианта исполнения клапана согласно настоящему изобретению;
Фиг.20 представляет собой вертикальный передний вид пятого варианта исполнения клапана, показанного на Фиг.19;
Фиг.21 представляет собой частичный вид сверху в плане части клапанной головки шестого варианта исполнения клапана согласно настоящему изобретению;
Фиг.22 представляет собой частичный вид сверху в плане клапанной головки седьмого варианта исполнения клапана согласно настоящему изобретению; и
Фиг.23 представляет собой частичный вид сверху в плане клапанной головки восьмого варианта исполнения клапана согласно настоящему изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В то время как настоящее изобретение допускает варианты исполнения во множестве различных форм, в данном описании и в сопроводительных чертежах раскрываются лишь некоторые конкретные формы, приведенные в качестве примеров настоящего изобретения. Однако при этом не имеется намерения ограничить данное изобретение описанными таким образом вариантами исполнения. Объем настоящего изобретения определяется приложенными пунктами формулы изобретения.
Для простоты описания многие из чертежей, иллюстрирующих настоящее изобретение, показывают выдачной клапан в типичной "вертикальной" ориентации, которую этот клапан имеет, будучи установленным в крышке наверху вертикально стоящего контейнера, когда этот контейнер находится вертикально установленным на своем основании, и термины, такие как "выше", "ниже", "горизонтальный" и т.д. используются относительно данной ориентации. Однако следует понимать, что клапан согласно настоящему изобретению может быть произведен, транспортирован, использован и продан при его ориентации, отличной от описанной.
Клапан согласно настоящему изобретению пригоден для использования с множеством обычных и специальных выдачных систем, включая контейнеры, имеющие различную конфигурацию, детали которой, хотя здесь и не показанные или не описанные, были бы очевидны специалистам, в данной области техники и разбирающимся в таких контейнерах. Сами по себе этот контейнер и крышка, в том виде, на которые здесь даются ссылки, не являются никакой частью клапана согласно настоящему изобретению, и приведены здесь без намерения его ограничить. Специалистам в данной области техники будет также понятно, что оригинальные и неочевидные патентоспособные объекты изобретения реализованы только лишь в описанном клапане.
Фиг.1-12 иллюстрируют первый вариант исполнения выдачного клапана согласно настоящему изобретению, который на Фиг.1 и 2 обозначен в целом ссылочной позицией 20. В показанном предпочтительном варианте исполнения выдачной клапан 20 выполнен с возможностью установки в отдельной крышке (не показана), которая может быть выполнена как часть контейнера (не показан), который обычно содержит текучее вещество, или установлена на нем отдельно. Примеры различных типов систем контейнера и крышки, которые могут быть выполнены с возможностью встраивания в них выдачного клапана 20, раскрыты на Фиг.14-17 и 26, 27 патента США № 5033655 и на Фиг.1-14 патента США № 7086572. Подробная конструкция таких крышек и контейнеров не является частью настоящего изобретения.
Показанная предпочтительная форма клапана 20 выполнена с возможностью его использования с контейнером, имеющим отверстие для обеспечения доступа во внутренний объем контейнера, а также к содержащемуся в нем продукту. Клапан 20 может быть использован для выдачи многих веществ, включая, но ими не ограничиваясь, жидкости с относительно низкой или высокой вязкостью, кремы, гели, суспензии, смеси, лосьоны и т.д. (такие, как материалы, представляющие собой пищевые продукты, напитки, продукты личной гигиены, промышленные и бытовые чистящие вещества и другие композиции веществ (то есть, композиции, используемые в областях деятельности, включающих производство, коммерческое или бытовое хозяйственное обслуживание, строительство, сельское хозяйство, медицинское обслуживание, военные операции и т.д.)).
Контейнер, с которым может быть использован клапан 20, обычно является сжимаемым контейнером, имеющим гибкую стенку или стенки, который может быть захвачен рукой пользователя и сжат или сдавлен, чтобы увеличить внутреннее давление в контейнере таким образом, чтобы заставить продукт выйти из контейнера наружу через открытую крышку. Такая гибкая стенка контейнера обычно имеет присущую ей достаточную эластичность, так что, когда усилия сжатия исчезают, контейнер возвращается к своей обычной несжатой форме. Такой сжимаемый контейнер предпочтителен для многих применений, но он может не являться необходимым или предпочтительным в других применениях. Например, во многих случаях может быть желательно использовать обычный жесткий контейнер и в определенные моменты времени либо наддувать его внутренний объем поршневым насосом, либо, наоборот, - уменьшать внешнее окружающее давление таким образом, чтобы вызывать открывание клапана и высасывание продукта через открытый клапан.
