专利名称：自带吸管的饮料罐的制作方法
技术领域：
本发明涉及饮料罐，更具体地说，涉及自带吸管的饮料罐。现在，饮料罐的制造、填充和密封是在高速自动化过程中完成。这个过程包括制造用于包容液体或饮料的单独的罐体以及用于密封罐体开口端的单独的盖。在饮料罐的制造中有一道工序被称为“卷边接缝”，它将盖放置在已填充的罐体上以及密封其周边。现在已知的接缝工序是使盖片水平移过饮料罐的顶面，到饮料罐顶边上的垂直距离仅数毫米。该接缝工序包括使用非常昂贵的高速机械和工具。
在专利技术中提出过各种设计用以将吸管放置到饮料罐内，当饮料罐盖上的封片向内偏转开启后，它即可供使用者饮用。绝大部分这些设计可以分为两组。第一组的设计是将吸管放置在罐内使其预先对准盖的开口，因此，当罐被开启时，已存在吸管的通道。这种方法的实践缺点是在接缝工序中罐的罐体和盖是任意取向的，因此，任何要求吸管预先对准盖的开口的设计都不容易与现有的制罐设备配合。
第二组设计通常包括以某种形式将吸管安装或固定在盖的底面，使罐头被开启时，吸管端可由开口处拉出或通过开口可以触及吸管。这些设计也难以与现有的制罐设备配合，因为如同上述，商用制罐过程是在高速接缝工序中使盖在距罐的顶面数毫米处通过。因此，任何与盖的底面连接或固定的结构都会破坏接缝过程。
转让给本发明受让人的美国专利No.5,244,112；5,080,247；以及4,930,652公布了第三种方法，它们叙述的各种实施例是将吸管分配机构放置在罐体内和转动吸管对准已开启饮料罐的孔口下面。特别的是这些专利叙述的设计可以响应封闭片的向罐体内偏转而驱动转动机构。尽管这些设计在工艺上和商业上仍保持着活力，而其他一些方式，特别是借助其他力也可使吸管与已开启饮料罐的孔口对准。
在此方面，本发明提供了一种自带吸管分配机构的饮料罐，当使用者操作饮料罐时它开始工作，重力和浮力使吸管与盖的开口对准。特别的是，使用本发明的饮料罐时，使用者仅仅倾斜饮料罐，最好是在开启之前，引起饮料罐内的机构推动吸管实质上与封片对准。一旦饮料罐被开启，仅需极小的操作即可将吸管与孔口完全对准。
公开了本发明的几个实施例。第一实施例使用了摆动臂，它可转动地安装在底板元件的中心柱上，底板元件安装在饮料罐的底部。吸管垂直支承在摆动臂的外径向端。摆动臂的重量最好是这样的，当饮料罐倾斜时，摆动臂可以沿饮料罐倾斜的方向自由转动，使吸管与孔口对准。如果饮料罐在开启前操作，最好使饮料罐向使用者倾斜而将封闭片处于8点钟位置。这样就帮助吸管与盖的封闭片稍稍错位，这样一来，当封闭片偏转进入饮料罐内部时，不会撞到吸管。饮料罐被开启后，饮料罐最终轻微的操作帮助吸管与盖片的孔口对准。最好在吸管上连接一个浮子使吸管通过孔口升起。
在第二实施例中，一个基本上垂直取向的导柱通过球-窝接头将其下端可枢转地安装在底板元件的中心，底板元件安装在饮料罐的底部。吸管可滑动地靠在导柱上。处于重力下的定位盘连接在吸管邻接其上端处，这样当饮料罐倾斜时作用在盘上的重力引起吸管在相应的方向倾斜。当盘与饮料罐的侧壁接触时，处于重力下的盘的直径可使吸管充分正确地径向定位在盖下面。如同上述，浮子固定在吸管上使吸管通过盖的孔口升起。
