专利名称：能通气的促销物隔腔的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及一种用于在饮料容器的封闭件内的促销物隔腔，更尤其是，本发明涉及一种有隔膜的促销物隔腔，该隔膜有在特定位置和/或特定尺寸的通气孔，以便用于饮料如汽水软饮料。
发明的
背景技术：
对于汽水和其它饮料，一种现有的促销方法是将促销物品封入饮料容器的封闭件中。该促销物品包括优惠卷、钱币或某些类型的游戏片(gamepiece)。已知的促销物供给方案可以包括使容器封闭件中有促销物隔腔。在打开该容器时，隔腔从该封闭件取出。然后，消费者将促销物品从该隔腔中取出。已知的封闭件/隔腔结构可由例如美国专利No.5056659和美国专利No.5524788而知，这些文献所公开的内容为本文参引。
当促销物隔腔用于饮料容器时，该隔腔必须与使促销物品隔离，并提供液体密封以防止饮料与该促销物品接触。当促销物隔腔用于汽水饮料容器时，一旦将该容器密封，在容器顶部空间中的二氧化碳气体将渗透到该促销物隔腔中。该气体将渗透到该促销物隔腔中，直至压力与在容器顶部空间中的气压平衡。打开容器后，该促销物隔腔还将保持压力，直到该隔腔以某种形式通气。该促销物隔腔不能通气将导致该隔腔失去完整性。而且，在除去封闭件时，塑料隔膜可能出现“隆起”，并使得该隔腔从封闭件上去除(dislodge)。
已知的通气方法包括美国专利No.5819976中所述的自脱层隔膜(self-delaminating membrane)，该文献所公开的内容为本文参引。另一种已知方法包括通过解除隔膜和奖品腔中特定区域之间的密封而形成径向通气。还一种方法包括利用在该隔膜中机械形成的通气孔。
自脱层隔膜与径向通气的主要缺点是通气的一致性较差。而机械形成通气孔的主要缺点是可能出现轻微的隔膜撕裂。该撕裂可能增大了停留在隔膜上的零散饮料液滴穿过该通气孔并接触促销物品的可能性。当该零散饮料液滴与促销物品接触时，消费者可能对产品质量不满意或产生怀疑。不过，实际产品质量并不会受到影响，因为该促销物隔腔已经从封闭件和饮料容器上除下。
因此，需要一种促销物隔腔，该促销物隔腔能够一致通气，并能使零散的饮料液滴不会与促销物品接触。该目的必须在促销物隔腔中实现，该促销物隔腔能以划算的方式装于普通的饮料容器封闭件内。
发明简介本发明提供一种改进的壳体，用于将促销物品放入饮料容器的封闭件中。该壳体包括一促销物隔腔，用于装入促销物品。该促销物隔腔由具有多个通气孔的隔膜密封。该通气孔的直径为大约0.001至0.015英寸，优选是该直径为0.001至0.005英寸。
本发明的特别实施例包括利用具有周边凸缘和柱形侧壁的促销物隔腔。一个向外的台阶位于该柱形侧壁和周边凸缘之间，以便确定一环形凹口。多个通气孔可以与该环形凹口对齐或稍微在该环形凹口外侧。当通气孔与环形凹口对齐或稍微在该环形凹口外侧时，其直径可以为大约0.001至0.015英寸。通气孔也可以布置成基本横过整个促销物隔腔的隔膜或该隔膜的一部分。通气孔可以通过激光钻孔制成。该隔膜热封或以其它形式粘接在周边凸缘的一部分上或整个周边凸缘上。该隔膜可以是透气性材料，例如PET或聚乙烯。该隔膜的厚度可以是大约0.002英寸。该隔膜覆盖整个周边凸缘、环形凹口和促销物隔腔，或者覆盖它们的一部分。
本发明的方法用于向汽水饮料消费者提供促销物品。该方法包括以下步骤将促销物品插入到促销物壳体内；用一隔膜来密封该促销物壳体，该隔膜有直径为大约0.001至0.01英寸的通气孔；将该促销物壳体插入饮料封闭件内；用该封闭件来密封汽水饮料容器；使汽水饮料中的气体渗透到促销物壳体内，直到容器内和促销物壳体内的压力达到平衡；打开该饮料容器；以及通过通气孔而将渗透的气体从该促销物隔腔内释放。本发明的方法还可以包括通过激光钻孔而制造通气孔的步骤和在没有饮料液滴与该促销物品接触的情况下将促销物品从促销物壳体中取出。
