CN107000284B - 一种弹性元件以及用于制造所述弹性元件的方法和铸模 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于分配流体(L)的装置(1)的、由塑性材料所构成的弹性元件(100)，所述弹性元件(100)包括围绕主纵向轴线(X)形成的管状主体(129)，所述管状主体(129)包括主要部分，其按照螺旋形模式形成并且在第一端部部分(100a)和与所述第一端部部分(100a)相对的第二端部部分(100b)之间纵向地延伸。所述第一和第二端部部分中的一个包括从所述管状主体(129)的内表面朝向由所述管状主体(129)所限定的内部空间延伸的第一突起(151)。本发明此外涉及一种用于通过注射成型工艺制造弹性元件(100)的方法，以及一种用于制造弹性元件(100)的铸模(200)。

Description

一种弹性元件以及用于制造所述弹性元件的方法和铸模
技术领域
本发明涉及一种用于分配流体的装置的弹性元件，所述装置适合于应用至自身保存流体的容器，所述装置特别地适合于分配食品、香水或者通常清洁剂(甚至雾化的或者呈泡沫的形式)。本发明还涉及用于制造以上所描述的类型的弹性元件的方法和铸模。
背景技术
众所周知，被应用至保存有待分配的产品的容器的分配装置被广泛地用来分配液体或奶油产品，比如食品、肥皂、奶油、清洁剂或者香水。
所述装置大致由这样的盖组成，该盖设置有适合于联接至容器的颈的装置并且设置有中空的主体，其限定流体抽吸/压缩室(还被称为积聚室)，其滑动地联接至活塞。
活塞包括柱塞和杆，后者设置有致动器元件，其还被称为喷口或喷嘴并且适合于由使用者操作。为了分配盛装于装置中的预定量的流体，使用者按压致动器元件以及因此活塞，使它从最初的静止位置移动至第二、最终的操作位置。
在所述按压步骤期间，预定量的流体从与喷口相关联的合适的导管流出。
一旦流体已经被分配，操作员就将致动器元件释放，致动器元件连同活塞自动地返回至最初的静止位置。
为了容许所述自动返回运动，所述装置有利地包括与活塞以及与致动器元件相关联的弹性元件，其在使用者施加推动作用从而对它进行按压时被压缩和加载，然而它在使用者松开致动器时将活塞释放。
优选地，在致动器以及活塞的最初的静止位置中，弹性元件被维持于预加载状态中。这意味着，弹性元件以轻微压缩状态组装，以便在活塞上生成预负载力并因此以稳定的方式将它维持于它的静止位置中。
因此，作用于致动器上的使用者施加按压力，其使得能够分配存在于抽吸/压缩室中的流体以及此外加载(压缩)与活塞相关联的弹性元件。
由在已知的技术中通常使用的弹性元件所施加的抗压缩力随压缩的增加而增加，所以使用者所需的力也随压缩的增加而增加。
例如，在金属螺旋弹簧的情况下，压缩力相对于所施加的压缩度线性地且渐增地增大。
这对于使用者而言是不方便的，使用者需要用越来越高的推力按压致动器以便能够有效地分配产品。
此外，在压缩度为相同的的情况下，在释放步骤期间所施加的、以便使活塞运动返回至静止位置的力小于使用者在压缩期间所施加的力。
这种效应(还被称为弹性元件的滞后作用)的结果是，在弹性元件的压缩与释放步骤之间损失给定量的能量，带来的风险是，未使活塞以及与它相关联的致动器元件返回至正确的最初的静止位置。
为了至少部分地克服上述缺点，过去有人提出由塑性材料所构成的弹性元件，其通过吹塑工艺或者注射成型工艺获得；塑性材料的较高的弹性记忆系数实际上使得能够给予弹性元件所期望的弹性特征。
此外，使得能够获得所期望的弹性特征的另一个因素由弹性元件的形状代表，其中可通过吹塑技术和/或注射成型技术获得最具执行性的形状。
然而，在由塑性材料所构成的弹性元件的情况下，是它们的生产引起某些问题，例如，在弹性响应方面对最具执行性的塑性材料的选择由于由所述材料在吹塑工艺和/或注射成型工艺期间所生成的问题而为有限的。
实际上，最具执行性的弹性材料造成的问题是，弹性元件从铸模的移除是困难的，因为最具执行性的弹性材料本身易于附着至并因此易于保持附接至铸模。
因此本发明的目的是至少部分地克服以上所概括的缺点。
特别地，本发明的一个目的是提供一种用于以塑性材料所构成的弹性元件的生产的解决方案，其使得能够获得具有令人满意的弹性特征(比得上或者至少接近理想的弹性特征)的塑性弹性元件，其中材料的塑性特征并未使用于制造所述弹性元件的工艺复杂化，相反地用于制造所述弹性元件的工艺使得能够选择范围最广的塑性材料。