第三实施例与第二实施例相似，其不同之处是取消了底板元件，因此吸管组件是自由地放置在饮料罐内。处于重力下的定位盘连接在吸管的上端附近，以及浮子固定在吸管的邻接其底端处。这样，浮子的浮力引起吸管底部在第一点与饮料罐的下侧壁接触，以及处于重力下的盘在基本上径向相对点与饮料罐的上侧壁接触。当饮料罐倾斜时，引起重力盘沿着饮料罐内壁移动，使使用者能操作饮料罐，以上述类似方式使吸管与孔口对准。如前所述，重力盘的直径可使吸管由饮料罐的侧壁径向偏移，其距离与盖的孔口相同。
本专业技术人员不难理解本发明的下列两个实施例，它们特别适合于具有偏移孔口的其他类型的饮料罐使用，例如三角顶罐和矩形或方形纸罐，在商业中通常称为“无菌”纸罐。
公布的第六实施例与上述第二实施例类似，第六实施例具有基本上垂直取向的导柱，它通过球-窝接头活动安装在底板元件的中心，底板元件安装在饮料罐的底部。收管相对于导柱可滑动地定位。处于重力下的定位盘连接在导柱上邻接其上端，这样使饮料罐倾斜时作用在重力盘上的重力引起导柱和吸管在相应的方向上倾斜。当重力定位盘与饮料罐的侧壁接触时，重力盘的直径可使吸管充分正确地在盖下径向地定位。如同前述，浮子固定在吸管上帮助吸管通过盖的孔口升起。这一实施例比第二实施例优越之处是浮子仅使吸管倾斜，而不使重力定位盘倾斜。
第七实施例与第二实施例类似，不同之处是该实施例依赖于浮力定位和升起吸管。第七实施例具有基本上垂直取向的导柱，它通过球-窝接头以其下端可枢转地安装在底板元件的中心，底板元件安装在饮料罐的底部。吸管相对于导柱可滑动地定位。浮子连接在吸管邻接其上端处，这样当饮料罐倾斜时，浮子的浮力使吸管实质上保持垂直。当浮子与饮料罐的侧壁接触时，浮子的直径使吸管在封闭片下面充分正确地定位。浮子还帮助吸管通过盖的孔口升起。因此本实施例要求沿以上实施例相对的方向倾斜饮料罐。这个方向倾斜提供的优点是当饮料罐开启后操作罐时，饮料罐的倾斜引起其所盛液体溅出的倾向性较小。
第八实施例与第七实施例类似，其不同之处是该实施例具有异型的盖，盖具有倾斜段可引导吸管进入盖的孔口。
因此，本发明的目的是提供自带的吸管分配机构的饮料罐，它与现有的制罐头设备相匹配。
此外，本发明的另一目的是提供这样一种自带吸管分配机构的饮料罐，它设计简单，使用材料少，制造费用低以及要求较廉价的设备即可装配和插入饮料罐。
此外，本发明的另一目的是提供简单而廉价的吸管分配机构，它可方便地用于具有偏置孔口的各种饮料罐，例如饮料罐，三角顶罐，以及方形或矩形纸罐。
结合附图阅读本发明最佳实施例的详细说明，本发明的其他目的将会显而易见。
图1为按照本发明第一实施例的带有吸管分配机构的饮料罐的局部剖切图；图2为图1所示饮料罐的水平剖面图；图3为按照本发明第二实施例的带有吸管分配机构的饮料罐的垂直剖面图；图4为与图3所示饮料罐类似的剖面图，示出当饮料罐稍稍倾斜时吸管的位置；图5为图3所示饮料罐的局部剖切的视图，示出吸管通过饮料罐盖的孔口升起；图6为按照本发明第三实施例的带有吸管分配机构的饮料罐的垂直剖面图；图7为与图6所示饮料罐类似的剖面图，示出当罐稍稍倾斜时吸管的位置；图8为图6和7所示饮料罐的局部剖切图，示出吸管通过罐盖的孔口升起；图8A为图6～8所示饮料罐的局剖剖切图，示出替换的盖的设计；图9为本发明的第四实施例，示出在三角顶饮料罐方面的应用；图10为本发明的第五实施例，示出在矩形或“无菌”饮料罐方面的应用；图11为按照本发明的第六实施例的带有吸管分配机构的饮料罐的垂直剖面图；图12为与图11所示饮料罐的剖面图，示出当罐稍稍倾斜时吸管的位置；图13为图11和12所示饮料罐的局部剖切图，示出吸管通过罐盖的孔口升起；图14为按照本发明第七实施例的带有吸管分配机构的饮料罐的垂直剖面图；图15为与图14所示饮料罐类似的剖面图，示出当罐稍稍倾斜时吸管的位置；图16为图14和15所示饮料罐的局部剖切图，示出吸管通过罐盖的孔口升起；