Как можно видеть на Фиг.1 и 2, конкретный показанный клапан 20 включает в себя две основные части - (1) выдачную головку 30 и (2) установочное основание 32. Клапан 20, предпочтительно, является литым в виде единой структуры из материала, который, предпочтительно, является гибким, мягким, эластичным и упругим. Этот материал может быть эластомером, таким как синтетический термоусадочный полимер, включая силиконовую резину, такую как силиконовая резина, продаваемая в Соединенных штатах Америки компанией "Dow Corning Corp." под торговым наименованием D.С. 99-595-НС. Другим подходящим материалом из силиконовой резины является материал, продаваемый в Соединенных штатах Америки компанией "Wacker Silicone Company" под наименованием Wacker 3003-40. Оба этих материала имеют показатель твердости 40 по Шору А. Клапан 20 может быть также отлитым из других термоусадочных материалов, из других эластомерных материалов или из термопластичных полимеров или термопластичных эластомеров, включая материалы на основе таких материалов, как термопластичный пропилен, этилен, уретан и стирол, включая их галогенизированные аналоги.
На показанном на Фиг.6 предпочтительном варианте исполнения основание 32 включает в себя участок 36, имеющий конфигурацию периферийного кольца, предназначенного для зажима внутри соответствующих сопрягаемых элементов или поверхностей крышки (не показана) или между поверхностью или поверхностями контейнера (не показан) в нижней части и наверху на крышке.
В предпочтительном варианте исполнения основания 32 клапана, как показано на Фиг.6, участок 36 с конфигурацией периферийного кольца частично образован обычно направленной вверх усеченной конической поверхностью 41 и обычно направленной вниз усеченной конической поверхностью 43. Две эти поверхности образуют то, что на поперечном сечении по Фиг.6 характеризуется как конфигурация типа "ласточкин хвост". Поверхности 41 и 43 предназначены для взаимодействия и сопряженного сцепления с соответствующими зажимными или посадочными поверхностями элементов укупорочного средства (не показано) или крышки и контейнера (не показаны) таким образом, чтобы надежно зажать и удерживать клапан 20 на месте на дальнем конце контейнера, содержащем текучее вещество, предназначенное для выдачи через клапан 20.
В других рассмотренных вариантах исполнения совсем нет необходимости, чтобы клапан 20 имел участок 36 с конфигурацией периферийного кольца: участок 36 мог бы иметь иную конфигурацию, чем показанная на Фиг.6. Действительно, в одном рассмотренном варианте исполнения клапан 20 мог иметь основание, которое посредством адгезивного материала или элемента, полученного двойным литьем, связано с элементом крепления (то есть, с верхней частью контейнера или с участком крышки, предназначенным для крепления на контейнере). Дополнительно в другом рассмотренном варианте исполнения клапан мог являться органическим продолжением контейнера, вылитого из того же самого материала, что и клапан. В таком варианте исполнения верхняя часть контейнера могла бы рассматриваться как основание этого клапана или часть основания этого клапана.
Как можно видеть на предпочтительном варианте исполнения, показанном на Фиг.1, головка 30 клапана включает в себя ряд периферийных стенок, каждая из которых выступает вверх из основания 32, и на показанном предпочтительном варианте исполнения таких периферийных стенок пять, а именно: (1) первая передняя боковая стенка 51 (Фиг.1, 4 и 5), (2) вторая передняя боковая стенка 52 (Фиг.1, 4 и 5), (3) первая задняя боковая стенка 61 (Фиг.1, 2 и 5), (4) вторая задняя боковая стенка 62 (Фиг.1 и 5) и (5) и задняя стенка 64 (Фиг.5 и 6), которая находится между ними и соединяет задние боковые стенки 61 и 62, как это видно на Фиг.5.
В соответствии с настоящим изобретением из основания 32 наружу выступают по меньшей мере три периферийные стенки, а на показанном на Фиг.1-12 предпочтительном варианте исполнения - пять таких периферийных стенок, а именно - стенки 51, 52, 61, 62 и 64.