进一步具体地，本发明的另一个目的是提出一种用于制造以上所提到的类型的塑性弹性元件的解决方案，其使得能够容易地将所述元件从相应的铸模移除。
发明内容
本发明以一般考虑为基础，根据所述一般考虑，通过选择以及生产呈合适的形状的塑性弹性元件可克服现有技术的解决方案的缺点或者至少使现有技术的解决方案的缺点最小化。特别地，根据本发明所依据的进一步的考虑，通过适宜地选择弹性元件的形状(以及可能地大小)，可以给予弹性元件所期望的弹性特征以及此外可以便于元件从相应的铸模的移除，并且这对塑性材料的选择几乎不具有任何限制。
根据第一实施例，本发明的目的为根据权利要求1的一种用于分配流体的装置的、由塑性材料所构成的弹性元件，意味着一种包括有围绕主纵向轴线形成的管状主体的、以塑性材料所构成的弹性元件，所述管状主体包括至少一个主要部分，其按照螺旋形模式形成并且在第一端部部分和与所述第一端部部分相对的第二端部部分之间沿纵向方向延伸，其中所述第一和第二端部部分中的至少一个包括从所述管状主体的内表面朝向由所述管状主体所限定的内部空间延伸的至少一个第一突起。
根据一种构造变形，所述至少一个端部部分包括具有大致圆柱形内壁的管状部分，其从按照螺旋形模式形成的所述主要部分沿纵向方向延伸，其中所述至少一个第一突起从所述大致圆柱形内壁延伸。
若需要，所述至少一个第一突起沿大致垂直于所述主纵向轴线 (X)的方向延伸并且所述至少一个端部部分可包括多个第一突起，其被布置成使得它们沿所述管状主体的所述内表面以大致规律的间隔与彼此相间隔。
根据另一个构造变形，所述管状主体的、与所述第一端部部分相对的所述第二端部部分包括沿大致平行于所述主纵向轴线的方向延伸的至少一个第二突起。
优选地，所述至少一个第二突起从大致垂直于所述主纵向轴线的端壁朝向所述主体的外部延伸和/或所述端壁呈环的形状。
本发明的主题还包括一种用于通过注射成型工艺以塑性材料制造弹性元件的方法，所述方法包括以下步骤：
-提供注射成型压机，所述注射成型压机包括中空的模具以及凸模，所述凸模可旋转地布置于所述模具内部以使得在所述模具与所述凸模之间限定形状对应于所述弹性元件的形状的空间；
-将呈糊状状态的塑性材料注射至所述空间中；
-通过使所述凸模围绕它的纵向轴线旋转而将所述凸模移除，
其中，在所述凸模旋转期间，所述弹性元件的所述第一和第二突起中的至少一个接合于设置于所述铸模中的相对应的底座中，以使得所述凸模不能使所述弹性元件旋转。
若需要，所述铸模可包括适合于容纳所述凸模的衬套，所述凸模可旋转地容置于所述衬套中，并且在所述凸模旋转期间，所述第一突起中的至少一个接合于设置于所述壳体衬套中的相对应的底座中。
此外，所述铸模可包括注射单元，所述注射单元适合于设置于所述空间的高度处，以便使所述呈糊状状态的塑性材料能够被注射至所述空间中，并且在所述凸模旋转期间，所述第二突起中的至少一个接合于设置于所述注射单元中的相对应的底座中。
此外，根据本发明，提供一种铸模，其适合于以塑性材料制造弹性元件，所述铸模包括限定纵向旋转轴线的至少一个可旋转的凸模以及至少一个中空的模具，所述至少一个凸模以及所述至少一个中空的模具适合于被相互定位成限定形状对应于所述弹性元件的形状的所述空间，其中所述铸模包括至少一个空腔，所述至少一个空腔适合于接收要被用来制造所述第一和第二突起中的至少一个的所述呈糊状状态的塑性材料的部分，所述至少一个空腔因此限定至少一个底座，所述第一和第二突起中的至少一个在所述凸模的、围绕所述纵向旋转轴线的旋转期间可接合于所述至少一个底座中。
若需要，所述铸模可包括其中可旋转地容置有所述凸模的至少一个壳体衬套，其中所述至少一个空腔由所述壳体衬套限定，所述至少一个空腔因此限定底座，所述第一突起中的至少一个在所述凸模的、围绕所述纵向旋转轴线的旋转期间可接合于所述底座中。
若需要，所述铸模可包括注射单元，所述注射单元适合于设置于所述空间的高度处，以便使所述呈糊状状态的塑性材料能够被注射至所述空间中，其中所述注射单元包括至少一个第二空腔，所述至少一个第二空腔适合于容置要被用来制造所述第二突起中的至少一个的所述呈糊状状态的塑性材料的部分，所述至少一个第二空腔因此限定底座，所述第二突起中的至少一个在所述凸模的、围绕所述纵向旋转轴线的旋转期间可接合于所述底座中。
在权利要求中限定本发明的另外的可能的实施例。
附图说明
参考附图，在权利要求中限定并且在下文中通过以下描述强调本发明的另外的优点、目的以及特征以及本发明的另外的实施例；在附图中，通过相同的参考符号标明本发明的相对应的或者等同的特征和/ 或组成部分。特别地，在附图中：
