专利名称：自冷式饮料容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及自冷式饮料容器，在该容器中设置加压冷冻剂筒。当打开饮料容器，压力筒刺穿时，膨胀的冷冻剂引起冷却。
各种饮料是装在尺寸适于向个人供应的金属罐中向公众提供的。在现代市场中，罐是铝制的，侧面和底端是通过冲压整体形成的。在罐注入饮料后将顶端密封就位。大多数这种饮料容器上装有一柄部，其用于向端部加压使端部沿预定线打开。当打开时，饮料可倒入饮用容器或直接从罐饮用。在容器中的饮料可以是含酒精的，如啤酒，也可以是不含酒精的，如各种公知的碳酸软饮料。
大多数消费者喜欢冷饮这种饮料。为了适应消费者的这种口味，这种饮料容器被储存在冰箱中或倒在饮用容器内的冰上。那些想直接从饮料容器饮用冷饮料的人必须在饮用前购买饮料容器，然后在一个冷却空间中将其冷却。在家中，上述冷却空间通常是冰箱，冰箱是通过分开的冷冻剂循环被冷却的。离开家时，饮料可以与冰一起存放在冰盒中。这是一种携带冷却饮料容器的理想的方式，但是，由于必须保持冰的存在，因而这种方式是不方便的。因此，需要有一种自冷式饮料容器。
本发明的一个方面涉及一种加压饮料的自冷式饮料容器。这种容器可以包括一个在压力下装有冷冻剂的冷冻剂筒。筒座最好接合容器，将筒固定在位。在罐注入含气饮料后，可以将罐的上端密封在罐上。罐端及罐壁可以是弹性的。在罐被密封后，一部分饮料气体最好在罐内释放出来，这些气体使罐加压，并使罐的弹性部分如罐端向外弹性变形。刺筒器可以抵靠在饮料容器的压力变形的弹性部分上。当容器被打开时，饮料容器内的压力被释放，弹性部分可驱动穿孔器刺穿筒以释放冷冻剂，从而冷却饮料容器及其内容物。
本发明的优点在于提供了一种自冷式饮料容器，这使用户当想饮用冷却的饮料时可以打开容器，从而使饮料被冷却，用户就可以饮用了。
本发明的另一个优点是提供了一种筒座和刺筒器，其可以插入装有自加压饮料的标准饮料罐内，因而当端部封闭后，该结构被调节至饮料容器的压力挠曲状态，当释放容器内的压力时，刺筒器释放筒内的冷冻剂以冷却饮料容器内的饮料。
本发明的另一个优点是提供了一种可以装入标准饮料容器的结构，因而当自加压饮料放入容器并将其密封后，饮料容器的打开就使其内的饮料冷却。
本发明的另一个优点是提供了一种自冷式结构，它只使饮料容器增加极小的成本，可以应用到饮料容器上而不使饮料容器发生变化，因而可以向公众供应自冷式饮料容器，公众可以可靠地饮用。
本发明的新颖特征在权利要求书中作了具体的描述。结合附图阅读以下的说明可以最佳地理解本发明的结构和工作，以及本发明的其它目的和优点。
图1是当插入饮料容器时本发明的自冷饮料结构的分解图。
图2是处于打开位置的筒座的侧视图。
图3是处于闭合位置的筒座的放大视图。
图4是装有本发明自冷饮料结构的放大的中心线剖视图。
图5是沿图4中5-5线看去的平面图。
图6是按照本发明的刺筒器的放大剖视图，在图示位置上刺筒器开始放入饮料容器。
图7是刺筒器的第二推荐实施例。
图8是饮料容器的剖视图，它类似于图4的上部，刺筒器部分被截断并剖开，图示状态为饮料容器已注入自加压饮料后的状态。
图9类似于图8，表示自冷结构处于为释放二氧化碳冷冻剂，二氧化碳筒被刺穿的位置。
图10放大地表示饮料容器压力释放的情况。
在图4中表示容器10的中心线剖视图。该容器具有侧壁12和整体的底端14。侧壁基本呈正圆柱形管状。通常整个容器是在一次模具行程中成形的。鉴于容器内部可能的压力，底端14呈圆拱状以提供强度。侧壁呈圆柱形管状，因而容器的加压引起圆周张力，这可使容器增加强度。侧壁在颈部16处直径减小。侧壁终止于上缘18。
