阀的制作方法

本发明大致涉及一种阀，并且更特别地涉及一种包括可以打开的狭缝的柔性阀。

背景技术：

现有技术带来的技术问题

一种类型的阀是柔性的、有弹性的、自关闭的狭缝型阀，其可以安装在液态物质的包装或容器的开口或端口处，或者替代地安装在用于液态物质的导管内。这种阀通常具有单个狭缝或具有多个狭缝，这些狭缝在初始关闭的构造或状态下限定常闭的孔。孔响应于作用在阀的相对两侧上的足够的压力差抑或响应于通过足够刚性的物品（诸如探针、套管、导管或穿过阀插入的供给/排水工具）的机械接合而打开以允许通过该孔的流。这种响应于压力差而打开的阀通常被设计成使得响应于作用在阀上的压力差的充分减小而自动关闭以密封或切断通过该阀的流。类似地，可机械接合的阀通常被设计成使得它们在移除接合的物品时自动关闭以密封或切断通过该阀的流。

在图1-6中示出了常规阀20，其在液态物质的容器（未示出）中使用。阀20是柔性的、有弹性的、压力可打开的、自关闭的并且是狭缝型的。美国专利号5,839,614和8,678,249中公开了这种类型的阀20的形式。对那些专利的描述通过引用并入本文，其程度与此相关且不矛盾。

常规阀20适合与液态物质一起使用，诸如液体和气体，尤其包括饮料、洗液和乳霜。常规阀20优选地由柔性的、易弯曲的、稍微弹性的且有弹性的单一的物质或材料成型为一体式结构（即，一件式结构）。这种材料或物质可以包括弹性体，诸如合成的热固性聚合物，包括硅树脂橡胶，诸如美国dowcorning公司以商品名d.c.99-595和rbl-9595-40销售的硅树脂橡胶。另一种合适的硅树脂橡胶材料由wackersilicone公司以商品名wacker3003-40在美国销售。

常规阀20具有初始“关闭”、未致动、基本无应力的静止状态或位置，并且当足够高的压力差作用在阀20上时，或者当阀20被探针或其他足够刚性的物品接合时，可以被推动到“打开”状态或位置（未图示）。

参考图5，常规阀20具有第一侧表面22和第二侧表面24。在一个已知的应用中，第一侧表面22面向液态物质容器的内部，并且第二侧表面24面向外部周边环境。

常规阀20具有外围附接部分或安装凸缘26。外围部分26用于安装或附接到液态物质的容器。通常，这可通过固持结构或环（未图示）来实现，该固持结构或环可以与其上可安装阀20的容器（未图示）上的特征配合。

仍然参考图5，从外围附接部分26侧向向内延伸的是大致环形的中间部分或套筒28，其将外围附接部分26连接到头部部分30。头部部分30是柔性且有弹性的。如可以在图3中看到的，头部部分30在平面图中具有大致圆形的构造。外围附接部分26、中间部分28和头部部分30围绕中心轴线31以大致圆形构造和同心关系定向（图4和5）。当阀20打开时，液态物质可以通过常规阀20在大致沿着轴线31的排出流动方向上被分配（即，排出）。探针也可以用于接合和打开阀20（图1-6中未图示）。

现在参考图3，头部部分30具有由一对相交的主狭缝32限定的常闭孔，主狭缝32从头部部分的中心侧向或径向辐射。头部部分30还具有从每一个主狭缝32的径向外端分支的多个副狭缝36。主狭缝32和副狭缝36中的每一者都横向延伸，从第一侧表面22完全穿过头部部分30的厚度到第二侧表面24。

主狭缝32在阀头部分30中限定四个大致五边形的尺寸相等的可打开部分或主瓣部。副狭缝36在头部部分30中限定四个大致三角形的尺寸相等的可打开部分或副瓣部。每个主瓣部具有由主狭缝32限定的多个横向面，并且在图5和6中可以看到两个这样的横向面。如可以在图1-6中看到的，当常规阀20关闭时，每个这样的横向面密封抵靠相邻主瓣部的面对的横向面。

同样，每个副瓣部具有由副狭缝36限定的一对发散的横向面，并且当常规阀20关闭时，每个横向面密封抵靠相邻副瓣部的面对的横向面。美国专利号8,628,056中公开了这种类型的狭缝和瓣部的形式。对该专利的描述通过引用并入本文，其程度与此相关且不矛盾。

图1-6所示的常规阀20可以许多方式打开。例如，探针（诸如图14和15中所示的用于不同阀的探针102）、套管、供给/排水工具或其他刚性物品可被推靠在头部部分30的任一侧上并穿过头部部分30，使得可打开部分偏转以容纳探针的穿透。当常规阀20受到足够的压力差时（例如，头部部分30的第一侧22上的压力比头部部分30的第二侧24上的压力更高，或反之亦然），常规阀20可以替代地打开。

本发明的发明人已经发现，至少在一些应用中，常规阀（诸如图1-6所示的阀20）可能过早打开和/或液态物质可能在初始关闭的阀被安装在容器或其他类型的包含液态物质的系统上之后不期望地通过阀泄漏。各种液态物质或产品（包括油、洗液、乳霜、凝胶、液体、食品、药品、颗粒、粉末等）可以包装在刚性的、柔性的或可折叠的容器中，或者包含在系统内。液态物质过早、无意或意外地通过阀进入或流出可能会导致阀一侧上的产品受到污染，或者可能导致产品过早或不希望的损失或从系统释放。这种进入或流出的情况可能发生在其上安装有阀的容器的运送、处理、消毒或储存期间（尤其是，例如，如果容器受到撞击、加热（诸如在巴氏杀菌期间），或阀一侧上的其他压力增加或减少的状态）。