图17为按照本发明的第八实施例的带有吸管分配机构的饮料罐的垂直剖面图；图18为与图17所示饮料罐类似的剖面图，示出当罐稍稍倾斜时吸管的位置；以及图19为图17和18所示饮料罐的局部剖切图，示出吸管通过罐盖的孔口升起。
参见图1，示出按照本发明饮料罐的第一最佳实施例。饮料罐10具有普通铝、钢或塑料制成的容器，它包括带有封闭底14和盖16的圆筒形罐体12，盖16是在卷边接缝工序中接合到罐体12上。盖具有起动元件手柄环18，以可枢轴的方式固定在盖16上，当使用它开启盖的孔口20时封闭片22偏移进入罐内。封闭片22是在盖16上用刻线形成的，它在手柄环18被使用者起动时使封闭片22的控制部分与盖16断开。当使用者将环18提起到最大限度时，封闭片22典型地设计为按照刻线向下和向着通向孔口20的一边偏移以完全开启孔口和便于液体由孔口流出。
按照本发明的吸管分配机构具有底板元件24，它带有2～3条径向延伸的底条26。底板元件24最好由轻型塑料制成和带有底条26，柔软和适合于压配合到罐底14或侧壁中。代替的方案是也可以采用其他方法将底板元件24粘接到罐的底部14上。
导柱28由底板24的中心向上垂直凸起，摆臂30绕其可转动地连接。特殊的是摆臂30在其一端具有环部32与导柱28以足够的间隙配合，以便摆臂绕导柱28自由转动。最好，摆臂30的环部32和导柱28设计为环部32卡在导柱28中以防止这两个部件偶然的脱开。摆臂30的外径向端具有整体成型在其上的垂直延伸的定位柱34用以接受吸管36。由摆臂30的环部32至吸管定位柱34的径向长度设成使得当摆臂30转动至与罐盖的孔口20呈直线位置时，定位柱34应直接在孔口20的下面。
吸管36具有浮子元件38，它最好为泡沫塑料制，连接在吸管底端，可在定位柱34上自由滑动。浮子38设计来提供足够的浮力(当罐中存在液体时)，当吸管对准孔口20时可使吸管36通过孔口20升起。应该注意，定位柱34的高度实质上大于吸管36的顶部和盖16底面之间的垂直距离，以保证吸管可以通过孔口20一直升起。如图1所示，最好定位柱34具有的横截面可以减少吸管通过孔口20升起时定位柱34和吸管36之间的摩擦作用。
为了使吸管36与盖16的孔口20对准，使用者向自己一方迅速倾斜饮料罐，并使封闭片22大约处于8点钟位置或者由使用者偏移一个小角度(限定向使用者方向的6点钟位置)。饮料罐向使用者倾斜引起摆臂30在重力作用下转至6点钟位置，这样吸管36稍稍与孔口20错开。最好当罐恢复其正常的垂直位置时，使用者拉起手柄环18使封闭片22偏移进入罐内，现在罐开启时，继续轻微的操作或向孔口20方向倾斜罐均有助于吸管对准，从而使吸管36通过孔口20升起。