图1示出用于分配流体或混合物的装置的一个示例的纵向剖视图，所述装置包括的弹性元件为本发明的主题；
图2示出根据本发明的一个实施例的弹性元件的侧视图；
图3示出图2的弹性元件的纵向剖视图；
图3A示出图3的放大细节图；
图4示出图2的弹性元件的某些特征测度的曲线图；
图5A和5B分别示出根据本发明的弹性元件的另一个实施例的侧视图和纵向剖视图；
图6A和6B均示出根据本发明的一个实施例的弹性元件的立体图；
图7示出根据本发明的另一个实施例的弹性元件的纵向剖视图；
图8和9示出根据本发明所述的弹性元件的两个实施例的立体图；
图10示出根据本发明的又一个实施例的弹性元件的纵向剖视图；
图11A、11B、11C以及11D示出根据本发明的铸模的示意图以及根据本发明的方法的步骤；以及
图12概括了根据本发明所述的弹性元件的弹性特征。
具体实施方式
以下所描述的本发明的实施例的示例涉及一种用于分配流体的以及特别地用于分配清洁剂流体的装置的弹性元件，然而，还可将所提出的解决方案应用至用于分配香水或食品或通常必须被从容器抽出并且朝向外部输送的其它任何流体(甚至雾化的或者呈泡沫的形式)的装置。
在图1中示出被应用至盛装有待分配的流体L的容器C的颈N 的、用于分配流体的装置1的一个示例。
它包括中空的主体2，其限定设置有用于流体L的抽吸管4的、用于流体L的抽吸/压缩室3，其与可动的活塞5滑动地联接(参考附图从上到下，反之亦然)，所述可动的活塞5在第一静止位置(在图1 中为可见的)与至少一个第二操作位置(在附图中未示出)之间运动。
使用者可通过包括有操作按钮(还被称为喷口或喷嘴)7的致动器元件6操作装置1，所述致动器元件6与活塞5集成为一体。
中空的主体2与支撑且引导活塞5的环形螺母16集成为一体。所述支撑环形螺母16继而与适合于应用至容器C的颈N的轴承元件17 相关联。在本文中所示的实施例中，内螺纹17a容许所述应用。
一旦分配操作已经完成，由塑性材料(plastic material)所构成的弹性元件100就确保活塞5从操作位置返回至静止位置。
弹性元件100插置于轴承元件17与致动器元件6之间并且因此通过它的第一端部100a抵抗轴承元件17以及通过它的与第一端部100a 相对的第二端部100b抵抗致动器元件6。
弹性元件100的第一端部100a容纳于在轴承元件中所形成的合适的底座17b中并且类似地弹性元件100的第二端部100b容纳于在致动器元件中所形成的合适的底座6a中。
至于活塞5，其包括与柱塞5b滑动地联接的支撑元件5a，柱塞 5b与抽吸/压缩室3的壁密封地配合。
支撑元件5a通过干涉与杆12联接，杆12与致动器元件6集成为一体。
支撑元件5a以及杆12设置有分配管13，所述分配管13适合于分配流体L并且与抽吸/压缩室3以及与外部环境E连通。
布置于抽吸管4的下游的第一阀装置14以及布置于分配管13的上游的第二阀装置15调节流体L从容器C至抽吸/压缩室3的流动以及它的从室3至分配管13的流动。
在本文中所示例说明的实施例的一个示例中，第一阀装置14包括由非金属材料所构成的球14a，而第二阀装置15由属于柱塞5b的密封边缘15a组成并且适合于与支撑元件5a以及与抽吸/压缩室3的壁配合以及接合于在支撑、引导环形螺母16中所获得的相对应的槽中。
以下参考图1描述分配装置1的操作。
从操作的观点来看，使用者通过施加使活塞5轴向地(在图中向下)运动的一定量的压力P而作用于致动器元件6。
按这种方式，使用者加载弹性元件100并且压缩盛装于抽吸/压缩室3中的产品。
增加的压力使柱塞5b在支撑元件5a上滑动，从而使盛装于抽吸/ 压缩室3中的流体L能够首先朝向分配管13并且接着朝向外部E流出。
一旦柱塞5b已经到达抽吸/压缩室3的底部，使用者就将它释放，从而使弹性元件100能够使它返回至图1中所示的最初的静止位置。
活塞5的弹性返回在抽吸/压缩室3内部生成负压力并且这致使位于抽吸管4的下游的第一阀装置14介入并且致使流体L自身流动至所述室中，将它从容器C抽出并且使装置1为相继的分配操作做好准备。
以下参考图2和3描述根据本发明的一个实施例所执行的弹性元件100。
弹性元件100包括侧壁128，其在弹性元件100的第一端部或者底部端部100a与它的第二端部或者顶部端部100b之间沿预定长度H 延伸。
长度H因此限定弹性元件100的大小。