本发明的发明人已经确定，对于包含在包装或容器内的一些类型的液态物质的至少一些应用，可能期望提供一种改进的阀，该阀可以消除或至少减少或最小化上述不期望的过早的阀打开事件和/或进入或流出泄漏事件。

本发明的发明人已经考虑到，防止通过狭缝阀的泄漏或过早打开可以通过具有初始关闭的狭缝的阀来实现，该狭缝被完全或部分地密封或在阀的至少一侧上有涂层，以便留下易碎的涂层，要初始打开阀必须使该涂层断裂。虽然这种有涂层的阀在一些应用中可以很好地实现其预期目的，但是本发明的发明人已经发现，由于与成本、制造复杂性或困难、操作等相关的原因，这种有涂层的阀在一些其他应用中可能是不期望的。本发明的发明人已经发现，对于至少一些应用，将期望阀的至少某部分可以设置有改进的结构，该结构可以初始将阀可操作部分密封、维持或约束在关闭位置或状态中，直到该结构在该改进的阀的初始打开过程期间破裂。

本发明的发明人已进一步确定，对于诸如探针、套管、导管或进给/排水工具的物品通过阀插入的至少一些应用，可能期望提供一种阀，该阀具有以下两者：（1）上述改进的密封性质，以及（2）当与常规或现有技术的阀的打开力相比时，具有初始打开阀所需的最小增加的打开力。

本发明的发明人还已确定，至少对于一种或多种类型的应用，将期望提供一种改进的阀，该阀可以被构造成与液态物质容器一起使用，以便具有一个或多个以下优点：（1）易于制造和/或组装，（2）制造和/或组装的成本相对低，（3）由接合物品或压力差施加的所需初始阀打开力的单元与单元间可变性降低，以及（4）借助于具有降低的产品废品率的高效、高品质、大批量技术来适应阀的制造，以生产具有一致操作特性的阀。

本发明的发明人已发现如何提供这种阀，这种阀包括现有技术迄今未教导或设想的新颖的有利特征，并且这种阀可以适应具有一个或多个上文所讨论的益处或特征的设计。

技术实现要素：

本发明的发明人已经发现如何提供一种改进的阀，用于允许通过该阀的选择性连通（从一侧到另一侧），以容纳从其通过的液态物质的流。该阀可以与液态物质的包装或容器或流体处理系统（诸如液态物质分配系统）组装在一起，或设置在其内，该容器或流体处理系统在容器或系统的外部和内部之间具有开口，阀可以安装在该开口处。阀也可以用在液态物质容器或系统内，该容器或系统利用探针、套管、导管（例如，供给/排水工具）或通过阀机械地插入的其他接合物品。

根据本发明的一个方面，该阀包括限定第一侧表面和第二侧表面的材料，第一侧表面和第二侧表面在它们之间限定材料的厚度。该材料包括至少两个自密封狭缝，每个狭缝从第一侧表面延伸穿过材料的厚度到第二侧表面。该材料还包括至少一个易碎部分，该易碎部分在所述至少两个狭缝之间侧向延伸至少一部分材料厚度。该材料包括沿着所述至少两个狭缝的面对的可打开部分，其用于限定常闭孔，以最小化通过阀的连通。所述可打开部分初始被所述至少一个易碎部分约束而不能彼此远离地移动到打开状态中从而通过所述阀建立连通。

根据本发明的一个方面，该材料是单一物质的组合物，该组合物限定物质的一体式层。

根据本发明的另一方面，该材料由两层或更多层不同的物质限定。

根据本发明的另一方面，该材料限定柔性头部部分，所述至少两个狭缝在该材料的第一侧表面和第二侧表面之间延伸穿过该头部部分。该材料还限定与头部部分侧向隔开的环形外围附接部分。该材料还限定从头部部分大致侧向延伸到外围附接部分的柔性环形中间部分。

在本发明的一种形式中，头部部分在其中心区域中具有最小头部厚度，并且所述至少一个易碎部分限定易碎部分厚度。头部部分的最小头部厚度是易碎部分厚度的至少四倍。

根据本发明的另一种形式，所述至少一个易碎部分限定易碎部分厚度，该易碎部分厚度基本上等于头部部分在其中心区域中的头部部分的最小头部厚度。

根据本发明的另一方面，头部部分比中间部分显著更厚。

根据本发明的另一方面，头部部分的第一侧表面基本上是凸起的，并且头部的第二侧表面基本上是凹入的。

根据本发明的另一方面，所述至少一个易碎部分限定小于约0.5毫米的易碎部分厚度。

在本发明的又一方面，所述至少一个易碎部分限定易碎部分长度，该长度在大约0.5毫米和1.0毫米之间。

根据本发明的另一方面，头部部分被一体成型成包括所述至少一个易碎部分。

根据本发明的又一方面，所述至少两个狭缝和所述至少一个易碎部分由材料中的至少一个切口限定。

在本发明的另一种形式中，第一侧表面基本上是凸起的，并且所述至少一个易碎部分沿着第一侧表面侧向延伸。

根据本发明的另一种形式，阀的材料是硅树脂。

在本发明的再一种形式中，阀与接合物品结合。当所述物品与所述材料接合时，所述物品相对于阀材料的运动使所述至少一个易碎部分断裂，以使所述至少两个自密封狭缝融合，从而允许可打开部分彼此远离地移动到打开构造中。

