帶有吸嘴的碳酸飲料容器的製作方法
2023-05-11 04:57:26
專利名稱：帶有吸嘴的碳酸飲料容器的製作方法
相互參照的有關文件參考的美國專利文件US4,769,77401/1989 Nabinger 220/90US4,852,77608/1989 Patton 222/570US4,883,19211/1989 Krugman220/85US5,071,04212/1991 Esposito 222/570US5,079,01301/1992 Belanger 425/115US5,186,34702/1993 Freeman et al 220/254US5,542,67008/1996 Morano 220/714US5,947,32409/1999 Palinchak 220/713審閱的美國專利文件US4,752,016 06/1988Eads 220/253US5,295,597 03/1994Green 215/11.4US6,003,711 12/1999Bilewitz 220/253US4,569,341 06/1968Bruffey220/90.2US4,756,440 07/1998Gartner220/90.4US5,370,279 12/1994Tardif222/214US6,021,992 02/2000Biskie et al 222/67US6,036,048 03/2000Fischman 220/706US6,041,982 03/2000Cantereels et al 222/562參考的歐洲專利文件EP0870685A1 10/1998lgor B65D 01/00審閱的歐洲專利文件WO 00/17065 03/2000DrosteB65D 79/00WO 00/07795 02/2000Nataf B29C 45/26WO 99/44915 09/1999Rigo B65D 83/14WO 99/67150 12/1999Dixon B65D 51/20EP 0 934 887 A1 08/1999Arruego et al B65D 51/00WO 00/10434 03/2000Hakim A47F 19/22
發明的目的是保持使用中飲料在容器中的碳化，同時飲用容易且當運動時容器在各種位置都不會讓飲料濺灑出來。這同樣也適用於熱飲料，當由於封閉空氣膨脹氣壓上升時也會將飲料保持在杯內或罐內。
上述提到的申請僅適於非碳化飲料和冷飲料。如果是碳化飲料，容器中的壓力會積聚從而推開閥門，無法避免洩漏和濺灑。對於熱飲料也一樣，如果沒有保持垂直的位置，當飲料上方的空氣受熱膨脹後，造成容器內的壓力上升，飲料就會被推出。但是在Morano美國專利5,542,670案中使用一個彈性更強的閥門材料，或是在Belanger美國專利5,079,013案中使用一個彈力更大的彈簧是能夠防止濺灑的。不過缺點是吸嘴的抽吸力就要明顯地增加了甚至超出了人類的能力，無法或至少是非常不方便的打開閥門。
對於現在消費者普遍飲用的裝有碳化飲料的飲料罐來說，其頂部固定有適配器，可在打開後關上飲料罐及/或使飲用比直接用罐飲用更容易些。這樣的性能在下述專利說明書中都有涉及Nabinger的美國專利4,796,774；Patton的美國專利4,825,776；Krugman的美國專利4,883,192；Esposito的美國專利5,071,042；Palinchak的美國專利5,947,324；lgor等的歐洲專利0870685A1等。這些申請都有的缺點是，打開罐後壓力立即被釋放，在可能的最短時間內二氧化碳就從飲料中釋放，變為沒有氣的飲料，這樣的飲料味道就要差很多了。