注意，当罐最初向使用者倾斜时，最好封闭片22处于8点钟位置，而不是4点钟位置。这是因为这样的事实，普通的饮料罐的封闭片22典型地设计为向下和向孔口20左边偏移(即左转折封闭片)。因此，当随后用手柄环18拉开罐时，封闭片22不会撞到吸管36，因为它已向罐内偏移，也不会妨碍吸管最后移动使其与孔口20对准。显然，对于带有左转折封闭片的饮料罐，最好使用开始4点钟位置。
当然，任选的方案是使用者可以选择在操作罐使吸管与孔口对准之前就开启罐。当使用这种方法时，使用者将已开启的罐向孔口20方向倾斜，仿佛有意倒掉一些罐中的液体，其结果是摆臂30转动使吸管36直接对准孔口20。显然，使用这种方法时，使用者必须小心避免过度倾斜罐，防止意外地由罐中倒出。无论如何，这种方法简单易行，在填充饮料罐的典型液面不会溢出。
此外，使用者可以用其他方式操作罐以使吸管36移动对准孔口20，例如，使用者可以转动罐使罐中的液体环形运动。代替的方式是使用者将转动和倾斜动作结合起来，使罐缓慢“摇摆”以达到吸管希望的转动。
为了便于摆臂30响应罐体较轻微的倾斜而移动，摆臂最好处于重力下或增加摆臂30的外径向端的局部配重。增加的配重可使摆臂30较快地响应使用者对罐的操作。增加的配重还可使使用者在比较小的倾斜角下达到希望的对准，有助于正确地操作罐而不引起溢出。
此外，中心柱28可以延长，使摆臂30可以环绕一个更接近罐高中部的水平面转动。在该实施例中用环形的导套来代替摆臂30外径向端的吸管定位柱34以支承吸管。在该代替的实施例中吸管操作机构可以响应较小的倾斜角，因而有利于达到希望的对准，并降低了溢出的危险。
为了防止在充罐和接缝过程中浮子38使吸管36升起而妨碍过程的进行，用少量的可溶粘接剂，如葡萄糖或触变凝胶暂时将吸管36粘接到定位柱34和/或摆臂30上。随之，在接缝工序完成后，粘接剂逐渐溶解并使吸管自由浮起直至与盖16的底面接触。
代替的方案是，在吸管36放置到定位柱34上之前使吸管定位柱34热膨胀。定位柱34的轻度热膨胀使得在吸管36和柱34之间产生摩擦配合。在充填和接缝过程完成后，降低定位柱34的温度使其收缩，从而消除与吸管36的摩擦接合。当然，吸管36垂直位置暂时固定方法中的任何一种都可以与具有导套的摆臂30一起使用以代替定位柱34来支承吸管。
此外，可能需要提供止动元件40，该元件具有带一对挠性臂的单圆环，用以固定吸管36的接近上端处以限制吸管通过孔口20升起的程度，但这点使用者也很容易克服，只要握住吸管的顶端将止动元件40通过孔口20拉出即可。止动元件40有助于保证使用者开启罐以普通方式吸取饮料时吸管36不会意外地哽塞使用者。
在该实施例及这里叙述的其他实施例中，吸管36最好能沿其大部分长度回转，这样使用者可以延伸它完全达到罐的底部。
参见图3～5示出的本发明的一个替换的实施例，与以前实施例等效的部件的标号增加“′”。该实施例的吸管分配机构也具有类似于图1和2所示基板元件24的基板元件24′，它带有2-3个底条26′与罐体12的底部14接合。位于底板24′中心的是承窝28′，用以接受在吸管支承柱34′底端制成的相应尺寸的球42。这样支承柱34′的球端42适合于卡入底板24′的承窝28′内，使支承柱34′可以绕承窝28′自由枢动和转动。吸管36适合于在支承柱34′上滑动和暂时保持在其上，如上所述。
