用于压力容器的阀杯的制作方法

本发明涉及一种用于压力容器的阀杯以及由这种阀杯构成的阀门。

背景技术：

1、阀杯通常用于压力容器，特别是气溶胶发生器。阀体附接在杯上形成内室，内室中具有弹簧、密封件、以及两者之间的至少一部分封闭器。弹簧推动封闭器抵住密封件，从而关闭阀门。

技术实现思路

1、阀杯通常通过扩口附接到容器的颈部，扩口是涉及使用心轴或液压使阀杯扩张从而导致阀杯塑性变形的附接方法。这种变形允许杯获得与容器颈部的内部形状基本匹配的形状，从而附接到所述颈部。发明人意识到，扩张过程中的塑性变形难以控制，并且变形并不总是发生在颈部的直接附近，还发生在阀杯的其他部分。这导致容器内压力的机械阻力损失，并且阀体和阀杯之间的焊缝存在破裂危险。

2、某些实施方式的目的是设计一种阀杯，当其例如通过扩口附接到压力容器时，可以更好地控制塑性变形，特别是保护杯的中心部，更特别地保护阀体与阀杯之间的附接。

3、根据本发明的第一方面，提出了一种用于压力容器的阀杯，其具有外表面和朝向容器内部的内表面。该阀杯设置有：外围可变形附接区域，其被配置为将阀杯附接到容器上；中心开口，其被配置为允许产品出口棒通过；以及底壁，其环绕中心开口并包括外围下行部和中心部。底壁包括设置有保护区域的中心部，保护区域被配置为当杯的可变形附接区域变形以将杯附接到容器上时限制中心部的变形。

4、通过这种方式，当阀杯例如通过在其颈部处扩口而附接到容器时，保护区域使得可以限制中心部的变形，而可变形附接区域与颈部的形状基本匹配。由于存在保护区域，中心部不需要特别具有抗性，因为将阀杯附接到容器时经受的力较小。

5、此外，即便在将杯附接到容器时和/或对容器进行加压时中心部轻微变形，底壁的不同部分之间的角度仍保持基本一致。特别地，外围下行部的负角度保持基本一致，从而限制了容器内机械抗压性的损失。事实上，在传统阀杯中，由于阀杯的变形，该角度可能绝对值减小、接近于零、甚至变为正值，从而导致容器内压力的机械阻力损失。

6、根据优选的实施方式，中心部设置有由保护区域环绕的平面壁，平面壁包括中心开口并且被配置为在内表面上接收阀体。

7、换言之，阀杯的内表面可用于将阀体附接到阀杯，特别是通过将阀体粘接或焊接到阀杯的中心部的平面壁。焊接可以通过任何适当的方法进行，特别地通过超声波焊接或旋转焊接。因此，通过限制中心部的变形，保护区域保护了阀体与阀杯之间的附接，从而防止阀体从阀杯脱离。

8、根据优选的实施方式，可变形附接区域包括可变形下行壁(优选具有大体竖直的斜度)和承载边缘。

9、可变形下行壁可以是大致圆柱形的，或者是略微截头圆锥形的。可变形下行壁一方面通过帮助加深由阀杯限定的空腔，使得中心开口保持远离可变形附接区域的端部，另一方面使得阀杯附接到容器的颈部，特别是在扩口的情况下。可变形附接区域允许将阀杯置于容器的颈部上。杯的外径可以大于颈部的直径，从而杯不会落入容器中。在扩口杯情况下，容器的颈部通常是卷起的(rolled)，并且可变形附接区域环绕颈部的内部。在这种情况下，可变形附接区域通过包裹颈部的内部而基本匹配颈部的形状。

10、根据优选的实施方式，保护区域包括从外围下行部伸出的上行壁和/或下行壁。当上行壁和/或下行壁对应于上行壁时，上行壁可以被配置为环绕阀体的附接冠。

11、上行壁和/或下行壁可以是大致圆柱形的，或者是略微截头圆锥形的。一方面，上行壁和/或下行壁允许隔离可变形附接区域的中心部，另一方面，它充当将阀体定位在中心的定心装置，特别是在将阀体的冠部附接到中心部的平面壁的内表面上时。因此，上行壁和/或下行壁使得可以通过限制中心部的变形(特别是中心部的平面壁的变形)来保护阀体的冠部与阀杯之间的附接，并因此能够防止阀体从阀杯脱离。