Как можно видеть на Фиг.1, выдачная головка 30 включает в себя также концевую стенку 68. Концевая стенка 68 образует выдачное отверстие 70, которое в предпочтительном варианте исполнения, показанном на Фиг.1-12, представляет собой нормально закрытое выдачное отверстие. В частности, со ссылкой на Фиг.4, нормально закрытое выдачное отверстие 70 образовано обычно удлиненной щелью 71, заканчивающейся на каждом конце у очень короткой поперечной щели 72, которая обычно перпендикулярна удлиненной щели 71. Конечная конфигурация может быть также охарактеризована как очень плоская и широкая Н-образная форма.
Концевая стенка 68 образует размазывающую поверхность вокруг отверстия 70, предназначенную для использования при размазывании, растирании, вытирании или соскребывании выданного продукта. Концевая стенка 68 проходит между внешними краями периферийных стенок 51, 52, 61, 62 и 64 и соединяет их. Концевая стенка 68 ориентирована таким образом, что представляет свою размазывающую поверхность, проходящую из первого места до второго места, которое расположено более далеко снаружи от основания 32, чем первое место. То есть, имея в виду предпочтительный первый вариант исполнения, показанный на Фиг.1-12, наружная размазывающая поверхность концевой стенки 68 обычно плоская (как можно видеть на Фиг.1) и проходит под углом из первого места, обозначенного на Фиг.6 буквой А, второго места, обозначенного на Фиг.6 буквой В. Из Фиг.6 ясно, что первое место А ниже, чем второе место В, и что второе место В дальше от основания 32, чем первое место А.
Как можно видеть на виде сверху на Фиг.5, концевая стенка 68 может быть охарактеризована как имеющая внешнюю поверхность, представляющую собой, в общем, многоугольную конфигурацию, образованную пятью сторонами. Кроме того, как можно видеть из предпочтительного варианта исполнения, показанного на Фиг.5, 6, 7, 8, 9 и 10, по меньшей мере верхний участок периферийных стенок 51, 52, 61, 62 и 64 может быть охарактеризован как образующий обычно плоскую внешнюю поверхность. Как можно видеть на Фиг.2, каждая из периферийных стенок 51, 52, 61, 62 и 64 проходит вниз к основанию 32 укупорочного средства. По мере того как нижние участки передних боковых стенок 51 и 52 приближаются к основанию 32, стенки 51 и 52 становятся слегка искривленными или расширяющимися наружу.
Установочное основание 32, которое включает в себя, как описано ранее, участок 36 с конфигурацией периферийного кольца, включает в себя также и участки, которые проходят в боковом направлении внутрь от участка 36 с конфигурацией периферийного кольца. Более конкретно, обращаясь к Фиг.5, - существует участок 81, проходящий от участка 36 с конфигурацией периферийного кольца к нижней части задней стенки 64. Кроме того, обращаясь к Фиг.9, - основание 32 клапана включает в себя участок 83, проходящий в боковом направлении от участка 36 с конфигурацией периферийного кольца основания 32 к нижней части передней боковой стенки 51. Подобным же образом основание 32 клапана включает в себя обычно горизонтальный участок 85, проходящий в боковом направлении от участка 36 с конфигурацией периферийного кольца к нижней части другой передней боковой стенки 52.
Головка 30 клапана проходит над внутренним объемом, образованным над основанием 32. Головка 30 клапана, предпочтительно, сходится или сужается на большей части своей высоты.
В предпочтительном варианте исполнения каждая щель 71 и 72 головки клапана имеет плоскую конфигурацию на концевой стенке 68 клапана, и каждая щель 71 и 72 сформирована таким образом, что когда выдачное отверстие 70 находится в своем нормальном полностью закрытом состоянии, взаимно-противоположные поперечные боковые стороны щелей клапана плотно примыкают одна к другой. Длина и положение щелей 71 и 72 могут быть "отрегулированы" для изменения заранее определенного давления открывания клапана 20, а также других выдачных характеристик.
Клапан 20 особенно пригоден для выдачи более густых продуктов, таких как зубные пасты, густые лосьоны и т.п. Размеры различных участков выдачного клапана 20 могут быть легко подобраны для использования в сочетании с конкретным контейнером и с конкретным типом продукта с тем, чтобы получить нужные характеристики выдачи. Например, вязкость и плотность текучего продукта могут являться коэффициентами при проектировании конкретных размеров участков клапана 20. Жесткость и твердость материала клапана, а также конкретный размер и форма головки 30 клапана также могут быть выбраны, исходя из возможности изменения характеристик выдачи.
