相關(guān)申請案的交叉參考

本申請案主張2014年6月10日申請的第62/010,420號美國臨時申請案的優(yōu)先權(quán)，所述臨時申請案的揭示內(nèi)容以引用的方式并入本文中。

無

背景技術(shù)：

本申請案大體上涉及用于制備飲料(尤其是咖啡和茶)的容器的領(lǐng)域。這些容器通常被稱作匣體、杯子、膠囊或艙，且尤其適合用于制備單份飲料。

近年來，單份飲料機已經(jīng)作為快速且方便的沖泡飲料的方式而在家庭和企業(yè)中變得流行。這些機器通常經(jīng)由聚合物容器沖泡咖啡、茶或其它熱飲料，聚合物容器可具有一體式過濾器且用咖啡磨碎物、茶葉或其它可溶產(chǎn)品填充。在沖泡這些產(chǎn)品后，容器可輕易丟棄使得機器可用于制備后續(xù)飲料。這些容器借此使用戶能夠定制其飲料并且還快速且容易地享受剛沖泡的飲料。

盡管是方便的，但用于制備飲料的現(xiàn)有容器具有許多缺點。舉例來說，許多市售容器使用不太容易再循環(huán)的材料制備。此至少部分歸因于這些容器所必需的結(jié)構(gòu)特性。舉例來說，容器必須足夠強以準(zhǔn)許穿刺容器的底座，而容器不會發(fā)生相當(dāng)大的變形。具有改進(jìn)的可穿刺性的容器和材料最近已經(jīng)開發(fā)且在第14/034,307號和第14/034,298號美國專利申請案中描述，所述專利申請案的揭示內(nèi)容以引用的方式并入本文中。盡管這些容器已經(jīng)證明相比于現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計會顯著改進(jìn)可穿刺性，但這些申請案中的經(jīng)修改的設(shè)計在使用特定類型的設(shè)備(例如，經(jīng)設(shè)計以從容器的底座拾放容器的設(shè)備)處理期間遇到一些問題。因此，需要不會遭遇對于現(xiàn)有設(shè)備來說在容器的處理期間經(jīng)歷的困難同時還提供所需改進(jìn)的可穿刺性的進(jìn)一步設(shè)計修改。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

當(dāng)前描述的實施例通過提供一種容器來解決上文所描述的需求，所述容器包含：大體上圓形底座；自其延伸且在其中界定空腔的平截頭圓錐形壁；以及與壁相交且從壁橫向延伸的堆疊肩部。底座包含外支撐結(jié)構(gòu)，其中具有朝內(nèi)傾斜的連續(xù)穿刺區(qū)，所述連續(xù)穿刺區(qū)顯示使用鋒利的針測得的小于3kg或使用鈍針測得的小于5kg的穿刺負(fù)載。外支撐結(jié)構(gòu)合意地定位成距底座的邊緣有效距離以增加連續(xù)穿刺區(qū)中底座的可穿刺性。

本文的實施例中還提供用于使用上文所描述的容器制備飲料的容器和用于使用此些容器制備飲料的方法。

附圖說明

圖1為根據(jù)第一實施例的容器的前向較低透視圖。

圖2為圖1中說明的容器的側(cè)視圖。

圖3為圖1中說明的容器的橫截面圖。

圖4為圖1中說明的容器的俯視圖。

圖5為根據(jù)一實施例可應(yīng)用到杯底座的內(nèi)表面的設(shè)計的示意圖。

圖6為根據(jù)一實施例可應(yīng)用到杯底座的內(nèi)表面的設(shè)計的示意圖。

圖7為圖1中說明的容器的實施例的橫截面?zhèn)纫晥D。

具體實施方式

本申請案的實施例通過提供一種用于制備飲料的容器而解決上文所描述的需求。如本文所使用，術(shù)語“容器”與可用于制備飲料的匣體、杯子、膠囊、艙等等同義。

所述容器通常包括杯形容器，其具有底座和界定開口的平截頭圓錐形側(cè)壁。在一實施例中，底座包含外支撐結(jié)構(gòu)。安置在外支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)的連續(xù)穿刺區(qū)經(jīng)配置以準(zhǔn)許在飲料的制備期間在連續(xù)穿刺區(qū)中穿刺容器底座。外支撐結(jié)構(gòu)合意地定位成距底座的邊緣一有效距離以增加連續(xù)穿刺區(qū)中底座的可穿刺性。