侧壁128围绕主纵向轴线X形成，以便完全地包围它，除了在相应的底部端部100a以及顶部端部100b的高度处的上部和下部开口 128a和128b，如图3中所示。
如图3中所示，在弹性元件100上可以确定参数D0，所述参数D0被标明为由弹性元件100的侧壁128的外表面在垂直于主轴线X 的并且通过高度H的中间点Hm的轴线上所限定的距离。参数D0因此代表在弹性元件的中间区域中的外径。
弹性元件100的侧壁128因此限定大致管状主体129，所述管状主体129具有包括于所述两个相对的端部100a与100b之间的并且按照螺旋形模式形成的主要部分。
如在图3的纵向剖视图中可以观察到的，所述螺旋形模式为侧壁或外壁128在外部顶端131与内部顶端130之间限定交替。
每一个外部顶端131通过连接部分132连接至相对应的相邻的内部顶端130。
连接部分132大致按照相同的模式形成并且优选地包括曲形部分 133，如图3A中所示。
优选地，曲形部分133包括具有半径R的圆弧。
圆弧133的曲率半径R根据参数D0的值选择并且优选地介于 0.15*D0与0.60*D0之间、更优选地介于0.25*D0与0.45*D0之间、以及甚至更优选地等于0.35*D0。
有利地，对曲形部分133的圆弧的所述曲率半径的选择使得能够使将弹性元件100放置于预加载状态(亦即，其中它被轻微地压缩以便在活塞5上生成预负载力以便以稳定方式将它维持于它的静止位置中的状态)中所需的行程减小至最小值。
在本文中所描述的发明的实施例中，曲形部分133在第一端部 100a与第二端部100b之间沿弹性构件100具有大致恒定的曲率半径 R。
然而，在本发明的变形实施例中，曲形部分133在第一端部100a 与第二端部100b之间沿弹性构件100可具有不同的曲率半径。
内部顶端130大致布置于内包络线Yi的假设的内表面上，所述内包络线Yi与主纵向轴线X一同形成角度A，如图3中所示。
优选地，内包络表面Yi与垂直于主纵向轴线X的平面之间的角度A介于78°与88°之间，更优选地介于81°与85°之间以及甚至更优选地等于83°。
类似地，外部顶端131大致布置于外包络表面Ye上，所述外包络表面Ye与主纵向轴线X一同形成角度B，如图3中所示。
优选地，外包络表面Ye与主纵向轴线X之间的角度B介于78°与88°之间，更优选地介于81°与85°之间以及甚至更优选地等于83°。
给予弹性元件100的形状因此大致为截头圆锥体的形状。
有利地，对内包络表面Yi与主纵向轴线X之间的所述角度A的选择以及对外包络表面Ye与主纵向轴线X之间的角度B的选择使得能够减小弹性元件100在压缩状态中的总尺寸。
实际上，在弹性元件100的压缩状态中，外侧壁128的内部顶端 130以及外部顶端131在偏离的且不叠加的位置中，并且因此构成外侧壁128的弯曲部分互相贯穿。
弹性元件100的外侧壁128具有大致恒定的厚度S。
根据参数D0的值选择厚度S并且厚度S优选地介于0.01*D0与 0.04*D0之间、更优选地介于0.02*D0与0.03*D0之间以及甚至更优选地等于0.025*D0。
有利地，对厚度S的选择使得能够使材料的弹性力与最小滞后之间的比最优化。
根据参数D0的值选择两个相邻的内部顶端130之间的距离D1并且距离D1优选地介于0.01*D0与0.5*D0之间、更优选地介于0.02*D0 与0.04*D0之间以及甚至更优选地等于0.032*D0。
根据参数D0的值选择两个相邻的外部顶端131之间的距离D2并且距离D2优选地介于0.01*D0与0.5*D0之间、更优选地介于0.02*D0 与0.04*D0之间以及甚至更优选地等于0.032*D0。
有利地，对两个相邻的内部顶端130之间的所述距离D1的选择以及对两个相邻的外部顶端131之间的所述距离D2的选择使得能够使弹性元件100的、在它被压缩时相对于它的大小的负载最优化。
弹性元件由比如聚丙烯、聚乙烯或者TPE(热塑性弹性体)的塑性材料构成。
所述材料的拉伸模量优选地介于50Mpa与300Mpa之间、更优选地介于80Mpa与220Mpa之间。
有利地，对拉伸模量的值的选择使得能够使所使用的材料的滞后值最优化，从而减小弹性元件100的大小。
构成弹性元件100的材料的硬度优选地介于20与70邵氏硬度D 之间、更优选地介于35与60邵氏硬度D之间以及甚至更优选地等于 45邵氏硬度D。