Следует понимать, что в соответствии с настоящим изобретением участки клапана 20 могут изменяться, особенно в связи с возможной необходимостью их адаптации к типу контейнера и продукта, который предполагается из него выдавать. Заранее определенное давление открывания клапана 20 может изменяться в соответствии с теми критериями выдачи, которые необходимы для конкретного продукта. Характеристики тока выдаваемого продукта через клапан 20 тоже могут регулироваться, и он может выходить в виде относительно широкой ленты, узкой струей, несколькими струями и т.п.
Головка 30 клапана может быть выполнена в поперечном сечении достаточно маленькой, так чтобы головка 30 клапана могла вставляться в узкие места или углубления. Клапан 20 особенно годится для подачи продукта в ограниченные области, такие как нижняя часть зубного протеза. Клапан 20 может использоваться для нанесения продукта под давлением на нужную поверхность или поверхности. Клапан 20 может быть выполнен достаточно гибким, чтобы способствовать его проникновению внутрь ограниченных или узких областей (например, для просовывания головки 30 клапана в узкую область необходимо будет, чтобы некоторые из стенок 51, 52, 61, 62 и 64 или все стенки временно деформировались, то есть, изогнулись в боковом направлении внутрь).
Наносящая поверхность внешней части концевой стенки 68 может быть использована для нанесения или подачи продукта в нужные места с необходимым распределением по сторонам, необходимой толщиной, равномерностью и т.д.
Кроме того, верхняя самая внешняя выступающая наружу сторона или край, идущий вдоль верхней части концевой стенки 68 (то есть, кромка в области В на Фиг.6) может быть использована в качестве поворотной кромки для поворотов клапана 20, что может быть необходимо во время нанесения выдаваемого продукта. Этот край может быть также использован для перемещения продукта из одной области в другую или соскабливания его.
Равномерно размазывающая поверхность концевой стенки 68 клапана 20 облегчает удаление излишков выдаваемого продукта с лицевой поверхности клапана по окончании выдачных действий. Поверхность концевой стенки 68 можно чистить краем другой поверхности, включая поверхность того, на что был нанесен этот продукт, чтобы соскрести или удалить с нее большую часть остатка продукта, который может оставаться на концевой стенке 68, если не весь.
Клапан 20 может быть сконструирован в нужном размере и выполнен из выбранного материала с выбранной толщиной стенок, которая обеспечит выдачу продукта через этот клапан с нужной интенсивностью выхода без необходимости создания чрезмерно высокой разности давления с обеих сторон концевой стенки 68.
Продукт может выдавливаться через клапан 20 работой одной руки. Пользоваться таким клапаном смогут самые разные люди, включая пожилых людей или людей с артритом, которые в противном случае испытывают трудности с использованием продуктов, находящихся в выдачных устройствах других типов.
В соответствии с одной только что рассмотренной формой первого варианта исполнения клапана 20, показанного на Фиг.1-12, концевая стенка 68 обычно имеет равномерную толщину, которая меньше, чем толщина любой из периферийных стенок 51, 52, 61, 62 и 64. Кроме того, в предпочтительном варианте исполнения каждая из передних боковых стенок 51 и 52, дополнительно, имеет толщину, которая меньше, чем толщина задней стенки 64. Таким образом, задняя стенка обеспечивает более жесткую систему, которая предотвращает клапан 20 от вспучивания или свертывания назад. В только что рассмотренной форме первого варианта исполнения клапана 20 каждая из передних боковых стенок 51 и 52 имеет толщину, равную около половины толщины задней стенки 64. В только что рассмотренной форме первого варианта исполнения клапана 20, показанного на Фиг.1-12, концевая стенка 68 имеет толщину, которая составляет около трети толщины каждой из двух задних боковых стенок 61 и 62.
В одном только что рассмотренном предпочтительном варианте исполнения клапан 20 имеет максимальное прямолинейное расстояние по внешней плоской поверхности концевой стенки 68 от любой точки вдоль одного края этой внешней плоской поверхности до любой другой точки на другом краю этой внешней плоской поверхности концевой стенки, которое больше, чем примерно 50% максимального прямолинейного расстояния по основанию 32 между двумя любыми точками на основании 32, где основание 32 соединяет заднюю стенку 64, задние боковые стенки 61 и 62 и передние боковые стенки 51 и 52.