在本发明的另一种形式中，所述至少两个自密封狭缝中的一者是中心狭缝，并且所述至少两个自密封狭缝中的另一者是径向延伸的主狭缝，主狭缝通过所述至少一个易碎部分与中心狭缝分开。

根据本发明的又一方面，主狭缝限定径向外端，一对相交的副狭缝从该径向外端侧向向外延伸。

在本发明的再一方面，每一个副狭缝限定终止于易碎外部区域的侧向外端。头部部分在其中心区域中具有最小头部厚度。易碎外部区域限定易碎区域厚度，并且最小头部厚度是易碎区域厚度的至少四倍。

在本发明的另一个方面，每一个副狭缝限定副狭缝长度，并且还限定终止于易碎外部区域的侧向外端。易碎外部区域限定易碎长度，并且易碎长度是副狭缝长度的至少两倍长。

在本发明的又一方面，第一侧表面基本上是凸起的，并且每个易碎外部区域沿着第一侧表面延伸。

在本发明的另一种形式中，当第一侧面和第二侧面受到低于约15,000帕斯卡的压力差时，面对的可打开部分的关闭孔被构造成保持基本上关闭。

在本发明的一种形式中，所述至少一个易碎部分被构造成在第一侧表面和第二侧表面中的一者受到小于约70牛顿的力时断裂。

根据本发明的一个方面，阀包括限定第一侧表面和第二侧表面的材料，所述第一侧表面和第二侧表面在它们之间限定材料的厚度。该材料包括环形外围附接部分和从外围附接部分侧向延伸的柔性环形中间部分。该材料还包括从柔性环形中间部分大致侧向延伸的柔性头部部分。

头部部分包括一对自密封的相交的中心狭缝，每个狭缝横向延伸穿过头部部分。头部部分还包括横向延伸穿过头部部分的四个径向延伸的主狭缝。每一个主狭缝通过易碎部分与所述一对自密封的中心狭缝中的一者分开。

头部部分包括一对相交的副狭缝，每一个副狭缝（i）横向延伸穿过头部部分，以及（ii）从一个主狭缝侧向向外延伸。每一个副狭缝终止于具有减小的厚度的易碎外部区域。

从本发明的以下详细描述、权利要求和附图中，本发明的许多其他优点和特征将变得显而易见。

附图说明

在形成说明书的一部分的附图中，其中，贯穿整个说明书，相同的附图标记用于指定相同的部件，

图1是从上方看的常规的现有技术阀的放大等轴视图，并且图1示出了处于无应力的关闭状态的现有技术阀；

图2是从下方看的图1的现有技术阀的放大等轴视图；

图3是图1的现有技术阀的放大俯视平面图；

图4是沿着图3中的平面4-4截取的图1的现有技术阀的放大横截面图；

图5是沿着图3中的平面5-5截取的图1的现有技术阀的放大横截面图；

图6是沿着图3中的平面5-5截取的图1的现有技术阀的放大等轴横截面图1；

图7是从上方看的根据本发明的阀的第一实施例的放大等轴视图，并且图7示出了处于无应力的关闭状态的阀的第一实施例；

图8是从下方看的图7的阀的第一实施例的放大等轴视图；

图9是图7的阀的第一实施例的放大俯视平面图；

图10是沿着图9中的平面10-10截取的图7的阀的第一实施例的放大横截面图；

图11是沿着图9中的平面11-11截取的图7的阀的第一实施例的放大横截面图；

图11a是图7的阀的第一实施例的一部分的显著放大的局部横截面图，该部分被包围在图11中被指定为“图11a”的圆中；

图12是沿着图9中的平面11-11截取的图7的阀的第一实施例的放大等轴横截面图；

图13是沿着图9中的平面13-13截取的图7的阀的第一实施例的放大横截面图；

图13a是图7的阀的第一实施例的一部分的显著放大的局部横截面图，该部分被包围在图13中被指定为“图13a”的圆中；

图14是图7的阀的第一实施例连同探针的放大横截面图，并且图14示出了在初始打开之前处于无应力的关闭状态的阀；

图15是类似于图14的放大横截面图，然而，图15示出了处于打开状态下的阀，由此探针和阀之间的相对运动已经推动探针穿过阀，并已经使阀材料的易碎部分破裂；

图16是根据本发明的阀的第二实施例的放大仰视平面图，并且图16示出了处于无应力的关闭状态的阀的第二实施例；

图17是沿着图16中的平面17-17截取的图16的阀的第二实施例的放大横截面图；

图17a是图16的阀的第二实施例的一部分的显著放大的局部横截面图，该部分被包围在图17中指定为“图17a”的圆中；

图18是沿着图16中的平面17-17截取的图16的阀的第二实施例的放大等轴横截面图；以及

图19是根据本发明的阀的第三实施例的一部分的显著放大的局部横截面图。

具体实施方式

虽然本发明的阀可以有许多不同形式的实施例，但是本说明书和附图仅公开了一些特定形式作为本发明的示例。然而，本发明并不意图受限于如此描述的实施例。

为了易于描述，参考附图，以大致水平的取向描述本发明的阀，当阀安装在与探针一起使用的液态物质容器或系统上时，阀可以具有该水平取向，其中，探针可以从下方接合和接触阀，并且延伸穿过阀并在阀上方延伸。术语“轴向”、“径向”和“侧向”在本文中相对于轴线99（图10、11、11a、17和17a）使用，轴线99大致由阀的中心限定。如本文所采用的，短语“轴向向外”指的是图中相对于容器（未示出）的内部沿着轴线99向下的方向，阀可以安装在该容器上。短语“轴向向内”指的是图中相对于容器（未示出）的内部沿着轴线99向上的方向，阀可以安装在该容器上。如本文所采用的，短语“径向向内”指的是垂直于轴线99并朝向轴线99移动的方向。短语“径向向外”指的是垂直于轴线99并远离轴线99移动的方向。短语“侧向向外”指的是远离轴线99且还在垂直于轴线99的平面内的方向。然而，应当理解，本发明可以以不同于所示取向的取向制造、储存、运输、使用或销售。