容器10的示范性實施例在圖1到4中進(jìn)一步說明。容器10包括底座12和界定開口16的平截頭圓錐形側(cè)壁14。側(cè)壁14可包含在開口16周圍徑向朝外突起的唇緣18。在一個方面中，徑向朝外突起唇緣18進(jìn)一步包括與側(cè)壁14相交且從側(cè)壁14橫向延伸的堆疊肩部19。底座12包含連續(xù)穿刺區(qū)22周圍的外支撐結(jié)構(gòu)20，外支撐結(jié)構(gòu)20定位成距底座12的邊緣24一有效距離。安置在外支撐結(jié)構(gòu)20內(nèi)部的連續(xù)穿刺區(qū)經(jīng)配置以準(zhǔn)許飲料的制備期間在連續(xù)穿刺區(qū)22中的任何位置處穿刺容器底座，而不考慮穿刺區(qū)的位置。

不希望受任何理論約束，外支撐結(jié)構(gòu)距底座的邊緣一有效距離的位置改變了容器的故障模式且增加底座的硬度，借此改進(jìn)連續(xù)穿刺區(qū)中底座的可穿刺性。在示范性實施例中，距底座的邊緣的有效距離為約1到約10mm，約1到約5mm，約1.5到約2.5mm，或約2.0到約2.5mm。舉例來說，在一實施例中，外支撐結(jié)構(gòu)可定位成距底座的邊緣約2.3mm。

連續(xù)穿刺區(qū)22可朝向容器底座12的中心26相對于水平方向朝內(nèi)傾斜(即，形成圓錐式形狀)。在實施例中，連續(xù)穿刺區(qū)22可延伸到容器底座12的中心26(即，形成圓錐的頂點)或可在容器底座12的中心26處平穩(wěn)到平坦區(qū)28中。如本文所使用，術(shù)語“水平”指代垂直于容器的縱向軸線(即，延伸穿過容器底座的中心26到容器的開口16的中心的中心線)的平面。

在實施例中，所述容器進(jìn)一步包括其它特征以促進(jìn)連續(xù)穿刺區(qū)中底座的可穿刺性。舉例來說，在一實施例中，容器可包含容器的底座的內(nèi)表面中的特征。所述特征可例如通過提供應(yīng)力集中器來有效地減弱其穿刺期間連續(xù)穿刺區(qū)中底座的材料，而不犧牲其強度。所述特征的兩個示范性實施例在圖5和6中說明，圖5和6說明可壓印在容器的底座的內(nèi)表面中的設(shè)計。也可使用其它設(shè)計。

在圖4和7中展示的一實施例中，所述容器可進(jìn)一步表征為以下數(shù)學(xué)關(guān)系：

h＝(r1-r)·tan(90-φ)

其中h為從底座12到堆疊肩部19的容器的高度，r1為堆疊肩部19處容器的內(nèi)徑，r為底座的邊緣24處底座12的半徑，且φ為接近角。

所述容器還可進(jìn)一步表征為底座特征(圖4和7)的尺寸：r1為底座12到外支撐結(jié)構(gòu)20的半徑，do為從底座的邊緣24到外支撐結(jié)構(gòu)20的有效距離，wi為平坦區(qū)28的寬度，wo為底座12的連續(xù)穿刺區(qū)22的寬度，t1為外支撐結(jié)構(gòu)20相對于底座的邊緣24的高度，ti為底座12的中心26相對于外支撐結(jié)構(gòu)20的最底部部分的高度，且θ為底座12的錐角。因此，在某些實施例中，底座12進(jìn)一步表征為以下數(shù)學(xué)關(guān)系：

do＝r–r1>0.01

r>r1

wo＝r1-1/2wi

以上變量的示范性范圍在下表中概括。

在一示范性實施例中，外支撐結(jié)構(gòu)可安置成距底座的邊緣約0.75到約1.5mm(do)，錐角(θ)可相對于水平方向成約1到約5度，平坦區(qū)的寬度(wi)約5.0到約10.0mm，且底座的中心處的高度(ti)可為約0.25到約1.0mm。舉例來說，在一實施例中，外支撐結(jié)構(gòu)可安置成距底座的邊緣約1.1mm(do)，錐角(θ)可為相對于水平方向成約3.2度，平坦區(qū)的寬度(wi)可為約6.0mm，且底座的中心處的高度(ti)可為約0.75mm。

