咖啡囊包的制作方法

本申请大体涉及用于食物产品的容器，并且更具体涉及在其中具有饮料成分和过滤器并且配置为使液体流过其中以产生饮料的容器。

背景技术：

一人份咖啡机利用单份研磨咖啡的囊包或胶囊产生单杯咖啡。用户将囊包放置到机器内，该机器然后刺穿囊包并迫使热水流过研磨咖啡并进入下面的容器。

用于这样的咖啡机的一种类型的囊包包括侧壁和底壁。过滤器将杯的内侧粘附到侧壁，并且咖啡或另一饮料成分沉积在过滤器中。最后，罩或盖密封到侧壁的凸缘以封闭囊包内的咖啡。在使用中，罩被刺穿以将水递送到主体内的咖啡，并且底壁刺穿以产生分配开口。会由这些动作引起的一个问题是，囊包的侧壁和/或底壁会由于在刺穿期间产生的圧缩力而屈曲。屈曲的侧壁会干扰因而产生的饮料的适当产生和递送。会导致这样的咖啡囊包的另一问题是，过滤器与侧壁之间的密封会包括未粘附的部分，该部分使得咖啡渣绕过过滤器并且不期望地最后处于产生的饮料中。

技术实现要素：

描述了一种咖啡囊包，所述咖啡囊包包括容器主体、附接到在其内部内的所述容器主体的过滤器、以及密封在所述容器主体的开放的嘴部上方的罩或盖。任何期望的饮料成分或调味剂、诸如研磨咖啡等沉积到容器主体内的过滤器内。所述容器主体包括在其侧壁中的向内倾斜的壁部分，所述向内倾斜的壁部分具有配置用于将过滤器的外边缘粘附到其的面向外的表面。在一种形式中，向内倾斜的壁部分相对于垂直向在大约40与50度、优选在大约43与47度之间、并且更优选以大约45度延伸。侧壁进一步包括堆叠肩部，所述堆叠肩部通过向外渐缩的侧壁底部部分与底壁部分间隔。容器主体的足部部分可以配置为当底壁在使用期间刺穿时增强容器主体抵抗屈曲，所述足部部分包括底壁、向外渐缩的侧壁底部部分和堆叠肩部。咖啡囊包可以利用任何合适的方法来形成，包括热成型、吹塑成型、注塑成型等。

在使用中，咖啡囊包配置为使水或其它液体经过其中以便产生饮料。液体递送装置刺穿罩以将水递送到调味剂。此外，针等刺穿底壁部分以产生用于容器主体的分配开口。本文中描述的容器主体有利地配置并定尺寸为抵抗屈曲，使得刺穿底壁不会使容器主体不期望地变形。更具体地，容器主体包括配置为抵抗屈曲的足部部分。足部部分包括底壁、向外渐缩的侧壁底部部分和堆叠肩部。该构造利用这些容器部分的相互作用来分布力并增强侧壁。

附图说明

图1是具有容器和密封到其的罩的咖啡囊包的立体图；

图2是图1的咖啡囊包的仰视图；

图3是图1的咖啡囊包的俯视图；

图4是图1的咖啡囊包的侧视图；

图5是具有容器和密封到其的罩的咖啡囊包的另一实施例的立体图；

图6是图5的咖啡囊包的侧视图；

图7是处于堆叠取向的两个咖啡囊包容器的剖视图；

图8是咖啡囊包容器的一部分的剖视图，示出了上凸缘和向内倾斜的侧壁部分；

图9是咖啡囊包容器的一部分的剖视图，示出了包括底壁、向外渐缩的壁部分和堆叠肩部的足部部分；

图10是咖啡囊包的分解图，示出了容器、过滤器和罩；以及

图11是咖啡囊包的分解图，示出了刺穿其罩的水递送装置和刺穿其底壁以产生分配开口的出口针。

具体实施方式

描述了具有用于设置在该囊包内的过滤器的改善的密封表面的咖啡囊包。改善的密封表面提供了过滤器与囊包的侧壁之间的更好粘附，使得未粘附的部分最小化并且操作得以改善。过滤器的任何未粘附的部分都会不期望地允许研磨咖啡流动绕过过滤器并进入用户的杯。

还描述了具有改善的足部结构的咖啡囊包，所述足部结构具有设计为最小化屈曲同时还利用成本有效的材料量的构造和厚度。在使用期间，一人份咖啡机刺穿咖啡囊包的底部表面。在刺穿期间，囊包会屈曲，这会干扰期望的咖啡的产生。

在下面参考图1-9描述了具有这些性质的咖啡囊包10的细节。咖啡囊包包括基座杯12和配置为密封到其上的罩或盖14。杯12具有底壁部分16和从其边缘19向上延伸的侧壁部分18。底和侧壁16、18界定了杯12的内部20，所述杯12的内部20配置为如在下面更详细地描述的那样在其中接收过滤器22和调味剂、诸如研磨咖啡。在图示的形式中，底壁16为大致圆形，使得侧壁18为从其环形边缘19向上延伸的大致管状。如果需要，侧壁18可以如图所示的那样向外渐缩。