本发明的阀适合与具有各种设计的各种常规或特殊的液态物质容器或系统（例如，液态物质处理或加工系统、分配系统等）一起使用，尽管没有图示或描述其细节，但是这对于本领域技术人员和理解这种系统的人来说将是明显的。

图示了可以与液态物质容器（未图示）的探针配合使用的一个本发明的阀的图示出了本领域技术人员已知并将认识到的探针的一些常规机械或结构特征。对这种特征的详细描述对于理解本发明不是必需的，且因此在本文中仅在便于理解本发明的新颖方面所必需的程度上呈现。

图7-15图示了根据本发明的阀100的第一实施例。阀100用于选择性地允许通过阀100从阀的一侧到另一侧的连通（例如，流入或流出液态物质容器或处理或分配系统、导管或包装），并且阀100通常将与这种容器或系统的内部连通。阀100尤其适于安装在用于采用探针102（图14和15）的液态物质分配系统（未示出）的容器上，探针102选择性地接合阀100并且至少部分地延伸穿过阀100，并经由探针102和阀100之间的相对运动进入这种系统中。

例如，液态物质容器可以是柔性袋或刚性瓶。阀100也可以安装在贮存器、液态物质加工系统或液态物质分配系统上，其包含处于周边大气压力或高于周边大气压力的液态物质（包括其中压力由系统内液态物质的静态压头产生和/或其中系统在其中产生或以其他方式形成加压液态物质的系统）。

阀100的第一图示实施例是柔性的、有弹性的、压力可打开的、自关闭的并且是狭缝型的。美国专利号8,678,249和专利号5,839,614公开了大致相关种类的狭缝式阀的形式。对那些专利的描述通过引用并入本文，其程度与此相关且不矛盾。

阀100适合与液态物质一起使用，诸如液体和气体，尤其包括饮料、食品、洗液和乳霜。阀100优选由柔性、易弯曲、弹性和有弹性的材料成型为一体式结构（即一件式结构）。其可以包括弹性体，诸如合成的热固性聚合物，包括硅树脂橡胶，诸如美国dowcorning公司以商品名d.c.99-595和rbl-9595-40在美国销售的硅树脂橡胶。另一种合适的硅树脂橡胶材料由瓦克（wacker）硅树脂公司以商品名wacker3003-40在美国销售。

阀100也可以由其他热固性材料或由其他弹性体材料成型而成，或者由热塑性聚合物或热塑性弹性体成型而成，包括基于诸如热塑性丙烯、乙烯、氨基甲酸乙酯和苯乙烯等材料的那些材料，包括它们的卤化对应物。例如，可以采用的特定非硅树脂材料是三元乙丙单体橡胶（“epdm”），诸如由goldkey加工公司以品级命名zl118在美国销售的橡胶，其办事处位于美国俄亥俄州middlefield市madison路14910号，邮编44062。可以采用的另一种非硅树脂材料是丁腈橡胶，诸如由graphicartsrubber以品级命名gk0445081-2在美国销售的丁腈橡胶，其办事处位于美国俄亥俄州cuyahogafalls市ascotprakway101号，邮编44223。期望在许多应用中材料基本上是惰性的，以避免与同阀100接触的液态物质反应或掺杂。

虽然阀100被示为由限定材料物质的一体式层的单一物质形成，但是应当了解，对于一些应用，阀100可以由通过两层或更多层不同物质限定的材料形成。例如，阀100材料的一层可由硅树脂橡胶形成，并且阀100材料的一个或多个其他层可由一种或多种不同物质的涂层或叠层形成。

阀100具有初始“关闭”、未致动、基本无应力的静止位置或状态（如图7-14最佳所示）。当阀100被与阀100材料接触的足够刚性的物品接合时，阀100可以被推动到“打开”位置或状态（如图15所示）。替代地，当足够高的压力差作用在阀100的相对侧上时，阀100可以被推动到“打开”位置或状态。

参考图10和11，阀100的材料具有第一侧表面114和第二侧表面116。在一些应用中，第一侧表面114可以面向液态物质容器的内部，并且第二侧表面116可以面向外部周边环境。然而，在其他应用中，第二侧表面116可以面向液态物质容器的内部，且第一侧表面114可以面向外部周边环境。在还有其他应用中，阀100可以完全包含在用于加工、分配或处理液态物质的导管或系统内。

仍然参考图10，阀100具有外围附接部分或安装凸缘120。外围部分120可以具有任何合适的构造，用于安装到、附接到、连接到容器或系统上或容器或系统中，或者以其他方式容纳、安装在容器或系统上或者容器或系统中。通常，这可以通过固持结构或环（未图示）来实现，该固持结构或环可以与其中可以安装阀100的容器（未图示）上的特征配合。