這意味著先前所有上述申請都不適合碳化飲料或熱飲料。
本發明結合現有技術各方案的優點，克服了飲料罐和封閉不濺灑飲料杯的所有這些問題，本申請可以保持氣壓從而保持飲料的碳化；容易運輸裝了部分飲料的容器且飲用和活動中使用時不會有飲料濺灑出來。對於本發明的飲料罐，還有一個額外的好處是，比使用Krugman的美國專利4,883,192和以後的其他發明所設計的飲料罐帽塞和/或飲用適配器更衛生。
如上所述，流量控制器在不飲用時，可將手持容器的內部從外部隔開，而不論容器的外部環境和位置如何。
圖1是一個組裝好的飲料罐的透視圖，為本發明的一個最佳實施例。該實施例的更詳細結構見圖3、圖4和圖5。
圖2是一個本發明第二個實施例的組裝好的不濺灑飲料杯或容器的透視圖。詳細結構如圖6所示。
圖3是第一個最佳實施例的部分剖面圖和頂視圖，顯示了本發明的流量控制器所需的所有零件。
圖4是圖3放大部分的橫截面圖，更好地展示流量控制器的總成。
圖5-a)到5-e)所示為組成本發明流量控制器的各個零件的剖面圖。
圖6為本發明第二個實施例的不濺灑飲料杯頂視圖的部分剖面圖，圖2是其透視圖。
圖7所示為本發明第三個實施例的剖面圖，圖中閥在吸嘴抽吸壓力的作用下處於已被推打開，不同於前兩個實施例中，閥是從其閥座被吸離的。
圖8所示為本發明第四個實施例的剖面圖，除了膜片突出部分環繞吸嘴之外，其他與圖7的第三種結構相似。
發明的詳細說明參見附圖，以通常消費中使用的碳化飲料罐(聽)來解釋其應用，但是，也會根據本發明對改型的頂蓋為安裝流量控制器所進行的調整進行說明。
圖1所示為一個部分開啟的飲料罐的外部透視，其流量控制器位於頂蓋的中部，從罐的外部延伸到內部，為第一個最佳實施例。這種結構的詳細結構在圖3的部分剖面圖中給出。為清晰起見，圖4為一流量控制器的放大剖面圖。飲料罐由圓柱形壁1、底面2、頂蓋3圍成，流量控制器4保持著依然含有碳化過程時產生的氣壓(P3)6的碳化飲料。該氣壓可大大高於外部大氣壓力(P2)以保持飲料的碳化，飲用起來更愜意。流量控制器4可將液體灌裝時保留的壓力保持需要長的時間。這是由與飲料罐上蓋3緊密配合、在罐的內部和外部之間形成部分障礙的殼體9完成的。吸嘴7氣密地連接在此殼體上，以保持中心穿孔的膜片8在位，保持抽吸側氣密地固定在殼體9上，同時在另一側保持大氣壓力。在膜片的上方和下方都留有適當的空間以允許膜片在中心區域可上下移動兒毫米，而周邊是固定的。膜片8是完整地與閥杆10連接，閥杆是自然中空的使液體可流過。膜片也有一個中心孔，在中心孔處閥杆氣密連接在膜片上。閥杆10裝入柱體14的下部，用作閥杆的導杆，與殼體9形成一個整體，提供這些零件之間都微小間隙，這些間隙為滑動配合，可使閥杆在一邊運動但卻足夠密實，不允許飲料或氣體通過。閥杆導向14的下部分也固定在閥座13。在閥杆的下側，彈性材料的閥11，被固定在將抽吸口12到閥座13與飲料罐內部相隔開的位置。為了能完全喝空罐中飲料，使用了一個柔性管(麥管)15，該管與閥開口12緊密固定並觸及罐的底部。閥通過流量控制器抽吸側上的彈簧16關閉，該彈簧可推動膜片8以及閥11至其靜止位。空心閥杆在下部分17時變窄，在此錐度部分有一個或多個孔18，當閥11升離其閥座13時，飲料通過這些孔流出。在殼體9中有一個小的空氣通路19，用以保證膜片下邊的回壓依然為大氣壓力(P1)。