侧壁18包括与底壁16相对的从侧壁18的上边缘28向外延伸的上缘或凸缘26。从上边缘28向下延伸，侧壁包括过渡到向内倾斜的壁部分32的顶部颈部部分30。如图所示，颈部部分30与凸缘26之间的外拐角33可以如图所示的那样被倒角。向内倾斜的壁部分32的内表面34提供了用于如在下面更详细地描述的那样将过滤器22粘附到杯12的表面。侧壁18的中间部分36包括起伏或带肋的壁部分38和在倾斜壁32与起伏壁38之间过渡侧壁的上过渡部分40。如图所示，上过渡部分40可以具有类似于倾斜壁部分32的向内斜坡，使得它相对于起伏壁38大致凹陷。在图示的形式中，过渡部分40具有相比于倾斜壁部分32的斜坡略微更垂直的斜坡。

倾斜壁32优选配置为沿相对于垂直向的一角度延伸，相比于其它构造这有利地提供了侧壁18与过滤器22之间的良好密封。在一种形式中，倾斜壁32从垂直面向下以大约30度与大约60度之间、具体可在大约40度与大约50度之间、并且更具体可在大约43度与大约47度之间延伸。在图示的形式中，倾斜壁32从垂直面以大约45度延伸。先前的咖啡囊包以更陡的斜坡、诸如大约14度将其过滤器粘附到侧壁部分。虽然这由于壁不延伸直到进入囊包的内部而提供了更宽的囊包内部，但是过滤器与侧壁之间的连接会由于由形成过程或操纵引起的侧壁中的不一致而不期望地具有未粘附的部分。柱塞等将过滤器插入到囊包内，并且这样，由于先前的咖啡囊包的高度倾斜的壁，任何不一致都会阻止柱塞完全进入囊包以实现满意的密封。

相比之下，本文中描述的倾斜壁32在相对更水平的平面上延伸，使得面向上的表面34上的任何不一致对过滤器22与侧壁18之间的密封产生的有害的影响较小，即，柱塞不必行进直到进入囊包10，并且密封表面34为柱塞提供了硬止挡件以将过滤器压在侧壁18上。在图示的形式中，倾斜壁32以45度角延伸达大约2mm。

起伏壁38向下延伸到向内突出的堆叠肩部42。堆叠肩部42在杯12的内部20中提供了面向上的表面44，所述面向上的表面44为堆叠在其中的另一杯的底壁有利地提供了支撑表面44。堆叠肩部42防止杯12在堆叠时完全嵌套在一起，安全嵌套在一起会不期望地产生杯之间的真空和/或侧壁与侧壁摩擦，并且使它们难以分开。此外，侧壁18的厚度可以在堆叠的杯之间产生摩擦，也使杯的堆叠难以分开。在图示的形式中，堆叠肩部42大致水平地延伸，但是如果需要，可以相对于其以一角度延伸。最后，侧壁18包括向外渐缩的底壁部分46，所述底壁部分46从肩部42的内边缘48延伸到底壁16的外边缘50。杯12的底部、足部部分52包括底壁16、底壁部分46和肩部42。

在另一实施例中，如在图5和6中示出的，足部部分52进一步包括一系列间隔开的突出部41，所述突出部41在底壁外边缘50与起伏壁38的底部边缘43之间延伸，使得底壁部分26具有台阶形构造。如在图中示出的，每个突出部42可以包括面向外的壁部分45和两个横向过渡壁部分47，所述过渡壁部分47在外壁45与底壁部分26之间延伸。由于底壁部分26和外壁45的角度，过渡壁部分27为如图所示的大致三角形。在图示的形式中，杯12包括围绕足部部分52均匀地间隔开的六个突出部41。任何其它数量的突出部41也可以用于其它应用或尺寸。

在图示的形式中，起伏壁38包括重复的带凹槽型式的弧形柱53和槽54。由于侧壁中间部分36的渐缩构造，柱和槽53、54可以从相对较宽的顶部部分56类似地渐缩到相对较窄的底部部分57。柱和槽53、54用来增强抵抗圧缩力的侧壁18。此外，底壁16可以具有凸起的内部区域58，使得杯12搁在底壁16的外圆环60上。在图示的形式中，凸起的内部区域58与外圆环60之间的过渡具有大约1.5mm的直径。而且，凸起的内部区域58可以从外圆环60凸起大约.8mm、或侧壁18的高度的大约1％与2％之间。