图10中所示的外围附接部分120的特定构造的特征可以在于，当在通过中心轴线99的竖直横截面中观察时，其大致为修改过的燕尾形构造。外围附接部分120包括第一截头圆锥形表面121和第二截头圆锥形表面122，用于被夹持在容器或系统（未图示）的配合特征之间，以用于将阀100固持或保持在适当位置。优选地，外围附接部分120被稍微有弹性地压缩，以便在外围附接部分120被压缩接合在容器或系统内时适应安全的、抗泄漏的密封的形成。

通过对容器或系统的适当修改，其他形状可以用于外围附接部分120。在美国专利号5,409,144中图示了可以在阀100上采用的一些其他形状的凸缘横截面。在一些应用中，可能期望构造用于借助于粘合剂、热粘合或其他合适的方式附接到容器或系统的外围附接部分120。

如图10所示，将外围附接部分120连接到头部部分125的大致环形的中间部分或套筒124大致径向向内朝向中心轴线99且远离外围附接部分120延伸。头部部分125是柔性且有弹性的。当阀100处于如图7-14所示的关闭位置或状态时，中间部分124具有管状构造以定位头部部分125，使得头部部分125的一部分轴向向内（例如，朝向容器或系统的内部）突出超过外围附接部分120。

阀100的中间部分124优选地被构造成与特别的液态物质供应系统或容器以及特定类型的液态物质结合使用，以便实现期望的流动特性。例如，液态物质的粘度和密度是要考虑的因素。阀材料的刚度和硬度以及头部部分125和中间部分124两者的尺寸和厚度是要考虑的附加因素。

如从图9中可以看到，阀100的头部部分125在平面图中具有大致圆形的构造。外围附接部分120、中间部分124和头部部分125相对于中心轴线99（在图10中可见）以大致圆形的构造和同心的关系定向。当阀100打开时，液态物质可以通过阀100在大致沿着轴线99的排出流动方向上被分配（即，排出），如将在下文中详细讨论的。接合物品（诸如图14和15所示的探针102）也可以用于接合和打开阀100，并且便于液态物质通过阀100的连通。

现在参考图10，阀100是柔性的，并且在（1）关闭的静止位置或状态（如图7-14所示关闭）和（2）打开位置或状态（图15）之间改变构造。当阀100处于关闭状态且在图10中沿着穿过轴线99的竖直横截面观察时，阀100的第一侧表面114具有大致凸起的构造。当阀100处于关闭状态时，头部部分125的第一侧表面114具有围绕轴线99侧向向外延伸的平面且圆形的中心区域123（图7和10）。另外，在第一侧表面114上，头部部分125的环形侧向向外区域127（图7和10）位于部分球形的轨迹上，当沿着包含轴线99的平面观察时，该轨迹还限定了纵向横截面中的圆弧。

参考图10，当阀100处于关闭状态并且在图10中沿着包含轴线99的竖直横截面观察时，第二侧表面116具有部分球形和凹入的构造。头部部分125在第二侧表面116上的圆弧半径小于（少于）头部部分125在第一侧表面114上的环形区域127的圆弧半径。

当在横截面中观察头部部分125时，如图10所示，头部部分125比阀100的中间部分124显著更厚。另外，头部部分125在其径向外部部分处较厚，并且在其径向内部部分处较薄。这种构造有助于提供阀100的期望的打开动作和关闭动作。

虽然阀100的第一图示实施例具有不同的头部部分125、中间连接部分124和外围附接部分120，但是应当理解，在本发明的一个广泛方面，阀100不需要受限于这种结构。例如，在一个应用中，阀100可以由被夹持或固执在容器或系统内的平面隔膜或材料片形成。对于一些应用，外围附接部分120（如果提供的话）可以是附接到阀100的其余部分的刚性构件（例如，热塑性环或固持器）。另外，中间连接部分124（如果提供的话）可以仅仅是阀100的柔性部分，并且在一些应用中不一定是有弹性的。在又一应用中，阀100可以是鸭嘴型阀。

参考图9，头部部分125具有一对自密封的相交的中心狭缝126，每个狭缝横向延伸并完全穿过头部部分125。中心狭缝126大致从头部部分125的中心辐射。头部部分125还具有四个径向延伸的主狭缝130，每个主狭缝横向延伸并完全穿过头部部分125。每一个主狭缝130与一个中心狭缝126径向隔开或分开。四个主狭缝130中的每一者都包括从主狭缝130的径向外端或终止点侧向向外分支的一对副狭缝140。每个副狭缝140完全并横向延伸穿过阀头部分125。阀头部分125具有总共八个副狭缝140。头部部分125内的狭缝126、130、140的布置结构形成修改过的雪花图案。

仍然参考图9，两个中心狭缝126、四个主狭缝130和八个副狭缝140在阀头部分125中限定可打开的瓣片、段、部分或瓣部，以限定常闭的孔。每个瓣部具有由狭缝126、130、140限定的多个横向面，并且当阀孔关闭时，每个横向面密封抵靠相邻瓣部的面对的横向面。美国专利号8,628,056中公开了这种可打开部分的变型和形式。对该专利的描述通过引用并入本文，其程度与此相关且不矛盾。

如图9中最佳所示，阀100的头部部分125具有四个变薄的区域、穿孔、连接腹板或易碎部分150，其中每一者在一个中心狭缝126和一个主狭缝130之间延伸。阀100的可打开部分可以说被易碎部分150约束或阻止而不能彼此远离地移动到打开状态（用于建立通过阀100的连通）中。相对于可打开部分使用的术语“约束”意味着，当阀100受到不超过预定设计值的打开力或打开压力差时，易碎部分150基本上防止它们允许任何流动，或者防止它们允许至少任何大于预定泄漏量的流动。与常规的狭缝式阀（如阀20）相比，易碎部分150还可以说改进了阀100的整体密封性。