流量控制器是這樣動作的通過人嘴在吸嘴7處抽吸，會使膜片8向上運動，因此抵消彈簧壓力，將閥從其閥座上提起。起動閥的力的大小可從膜片上的壓差乘以膜片的作用表面積來確定，即(P1-P2)×A。作用表面積「A」是1/4·π·d2，其中π為3.14，「d」是作用膜片的直徑。當閥從閥座上升起時，罐中的飲料會由於壓差P3-P2的原因被壓向外部，該壓力分別是罐中的氣壓和吸嘴中的抽吸壓力。當抽吸時，飲料流經柔性管15至吸嘴12，經過閥11，孔18進入空心閥杆10到達膜片8的上邊，再進入吸嘴7最後到達人嘴。當抽吸動作停止時，壓差(P1-P2)也就停止了，只剩下彈簧16的壓力，該壓力會將閥11推回其閥座13，從而關閉飲料的流動。
在某些情況下，可能是空罐時，內部壓力P3會大大降低，甚至比外部大氣壓P1還低是可能的。在這種情況下，抽吸壓力可以打開閥，但是不足以完全喝淨罐中的飲料。考慮到了這種情況，提供了一個通氣孔20，它由閥杆導向14上部的一個或多個孔組成。這些通氣孔在通常情況下是由一個其寬度能夠完全覆蓋孔眼的橡膠帶21所關閉，橡膠帶的作用像一個閥，可允許空氣從空氣通路19流至膜片下邊的區域，沿著閥杆導向上部，通過通氣孔20進入罐中。應用這一特性應注意罐的內部壓力P3決不應低於外部大氣壓P1太多。因此閥導向14的上部分應稍微大一點，以允許空氣旁通。在使用上述飲料罐流量控制閥時，還提供有一個清潔蓋21，它緊緊地固定在殼體9的臺肩上，以防止在運輸期間和不使用時吸嘴受汙。
在圖5-a)至5-e)中畫出了第一種最佳實施例中組成流量控制器的單個部件。但是該實施例並非表示對使用作動閥的穿孔膜片來增力的同樣原理的其他結構的發明限制。
在圖2和圖6第二種最佳實施例中，展示了在不濺灑飲料杯上流量控制器的應用。在這種結構上，頂蓋是緊緊地擰在杯子或容器上的。在這種情況時，流量控制器4的殼體9是頂蓋的一個合成防漏件，這樣的杯子可灌滿碳化飲料、熱飲料和冷飲料而在封蓋後不會濺灑出來。當盛裝熱飲料時，飲料上方的空氣會膨脹，在杯子或手持容器中聚積壓力。圖2所示為本申請杯子或容器部分打開的透視圖，同一實施例的部分剖面圖在圖6中展示。由於在此情形時流量控制器4的工作原理與第一個實施例所述的原理沒有一點不同，所以這部分就不再重複而只對不同處進行了說明。
圖6應用於金屬或塑料容器22，帶有一個擰在容器22上的可拆卸的頂蓋23，還有一個彈性材料的氣密密封24，在灌裝飲料、熱飲料或冷飲料時防止容器洩漏。第二個實施例中，流量控制器4是合成澆鑄在頂蓋23上，與飲料罐的流量控制器有一點點不同。吸嘴25是可拆卸件以便進入流量控制器內部進行清潔。其餘部件與圖1、3、4和5鋁罐所使用的部件大體相同。
圖7中展示的是第三個實施例的流量控制器4，它可應用於飲料罐、瓶或飲料杯上。與本發明先前所述實施例的主要不同是，閥是由抽吸壓力推開的，而不是從閥座上被拉起的。第三種實施例包括以下各件中心穿孔的有一氣密但又可在筒27內沿軸向移動的突出部分26的膜片8，它構成了吸嘴7的一部分。吸嘴7將膜片8固定在位並在凸緣處與帶有一個密封件30的閥夾14形成了一道氣密連接。流量控制器總成用一螺帽連接31固定在飲料罐、瓶或飲料杯的頂部。閥夾14固定帶有閥11的閥座13在飲料夾1的內側形成了一道與外部完全密封的屏障，在不使用時不會讓飲料通過。閥11用一個連接件17通過閥杆10與膜片8相連接。連接件17與膜片8一起，當吸嘴7無抽吸時，將閥11氣密壓緊在其閥座13上，但是在抽吸時可允許飲料通過。