本发明的另一方法用于向汽水饮料消费者提供促销物品。该方法包括以下步骤通过激光而在隔膜中钻出多个通气孔；将促销物品插入到促销物壳体内；用该隔膜来密封该促销物壳体；将该促销物壳体插入饮料容器封闭件内；向消费者提供该饮料容器；打开该饮料容器；以及在没有饮料液滴与该促销物品接触的情况下将促销物品从促销物壳体中取出。该通气孔的直径为大约0.001至0.01英寸。该通气孔的直径足够大，以便允许气体渗透，同时又足够小，以便防止液体穿过该通气孔。该激光可以是具有可变功率输出的二氧化碳激光器。钻孔步骤的脉冲持续时间可以是大约0.0003秒。
本发明的还一方法是涉及透气但不透液体的隔膜的使用。该方法包括以下步骤通过激光而在隔膜中钻出多个通气孔；用该隔膜来密封一壳体；以流体液滴覆盖该隔膜；以及通过这样的方法来防止流体液滴透过该隔膜，即将该多个通气孔的尺寸设置为其直径足够大，以便允许气体渗透，同时又足够小，以便能通过液滴的表面张力而防止液体穿过该通气孔。
附图的简要说明
图1是一种已知的封闭件和促销物隔腔结构的剖视图。
图2是另一种已知的封闭件和促销物隔腔结构的剖视图。
图3是一种已知的封闭件和促销物隔腔结构的平面图。
图4是本发明的促销物壳体的剖视图。
图5是本发明的隔膜和促销物壳体的平面图。
图6是本发明的一种可选隔膜的平面图。
图7是本发明的可选隔膜和可选促销物壳体的平面图。
图8是本发明的可选隔膜和可选促销物壳体的平面图。
发明的详细说明下面更详细地参考附图，在这几个视图中，相同的参考标号表示相同的元件，其中图1-3表示几种已知的封闭件和促销物隔腔结构100。这些封闭件和促销物隔腔结构100通常包括一个具有圆形顶部120和一个环形裙状部分130的外部封闭件110。该环形裙状部分130包括一内螺纹结构140，以便与相应饮料容器160的匹配螺纹结构150相配合。
该封闭件和促销物隔腔结构100还包括一促销物隔腔170。该促销物隔腔170通常成杯形结构，并有圆形底壁180和从该底壁180向上延伸的柱形侧壁190。促销物品185置于该促销物隔腔170内。促销物隔腔170也可以有一拉片200，以便于消费者打开该促销物隔腔170。拉片200的几种实施例结构如美国专利No.5915585和6032820所述，这两篇文献的题目都是“易于打开的促销物隔腔”，它们所公开的内容被本文参引。
促销物隔腔170还包括一环形凸缘210，该环形凸缘210从柱形侧壁190的上边缘大致水平伸出。该环形凸缘210有助于将该促销物隔腔170牢固固定在封闭件110内，如下面详细所述。该封闭件110和促销物隔腔170可以由聚乙烯塑料或类似类型的热塑性塑料模制而成。
如图3所示，促销物隔腔170由一盖体件220封闭。该盖体件220可以是牢固安装在环形凸缘210上的隔膜状层。该盖体件220例如可以是具有PET(聚对苯二甲酸乙酯)的低密度聚乙烯层。该盖体件220可以包括一圆形通气孔230，该通气孔230大致位于该促销物隔腔170的中部。使用该盖体件220导致当饮料容器160密封时增压气体缓慢进入促销物隔腔170，同时该通气孔230使得当饮料容器160打开时增压气体从该促销物隔腔170中快速溢出。通气孔230的直径可以为0.015英寸或更大。该通气孔230可以在制造过程中进行变形。不过，该尺寸可能使得流体液滴能穿过该盖体件220，尤其是当由于成形方法而使通气孔230的边缘处稍微撕裂时。
图1的促销物隔腔170位于靠近内衬垫240的封闭件110内。该内衬垫240在封闭件110的环形顶部120的下面延伸，并与隔腔170的环形凸缘210配合。该环形凸缘210位于并固定在环绕该衬垫240的唇形件250内。衬垫240可以就地模制，或者可以是机械插入该封闭件110内的预成形部件。预成形衬垫240的结构以及唇形件250的使用如上述序列号为882395的美国专利所述。
也可选择，图2的促销物隔腔170是位于封闭件110内的内衬垫260和环形凸缘210的延伸配合部分270的组合。该衬垫260可以就地模制，或者可以是机械插入该封闭件110内的预成形盘。该环形凸缘210的延伸配合部分270伸向封闭件110的内侧壁，并通过位于外部封闭件110的螺纹结构140上的保持缘280保持就位。