上端20具有一个卷边22，当容器注入饮料后，上端被放置就位，卷边扣置在颈部16紧邻上缘18的上部上。拉片24安装在铆钉26上，见图5，8和9。铆钉26不可以象早期的作法那样为分离式铆钉，但可以是从上端28的材料向上挤压，在拉片24上形成头部的铆钉。提高应力的凹口28在顶端材料上形成环形，见图5。拉片24的结构使得当将拉片从图8的闭合位置抬高到图9的部分抬高位置时，作用在提高应力的凹口28上的应力足以分开材料，使板30绕其大部分周边脱开，向下弯入容器至图9中点划线所示位置。这种邻近铆钉发生的情形放大地表示在图10中。这是目前铝制的啤酒罐和加压软饮料罐的传统作法。
值得注意的是，上端20在图1所示非加压状态时几乎是平的。饮料容器10的内部加压使上端20弹性地向上挠曲。如图4和8所示。传统的饮料容器注入溶解有二氧化碳的饮料时，上端就位并卷边。从饮料液体中放出的二氧化碳迅速使容器加压，上端弹性挠曲呈圆拱顶形状，如图4和8所示。
二氧化碳筒是市场上传统式的。它具有一个本体34，该本体收缩成一个颈部36。传统上本体34是钢制的，因为液态二氧化碳在室温下具有高蒸气压力，不过，它也可以由铝或合金制成。因此，必须保持相当大的压力。颈部36具有一个可穿透的密封膜38，见图4，6，8和9。可穿透的密封膜38通常是铝制的。为了若干不同的用途可以得到这种二氧化碳筒。当被刺透时，这种二氧化碳筒32提供膨胀的气体，使容器10内的液体饮料变冷。
二氧化碳筒32由筒座42在容器10中定位并固定位置，见图1，2，3和4。筒座42最好由塑料制成，如用热塑性共聚物模制，筒座具有一个形状可放置在圆拱14顶面上的底部44。该底部具向下配合在底端上的槽中的腿部46。这种接合可精确地使筒座在容器10中定位。多个臂安装在底部44上并从其向上延伸。在图3中具体标出臂48和50，从该图可以看出，6个这种臂均匀分布并从底部向上延伸。如图4所示，这些臂的形状和尺寸使其可环抱筒32。在图2中，这些臂分开，使筒32可插在其间。图2所示位置是在筒及筒座插入容器之间的位置。图1是分解图，但是，在插入容器10之前，首先将筒放在筒座中。当筒放在筒座中时，包括臂48和50的臂向内弯曲使其环抱筒。
闭孔弹性聚合物泡沫垫52在筒下设置在筒座内，如图4所示。它弹性地向上推顶筒，使筒的环绕颈部36的肩部被推入与相应的臂上形成的肩部相接合的状态。在每个臂上形成一个指销，在图2，3和4中具体标出指销54和56，其安装在臂48和50上。指销的尺寸使其可弹性地挠曲以进容器的颈部，在该位置上扩张以便在颈部接合在容器内部上。当带有筒的筒座插入罐中时，臂围绕筒收拢，在罐中时指销张开，使其垫接合在容器的颈部内。挡圈58设置在臂内，向下卡在定位凸起59上，以便将臂保持在张开位置，如图4所示。因此，筒座和筒被牢固地设置在饮料容器内。
刺筒器68最清楚地表示在图6，8和9中。刺筒器本体62具有一个套环64，其尺寸使其可在二氧化碳筒32的颈部36上滑动。本体62内部有一个刺尖66，它在刺筒前抵靠颈部36的顶部，如图6和8所示。当向下推动刺尖时，刺尖刺穿膜片38，从筒32中释放二氧化碳，如图9所示。通道68向上穿过本体以便向上引导二氧化碳气体。
缸70具有缸孔72，其尺寸使其可接合在刺筒器本体62顶部上的肩部上。刺筒器本体和缸都是聚合物混合材料制成的。但是，刺筒器本体的材料必须有足够的硬度，使刺尖66硬得足以完成刺筒工作。侧向开口74当二氧化碳从筒中释放时可以通气，也使罐的压力可通入缸的下部。