图4示出根据本发明的长度H等于29mm的弹性元件100的特征曲线图，其中R＝7.4mm，S＝0.5mm，D1＝6.8mm，D2＝6.8mm， A＝6.8°，B＝6.8°，并且其由TPE(热塑性弹性体)构成。
该曲线图示出弹性元件100的负载力(y-轴B)相对于弹性元件 100的压缩度(x-轴A)的发展。曲线图代表由弹性元件100的压缩阶段Wc与释放阶段Wd所组成的完整的周期。
特别地，弹性元件100经受大约17.5mm的最大压缩Cm并且接着被释放。
在图中所示的值示出弹性元件100在压缩阶段Wc期间如何具有压缩值介于Ci＝5mm与Cf＝13mm之间的具有大致理想的特征的中心区域，意味着对于显著的部分，所施加的负载力为大致恒定的并且具有大约2.3Kgf的值FC。
弹性元件100安装于分配装置1上，以使得它以理想的方式并且因此在所述介于Ci与Cf之间的有限的压缩值之间运行。
特别地，在图1中所示的静止状态中，弹性元件100将处于轻微压缩预加载状态中，其中压缩值Ci等于5mm。
类似地，在最大压缩状态中，弹性元件100将处于压缩值Cf等于 13mm的压缩状态中。
最后应当指出的是，有利地减小本发明的弹性元件100的滞后。实际上，减小了由压缩阶段Wc期间的负载力Fc与释放阶段Wd期间的负载力Fd之间的差所给予的滞后值D。
优选地，滞后幅度D被维持于低于弹性元件的、对应于最大压缩值Cm的最大压缩力Fcmax的一半的值处，亦即，优选地 D≤0.5*Fcmax。
更优选地，滞后幅度D被维持于低于弹性元件的、对应于最大压缩值Cm的最大压缩力Fcmax的四分之一的值处，亦即， D≤0.25*Fcmax。
根据本文中未示出的一个构造变形，本发明的弹性元件可包括彼此相邻且相对的大致呈截头圆锥体的形状的两个部分。
根据本发明的未在本文中示出的另一个实施例，外部顶端131与相邻的内部顶端130之间的连接部分132按照大致混合线性模式形成，包括第一曲形部分133(优选地圆弧)以及第二大致线性部分。
根据本发明的弹性元件的未在本文中示出的另一个实施例，外侧壁在外部顶端131的以及内部顶端130的高度处为更厚的，以便限定用于所述顶端的肋。
所述肋使外侧壁在顶端130以及131的高度处更耐久，当弹性元件运行时，所述顶端130以及131在弹性元件的压缩以及释放期间经受连续的应力。
以下参考图5A、5B、6A以及6B提供对根据本发明的弹性元件的另一个实施例的描述。
从图中可以看到的是，其中所示的弹性元件100也包括与先前所描述的实施例中所存在的主要的管状主体129相似的、大致呈截头圆锥体的形状的主要的管状主体129，所述管状主体129由侧壁128组成，所述侧壁128围绕主纵向轴线X形成，以使得限定内部空间。主要的管状主体129特别地包括按照螺旋形模式形成的主要部分，所述主要部分在第一端部部分100a和与所述第一端部部分100a相对的第二端部部分100b之间沿纵向方向(沿平行于轴线X的方向)延伸。
该实施例的主要特征在于，在第一端部部分100a的高度处，多个突起151从(主要的主体129的)侧壁128的内表面朝向主要的管状主体129的内部延伸，如以下更详细地阐明的，所述突起的作用为便于弹性元件100的生产工艺(特别地，通过注射成型)。特别地，突起151从第一端部部分100a的大致圆柱形内表面150延伸。在本文中所示的具体情况下，突起的剖面(垂直于延伸方向)为大致矩形并且它们大致沿垂直于轴线X的方向延伸。此外，突起151沿内表面150距离彼此以规律的间隔布置。然而，显然地，可根据需要和/或环境改变和选择突起151的延伸、剖面、数量、相互距离等等。
图7中所示的实施例与先前所描述的那些之间的主要的区别在于主要的管状主体129(其也包括按照螺旋形模式形成的主要部分)的形状，其不再是截头圆锥体的形状而是为大致圆柱形，先前参考图3 所描述的角度A和B在本示例中大致等于90°。实际上，在本发明的发展期间，发现的是，突起151的存在有助于弹性元件的生产工艺并且因此使得能够在范围最广的塑性材料内进行选择，其中所述材料中的某些使得也能够为大致圆柱形元件确保否则只有对截头圆锥体形状的元件为可能的的弹性特征。
以下参考图8提供根据本发明的弹性元件100的另一个重要的实施例。