如在上面简单讨论的，咖啡囊包10配置为在运送、存储和使用之前进行组装。为了准备咖啡囊包10，杯12可以以合适的方式形成，包括热成型等。过滤器22然后可以插入并粘附在杯12内。如图所示，过滤器22可以定尺寸为具有大于杯12的直径的直径。在图示的形式中，过滤器22切割成盘状，所述盘状具有为杯12的直径大约1.5与3倍之间、并且更优选大约2倍的直径。这样，当过滤器22插入或以其他方式迫使到杯12的内部20内时，诸如利用心轴，过滤器22形成在杯12内杯状。过滤器22的外边缘部分62粘附或以其他方式附接到倾斜壁部分32，使得过滤器的内部部分64可以悬挂在杯12的内部20内。例如，用来插入过滤器22并形成其杯状的心轴可以施加热以粘附过滤器22。通过一种方案，过滤器22和杯侧壁18可以定尺寸为使得过滤器22的最下点66与杯底壁16间隔开。替代地，过滤器22可以定尺寸为使得当它固定在杯12内时它到达底壁16。

在过滤器22固定到杯12之后，调味剂68、诸如咖啡粉、速溶咖啡、茶叶、香草、香料、或其它自然或人造调味剂沉积到杯内部20内，使得调味剂68接纳在悬挂的过滤器22内。杯12、过滤器22和调味剂68的量可以根据期望的饮料的最终量而有利地定尺寸并配置。此外，在一种形式中，接纳在杯12内的调味剂68的高度优选不搁在倾斜壁部分32和固定到其的过滤器22的外边缘62上方。最后，罩14可以密封到杯凸缘26以密封杯内部20内部的调味剂68。

现在转向咖啡囊包10的使用的细节，在图9中示出了所述细节，咖啡囊包10配置为装到合适的咖啡机中。咖啡机利用入口管或管子70通过罩14而刺入咖啡囊包10，在一种形式中，所述入口管或管子70配置为将热水递送到杯内部20。管子70可以装有喷洒器72或其它递送机构以热水喷洒调味剂68。

为了将因而产生的饮料、诸如在图示的形式中的咖啡递送或沉积到马克杯或其它容器，杯底壁16由一个或多个出口器械或针78刺穿，使得饮料74可以由针78产生的开口82向下排出囊包10。在图示的形式中，底壁16由具有锋利末端80的单个轴78刺穿。

刺穿底壁16在囊包10上产生圧缩力，所述圧缩力会不期望地引起侧壁18屈曲或其他形式的变形。在这样的情况下，由刺穿产生的开口会是不期望地不规则的，或屈曲的侧壁18会干扰期望的饮料的产生。为了最小化屈曲的发生，本文中描述的囊包足部52配置为抵抗来自刺穿的圧缩力。

简单增加侧壁18和/或底壁16的厚度不令人满意，因为它增加了生产成本以及产生堆叠的杯之间的侧壁与侧壁摩擦的可能性。而且，简单增加侧壁18和底壁16的厚度不会提供期望的结果，因为需要更大的刺穿力用于更厚的底壁16，所述更厚的底壁16需要抵抗屈曲的增加的强度。

替代地，如图7所示，足部52的几何形状可以配置为抵抗屈曲。更具体地，侧壁18具有比底壁16略微更大的厚度，使得底壁16的刺穿力小于由于施加于底壁16的圧缩力而使侧壁18屈曲所需的力。侧壁底壁部分46可以从底壁16以相对于垂直向在0与10度之间、并且具体地在1与5度之间向内延伸。在图示的形式中，底壁部分46以相对于垂直向大约2度延伸。此外，底壁部分46可以具有的高度在侧壁的总高度的大约11％与大约20％之间、并且具体地在侧壁18的总高度的大约14％与大约17％之间、并且更具体地侧壁18的总高度的大约15％。在图示的形式中，侧壁18为大约44mm，并且底壁部分46为大约7mm。在其它形式中，底壁部分46可以在5mm与9mm之间。

而且，底壁16上由于刺穿的位置也把在刺穿期间产生的力的因素考虑在内。凸起的内部区域58配置为进行刺穿而非外圆环60。更具体地，底壁16配置为由针78在环部分84中偏心地刺穿。在图示的形式中，底壁16在直径上为大约35.3mm，而环部分具有大约29mm的外径和大约11mm的内径。实际上，刺穿开口的内径向表面与底壁16的中心间隔开大约9.5与大约12.7mm之间。此外，针78可以具有大约2.5mm的直径。

考虑到大批量生产的塑料容器的性质，杯的侧壁18和底壁16厚度会具有略微变化。相应地，本文中描述的杯10有利地设计为使得总地在由图2中的x标记的区域中的侧壁底部部分46的厚度与总在由图4中的y标记的区域中的底壁的厚度的比x：y可以具有大于1的平均值，使得平均起来，在由x和y指示的区域中侧壁底部部分46具有比底壁部分16更大的厚度。在一种形式中，x：y的厚度比优选具有大约.99与1.05之间、并且更优选地在1.01与1.03之间的平均值。在这样的情况下，厚度比x：y的标准设备可以在0.13与0.15之间。换言之，厚度比x：y可以在0.63与1.68的范围内、具体地在0.71与1.32的范围内。

本领域技术人员将会认识到可以关于上述的实施例进行各种各样的更改、改变以及组合而不脱离本发明的精神和范围，并且这样的更改、改变以及组合认为在发明构思的范围内。