В одной только что рассмотренной форме первого варианта исполнения клапана 20, показанного на Фиг.1-12, основание 32 клапана является круговым и имеет диаметр около 13,92 миллиметра, максимальную высоту основания 32 вдоль внешних цилиндрических поверхностей около 12,54 миллиметра и максимальную высоту клапана 20 от дна основания 32 до самой внешней точки выступа головки 30 клапана (вдоль места В на Фиг.6) около 12,82 миллиметра. В этой одной только что рассмотренной форме первого варианта исполнения клапана 20, показанного на Фиг.1-12, толщина задней стенки 64 равна около 1,02 миллиметра, а внешняя размазывающая поверхность концевой стенки 68 образует плоскость, обычно расположенную под углом между около 40 градусов и около 50 градусов относительно плоскости, определенной участком 36 с конфигурацией периферийного кольца. Дополнительно, в этом первом предпочтительном варианте исполнения максимальная ширина концевой стенки 68 в направлении, параллельном удлиненному отверстию 71, равна около 6,6 миллиметров. Дополнительно, в этом первом предпочтительном варианте исполнения удлиненное отверстие 71 имеет длину около 4,09 миллиметра, а каждая поперечная концевая щель 72 имеет длину в 0,25 миллиметра. Рассмотренная первая предпочтительная форма клапана 20 с вышеописанными размерами предпочтительно получена литьем из силикона с твердостью от 40 по дюрометру.
В показанной предпочтительной форме клапана 20 клапан 20 обычно находится в показанной на Фиг.1-10 закрытой конфигурации до тех пор, пока не подвергнется воздействию открывающих его сил. Клапан 20 может быть открыт приложением к головке 30 клапана достаточно большого разностного давления (перепада давления), когда клапан находится в закрытом состоянии, таким образом, чтобы внешнее давление, действующее на внешнюю часть головки 30 клапана было меньше, чем давление, действующее на внутреннюю часть головки 30 клапана. Такое разностное давление воздействует снаружи на участки концевой стенки 68 клапана, смежные с удлиненной щелью 71 для открывания клапана, как показано на Фиг.11 и 12. Открывающее разностное давление может быть достигнуто наддувом внутреннего объема контейнера, на котором установлен клапан 20. Обычно контейнер имеет гибкую стенку, которая для увеличения давления внутри контейнера может быть сжата пользователем внутрь. Это может быть сделано, держа контейнер (с установленным на нем клапаном 20) в перевернутом положении и сдавливая его, таким образом, чтобы текучее вещество или находящийся внутри контейнера иной продукт надавил на закрытый клапан 20. Как только давление переведет клапан в открытую конфигурацию, продукт начнет протекать через открытые щели.
Клапан 20, кроме того, может быть открыт приложением значительно уменьшенного атмосферного давления с внешней стороны клапана, таким образом, чтобы давление с внешней стороны головки клапана стало значительно ниже внутреннего давления, действующего на внутреннюю поверхность, вызывая тем самым открывание клапана наружу (см. Фиг.11 и 12).
Если контейнер, на котором установлен закрытый клапан 20, случайно перевернется, то продукт из клапана 20 не вытечет, потому что клапан 20 остается закрытым. Клапан 20, предпочтительно, спроектирован с возможностью противостоять весу текучего вещества содержащегося внутри клапана 20 продукта, когда клапан 20 перевернется вверх ногами. Клапан 20, предпочтительно, спроектирован с возможностью открывания только после приложения к клапану разностного давления достаточной величины (то есть, такого, которое создает человек, сдавливая этот контейнер с достаточной силой (если этот контейнер не является жестким контейнером)).
При выпускании продукта сквозь клапан предпочтительной формы, находящийся в открытом состоянии, если действующее на клапан 20 разностное давление уменьшится до достаточной степени, то присущая этому клапану упругость вынудит его закрыться. Тогда, предполагается, что клапан 20 примет закрытый вид, показанный на Фиг.1-10.
В одном предпочтительном варианте исполнения клапан 20 открывается наружу только тогда, когда головка 30 клапана будет подвергнута воздействию предопределенного разностного давления, действующего в градиентном направлении, в котором давление на внутреннюю поверхность головки клапана превысит - на предопределенную величину - местное окружающее давление на внешнюю поверхность головки клапана. Тогда продукт будет иметь возможность исходить из открытого клапана 20 до тех пор, пока разностное давление не упадет ниже предопределенного значения, и клапан 20 полностью закроется.