关于主要的管状主体129的形状和结构，图8的弹性元件100与以上已经描述的实施例的那些大致相似，但是由于以下事实而与它们不同：在此示例中，是第二端部部分100b(与第一端部部分100a相对)包括多个突起153，其沿大致垂直于第一突起151的延伸方向的方向并且因此沿大致平行于主纵向轴线X的延伸方向延伸。特别地，管状主体129的、与第一端部部分100a相对的所述第二端部部分100b 包括端壁152，其大致垂直于朝向所述主要主体129的外部延伸的所述主纵向轴线X。所述端壁的、在平面图(从上方观察)中的形状大致对应于环的形状并且第二突起153从表面152朝向主要的管状主体 129的外部延伸。由于第二突起153的功能与第一突起151的功能大致相似，所以以下将更详细地阐明相同的功能。显然地，同样在此示例中，可根据需要和/或环境改变和选择突起153的延伸(既沿平行于轴线X的方向又沿垂直于轴线X的方向)、剖面、数量、相互距离等等。
图9中所示的根据本发明所述的弹性元件100的另一个实施例的具体特征由从内表面150凸出的第一突起151的形状(在此示例中类似于齿轮的齿的形状)组成。
最后，在图10中所示的实施例中，实际上存在以上所描述的方案中的全部，意味着，弹性元件100在此示例中既包括在第一端部部分 100a的高度处的第一突起151又包括在第二端部部分100b处的、从端壁152凸出的第二突起153。
以下参考图11A至11D描述根据本发明所述的用于生产根据本发明所述的由塑性材料所构成的弹性元件的铸模。
图中所示的铸模200包括至少一个可旋转的凸模206，其限定与待制造的弹性元件的轴线X大致重合的纵向旋转轴线，其中凸模206 包括容纳于底座中的大致圆柱形端部部分，所述底座具有相对应的形状并且形成于铸模200的固定的支架201中，以及容纳于壳体衬套207 中的相对应地形状的底座中的、也为大致圆柱形(或者部分地稍微地呈截头圆锥体的形状)的中间部分，所述壳体衬套207继而容置于由铸模200的、叠加至第一固定的支架201的第二固定的支架202以及由第三支架203所限定的相对应地形状的底座中，所述第三支架203 能在分别在图11A(安放于支架202上)与图11B(与支架202分离) 中所示出的两个位置之间相对于支架202运动。实际上，凸模206可在衬套207内旋转，衬套207相反地由支架201和202保持固定。铸模200此外包括由两个外壳204a和204b所组成的模具204，所述两个外壳204a和204b适合于相对于凸模206的螺旋形端部定位成如图中所示，亦即，接近凸模206的螺旋形端部，以使得限定形状对应于待制造的弹性元件100的形状的空间I(图11a和11d中的关闭位置)，其中两个外壳204a和204b可远离凸模206的螺旋形端部运动并且可被放置于图11B中所示的打开位置中。
此外，应当指出的是，衬套207(参见图11D)包括在支架203 的外部(当此支架203安放于支架202上时)以及模具204内部延伸的端部部分，其中衬套207的凸出的端部有助于限定空间I的下端的以及因此弹性元件100的第一下部端部100a的形状。衬套207的所述凸出的端部特别地包括多个第一空腔(由它的与邻近于凸模206的内表面相对的外表面限定)，所述多个第一空腔在铸造弹性元件100时被填充以塑性材料并且因此限定上述弹性元件的第一突起151。
同样地，用来与模具204接触的注射单元205的表面包括多个第二空腔，其在铸造弹性元件100时被填充以塑性材料并且因此限定弹性元件100的第二突起153，该另外的变形因此适合于制造如图8和/ 或10中所示的弹性元件100。
可将根据本发明所述的铸造方法概括为如下。
通过呈图11A中所示的构造的铸模200，通过注射单元205将足以填充空间的量的呈糊状状态的塑性材料注射于空间I中。
在相继的步骤期间，可能地，一旦塑性材料已经适宜地冷却(此时它已经变成弹性元件)，就将模具204打开并且接着使凸模206围绕它的纵向轴线旋转。此时，由于塑性材料的、附着至凸模206的螺旋形端部的不可避免的趋势，旋转的凸模206将倾向于也使弹性元件100 旋转，造成明显的且严重的不便。另一方面，由于弹性元件的、现在接合于衬套207(固定的)的相对应的第一空腔中的第一突起151的存在，弹性元件无法旋转并且因此将被释放(若需要，通过使可动的支架203向上移动)，以使得它可被移除。
显然地，可根据需要和/或环境修改以上刚刚描述的操作顺序，例如，可以在使凸模206旋转之后将模具204打开。同样地，将可以在使凸模206旋转和/或将模具204打开之前或之后使注射单元205运动离开，或者甚至可以将注射单元205维持安放于模具204上。
