具有改進(jìn)刺穿設(shè)計(jì)的容器的制造方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 根據(jù)35U.S.C. § 119(e)，本申請要求于2012年10月26日提交的美國臨時申請 No. 61/719136的優(yōu)先權(quán)，所述申請的內(nèi)容通過引用整體合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本申請整體涉及用于準(zhǔn)備飲料的容器領(lǐng)域，尤其是用于準(zhǔn)備咖啡和茶的容器領(lǐng) 域。這些容器通常稱作盒（cartridge)、杯、小盒（capsule)或囊（pod)，并且特別適合用于 準(zhǔn)備單杯式飲料。
【背景技術(shù)】
[0004] 近年來，單杯式飲料機(jī)器作為快捷又方便的沖泡飲料方式在家用或商用中流行起 來。這些機(jī)器一般通過可具有整體過濾器并且裝有咖啡粉、茶葉或其它可溶產(chǎn)品的聚合物 容器沖泡咖啡、茶或其它熱飲。在沖泡這些產(chǎn)品時，可容易地將容器丟棄以便機(jī)器能夠準(zhǔn)備 后面的飲料。因此這些容器使用戶能夠自定他們的飲料和方便快捷地享用新鮮沖泡的飲 料。
[0005] 盡管比較方便，但是用于準(zhǔn)備飲料的現(xiàn)有容器具有許多缺點(diǎn)。例如，許多市場上能 夠買到的容器是用不易循環(huán)利用的材料制作的。這至少部分是由于這些容器所要求的結(jié)構(gòu) 特性。例如，容器必須足夠堅(jiān)固以允許刺穿容器的底座而容器不會發(fā)生實(shí)質(zhì)變形。因此，目 前存在的需求是允許使用更加易于循環(huán)利用的材料同時仍然具有足夠的結(jié)構(gòu)整體性的這 樣一種結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的實(shí)施例通過提供一種容器解決上述需求，所述容器包括大致圓形并且水 平延伸的底座、自所述底座延伸并在其中限定腔的截頭錐形壁、和與壁相交并自壁橫向延 伸的堆疊肩部。底座包括外部環(huán)形外圍支撐結(jié)構(gòu)，其中包括多個凹部。底座可選地包括內(nèi) 部環(huán)形支撐結(jié)構(gòu)，其與外部環(huán)形外圍支撐結(jié)構(gòu)一起限定連續(xù)的刺穿區(qū)域，所述連續(xù)的刺穿 區(qū)域的大小和形狀允許在其中進(jìn)行無礙刺穿而容器不會有實(shí)質(zhì)變形。
[0007] 本發(fā)明的實(shí)施例中還提供用于使用上述容器準(zhǔn)備飲料的容器和用于使用這種容 器準(zhǔn)備飲料的方法。
【附圖說明】
[0008] 圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的容器的實(shí)施例的側(cè)視圖。
[0009] 圖2是圖1中所示容器的仰視圖。
[0010] 圖3是圖1中所示容器的俯視圖。
[0011] 圖4是圖1中所示容器的從前下方觀察的立體圖。
[0012] 圖5是根據(jù)第二實(shí)施例的容器的從前下方觀察的立體圖。
[0013] 圖6A和6B是根據(jù)實(shí)施例的可應(yīng)用于杯座內(nèi)表面的設(shè)計(jì)的示意圖。
[0014] 圖7A和7B是限定根據(jù)實(shí)施例的容器的各種參數(shù)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 本申請的實(shí)施例通過提供用于準(zhǔn)備飲料的容器解決上述需求。本文中使用的術(shù)語 "容器"與可用于準(zhǔn)備飲料的盒（cartridge)、杯、小盒（capsule)或囊（pod)等是同義詞。
[0016] 容器通常包括杯形容器，杯形容器具有底座和限定開口的截頭錐形側(cè)壁。在一種 實(shí)施例中，底座包括外部環(huán)形外圍支撐結(jié)構(gòu)和可選的內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)，外部環(huán)形外圍支撐結(jié) 構(gòu)包括多個凹部。設(shè)置在外部環(huán)形外圍支撐結(jié)構(gòu)和可選的內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)之間的連續(xù)刺穿區(qū) 域能夠允許在準(zhǔn)備飲料過程中在連續(xù)刺穿區(qū)域中刺穿容器底座。
[0017] 圖1-4中進(jìn)一步示出容器10的示例性實(shí)施例。容器10包括底座12和限定開口 16的截頭錐形側(cè)壁14。側(cè)壁14可包括圍繞開口 16的徑向向外伸出的唇部18。一方面，徑 向向外伸出的唇部18還包括自側(cè)壁14橫向延伸并與其相交的堆疊肩部19。