活塞76可在缸孔72中滑动。活塞杆78固定在活塞上随其移动。如图6所示，当在安装过程中活塞杆处于其降下的位置时，上述肩部处在弹性环套82中，环套封闭缸70的顶部。活塞杆可穿过上述环套滑动，而环套则发生弹性挠曲。环套和肩部80的定位使得当活塞76移至其行程的顶端如图8所示时，环套82接合在肩部80之下。因此，活塞及其活塞杆只是从图6所示位置不可逆转地移至图4和8所示位置。结构的尺寸使得当结构插入未加压的饮料容器中时，活塞杆的端部84在平的罐端20下，如图6所示。当罐被充注时它处于这个位置。
溶解有二氧化碳气体的液体饮料40被注入罐中，使上端20立即就位并密封。逸出的二氧化碳迅速使罐内加压，这同时引起两种结果。一个是使上端从图6的平的位置拱起至图4和6的加压位置在饮料容器中迅速加压的另一个结果是缸70中活塞76下的空间被加压。这迫使活塞76及其活塞杆78从图6位置向上移至图4和8的位置。结构的尺寸使得活塞杆的端部84抵靠在拱起的上端20的下表面上。刺筒器60处于其伸展的位置，在该位置上，其顶端在拱起的上端下面，而其刺尖66抵靠膜片38，如图8所示。饮料容器就是在这种穿筒系统待发的状态下储运的。
最后消费者购买处于这种待发状态的饮料容器并携带它直至想饮用冷饮料为止。为了打开饮料容器，消费者向上拉动拉片24。铆钉26的倾斜使提高应力的凹口28的邻近部分断开，拉片24的抬高使上端的处于提高应力的凹口28边界之内的区域向下撬动，这使饮料40可从上端20上新形成的开口放出。
容器打开使容器内压力释放，这使上端20从图8所示压力引起的拱起位置弹性返回图9所示基本平的位置。上端中心部分的这种向下运动向下推动整个刺筒器。活塞78上向下的力借助肩部80传至缸70。缸70向下推动刺筒器本体62。这种向下运动使刺尖66穿透膜片38，如图9所示。膜片38的穿透使筒32内的二氧化碳可以放出，向上流过通道68进入缸72，然后流出开口74。二氧化碳气泡向上穿过液体，从上端20上的开口排出。二氧化碳的膨胀引起冷却。流出开口74的膨胀的二氧化碳气体是冷的。另外，这种膨胀使二氧化碳筒32变冷。如图4所示，筒的冷却可以从容器10内的液体饮料中吸取大量的热。如果消费者开罐后等一会再饮用饮料，他就会发现饮料显著均匀变冷。冷却的饮料可直接从罐中饮用，如果消费者想这样做的话。
在某些情形中，在刺尖66上需要比上述拱起的上端20向下压在活塞杆78的作用力更大的力。在这种情形中，设计了泡沫垫52，使饮料容器的最初加压引起泡沫垫52的压缩挠曲，从而在垫内储存能量。因此，当罐的上端20松释时，泡沫垫52解除压缩，向缸34提供向上的推力，从而使缸的膜片38有效地向上推靠刺尖66。另外，底部拱起的端部14当容器加压时向下挠曲，因而可储存用于松释以及向上推靠缸34及其膜片38的附加势能。
在某些情形中，也许需要尽量减小直接混入液体饮料中的二氧化碳量。混入太多的二氧化碳可能引起不合需要的起泡沫现象。图7所示的刺筒器86具有相同的本体62和相同的缸70。在刺筒器86中，活塞88在活塞杆90上，该活塞杆有一条二氧化碳通道92穿过其长度。当使用刺筒器86，从筒中排放二氧化碳时，大量的二氧化碳向上穿过通道92，在活塞90的顶部直接流出容器。在缸70上设有侧向开口74，但是，由于设有上部释放通道92，按照需要将尽可能少的二氧化碳排放到饮料中。因此，形成泡沫的可能性减至最小。