12、根据优选的实施方式，底壁包括外围下行部与上行壁和/或下行壁之间的弯部。

13、该弯部允许外围下行部与中心部之间不连续地连接，并且由于将杯附接到容器上的过程中中心部的变形有限，中心部因而得到保护，并且在将杯附接到容器上之前和之后外围下行部的负角度也维持在基本恒定的值。

14、根据一示例性实施方式，上行壁和/或下行壁为上行壁，并且外围下行部与上行壁之间的角度小于90°，优选介于50°至85°之间，更优选介于60°至80°之间。

15、根据另一示例性实施方式，上行壁和/或下行壁为下行壁，并且外围下行部与下行壁之间的角度大于90°，优选介于95°至140°之间，更优选介于100°至120°之间。

16、因此，无论上述两个示例性实施方式中提及的壁是上行壁还是下行壁，所述壁使得可以隔离可变形附接区域的中心部，并因此能够通过限制中心部的变形来保护阀体的冠部与阀杯之间的附接。

17、根据优选的实施方式，底壁包括翻起的边缘，起形成环绕中心开口的卷边。当该上行壁和/或下行壁为截头圆锥形时，环绕中心开口的底壁边缘可以与上行壁和/或下行壁连续，或者，如果底壁包括平面壁，边缘可以与所述平面壁连续。

18、将环绕中心开口的底壁边缘翻起可能有助于防止中心开口处的杯边界与例如压力容器中包含的产品的剩余物(可能落入杯中)接触。为此，可以采取措施来将环绕中心开口的底壁的边缘优选在杯的外表面的方向上翻起，以形成卷边。因此，环绕中心开口的杯的边界位于与底壁具有一定距离处，优选底壁上方。

19、根据一示例性实施方式，边缘在杯的外表面的方向上第一次翻起，在杯的内表面的方向上第二次翻起。

20、通过这种方式，消除了将产品出口棒焊接到翻起来的边缘而产生的任何错误，因为出口棒与杯的外表面接触，而不是与杯的内表面接触。此外，在金属外表面的情况下，由于存在围绕中心开口的环形阀密封件，避免了翻起来的边缘的腐蚀，从而延长了杯的使用寿命并确保了杯与阀体之间的密封性。

21、根据中心部设置有如上所述的平面壁的示例性实施方式，边缘相对于平面壁形成介于70°至110°之间、优选介于80°至100°之间的角度。

22、根据一示例性实施方式，外围下行部包括凹形外表面。

23、外围下行部的形状可以是这样的：其内表面为凸形，因此其外表面为凹形。通过这种方式，杯更好地抵抗容器内的压力。此外，在杯包含聚合物材料或完全由聚合物材料制成的情况下，可以在杯的至少一个表面、优选外表面上设置竖直增强肋和径向增强肋以增强阀杯。

24、根据一示例性实施方式，凹形外表面具有介于4mm至20mm之间、优选介于5mm至15mm之间的曲率半径。

25、根据另一示例性实施方式，外围下行部包括平面截头圆锥形的外表面。

26、截头圆锥形部分的倾斜度一方面允许保持中心开口远离可变形附接区域，另一方面允许杯抵抗容器内的压力。截头圆锥形部分的倾斜度可以根据所述压力和将中心开口与可变形附接区域分开所需的距离来选择，换言之，根据杯腔的深度来选择。

27、根据又一示例性实施方式，外围下行部包括具有凹形外表面的第一部分和具有平面截头圆锥形外表面的第二部分。

28、根据优选的实施方式，可变形附接区域的高度是外围下行部的高度的至少三倍。

29、根据优选的实施方式，外围下行部的高度大于上行壁和/或下行壁的高度。高度是平行于阀杯中心线测量的。

30、根据如上所述的中心部设置有平面壁并且如上所述的保护区域包括上行壁和/或下行壁的示例性实施方式，平面壁相对于上行壁和/或下行壁形成介于70°至110°之间、优选介于80°至100°之间的角度。