根据本发明所述的方法还适合于特别地通过如下程序制造根据图 8和10中所示的实施例的弹性元件。
在这种情况下，如以上已经描述的，注射单元必须包括多个第二空腔，其在铸造弹性元件100时被填充以塑性材料并且因此限定弹性元件100的第二突起153。
通过这种类型的注射单元并且通过呈图11A中所示的构造的铸模 200，通过注射单元205将足以填充空间的量的呈糊状状态的塑性材料注射至空间I中。
在相继的步骤期间，可能地，一旦塑性材料已经适宜地冷却(此时它为弹性元件)，就使凸模206围绕它的纵向轴线旋转(在将模具 204打开之前或之后但是总是在注射单元205与弹性元件100接合的情况下)。同样，在此示例中，由于塑性材料的、附着至凸模206的螺旋形端部的不可避免的趋势，旋转的凸模206将倾向于也使弹性元件 100旋转，造成明显的且严重的不便。另一方面，由于弹性元件的、现在接合于单元205的相对应的第二空腔中的第二突起153的存在，弹性元件无法旋转并且因此将被释放(若需要，通过在将模具204打开之后使可动的支架203向上移动)，以使得它可被移除。
因此，通过对在附图中所示出的本发明的实施例的以上描述，已经示出的是，本发明使得能够获得所设定的目的。特别地，本发明使得能够提供一种用于分配流体的装置的弹性元件，其在压缩以及释放期间尽可能地接近理想的特征并且使得能够简化这样的弹性元件的生产工艺。
特别地，在图12中以及在下表中指出根据本发明所述的弹性元件的“弹性(elastic)”特征，其中图12以及下表示出的是，本发明由于它的形状以及为它的生产所选择的工艺而使得能够在范围最广的具有不同硬度的材料内选择材料，否则由于以上已经概括的现有技术的方法的缺点势必将减小所述选择。
Figure BDA0001298749740000161
特别地，图12和上表示出元件的弹性响应自身如何随着所选择的可能的材料(TPE)中的一个的硬度的变化而与硬度的变化成比例。
特别地，可以理解的是，弹性响应和材料的硬度是严格地相关的：对于硬度方面的每五个点的增加(以ShD为单位)，结果是弹性响应的大约25％的增加。
虽然已经参考附图对本发明进行了描述，但是在实施时，本发明可能经受修改，如果这些修改落入在以下权利要求中所表达的本发明的理念内，则它们都受本专利保护。

Claims (16)

1.一种用于分配流体(L)的装置(1)的、由塑性材料所构成的弹性元件(100)，所述弹性元件(100)包括围绕主纵向轴线(X)形成的管状主体(129)，所述管状主体(129)包括至少一个主要部分，所述主要部分按照螺旋形模式形成并且在第一端部部分(100a)和与所述第一端部部分(100a)相对的第二端部部分(100b)之间沿纵向方向延伸，其特征在于，所述第一端部部分包括从所述管状主体(129)的内表面朝向由所述管状主体(129)所限定的内部空间延伸的多个第一突起(151)，并且所述多个第一突起(151)在所述第一端部部分(100a)的末端处基本上定位在所述弹性元件的单一纵向位置，并且所述多个第一突起(151)构造成当接合在铸模(200)的相应的底座中时避免所述弹性元件旋转。
2.根据权利要求1所述的弹性元件(100)，其特征在于，至少一个端部部分(100a)包括具有大致圆柱形内壁(150)的管状部分，该大致圆柱形内壁从按照螺旋形模式形成的所述主要部分沿纵向方向延伸，并且所述多个第一突起(151)从所述大致圆柱形内壁(150)延伸。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的弹性元件(100)，其特征在于，所述多个第一突起(151)沿大致垂直于所述主纵向轴线(X)的方向延伸。
4.根据权利要求1所述的弹性元件(100)，其特征在于，所述多个第一突起(151)以距离彼此大致规律的间隔沿所述管状主体的所述内表面(150)布置。
5.根据权利要求1所述的弹性元件(100)，其特征在于，所述管状主体(129)的、与所述第一端部部分(100a)相对的所述第二端部部分(100b)包括沿大致平行于所述主纵向轴线(X)的方向延伸的至少一个第二突起(153)。
6.根据权利要求5所述的弹性元件(100)，其特征在于，所述至少一个第二突起(153)从大致垂直于所述主纵向轴线(X)的端壁朝向所述管状主体(129)的外部延伸。
7.根据权利要求6所述的弹性元件(100)，其特征在于，所述端壁呈环的形状。