如将在下文中更详细讨论的，易碎部分10被设计和布置成：在阀100受到预定的力抑或压力时，以将四个主狭缝130中的每一者与最近的中心狭缝126连接的方式断裂、破裂或撕裂，以允许阀孔可打开部分（即瓣部）移动到打开位置或状态中。

现在参考图11a，每个易碎部分150在一个中心狭缝126和一个主狭缝130之间具有径向方向上的长度l1。每个易碎部分150的长度l1优选地在大约0.5毫米和1.0毫米之间。在阀100的第一图示实施例中，每个易碎部分150的长度l1约为0.76毫米。

仍然参考图11a，每个易碎部分150进一步限定在大致平行于中心轴线99的方向上的厚度t1。每个易碎部分150的厚度t1小于约0.5毫米，并且优选地小于大致沿着中心轴线99测量的阀头125的中心的最小厚度t2的约25%。在一个目前优选的应用中，每个易碎部分150的厚度t1约为0.33毫米，该厚度小于阀头125中心沿中心轴线99的最小厚度t2的约20%。

现在参考图13，每个副狭缝140具有侧向外端（离中心轴线99最远的一端），该侧向外端终止于易碎外部区域160处，与阀头部分125的相邻区域相比，该外部区域具有减小的厚度。每个副狭缝140的长度l2优选地在约0.5毫米和1.0毫米之间。在一个目前优选的应用中，每个副狭缝140的长度l2约为0.76毫米。每个易碎外部区域160的长度l3优选地在约0.5毫米和3.0毫米之间。在一个目前优选的应用中，每个易碎外部区域160的长度l3约为2.0毫米。

现在参考图13a，每个易碎外部区域160还在大致平行于中心轴线99的方向上限定厚度t3。每个易碎外部区域160的厚度t3优选地小于约0.5毫米，并且在一个目前优选的应用中，每个易碎外部区域160的厚度t3为约0.33毫米。优选地，阀头部分125的最小头部厚度t2是易碎区域厚度t3的至少四倍。

在阀100的第一图示实施例中，阀100被注射成型，并且狭缝126、130、140随后通过合适的特殊或常规技术被切割或冲压到头部部分125中。易碎部分150和易碎外部区域160通过仅部分地切入阀头部分125的厚度中而形成。替代地，阀100可以被成型成限定狭缝126、130、140、易碎部分150和易碎外部区域160。在第一图示实施例中，易碎部分150和易碎外部区域160两者都沿着阀100的第一侧表面114延伸。然而，应当了解，在其他应用中，易碎部分150和/或易碎外部区域160可以设置在侧表面114和116中的一者或两者上，并沿着侧表面114和116中的一者或两者延伸。在又一其他应用中，易碎部分150和/或易碎外部区域160可以在阀头125的中部部分或内部部分的阀100的可打开部分之间延伸——在与两个侧表面114和116隔开的一个或多个位置处。

阀100可以许多方式打开。例如，当可打开部分偏转以容纳探针102的穿透时，探针102（图14和15）可以被推靠在头部部分125的任一侧上并穿过头部部分125。当阀100受到足够的压力差时（即，头部部分125的一侧114、116上的压力比头部部分125的另一侧114、116上的压力更低时），阀100也可以打开。

发明人已经发现，提供在阀100中的分开的狭缝之间延伸的一个或多个易碎部分150可以改进其中安装有阀100的容器或其他系统的可运输性和/或储存特性。特别地，改进的阀100可以消除或至少减少或最小化在其中安装有阀100的液态物质容器或系统的运输、储存、加热或过压期间的不期望的、过早的阀打开事件或的其他进入或流出泄漏事件。

在阀100的第一图示实施例中，阀100被设计成在第一侧表面114和第二侧表面116受到低于约15，000帕斯卡的压力差时保持基本关闭。

在一些应用中，可能期望将阀100修改为在甚至更大的压力差下保持关闭，诸如当（i）阀以与图示的取向不同的取向安装在包装中时，（ii）其中安装有阀的包装受到更长时间或更高温度的巴氏杀菌过程，或者（iii）其中安装有阀的包装在运送期间中很可能经受更大的冲击和撞击等。

在再一其他应用中，诸如当用于初始打开阀的探针102具有有限的可用的驱动力时，或者当阀100被设计成仅通过小的压力差打开时（诸如当包装是针对患有关节炎的用户设计时的情况）等，可能期望修改阀100，使得其在受到显著更低的压力差时打开。

本发明人还已发现，提供从阀100中的副狭缝140的外端延伸的一个或多个易碎外部区域160可以进一步改进其中安装有阀100的容器或其他系统的可运输性和/或储存特性。特别地，具有易碎外部区域160的改进的阀100可以约束阀的可打开部分，以消除或至少减少或最小化在其中安装有阀100的液态物质容器或系统的运输、储存、加热、过压期间潜在的不期望的、过早的阀打开事件或其他进入或流出泄漏事件。