[0018] 底座12包括外部外圍支撐結(jié)構(gòu)20、內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)22、和它們之間的連續(xù)刺穿區(qū)域 24。在實(shí)施例中，外部外圍支撐結(jié)構(gòu)20是環(huán)形形狀，其具有外觀類似于顛倒的護(hù)墻的多個 凹部26(即，城垛或雉堞的城堡狀結(jié)構(gòu)）。在實(shí)施例中，內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)22是環(huán)形或圓形的。
[0019] 外部外圍支撐結(jié)構(gòu)20和內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)22之間的連續(xù)刺穿區(qū)域能夠允許在準(zhǔn)備飲 料的過程中在連續(xù)刺穿區(qū)域24中的任意位置處刺穿容器。盡管外部外圍支撐結(jié)構(gòu)20或內(nèi) 部支撐結(jié)構(gòu)22的當(dāng)前描述實(shí)施例是環(huán)形的，但是也可使用其它形狀（例如，橢圓形、三角 形、方形、六邊形、七邊形、八邊形等），只要結(jié)構(gòu)不妨礙在連續(xù)刺穿區(qū)域24中刺穿底座。但 是本領(lǐng)域技術(shù)人員會認(rèn)識到，同心環(huán)形支撐結(jié)構(gòu)特別適合于限定可在任何位置刺穿的連續(xù) 刺穿區(qū)域，從而允許將容器放置在飲料機(jī)器內(nèi)而無需考慮刺穿區(qū)域的位置。
[0020] 在實(shí)施例中，外部外圍支撐結(jié)構(gòu)可包括具有圖5中所示的多個凹部的多于一個的 環(huán)形形狀。例如，外部外圍支撐結(jié)構(gòu)122可包括具有多個凹部126的第一外部環(huán)形形狀123' 和定位在第一外部環(huán)形形狀123'內(nèi)側(cè)和連續(xù)刺穿區(qū)域外側(cè)的具有多個凹部126的第二外 部環(huán)形形狀123"。第一外部環(huán)形形狀123'和第二外部環(huán)形形狀123"的多個凹部126可彼 此偏移。在實(shí)施例中，第一外部外圍支撐結(jié)構(gòu)和第二外部外圍支撐結(jié)構(gòu)具有大致相同尺寸。 但是本領(lǐng)域技術(shù)人員會認(rèn)識到，第一外部外圍支撐結(jié)構(gòu)和第二外部外圍支撐結(jié)構(gòu)的尺寸可 以是不同的（即，不同的寬度、凹部大小、凹部數(shù)量等）。
[0021] 在實(shí)施例中，容器還包括其它特征以促進(jìn)底座的可刺穿性。例如，在一種實(shí)施例 中，容器可包括在容器底座的內(nèi)表面中的特征。所述特征在底座刺穿過程中可有效削弱底 座的材料而不會犧牲其強(qiáng)度，例如，通過提供應(yīng)力集中。圖6A和6B示出所述特征的兩個示 例性實(shí)施例，圖6A和6B示出可壓印在容器底座的內(nèi)表面中的設(shè)計(jì)。也可使用其它設(shè)計(jì)。
[0022] 在一種實(shí)施例中，容器的特征還可在于以下數(shù)學(xué)關(guān)系：
[0023] h = (R1-R) · tan (90-Φ)
[0024] 其中，h是容器從底座12到堆疊肩部19的高度，R1是容器在堆疊肩部19處的內(nèi) 徑，R是包括外部外圍支撐結(jié)構(gòu)20的底座12的半徑，而Φ是接近角（approach angle)。
[0025] 容器的特征還可在于底座特征的尺寸是除去外部外圍支撐結(jié)構(gòu)20的底座12 的半徑是包括環(huán)形形狀的內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)22的內(nèi)徑，1*2是內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)22的外徑，w。是 外部外圍支撐結(jié)構(gòu)20的寬度，d是底座12的連續(xù)刺穿區(qū)域24的寬度，^是包括環(huán)形形狀 的內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)22的寬度，而t是外部外圍支撐結(jié)構(gòu)20的高度。因此，在某些實(shí)施例中底 座12的特征還在于以下數(shù)學(xué)關(guān)系：
[0026] W0= R - r
[0027] Wi= r 2 - T1
[0028] d = 1/2 · t = r~r2
[0029] 在實(shí)施例中，此獨(dú)立，可從約0.0到約5.0mm。例如，在內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu) 包括只具有單個半徑的圓形形狀的實(shí)施例中，&為〇并且w i= r 2, &可以從約〇. 〇1到約 5. 0mm。在內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)包括環(huán)形環(huán)的實(shí)施例中，r2>ri并且r JP r 2彼此獨(dú)立，r JP r 2可以 從約0.01到約5. 0mm。例如，!T1可以為3.8mm而1*2可以為I. 3mm使得w $2. 5mm。在沒有 內(nèi)部支