在吸嘴的一處開有一個通氣孔29，從而保證膜片上方的空間始終處在大氣壓力狀態。如果證明膜片的彈簧作用不夠，可加一個彈簧32協助將閥保持在緊閉位置。本發明此實施例的工作過程是當吸嘴7抽吸時，空間28中的壓力P2會相對膜片上方外部壓力P1降低。這導致膜片8向下移動，從而推動閥11抬離其閥座13，從飲料容器的內部打開一條飲料通道直達人嘴。在容器內的壓力低於外部大氣壓力時，通過抽吸容器中的飲料，閥11就可以克服彈簧負載的膜片壓力，在保持抽吸的情況下打開。
上述結構要求吸嘴7中帶有筒27的膜片26的突出部分是一種氣密的可移動的連接。此處空氣洩漏將造成流量控制器失效。解決辦法是在膜片和吸嘴之間放一個漲圈或所謂的O形圈，但這可能是很麻煩的。因此想出了吸嘴7可以全部去掉，用膜片26的突出部分作為吸嘴的結構，從而大大簡化了本發明結構。圖8所示的第四個實施例除了吸嘴7外，其餘的部件與圖7所示相同，工作過程也相同，不需要再作說明。
權利要求
1.一種無滴式「流量控制器」，用於吸空手持碳化飲料罐或瓶、並保持罐內或瓶內飲料上方的氣壓、而在飲用罐或瓶中飲料時及運動時、無飲料濺灑出，它包括a)手持飲料容器，是指能夠短時存儲碳化飲料或氣壓液體的容器；b)所述容器，是指具有完全密封頂蓋的容器；c)所述頂蓋，固定所述流量控制器，該流量控制器在所述頂蓋內是完全密封安裝的；d)所述流量控制器，包括一個吸嘴，與所述容器頂蓋外部上的一個殼體相連，帶有一個入所述容器內部的突出的管狀部分，其殼體固定一個彈簧負載的膜片，該膜片通過一個空心閥杆與閥連接，該閥可以阻斷所述容器內飲料的流出，並在不使用時保持容器內的氣體壓力；e)所述膜片，是中心穿孔式以便飲料通過並當使用人抽吸嘴時打開閥，從而為所述容器內的飲料提供一條流向人嘴的通路；f)所述彈簧負載的膜片，有一個比閥的流通面積大得多的作用表面積；g)所述通過一個空心閥杆與閥連接的膜片，與所述殼體的管狀突出部分配合緊密，允許閥杆上下移動，使飲料流經空心閥杆，但是在飲用罐或容器中的飲料時不允許飲料流至外部；h)所述空心閥杆固定一個彈性材料的閥，當關閉時它阻塞飲料的流動；i)所述膜片是彈簧負載的，為的是當作用在膜片上的抽吸力停止時以及不再需要容器中的飲料時關閉閥；j)所述殼體的突出部分在其上部有一個通氣孔，與所述膜片的下方相連，可在所述殼體一側向容器的內部提供一個空氣通路以保持大氣壓力；k)所述通氣孔用一個彈性帶覆蓋，當容器內的空氣壓高於外部氣壓時關閉通氣孔，當飲料從容器中流動氣壓可能低於外部大氣壓力時，打開通氣孔；l)所述閥杆在其中上下移動的殼體的突出部分在上部有一個加大的內徑以使空氣流至所述的通氣孔；
2.一種無滴式「流量控制器」，用於吸空手持碳化飲料罐、瓶或容器並保持罐內或瓶內飲料上方的氣壓而在飲用罐、瓶或容器中飲料時及運動時無飲料濺灑出的，它包括a)手持飲料容器，是指能夠短時存儲碳化飲料或氣壓液體的容器；b)所述容器，是指具有完全密封頂蓋的容器；c)所述頂蓋固定所述流量控制器，該流量控制器在所述頂蓋內是藉助一個螺帽完全密封安裝的；d)所述流量控制器包括一個吸嘴，一個帶有進入所述容器內部的閥夾的殼體，該殼體固定一個彈簧負載的膜片，該膜片通過一個閥杆與閥連接，該閥可以阻斷所述容器內飲料的流出並在不使用時保持容器內的壓力；e)所述膜片是中心穿孔式以便飲料通過並當使用人抽吸嘴時打開閥，從而為所述容器內的飲料提供一條流向人嘴的通路；f)所述膜片通過一個突出的筒，可以軸向運動但是在吸嘴內是氣密配合的；g)所述彈簧負載的膜片有一個比閥的流通面積大得多的作用表面積；h)所述膜片通過一個閥杆與閥相連接，使閥能夠隨著膜片的運動上下移動，從而當抽吸吸嘴時允許飲料流經所述的閥夾；i)所述膜片是彈簧負載的，為的是當作用在膜片上的抽吸力停止時以及不再需要容器中的飲料時關閉閥；