因此，图1和2中的相应衬垫240、260有助于密封该饮料容器160，还能使该促销物隔腔170通气。尤其是，这里所述的已知封闭件和促销物隔腔100能够使增压气体通过通气孔230并沿相应衬垫240、260溢出。
图4表示了本发明的促销物壳体300。该促销物壳体300包括一个由柱形侧壁320和圆形底板330确定的杯形促销物隔腔310。该柱形侧壁320从该圆形水平底板330垂直延伸。重要的是应当知道，这里所用的术语“垂直”和“水平”的意思是说明元件的彼此相对位置，而不是实际或绝对方向。柱形侧壁320也可以包括一拉片340，以便有助于打开该促销物隔腔310。该拉片340可以设计成与前述拉片200类似或相同。促销物壳体300也可以包括密封衬垫240、260和类似于前面参考图1和2所述的其它封闭件和密封件。
柱形侧壁320在其顶部边缘形成一向外的台阶350。该向外的台阶350首先从该柱形侧壁320水平向外延伸，以便形成底部件354，然后平行于柱形侧壁320向上垂直延伸，以便形成侧部件356。柱形侧壁320垂直延伸到向外台阶350的底部件354的上面，以便形成一环形环360。向外的台阶350的底部件354和侧部件356以及环形环360相组合以确定一环形凹口370。该环形凹口370将防止流体渗透到促销物隔腔310内。向外的台阶350的侧部件356也形成有周边凸缘380。该周边凸缘380从侧部件356和柱形侧壁320水平向外延伸。
隔膜层400安装在周边凸缘380上。该隔膜400可以热封在凸缘380上。也可选择，可以采用其它的普通密封方法。如图5所示，该隔膜400有能够与位于向外的台阶350上面的环形凹口370对齐的多个通气孔410。同样，当隔膜400并没有粘接或热封在凸缘380上的特定区域(thatarea)时，该通气孔410可以稍微位于该环形凹口370的外侧。通气孔410使得增压气体能够从该促销物隔腔310中溢出。隔膜400可以由透气材料如聚乙烯制成。特别是，可以采用具有PET(聚对苯二甲酸乙酯)的低密度聚乙烯层。该隔膜400的厚度可以是大约0.001至0.005英寸，优选是大约0.002英寸。
可以在将隔膜400安装到促销物壳体300上之前在该隔膜400上形成通气孔410。这时，通气孔410可以制成沿隔膜400片405的连续形式，并与该环形凹口370对齐或稍微在该环形凹口370的外侧，或者成其它合适结构。也可选择，可以在将隔膜400固定到该促销物壳体300上之后再形成通气孔410。
可以采用激光钻孔方法来形成通气孔410。激光钻孔可以形成直径比通常大多数机械方法可形成的孔的直径小得多的通气孔410。例如，通气孔410的直径可以是0.001至0.01英寸或更少。优选是直径为大约0.001至大约0.005英寸。例如一种可用以形成通气孔410、420的激光器为计算机控制的低流量二氧化碳气体激光器，它具有大约25至225瓦的可变功率输出。功率级大约为百分之92(92％)。脉冲持续时间为大约0.0003秒，最大横向速度为大约200英尺每分钟。也可以采用光束分离器，以便能对两卷或更多卷的隔膜材料同时进行钻孔。
这里所述的通气孔410的直径已经证明对于使增压气体从该促销物隔腔310内溢出来说足够大，同时对于基本抑制液体液滴穿过该通气孔的渗透来说足够小。由于液体相对于通气孔410的直径具有表面张力，该通气孔410基本上能防止液体液滴穿过其渗透。因此，当流体静止停留在隔膜400的顶部时，通气孔410能防止流体液滴穿过其渗透。(不过，该通气孔410并不能防止流体在驱动压力作用下的渗漏。)而且，该通气孔410可以对齐在环形凹口370上，以便能使增压气体溢出，同时将透过该隔膜400的任意流体截留在该环形凹口370内。也可选择，当该隔膜并没有粘在该凸缘380上的特定区域时，该通气孔410可以位于该环形凹口370的外侧。