8.根据权利要求1所述的弹性元件(100)，其特征在于，所述第二端部部分包括从所述管状主体(129)的内表面朝向由所述管状主体(129)所限定的内部空间延伸的多个第一突起(151)，并且所述第二端部部分的多个第一突起(151)在所述第二端部部分(100b)的末端处基本上定位在所述弹性元件的另一单一纵向位置。
9.一种用于通过注射成型工艺制造根据权利要求1至8中的任一项的弹性元件(100)的方法，所述方法包括以下步骤：
-提供铸模(200)，所述铸模(200)适合于注射成型并且包括有中空的模具(204)以及凸模(206)，所述凸模(206)可旋转地布置于所述中空的模具(204)内部，以使得在所述中空的模具(204)与所述凸模(206)之间限定形状对应于所述弹性元件(100)的形状的空间(I)；
-将呈糊状状态的塑性材料注射至所述空间(I)中；
-通过使所述凸模(206)在它的纵向轴线上旋转而将所述凸模(206)移除，
其特征在于，在所述凸模(206)旋转期间，所述弹性元件(100)的所述第一突起(151)中的至少一个接合于在所述铸模(200)中所形成的相对应的底座中，以使得所述凸模(206)不能使所述弹性元件(100)旋转。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述铸模(200)包括用于所述凸模(206)的壳体衬套(207)，所述凸模(206)可旋转地容置于所述壳体衬套(207)中，并且在所述凸模(206)旋转期间，所述第一突起(151)中的至少一个接合于设置于所述壳体衬套(207)中的相对应的底座中。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述铸模(200)包括注射单元(205)，所述注射单元(205)适合于设置于所述空间(I)的高度处，以便使所述呈糊状状态的塑性材料能够被注射至所述空间(I)中，并且在所述凸模(206)旋转期间，第二突起(153)中的至少一个接合于设置于所述注射单元(205)中的相对应的底座中。
12.一种铸模(200)，所述铸模(200)用于用根据权利要求9至11中的任一项的方法制造根据权利要求1至8中的任一项的弹性元件(100)，所述铸模(200)包括：限定纵向旋转轴线的至少一个可旋转的凸模(206)，以及至少一个中空的模具(204)，所述至少一个凸模(206)以及所述至少一个中空的模具(204)适合于被相互定位成限定形状对应于所述弹性元件(100)的形状的所述空间(I)，其特征在于，所述铸模(200)包括至少一个空腔，所述至少一个空腔适合于接收要被用来制造所述第一突起(151)中的至少一个的所述呈糊状状态的塑性材料的部分，所述至少一个空腔因此限定至少一个底座，所述第一突起(151)中的至少一个在所述凸模(206)围绕所述纵向旋转轴线的旋转期间能接合于所述至少一个底座中。
13.根据权利要求12所述的铸模，其特征在于，所述铸模(200)包括其中可旋转地容置有所述凸模(206)的至少一个壳体衬套(207)，并且所述至少一个空腔由所述壳体衬套(207)限定，所述至少一个空腔因此限定所述第一突起(151)中的至少一个在所述凸模(206)围绕所述纵向旋转轴线的旋转期间能接合于其中的底座。
14.根据权利要求13所述的铸模，其特征在于，所述铸模包括注射单元(205)，所述注射单元(205)适合于设置于所述空间(I)的高度处，以便使所述呈糊状状态的塑性材料能够被注射至所述空间(I)中，并且所述注射单元(205)包括至少一个第二空腔，所述至少一个第二空腔适合于容置要被用来制造至少一个第二突起(153)的所述呈糊状状态的塑性材料的部分，所述至少一个第二空腔因此限定所述第二突起(153)中的至少一个在所述凸模(206)围绕所述纵向旋转轴线的旋转期间能接合于其中的底座。
15.根据权利要求12至14中的任一项所述的铸模，其特征在于，所述中空的模具由两个互补的部分(204a，204b)形成，所述两个互补的部分(204a，204b)适合于沿大致垂直于所述凸模(206)的纵向旋转轴线的平移方向沿两个相对的平移指向平移。
16.根据权利要求12所述的铸模，其特征在于，所述铸模(200)包括可动的部分(203)，所述可动的部分(203)适合于沿大致平行于所述凸模(206)的所述纵向旋转轴线的方向沿两个相对的平移指向平移。
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