在實施例中，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的自承式過濾器元件(未說明)可安置在容器中，且可移除地或永久地接合到容器的內(nèi)表面。舉例來說，過濾器可呈反轉(zhuǎn)中空圓錐的形狀，其具有從開口周圍的輪緣均勻地漸細(xì)的彎曲壁。過濾器元件隨后可放置于容器中使得圓錐的頂點支撐在容器的底座上且因容器的底座而變得稍微扁平，借此增大圓錐內(nèi)的體積且提供對于過濾器元件的有益的支撐。

在實施例中，本文中所提供的容器進(jìn)一步包括可刺穿覆蓋物，其與容器的唇緣成密封關(guān)系，封閉開口從而形成匣體。所述覆蓋物合意地由不可滲透且無孔材料形成，所述材料可用例如管狀針等儀器刺穿，經(jīng)由所述儀器遞送熱水用于制備飲料。舉例來說，在實施例中，所述覆蓋物可包括聚合物膜或箔，其熱密封到容器的唇緣。

在實施例中，可通過用熱塑性材料模制容器和使容器熱成形來制備所述容器。合意地，熱塑性材料為大體上不可滲透的且無孔的。合適的熱塑性材料的非限制性實例包含例如聚丙烯和聚乙烯等聚烯烴、聚苯乙烯、耐綸和其它聚合物。在特定實施例中，尤其合乎需要的是熱塑性材料為生物基樹脂，可容易再循環(huán)，和/或包括再循環(huán)材料的至少一部分。舉例來說，在一實施例中，熱塑性材料可包括再循環(huán)的聚丙烯基樹脂。

在實施例中，熱塑性材料可與一或多個添加劑摻合以向容器施加所需要的機械和熱特性。舉例來說，在實施例中，熱塑性材料可與一或多個添加劑摻合以向容器施加所需要的硬度。在一實施例中，添加劑包括不可混溶的聚合物，其可通過妨礙熱塑性材料發(fā)生塑性變形的自然能力和促進(jìn)受控的裂紋擴展而充當(dāng)應(yīng)力集中器?？蛇m合與包括聚丙烯的熱塑性材料一起使用的不可混溶聚合物的非限制性實例包含丙烯酸聚合物、苯乙烯，或其與聚烯烴的摻合物和共聚物。在一實施例中，添加劑包括成核劑。在一實施例中，第二添加劑包括金屬硬脂酸鹽，其非限制性實例包含硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、硬脂酸鋅，及其組合。添加劑的其它非限制性實例包含碳酸鈣、滑石、粘土，和這些添加劑的納米級。

在實施例中，熱塑性材料包括熱塑性聚合物、成核劑和選自由以下組成的群組的第二添加劑的摻合物：碳酸鈣、滑石、泥土及其組合。舉例來說，成核劑可以約0.5到約5重量％或約0.5到約2.5重量％的量存在于熱塑性材料中，且第二添加劑可以約5到約25重量％、約5到約20重量％、約7到約18重量％、約7到約12重量％或約9重量％的量存在。舉例來說，在實施例中，熱塑性材料可包括聚丙烯、呈約0.5到約2.5重量％的量的成核劑，和呈約7到約12重量％的量的第二添加劑(例如，滑石)。因此，熱塑性材料可包含呈至少70重量％、約70到約95重量％或約70到約90重量％的量的熱塑性聚合物。

在實施例中，熱塑性材料包括單層或具有至少兩個層的多層材料。此些材料是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的。舉例來說，熱塑性材料可包含具有由熱塑性聚合物形成的一層或多層的多層膜，以及經(jīng)配置以改進(jìn)材料的阻隔特性的阻隔層。多層膜還可包含安置于阻隔層與鄰近的熱塑性聚合物層之間的一或多個連接層，以及任選地一或多個再研磨層。此項技術(shù)中常用的阻隔層的非限制性實例包含乙烯乙烯醇(evoh)和耐綸，阻隔層中添加劑的量至少部分由將針對其使用容器的特定應(yīng)用確定。