本发明人还已发现，当与其它类型的阀（诸如在一个或两个侧表面上的狭缝上具有涂层的阀）相比时，本文公开的具有易碎部分150和/或易碎外部区域160的阀100可以更便宜或更容易地制造。发明人已经发现，使用振动装置（例如，超声刀片或压力机）来切割或以其他方式形成初始仅部分穿过阀材料一些部分延伸的狭缝可能具有显著的优点。据信，这种振动装置可以允许有弹性的阀材料在切割过程期间回弹，以在上述期望的范围内更精确或更准确地形成易碎部分150和/或易碎外部区域160。这种技术可以具有以下优点：（1）更容易地提供在阀材料中的部分的非贯穿狭缝的深度上具有可接受的可变性的阀；和/或（2）提供具有可接受的初始力要求的阀，所述初始力用于初始打开阀以使阀的其余未切割的或易碎的材料断裂（在一些应用中，可能期望阀100以相对低的初始力打开，而在其他应用中，可能期望阀100以相对高的初始力打开）。

参考图14和15，阀100被示为具有相关联的中空探针102。阀100被示为布置在探针102的一侧上，其中，未图示将固持或夹持阀100的外围安装部分120的液态物质容器的结构。在图14中，在阀100初始运动到打开位置或状态期间被破裂之前，易碎部分150和易碎外部区域160（它们被旋转到视图平面之外）是完整的。探针102具有用于邻接和接触阀100的远端170，并且具有近端174，在探针102被推动通过阀100以与容器中的液态物质连通之后，液态物质可以从近端174分配出容器。探针102是中空的，并且具有限定用于容纳液态物质的流通过探针102的贯穿通道180的内表面178。探针102具有位于远端170附近的端口或孔口182，用于在阀100已经被初始打开之后将液态物质引导到贯穿通道180中。

尽管易碎部分150和易碎外部区域160分别在图9和13中可见，但它们在图15中不可见，图15具有不同的视图平面。应当理解，易碎部分150和易碎外部区域160在图15中已经在阀100的初始打开时破裂，如接下来将讨论的。探针102的远端170初始接触阀100的第二侧表面116。探针102在轴向向内的方向上被推靠在阀100的头部部分125上，使得头部部分125轴向向内扩张（在图15中向上）。头部部分125的运动以预定的力使易碎部分150破裂，以将中心狭缝126与主狭缝130连接（在图15中不可见）。应当理解，易碎部分150的破裂或撕裂可能不会在每个中心狭缝126的径向外端和最近的主狭缝130之间的径向方向上完美地发生，并且易碎部分150的一些残余物可能均匀或不均匀地分布在可打开部分的一个或两个横向面上。当裂缝在每个中心狭缝126和最近的主狭缝130的端部之间扩展时，易碎部分150的残余物可能具有锯齿状的z字形外观。

在易碎部分150破裂随后，阀头部分125继续轴向向内扩张，使得可打开部分打开以形成至少部分打开的孔。易碎外部区域160（图13）的破裂或撕裂在每个副狭缝140的侧向外端（图12和13）处开始。然而，应当理解，外部区域160可以被设计成在探针102通过阀头部分125的初始运动的同时、之前或之后撕裂。随着易碎部分150和易碎外部区域160两者都破裂，阀100的可打开部分自由地进一步远离彼此移动，以允许探针102的整个宽度移动通过阀100中的完全打开的孔。

如图15所示，探针102已经移动通过打开的阀100足够远，使得端口182位于阀100的轴向内侧，由此液态物质可以流到远端170和/或端口182中，向下通过通道180，并流出探针近端174（或者，在替代过程中，液态物质可以流入探针近端174中并通过探针远端170流出）。

本发明人已经发现，可能是有利的是，提供一种具有改进的密封性质并具有力要求以初始打开阀100并使易碎部分150和易碎外部区域160破裂的阀100，该力要求在与常规阀（诸如常规阀20）相比时没有显著增加。例如，如果中空探针102具有约12.7毫米的直径并且接触常规阀20的第二侧24，则平均打开力可以是约为35牛顿。已经发现，具有改进的密封性质的阀100在不大于约70牛顿、且更优选不大于约37牛顿的力下从与相同的中空探针102的接触打开。

应当理解，尽管图15示出了响应于适当尺寸的探针102的机械力而打开的阀100，但是对于一些应用，可能不需要探针102。例如，阀100可以安装或布置在液态物质容器的开口上，并且头部部分125可以受到足够的压力差以使易碎部分150和易碎外部区域160破裂，并且打开阀100以允许液态物质从其流过。

在图16-18中图示了根据本发明的阀200的第二实施例。阀200的第二图示实施例可以由相同的一种或多种材料物质形成，这些材料物质在上面关于阀100的第一图示实施例进行了详细讨论。如下文将详细讨论的，阀200的第二图示实施例大致以与阀100的第一图示实施例相同的方式起作用，因为阀200的一些部分被设计成在作用在阀200上或阀200两侧的预定力或压力差以下初始地约束阀100的打开，但是这些部分被设计成在阀200受到预定力或压力差时破裂。

如在图17中可以看到的，阀200的第二图示实施例具有第一侧表面214、第二侧表面216和用于安装到容器或系统的外围附接部分220。大致环形的中间部分222朝向中心轴线99大致径向向内且远离外围附接部分220延伸。中间部分222将外围附接部分220连接到头部部分225。

参考图16，头部部分225具有由一对自密封的相交的中心狭缝226限定的常闭孔，狭缝226完全延伸穿过头部。中心狭缝226从头部部分225的中心侧向或径向辐射。头部部分225还具有四个径向延伸的主狭缝230，每一个主狭缝230与一个中心狭缝226隔开或分开。主狭缝230也完全延伸穿过阀头部分225。四个主狭缝230中的每一者都具有从其侧向向外分支的一对副狭缝240。每个副狭缝240完全延伸穿过阀头部分225。阀头部分225具有总共八个副狭缝240。阀头部分225内的狭缝226、230、240也形成修改过的雪花图案。