3.根據權利要求1和2所述的無滴式「流量控制器」，適用飲料杯，或手持碳化飲料容器或熱飲料容器，它包括a)一個帶有可拆卸頂蓋的容器b)所述容器的頂蓋是氣密擰緊的c)所述頂蓋固定一個流量控制器d)所述殼體是所述頂蓋的一個整體模製部分e)所述吸嘴，與所述殼體和頂蓋用螺紋連接分離的連接在一起，為了可拆分所述流量控制器在使用之後進行清理；
4.根據權利要求1和2所述的無滴式「流量控制器」，其中的膜片為波形件，用強彈力材料製成，從而省去了所述流量控制器的彈簧；
5.根據權利要求1所述的無滴式「流量控制器」，其中的閥有一個由比閥杆和閥座所使用材料的彈性較軟的材料製成的球狀物；
6.根據權利要求1所述的無滴式「流量控制器」，其中所述的膜片足夠大，在人嘴抽吸壓力下足以打開靠膜片彈力或膜片上方另行安裝的彈簧密閉的閥門；
7.根據權利要求1所述的無滴式「流量控制器」，其中的彈簧壓力或膜片的彈力足夠強，可頂住閥上的內部氣壓，同時提供有足夠的流通面積用於流通通道以使飲料從容器內部流至吸嘴；
8.根據權利要求2所述的無滴式「流量控制器」，其中彈簧壓力或膜片的彈力足夠強，可關閉閥門；
9.根據權利要求1和2所述的無滴式「流量控制器」，其中的飲料罐為金屬或塑料材料製造，該材料能夠在氣壓或升溫條件下盛裝飲料；
10.根據權利要求1所述的無滴式「流量控制器」，其中的通氣孔在所述殼體突出部分的上邊用一個彈性帶密閉，如果內部氣壓始終高於外部大氣壓力時可以省去；
11.根據權利要求3所述的無滴式「流量控制器」，其中的吸嘴可從頂蓋上拆下，以暴露流量控制件的內部進行清洗，清洗後吸嘴可以裝回原位；
12.根據權利要求1和2所述的無滴式「流量控制器」，其中的膜片包括一個彈簧負載的替代活塞，在流量控制器的筒形殼體中是氣密配合的；
13.根據權利要求1和2所述的無滴式「流量控制器」，適用於各年齡段，包括嬰兒、1至2歲半的兒童、十幾歲的青年和老年人所用的飲料罐、瓶、封閉式飲料杯和手持容器等；
14.根據權利要求1和2所述的無滴式「流量控制器」，是偏心安裝在飲料杯或手持容器上的；
15.根據權利要求1和2所述的無滴式「流量控制器」，所述原理用於其他使用場合，即通過流量控制器上的抽吸將有壓液體從容器中吸出；
16.根據權利要求1和2所述的膜片突出部分與吸嘴或閥夾之間的滑動連接處提供有一個漲圈或O形圈；
17.根據權利要求2所述的無滴式「流量控制器」，其中所述膜片的突出部分同時可用作吸嘴。
全文摘要
本發明涉及一種用於碳酸飲料罐的帶有吸嘴的「流量控制器」，當吸嘴抽吸時可吸出有壓的飲料，吸嘴安裝在封閉殼體上，該殼體固定有一個彈簧，一個中心穿孔的膜片，一個閥杆和一個閥。封閉殼體延伸至容器內部，其延伸部分用作閥杆導向與閥座連接在一起。閥杆一側與穿孔膜片相連另一側與閥相連。當抽吸時，膜片推動閥並打開流動路徑，因而可使飲料流經閥杆和穿孔膜片到達人嘴。當停止抽吸時，彈簧可克服罐或容器中的氣壓而關閉閥門。
文檔編號B65D47/04GK1394186SQ01803564
公開日2003年1月29日 申請日期2001年5月4日 優先權日2000年6月1日
發明者簡·埃塞巴格斯 申請人:簡·埃塞巴格斯