已经描述了本发明的目前构想出的最佳实施例，显然本专业技术人员无需任何创造力就可以提出各种改进和实施方式及实施例。因此本发明的范围是以权利要求书的范围来限定的。
权利要求
1.一种自冷式饮料容器，它包括壁和端部，包括至少一个用来限定饮料容器分开的端部，因而所述饮料容器可以注入自加压饮料，所述分开的端部密封在容器上，所述容器的至少一部分是可挠曲的部分，该部分被所述容器的加压而弹性地挠曲；一个加压冷冻剂筒，所述筒上有一膜片，该膜片可被刺穿以释放所述筒内的冷冻剂，通过冷冻剂的膨胀引起冷却，所述冷冻剂筒冷冻剂通与所述容器内的饮料热连通，因而所述筒的冷却引起所述容器内饮料的冷却；以及一个邻近所述膜片的刺筒器，该刺筒器与所述容器接合，因而当所述容器的压力释放使所述容器的所述可挠曲的部分从其挠曲位置被松释时，所述刺筒器刺穿所述膜片以便从所述筒释放冷冻剂，从而引起所述容器内饮料的冷却。
2.如权利要求1所述的自冷式饮料容器，其特征在于所述可挠曲的部分是所述容器的一个端部。
3.如权利要求2所述的自冷式饮料容器，其特征在于所述容器具有一个与所述壁整体形成的端部并具有所述容器的所述分开的端部，所述容器的所述分开的端部是所述可挠曲的部分。
4.如权利要求1所述的自冷式饮料容器，其特征在于所述刺筒器具有第一和第二部分，所述第一部分是刺筒器本体，其上承载一个刺尖，所述第二部分可背离所述刺尖伸展，因而使所述刺筒器可放入饮料容器中，在饮料容器中所述可挠曲的部分被消除挠曲，当所述可挠曲的部分被挠曲时，所述第二部分可相对于所述第一部分伸展。
5.如权利要求4所述的自冷式饮料容器，其特征在于所述可挠曲的部分是所述容器的一个端部。
6.如权利要求5所述的自冷式饮料容器，其特征在于所述冷冻剂筒和所述刺筒器设置在所述饮料容器内，并放置在所述饮料容器的一个部分上，该部分背离所述可挠曲的部分。
7.如权利要求4所述的自冷式饮料容器，其特征在于所述第二部分上有一个活塞，所述活塞被所述容器的加压而加压，从而使所述第二部分相对于所述刺筒器伸展。
8.如权利要求1所述的自冷式饮料容器，其特征在于所述刺筒器包括一个本体和一个在所述本体上的刺尖，所述本体可相对于所述加强冷冻剂筒滑动，所述刺尖相邻于所述加压冷冻剂筒上的所述膜片。一个可伸展构件可相对于所述本体移动地安装，该可移动的构件相邻于所述容器的所述可挠曲的部分设置；还包括当所述可弹性挠曲的部分被所述容器的加压而挠曲时使所述可移动构件不可逆移动的装置，这样所述容器的压力释放使所述膜片被刺穿以释放所述筒中的冷冻剂。
9.一种自冷式饮料容器，它包括限定一个可被封闭的可加压饮料容器的壁和端部，所述壁和端部中的至少一个是可挠曲的部分，该部分当所述容器加压时可被弹性挠曲；一个用于容纳加压冷冻剂的筒，所述筒具有一个用于从所述筒释放加压冷冻剂的膜片，所述筒与所述饮料容器热连通，因而当冷冻剂从所述筒释放时，饮料容器中的饮料就被冷却；对所述可弹性挠曲的部分作出反应的装置，其用于当所述容器减压而使可挠曲的部分弹回时刺穿所述筒的膜片，以便从所述筒释放冷冻剂。
10.如权利要求9所述的自冷式饮料容器，其特征在于所述用于刺穿的装置包括一个刺筒器，该刺筒器上有一个基本与所述膜片接触的刺尖和一个基本与所述可弹性挠曲的部分接触的构件，因而所述饮料容器内压力的释放使所述构件迫使所述刺尖刺入所述膜片。
11.如权利要求10所述的自冷式饮料容器，其特征在于所述构件能够不可逆地背离所述刺尖移动。