В одной опционной форме клапана 20 клапан 20 может быть сконструирован достаточно гибким, так чтобы он мог впускать внутрь себя окружающую атмосферу, что далее описано более подробно, после чего закрывающиеся участки концевой стенки 68, смежные со щелью 71, смогут продолжить движение внутрь, позволив клапану открыться внутрь, как только градиент направления разностного давления изменится, и давление на внешнюю поверхность головки клапана на предопределенную величину превысит давление на внутреннюю поверхность головки клапана.
В некоторых случаях построения выдачной системы может быть желательно, чтобы клапан 20 не только выдавал продукт, но и был приспособлен к такому впуску окружающей атмосферы (например, чтобы способствовать быстрому восстановлению исходной формы сжатого контейнера (на котором установлен этот клапан)). Такая способность к засасыванию воздуха может быть обеспечена выбором соответствующего материала для конструкции клапана, а также выбором соответствующих толщин, форм и размеров для различных участков головки 30 клапана, исходя из конкретного материала клапана и его габаритных размеров. Форма, гибкость и упругость головки 30 клапана могут быть спроектированы или установлены такими, что концевая стенка 68 головки клапана будет отклоняться внутрь на щели 71, будучи подвергнутой воздействию достаточного разностного давления, которое действует на головку 30, и с таким направлением градиента, которое обратно или противоположно направлению градиента разностного давления во время выдачи продукта. Такой реверс разностного давления может возникнуть, когда человек отпускает сжатый упругий контейнер, на котором установлен клапан 20. Упругость стенки или стенок контейнера заставит стенку вернуться к нормальной конфигурации большего объема. Увеличение объема внутреннего пространства контейнера вызовет временное падение внутреннего давления. Когда внутреннее давление упадет достаточно сильно ниже внешнего окружающего давления, разностное давление по разные стороны клапана 20 будет достаточно большим, чтобы отклонить головку клапана и стенку 68 внутрь и позволить впуск окружающей атмосферы. В некоторых случаях, однако, нужная скорость или объем впуска могут не достичь своего значения до тех пор, пока контейнер не вернется в, по существу, вертикальное положение, что даст возможность продукту под действием своего веса отойти от головки 30 клапана.
Проиллюстрированный предпочтительный вариант исполнения клапана 20 обеспечивает улучшенный выдачной клапан, обладающий способностью наделять пользователя возможностью легко видеть, планировать, и контролировать испускание текучего материала из клапана 20. Клапан 20 может функционировать таким образом, чтобы выдавать продукт точно при минимизации вероятности случайной преждевременной или нежелательной выдачи продукта и при обеспечении быстрой "отсечки" продукта при прекращении выдачи при малом или нулевом количестве продукта, оставшемся на внешней стороне клапана (или упаковки, содержащей этот клапан). Закрытый клапан может минимизировать или, по крайней мере, уменьшить вероятность высыхания продукта в упаковке или его загрязнение там.
Фиг.13 и 14 показывают второй вариант исполнения клапана по настоящему изобретению, в котором второй вариант исполнения клапана обозначен в целом позицией 20А. Второй вариант исполнения клапана 20А имеет основание 32А (см. Фиг.14) и является подобным первому варианту исполнения клапана 20, описанному выше со ссылками на Фиг.1-12. Однако этот второй вариант исполнения клапана 20А имеет выдачное отверстие 70А, содержащее удлиненную щель 71А и две поперечные щели 72А, расположенные снаружи или вверх немного ближе к верхнему краю клапана по сравнению с расположением соответствующего отверстия 70 в клапане 20 первого варианта исполнения.
Фиг.15 и 16 показывают третий вариант исполнения клапана, в котором третий вариант исполнения обозначен в целом позицией 20В. Второй вариант исполнения клапана 20В имеет установочное основание 32В для четырех выступающих наружу периферийных стенок: задней стенки 64В, двух передних боковых стенок 51В и 52В и нижней передней стенки 53В.
Передняя боковая стенка 51В, передняя боковая стенка 52В и задняя стенка 64В с увеличением высоты или расстояния от основания 32В уменьшаются внутрь, а внешние края или верхние края стенок 51В, 62В и 64В определяют боковые стороны концевой стенки 68В, которая проходит между верхними краями или внешними краями передней боковой стенки 51В, передней боковой стенки 52В и задней стенки 64В.