舉例來說，在一示范性實施例中，熱塑性材料為具有五(5)層的多層膜：熱塑性聚合物/連接層/阻隔層/連接層/熱塑性聚合物層。舉例來說，熱塑性聚合物可為聚丙烯，且阻隔層可包含乙烯乙烯醇(evoh)。在另一示范性實施例中，熱塑性材料為具有七(7)層的多層膜：熱塑性聚合物/再研磨層/連接層/阻隔層/連接層/再研磨層/熱塑性聚合物。因此，與容器的空腔相對的最外層、鄰近于容器的空腔的最內(nèi)層，或這兩者可包括所揭示的熱塑性聚合物層。在某些實施例中，形成容器的多層材料包含最內(nèi)層與最外層之間的阻隔層。

合意地，本文中所提供的容器具有小于約6kg的穿刺負(fù)載。如本文所使用，“穿刺負(fù)載”意味著使用針穿刺容器的底座中的連續(xù)穿刺區(qū)所必需的力。應(yīng)了解，穿刺負(fù)載部分取決于用于測量容器的穿刺負(fù)載的針的類型。舉例來說，使用鈍針測得的穿刺負(fù)載通常將大于使用鋒利的針測得的穿刺負(fù)載。舉例來說，在實施例中，容器可具有使用鋒利的針測得的小于約3kg、小于約2.75kg或小于約2.5kg的穿刺負(fù)載。在實施例中，容器可具有使用鋒利的針測得的約4.2到約3kg、約2.99到約2.75kg或約2.74到約2.5kg的穿刺負(fù)載。在實施例中，所述容器可具有使用鈍針測得的小于約5kg的穿刺負(fù)載。舉例來說，所述容器可具有使用鈍針測得的約4.0到約5.0kg的穿刺負(fù)載。在一個實施例中，連續(xù)穿刺區(qū)顯示使用鋒利的針測得的小于3kg的穿刺負(fù)載或使用鈍針測得的小于5kg的穿刺負(fù)載。

因此，本文中所描述的容器歸因于底座結(jié)構(gòu)(包含外支撐結(jié)構(gòu))而有利地提供改進(jìn)的可穿刺性。外支撐結(jié)構(gòu)可經(jīng)設(shè)計以實現(xiàn)各種材料的容器中的所要穿刺負(fù)載。在某些實施例中，容器為聚丙烯基容器，意味著容器包括包含呈至少70重量百分比的量的聚丙烯的單層材料，或其中至少一層包含呈至少70重量百分比的量的聚丙烯的多層材料。聚丙烯基容器有利地可容易在市售再循環(huán)設(shè)施處再循環(huán)。因此，本發(fā)明的容器可容易再循環(huán)且提供類似非可再循環(huán)容器的可穿刺性。

在實施例中，容器可經(jīng)配置以接納其中安置干燥飲料成分的插入件。舉例來說，容器可經(jīng)配置以接納包括過濾器杯的插入件，過濾器杯中安置用于制備飲料的成分。舉例來說，容器可進(jìn)一步包括包含沖泡物質(zhì)的過濾器杯，沖泡物質(zhì)的非限制性實例包含咖啡磨碎物、剁碎的茶葉、巧克力、調(diào)味粉等等。沖泡物質(zhì)還可包含乳粉、糖或代糖或其它調(diào)味劑的組合以增強所得飲料的品質(zhì)。

本文體現(xiàn)的容器尤其適合于在例如咖啡沖泡機等自動機器中使用。在將容器放置在機器中后，刺穿部件穿刺覆蓋物以經(jīng)由孔引入加壓的熱水，加壓的熱水在其中接觸安置在過濾器中的飲料成分。第二刺穿部件在連續(xù)穿刺區(qū)中的任何位置處穿刺容器的底座以使所制備飲料能夠從容器流出且施配到杯或容器中以供消費者消費。

本文中所提供的容器還可經(jīng)配置以與其它類型的食品一起使用，其它類型的食品的非限制性實例包含用于制備可自身被食用或用來制備菜肴的高湯、湯和調(diào)味汁的干燥成分。

應(yīng)了解，以上僅涉及本申請案和所獲得的專利的某些實施例。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可在本文作出大量改變和修改，而不脫離如所附權(quán)利要求書及其等效物界定的本發(fā)明的一般精神和范圍。