通气孔410也可以布置成横过整个隔膜400，包括横过促销物隔腔310和周边凸缘380。如图6所示，多个通气孔可以布置成横过隔膜400整个片的全部或一部分，这样，通气孔420覆盖促销物隔腔310的全部或一部分。同样，该小直径的通气孔420能够在打开饮料容器160时允许增压气体溢出，同时在促销物壳体300从封闭件110中取出时防止流体液滴渗漏到该促销物隔腔310内。
在图7所示实施例中，可以不需要采用环形凹口370。而是，布置在整个促销物隔腔310上的多个通气孔420能足够使增压气体通气，同时还防止饮料液滴渗透该隔膜400。具有本文所述尺寸的通气孔420并不需要在隔膜400上的特殊位置。该通气孔420的直径小到足以通过表面张力而基本防止流体穿过其渗透。在图5-7中所示的通气孔410、420仅仅是为了举例。该通气孔410、420并不是按比例画的。
图8中表示了还一实施例。在该实施例中，多个通气孔430布置在环形凹口370上面或在该区域的外侧。这些通气孔430并不局限于上述直径。而是，这些通气孔430可以有较大的直径，为大约0.005至0.015英寸或更大。尽管与通气孔410、420的尺寸相比，通气孔430的尺寸将使得更多饮料液滴透过隔膜400，但是该环形凹口370起到盆的作用，能截留任何这样的液滴。还有，在图8中所示的通气孔430仅仅是为了举例。该通气孔430并不是按比例画的。
原始封闭件与具有改进的促销物壳体300的促销物隔腔结构100的对比实验显示通气时间都相同和令人满意，同时改进的促销物壳体300能充分防止液体液滴的渗透。例如，使用由具有低密度聚乙烯的PET制成并为大约0.002英寸厚和有一个(1)直径为大约0.015英寸的通气孔230的隔膜220时，通常从大约70psi的初始压力到大约35psi的压力的通气时间为大约105毫秒，从大约35psi到大约0psi为大约110至310毫秒。使用具有间隔为大约0.687英寸的7个至9个通气孔410的类似隔膜400时，从大约70psi的初始压力到大约35psi的压力的通气时间为大约110毫秒，从大约35psi到大约0psi为大约410至610毫秒。后者的通气速率足以使促销物隔腔310通气，且不会损坏促销物壳体300。
在使用中，某种促销物品185插入该改进的促销物壳体300的促销物隔腔310内。然后，隔膜400通过热封或其它方式安装在整个周边凸缘380上或该周边凸缘380的一部分上，从而密封该促销物隔腔310。然后将该改进的促销物壳体300放置于封闭件110内。该封闭件110再封闭和密封该饮料容器160。对于汽水软饮料，饮料容器160可以装有在大约55psi压力下密封的流体，并有大约4倍容积的二氧化碳。经过一段时间，饮料容器160内的气体饮料将与在促销物隔腔310内的局部压力平衡。因为隔腔侧壁320和底板330由气体基本上可渗透的材料制成，从在该饮料容器160内的汽水饮料中出来的二氧化碳和其它气体将渗透到促销物隔腔310内，直到在该促销物隔腔内的压力达到平衡。
当消费者打开饮料容器160时，在该容器160内的二氧化碳和其它气体由于压力而冲出。饮料容器160内的饮料立刻从其密封压力例如55psi下降至大气压。不过，在促销物隔腔310内的二氧化碳和其它气体不能象在饮料容器160中的气体那样立刻排空。而是，在该促销物隔腔310内的气体通过隔膜400的通气孔410、420而排出。特别是，气体经过通气孔410、420，横过衬垫240、260，并沿圆形侧壁320、130以及封闭件110和饮料容器160的相应螺纹件140、150而向下。
然后，消费者将该改进的促销物壳体300从该封闭件110中取出。在该过程中，截留在例如拉片340周围和流到隔膜400上面的饮料流体液滴由于该流体的表面张力而不能穿过通气孔410、420。而且，当通气孔410、420位于环形凹口370上面或在其附近时，任何透过隔膜400的流体都将截留在环形凹口370内。然后，消费者拉起拉片340以便打开该促销物隔腔310。然后取出促销物品185，并将该促销物隔腔310丢弃。