31、根据优选的实施方式，可变形附接区域的端部是大致水平的。

32、换言之，可变形附接区域(特别是承载边缘)在到达其顶部之后不会以外裙部的形式再次下降。这通过消除了通常用于包围超出颈部顶部以外的容器颈部的环形空腔而节省了材料。

33、根据优选的实施方式，可变形附接区域包括截头圆锥形部分。

34、该截头圆锥形部分具有便于将杯附接到压力容器的颈部上的特别优点。

35、根据本发明的第二方面，提出了一种阀门，包括：根据任一上述实施方式的阀杯；和带有产品出口棒的阀体，阀体附接到阀杯的内表面，其中该棒穿过阀杯的中心开口。

36、根据优选的实施方式，阀体焊接或粘接到底壁中心部的内表面上。

37、在保护区域环绕阀体的附接冠的情况下，附接冠的环形边界(上表面)优选设置有至少一层额外厚度的材料，其完全围绕冠部并在将阀体超声焊接到杯上时充当能量导向器。通过这种方式，保护区域保护了阀体与阀杯之间的附接，从而防止阀体从阀杯脱离。

38、根据优选的实施方式，阀体包括弹簧、封闭器和阀密封件。

39、弹簧推动封闭器抵靠密封件，从而关闭阀门。因此，通过压在杯的内表面上的阀密封件确保了杯与阀体之间的密封性，从而形成围绕中心开口的环形密封。因此，附接冠与杯之间的界面处的焊缝不需要是防水的。它仅须抵抗弹簧作用使阀体保持抵靠在杯上，并确保阀密封件对杯的内表面的良好密封。因此，焊缝可能不连续。

40、根据本发明的第三方面，提出了一种用于压力容器的阀杯，其具有外表面和朝向容器内部的内表面。该阀杯设置有：外围可变形附接区域，其被配置为将阀杯附接到容器上；中心开口，其被配置为允许产品出口棒通过；以及底壁，其环绕中心开口并包括外围下行部和中心部。中心部包括从外围下行部伸出的上行壁和/或下行壁。

41、在一个优选的实施方式中，当上行壁和/或下行壁对应于上行壁时，上行壁被配置为环绕阀体的附接冠。

42、本领域技术人员将理解，上述与根据前述实施方式的阀杯有关的优点和本发明的第一方面的主题的阀杯的优点也适用于作为本发明第三方面的主题的阀杯。

43、其它实施方式的目的是设计一种阀杯，其制造成本低，并且当其附接到阀体(例如通过焊接)时，允许将阀杯的中心开口更好地对准阀体的内室。

44、根据本发明的第四方面，提出了一种用于压力容器的阀杯，其具有外表面和朝向容器内部的内表面。该阀杯设置有：外围可变形附接区域，其被配置为将阀杯附接到容器上；中心开口，其被配置为允许产品出口棒通过；以及底壁，其环绕中心开口并包括外围下行部和中心部。中心部设置有定心装置，其被配置为用于在将阀体附接到中心部的内表面上时使阀体定位在中心。

45、通过这种方式，当杯附接到阀体上时，定心装置使得可以将阀体定位在中心，从而阀杯的中心开口对准阀体的内室。

46、根据一示例性实施方式，定心装置是形成于中心部的连续外围壁。

47、根据另一示例性实施方式，定心装置由多个彼此间隔开的突出部组成。

48、这通过消除定心装置连续时所使用的材料而节省了材料。通过减少突出部的数量和/或其尺寸可以节省更多材料。

49、根据优选的实施方式，中心部设置有平面壁，平面壁包括中心开口并且由定心装置环绕、被配置为用于在内表面上接收阀体。

50、根据一示例性实施方式，定心装置是保护区域，其被配置为当杯的可变形附接区域变形以将杯附接到容器上时，限制中心部的变形。

51、根据一示例性实施方式，定心装置是从外围下行部伸出的上行壁。

52、上行壁可以是大致圆柱形的，或者是略微截头圆锥形的。上行壁充当将阀体定位在中心的定心装置，特别是在将阀体的冠部附接到中心部的平面壁的内表面上时。实际上，阀体可以占据由上行壁和底壁朝向内表面的中心部限定的空腔的空间，以便在附接到阀杯之前定位在中心。

53、本领域技术人员将理解，构成本发明的第四方面的主题的定心装置可以与本发明第一方面或第三方面的所有实施方式组合。