12.如权利要求11所述的自冷式饮料容器，其特征在于所述刺筒器内有一个缸，缸内有一活塞，所述活塞连接于所述构件，因而所述活塞附近加压使所述构件移动。
13.如权利要求12所述的自冷式饮料容器，其特征在于所述刺筒器在所述饮料容器内，所述饮料容器的加压移动所述活塞，从而当所述可挠曲的部分挠曲时，使所述构件移向所述可挠曲的部分，因而当所述容器加压时，使所述构件背离所述刺尖不可逆地伸展。
14.如权利要求13所述的自冷式饮料容器，其特征在于所述构件是一个活塞杆，该活塞杆从所述刺筒器伸出，在所述刺筒器和所述活塞杆之间有一个相互接合的装置，其用于使所述活塞杆不可逆地伸出所述刺筒器。
15.一种自冷式饮料容器，它包括限定饮料容器的壁和第一及第二端部，该饮料容器内可通过一个打开的端部注入溶解有二氧化碳的饮料，然后闭合并密封所述打开的端部以形成一个加压的饮料容器，所述第一和第二端部借助所述饮料容器的加压而相互背离地弹性挠曲；在所述加压容器内的一个注入二氧化碳的冷冻剂筒，所述筒安装在所述饮料容器的所述第二端上；以及用于刺穿所述二氧化碳冷冻剂筒的刺筒器装置，该刺筒器装置接合在所述筒上，设置得基本上抵靠所述可弹性挠曲的第一端，以便当所述饮料容器减压时刺穿所述二氧化碳冷冻剂筒以便从中释放二氧化碳冷冻剂，从而使所述容器中的饮料被冷却。
16.如权利要求15所述的自冷式饮料容器，其特征在于所述刺筒器包括相邻于所述二氧化碳冷冻剂筒的刺尖和一个相邻于所述可挠曲的端部的构件，所述刺筒器能够不可逆地移动以加长所述刺尖和所述构件之间的距离。
17.如权利要求16所述的自冷式饮料容器，其特征在于所述构件是一活塞杆，在所述刺筒器中有一个连接于所述活塞杆的活塞，所述活塞杆和所述活塞可相对于所述刺筒器移动，以便当所述饮料容器中压力升高时在压力使所述端部挠曲的同时伸展所述刺尖和所述活塞杆之间的距离。
18.如权利要求17所述的自冷式饮料容器，其特征在于所述刺筒器包括一个缸，所述活塞在该缸内滑动，并包括一个围绕所述活塞杆的环套，所述环套接合所述活塞杆，以便使所述活塞杆背离所述刺尖不可逆地移动。
19.如权利要求18所述的自冷式饮料容器，其特征在于在所述饮料容器内设有一个筒座，所述筒座接合并固定所述筒，所述筒座支承在所述饮料容器的所述第二端部上。
20.如权利要求19所述的自冷式饮料容器，其特征在于所述筒座上具有指销，所述指销的尺寸及设置使其接合在所述饮料容器内，以便使所述筒座抵靠所述第二端而固定。
21.如权利要求19所述的自冷式饮料容器，其特征在于所述指销的形状及尺寸使其装入饮料容器的打开端部，在所述饮料容器内接合在所述饮料容器的所述第二端上以便在容器内起支承作用。
22.一种压缩的冷冻剂筒座，它具有一底部，所述筒座的尺寸和形状使其装入饮料容器的打开的第一端部并抵靠在所述饮料容器的闭合的第二端上，所述筒座上具有指销以接合在所述饮料容器内，从而使所述筒座在所述饮料容器中定位。
23.如权利要求22所述的筒座，其特征在于设有一个定位器，该定位器抵靠所述指销，以便将所述指销固定在使筒定位的位置上。
24.如权利要求23所述的筒座，其特征在于所述筒座固定一个具有颈部的压缩冷冻剂筒，使其颈部指向所述饮料容器的所述第一端部。
25.如权利要求24所述的筒座，其特征在于所述指销定位器是一个设置在所述指销之间的保持指销向外的环，所述环上有一开口，通过该开口可接近所述筒座内的冷冻剂筒。