通气孔430的使用方式也相同。因为流体的表面张力，截留在例如拉片340周围和流到隔膜400上面的任何饮料流体液滴都不能穿过该通气孔430。而透过该隔膜400的任何流体都将截留在环形凹口370内，因为通气孔430位于该环形凹口370上或靠近该环形凹口。
权利要求
1.一种改进的壳体，用于将促销物品放入饮料容器的封闭件中，该壳体包括一促销物隔腔，用于装入所述促销物品；以及一隔膜，用于密封所述促销物隔腔；所述隔膜包括多个通气孔，该通气孔的直径为大约0.001至0.015英寸。
2.根据权利要求1所述的用于放入促销物品的改进壳体，其中所述促销物隔腔包括一周边凸缘。
3.根据权利要求2所述的用于放入促销物品的改进壳体，其中所述促销物隔腔包括一柱形侧壁。
4.根据权利要求3所述的用于放入促销物品的改进壳体，其中所述促销物隔腔包括一个向外的台阶，该台阶位于所述柱形侧壁和所述周边凸缘之间。
5.根据权利要求4所述的用于放入促销物品的改进壳体，其中所述向外的台阶包括一环形凹口。
6.根据权利要求5所述的用于放入促销物品的改进壳体，其中所述多个通气孔与所述环形凹口对齐。
7.根据权利要求5所述的用于放入促销物品的改进壳体，其中所述多个通气孔稍微在所述环形凹口外侧对齐。
8.根据权利要求5所述的用于放入促销物品的改进壳体，其中所述多个通气孔包括一列位于所述环形凹口附近的所述通气孔。
9.根据权利要求2所述的用于放入促销物品的改进壳体，其中所述隔膜与所述环形凸缘热封。
10.根据权利要求1所述的用于放入促销物品的改进壳体，其中所述隔膜包括透气材料。
11.根据权利要求1所述的用于放入促销物品的改进壳体，其中所述隔膜包括聚乙烯材料。
12.根据权利要求1所述的用于放入促销物品的改进壳体，其中所述隔膜的厚度为大约0.002英寸。
13.根据权利要求1所述的用于放入促销物品的改进壳体，其中所述多个通气孔布置成基本横过所述隔膜片。
14.根据权利要求1所述的用于放入促销物品的改进壳体，其中所述多个通气孔布置成基本横过整个所述促销物隔腔。
15.根据权利要求1所述的用于放入促销物品的改进壳体，其中所述多个通气孔通过激光钻孔而制成。
16.根据权利要求5所述的用于放入促销物品的改进壳体，其中所述隔膜覆盖所述周边凸缘的一部分和整个所述环形凹口。
17.根据权利要求1所述的用于放入促销物品的改进壳体，其中所述多个通气孔的直径为大约0.001至0.005英寸。
18.根据权利要求1所述的用于放入促销物品的改进壳体，其中所述多个通气孔的直径为大约0.001至0.01英寸。
19.一种用于向汽水饮料消费者提供促销物品的方法，包括以下步骤通过激光而在隔膜中钻出多个通气孔；将促销物品插入到促销物壳体内；用所述隔膜来密封所述促销物壳体；将所述促销物壳体插入饮料容器封闭件内；向所述消费者提供所述饮料容器；打开所述饮料容器；以及在没有所述饮料的液滴与所述促销物品接触的情况下将所述促销物品从所述促销物壳体中取出。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述多个通气孔的各孔直径为大约0.001至0.01英寸。
21.根据权利要求19所述的方法，其中所述激光可以是具有可变功率输出的二氧化碳激光器。
22.根据权利要求19所述的方法，其中所述钻孔步骤包括脉冲持续时间为大约0.0003秒。
23.根据权利要求19所述的方法，其中所述多个通气孔的直径足够大，以便允许气体透过。
24.根据权利要求19所述的方法，其中所述多个通气孔的直径足够小，以便能防止液体穿过该通气孔。
全文摘要
一种改进的壳体(300),用于将促销物品放入饮料容器的封闭件中。该壳体包括一促销物隔腔(310),用于装入促销物品。该促销物隔腔(310)由具有多个通气孔(420)的隔膜(400)密封。该通气孔(420)的直径可以为大约0.001至0.01英寸。
文档编号B65D51/28GK1360554SQ00810168
公开日2002年7月24日 申请日期2000年7月5日 优先权日1999年7月14日
发明者约瑟夫·M·拉迪纳, 马克·鲁尔 申请人:可口可乐公司