Концевая стенка 68В определяет нормально закрытое выдачное отверстие 70В, включающее в себя удлиненную щель 71В, оканчивающуюся на каждом конце короткой щелью 72В. Каждая короткая щель 72В выполнена под наклонным углом относительно длины удлиненной щели 71В.
Фиг.17 и 18 иллюстрируют четвертый вариант исполнения клапана по настоящему изобретению, в котором четвертый вариант исполнения настоящего изобретения обозначен в целом позицией 20С. Клапан 20С четвертого варианта исполнения подобен вышеописанному со ссылками на Фиг.15 и 16 клапану 20В третьего варианта исполнения, за исключением того, что клапан 20С четвертого варианта исполнения имеет передние боковые стенки 51С и 52С, которые более продолжительны, чем соответствующие передние стенки третьего варианта исполнения 51В и 52В соответственно, поскольку передние стенки 51С и 52С четвертого варианта исполнения проходят до конца вниз к основанию 32С с передней стороны клапана, так что при этом передняя стенка 53В, имеющаяся в показанном на Фиг.15 и 16 третьем варианте исполнения клапана, исчезла.
Клапан 20С четвертого варианта исполнения, показанный на Фиг.17 и 18 включает в себя также заднюю стенку 64С и концевую стенку 68С, имеющую выдачное отверстие 70С, по существу идентичное с выдачным отверстием 70В клапана 20В третьего варианта исполнения, описанного выше со ссылками на Фиг.15 и 16.
Фиг.19 и 20 иллюстрируют четвертый вариант исполнения клапана по настоящему изобретению, обозначенного в целом позицией 20D. Этот клапан имеет заднюю стенку 64DF и две боковых стенки 51D и 52D. Клапан пятого варианта исполнения подобен вышеописанному со ссылками на Фиг.17 и 18 клапану 20С четвертого варианта исполнения, за исключением того, что каждая - и передняя боковая стенка 51D, и передняя боковая стенка 52D клапана пятого варианта исполнения имеют нижний край, смежный с передней частью основания 32D клапана, который имеет несколько иную конфигурацию по сравнению с соответствующими стенками 51С и 52С клапана 20С четвертого варианта исполнения.
Фиг.21, 22 и 23 иллюстрируют отдельные участки верхнего, самого выдающегося участка трех модификаций клапана 20В по третьему варианту исполнения, описанного выше со ссылками на Фиг.15 и 16. Фиг.21 показывает измененный вариант исполнения 20Е, в котором концевая стенка 68Е имеет выдачное отверстие 70Е, определенное тремя щелями 71Е, каждая из которых проходит во внешнем направлении от общей оси с образованием между ними равных углов. Фиг.22 показывает измененный вариант исполнения 20F, который имеет концевую стенку 68F, имеющую выдачное отверстие 70F, определенное удлиненной горизонтальной щелью 71F и удлиненной вертикально ориентированной щелью 72F. Вместе щели 71F и 72F образуют в общем, Т-образную конфигурацию. Фиг.23 показывает модифицированный клапан 20G, c концевой стенкой 68G, определяющей нормально слегка открытое выдачное отверстие или апертуру 70G. Выдачное отверстие 70G определено узкой щелью или пазом, проходящим через всю концевую стенку 68G клапана. Фиг.23 показывает, что щелевой паз отверстия 70G заканчивается на каждом конце в поперечной концевой стенке 73G, образованной толщей концевой стенки 68G. Нормально открытое выдачное отверстие 70G может быть использовано в клапане, предназначенном для выдачи относительно густых или вязких веществ или веществ, имеющих относительно высокое поверхностное натяжение. Если упаковка, оснащенная таким клапаном 20G с таким узким открытым выдачным отверстием 70G, перевернется, то густой продукт внутри клапана, как правило, из отверстия 70G вытекать не будет, до тех пор, пока к клапану не будет приложено достаточное разностное давление (как при сжимании контейнера, на котором установлен этот клапан, и который содержит предназначенный для выдачи продукт). В некоторых случаях может быть желательным установить дополнительную крышку или колпачок для закрывания клапана 20G и верхней части контейнера, на котором установлен этот клапан. Пользователю для выдачи продукта через клапан 20G надо будет эту крышку снять.
Из вышеприведенного подробного описания настоящего изобретения, а также из его иллюстраций очевидно, что в него могут быть внесены многочисленные изменения и модификации, не отступая от истинной сущности и объема оригинальных концепций или принципов настоящего изобретения.