26.放置在饮料容器中的零件，该饮料容器具有一个打开的第一端部和一个闭合的第二端部，以用于封闭所述饮料容器的所述打开的第一端部的一个端部，所述零件包括一个筒座，其用于相对于所述端部之一固定一个压缩冷冻剂筒；一个接合在所述筒座中的筒和另一个所述端部之间的刺筒器，所述刺筒器用于在饮料容器减压时刺穿所述压缩冷冻剂筒。
27.如权利要求26所述的筒，其特征在于；所述刺筒器具有至少一个刺尖和一个用于驱动所述刺尖以刺穿加压冷冻剂筒的构件。
28.如权利要求27所述的零件，其特征在于所述构件的形状使得当饮料容器中注入加压饮料且容器的第一端部被闭合，因而饮料容器中的压力增加而使所述刺筒器加压时，使所述构件不可逆地背离所述刺尖移动。
29.如权利要求26所述的零件，其特征在于所述刺筒器由一个刺筒器本体构成，该刺筒器本体上有一个刺尖，该刺尖与加压冷冻剂筒接合以便将其刺穿，以及一个可移动的构件，该构件可背离所述刺尖不可逆地移动。
30.如权利要求29所述的零件，其特征在于所述可移动的构件由饮料容器接合，用于移动所述刺尖，以便刺穿加压冷冻剂筒，所述可移动的构件上有一个活塞，以便当饮料容器加压时使所述可移动的构件背离所述刺尖移动。
31.放置在饮料容器中的零件，所述饮料容器具有打开的第一端部和一个闭合的第二端部，以及用于封闭所述饮料容器的所述第一端部的一个端部，所述零件包括一个筒座，其用于相对于所述端部之一固定一压缩冷冻剂筒；一个接合在所述筒座中的筒和另一个所述端部之间的刺筒器，所述刺筒器具有一个刺尖和一个用于驱动所述刺尖的构件，所述构件的形状使得当饮料容器注入加压饮料，并封闭容器的所述第一端部，饮料容器内压力增加，从而使刺筒器加压时使所述构件背离所述刺尖移动，所述刺筒器的结构使得当饮料容器减压时刺穿压缩冷冻剂筒。
32.放置在饮料容器中的零件，所述饮料容器具有打开的第一端部和一个封闭的第二端部，以及用于封闭所述饮料容器的所述第一端部的一个端部，所述零件包括一个筒座，其用于相对于所述端部之一固定一压缩冷冻剂筒；一个接合在所述筒座中的筒和另一个所述端部之间的刺筒器，所述刺筒器是由一刺筒器本体构成，该刺筒器本体有一个在其上的刺尖，其用于接合加压冷冻剂筒以便将其刺穿，以及一可移动的构件，该构件可背离所述刺尖不可逆地移动。
33.放置在饮料容器中的零件，所述饮料容器具有一个打开的第一端部和一个封闭的第二端部，以及用于封闭所述饮料容器的所述第一端部的一个端部，所述零件包括一个筒座，其用于相对于所述端部之一固定一压缩冷冻剂筒；一个接合在所述筒座中的筒和另一个所述端部之间的刺筒器，所述刺筒器由一个刺筒器本体构成，所述刺筒器本体有一个在其上的刺尖，其用于接合压缩冷冻剂筒以便将其刺穿，以及一个可移动的构件，该构件可背离所述刺尖不可逆地移动，所述可移动构件由饮料容器接合以便移动所述刺尖，从而刺穿压缩冷冻剂筒，所述可移动构件上有一活塞，其用于当饮料容器加压时使所述构件背离所述刺尖移动。
全文摘要
一种饮料容器如饮料罐内装有饮料及冷冻剂如二氧化碳筒(32)。一筒座(42)通过接合罐的内侧将筒固定就位。一刺筒器(68)设置在筒和罐端部之间。灌装罐及安装端部时,加压饮料释放其一部分气体,使罐内气体压力增加。增加的气体压力使弹性的罐端部挠曲。释放的气体也使刺筒器增长、待发以基本接合在挠曲的罐端部(20)的下面。当罐的压力释放时,刺筒器将筒刺穿以放出筒内的二氧化碳,从而冷却饮料容器及其内容物。
文档编号F25D3/10GK1244848SQ96180577
公开日2000年2月16日 申请日期1996年12月20日 优先权日1996年12月20日
发明者爱德华·M·哈利米 申请人:爱德华·M·哈利米