如图17和17a最佳所示，阀100的头部部分225具有在两个中心狭缝226中的一者和四个主狭缝230中最近的一者之间径向延伸的易碎部分250。如将在下文中更详细讨论的，易碎部分250约束阀200，以最小化或防止液态物质在作用在阀200上或阀200两侧的预定力或压力差以下通过阀200进入或流出。易碎部分250被设计和布置成以将中心狭缝226的每个径向外端与四个主狭缝230中的一者连接的方式断裂、破裂、撕裂，以在阀200受到预定的力或压力时允许阀200移动到打开位置中。

如图17a最佳所示，阀200的第二图示实施例的易碎部分250在构造上不同于阀100的第一图示实施例的易碎部分150。尽管阀100的第一图示实施例的易碎部分150在与阀头125的相邻部分相比时具有显著减小的厚度，但是阀200的第二图示实施例的易碎部分250在与阀头225的相邻部分相比时具有基本相同的厚度。

仍然参考图17a，阀200的每个易碎部分250在大致平行于中心轴线99的方向上限定第一侧214和第二侧216之间的最小厚度t4。每个易碎部分250的最小厚度t4约等于阀头部分225在阀头部分225中心处的最小厚度。在一个目前优选的构造中，易碎部分250的厚度t4约为1.7毫米。

每个易碎部分250在两个中心狭缝226中的一者和四个主狭缝230中的一者之间具有径向方向上的长度l4。在阀200的第二图示实施例中，每个易碎部分250的长度l4约为0.76毫米。每个易碎部分250的长度l4可以根据阀200的应用来选择，诸如（i）阀头部分225预期将在运送、处理、加热期间经受的压力，或者（ii）探针102的尺寸和推动能力。

应理解，由于阀200的第二实施例的每个易碎部分250的最小厚度t4增加，所以当与阀100的第一实施例的每个易碎部分150的厚度t1相比时，每个易碎部分250的长度l4可以显著减小（远低于0.76毫米），以便减小初始打开阀200所需的打开力或压力差。在一些应用中，每个易碎部分250的长度l4可以接近零，从而在中心狭缝226和主狭缝230之间仅留下薄的竖直材料带。

阀200的第二图示实施例优选地由注射成型为一体式材料层的材料形成，由此狭缝226、230、240随后通过合适的特殊或常规技术被切割或冲压到头部部分225中。易碎部分250通过完全切割穿过阀头部分225的厚度以形成以特定长度l4分开的狭缝226和230而形成。替代地，阀200可以被成型成限定狭缝226、230、236、易碎部分250。

发明人已经发现，提供具有在阀200中的分开的狭缝之间延伸的易碎部分250的阀200可以改进其中安装有阀200的容器或其他系统的可运输性和/或储存特性。特别地，改进的阀200可以消除或至少减少或最小化在其中安装有阀200的液态物质容器或系统的运输、储存、加热、过压期间的潜在的不期望的、过早的阀打开事件或其他进入或流出泄漏事件。

本发明人已经发现，与本发明的阀的其它实施例（诸如上述阀100的第一图示实施例）相比，提供最小厚度t4约等于阀头部分225的最小厚度的易碎部分250的阀200可以更容易或更成本有效地制造。

在本发明的一个广泛的方面，本发明的阀只需要任何形状或长度的两个狭缝，这两个狭缝通过任何形状、厚度或长度的单个易碎部分分开，以便初始地约束阀而使其不能打开，直到受到预定的压力差或打开力。

在本发明的另一个广泛的方面，本发明的阀只需要具有任何形状或长度的一个狭缝，该狭缝终止于任何形状、厚度或长度的单个易碎区域，以便初始地约束阀而使其不能打开，直到受到预定的压力差或打开力。

在图19中图示了根据本发明的阀300的第三实施例。如下文将详细讨论的，阀300的第三图示实施例大致以与阀100的第一图示实施例相同的方式起作用，因为阀300的一些部分被设计成在作用在阀300上或阀300两侧的预定力或压力差以下初始地约束阀300的打开。

参考图19，与阀100的第一图示实施例不同，阀100由单一物质的材料形成，所述单一物质限定一体式物质层，阀300的第三图示实施例由通过多层不同物质（第一物质的第一层320和第二物质的第二层330）限定的材料310形成。自密封狭缝340延伸穿过阀300的层320和330两者，以形成由阀沿着狭缝340的可打开部分限定的常闭孔。孔的可打开部分由一个或多个易碎部分350初始约束而不能打开，易碎部分350以与上面分别关于阀100和200的第一和第二实施例讨论的易碎部分150、250相同的方式起作用。应当了解，在一些应用中，可以使用多于两层的不同物质。构成层320和330的物质可以与上面关于阀100讨论的那些物质相同。根据应用，可以使用其他合适的物质。

应当了解，尽管本文已经阐述了关于部件构造和布置结构可以如何影响本发明的阀的操作的各种理论和解释，但是并非意图受这些理论和解释的约束。此外，意图是落入所附权利要求范围内的所有结构不会仅仅因为这种阀的操作可能不被本文呈现的解释和理论所考虑而以其他方式被排除在权利要求的范围之外。

在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对本发明的各种修改和变更对于本领域技术人员来说将变得明显。说明性实施例和示例仅作为示例提供，并且不意图限制本发明的范围。