吸管36上部连接有带中心孔45的定位盘44用以摩擦接合方式接受吸管36。定位盘44一旦在连接到吸管之后，它附带有足够的重量可在饮料罐如图4所示倾斜时引起吸管的上端移向罐体12的侧壁。定位盘44的直径尺寸是这样的，当盘与罐体侧壁接触时，吸管由其偏移的量等于盖16的孔口20的径向偏移量。这样就保证了当吸管与孔口呈一定角度时吸管36和孔口20的径向对准。
因此，为了将吸管36与孔口20对准，使用者可以遵循上述任何一种方法。在本实施例中，当罐倾斜时定位盘44存在的重力使盘与吸管一起沿罐体12的侧壁绕球窝接头自由转动，直至达到低点(即倾斜方向)。当吸管与孔口对准时，浮子38的浮力足够克服定位盘44的重量，使吸管通过孔口20升起，直至定位盘44与盖16的底面接触。在该最佳实施例中，吸管最初升出盖约1～2英寸。
在此时使用者可以通过吸管吸取饮料或进一步由罐内拉出吸管。在本实施例中，定位盘44制成具有足够刚性的以及吸管36和盘之间的摩擦作用足够低，使定位盘顶住盖16的底面时可通过定位盘向上拉出吸管。如上所述，吸管36最好能沿其整个长度转动，这样随后使用者可以延伸它完全达到罐的底部。
代替的方案是，定位盘44的尺寸和设计使其具有足够的柔性，当吸管36被由罐中拉出时，使用者也可通过孔口20将定位盘拉出。当定位盘通过孔口被拉出时仍处于饮料管之上，可使其形状适合于压配入孔口。使用者可以选择地将定位盘44放入孔口20，保持沿孔口边缘稍稍压缩。如果用这种方式定位，则定位盘44有助于使用时稳定吸管36和基本上封闭孔口20以防止脏物和昆虫进入罐内。
现转入图6-8本发明的第三最佳实施例。在本实施例中，吸管36在其下端连接有浮子38和在其上端连接有重力定位盘44′。当在充填和接缝工序之前处理时，吸管36的下端最好暂时用少量的可溶粘接剂46粘接到罐底14处，如第一实施例所述。随后在充填和接缝过程完成后粘接剂46将会溶解，使吸管36在罐中自由浮起。由于浮子38的位置在盘44′的下面，吸管36在罐中的取向基本上如图8所示，管36的底端在第一点处接触罐体的侧壁以及定位盘44′在基本上径向相对的第二点处接触罐体的侧壁。
如同图3～5实施例所述，定位盘44′的直径是这样选择的，使吸管的顶端径向偏离罐体侧壁的距离相当于盖16的孔口20的径向偏移位置。以这种方式，当使用者操作罐时引起定位盘44′沿罐内壁移动，吸管36转动与孔口20对准。浮子38的浮力足够克服定位盘44′的重量，因此当对准孔口20时吸管36将通过孔口20升起。
为了使吸管36对准盖的孔口20，使用者应遵循与上述相同的两种方法。与以前的实施例相同，当与孔口20对准时，吸管将通过孔口升起直到定位盘44′与盖16的底面接触。因此为使用者提供的选择方案与图3-5所示实施例相同。
图8A是图6-8所示实施例的改进。用带有异型表面48的盖16′代替了以前实施例的盖16，导型表面可引导吸管36进入盖16′的孔口20。
图9为本发明的示范的实例应用，示出了三角顶的饮料罐。图9所示饮料罐为作为牛奶纸罐用的普通设计。罐50典型地由带三角形顶部54的方边体52组成，三角形顶部54沿其上边缘56密封。开启罐50时破坏一端的密封，将顶面折回，随后由三角形顶部54的暴露的端部58形成一个普通方式的饮用口。
本实施例中的吸管36在其下端连接有浮子38和在接近其上端处连接有重力套60。在该最佳实施例中当罐50内存在液体时浮子38对吸管36产生的浮力稍大于重力套60产生的下沉重力。因此，当吸管36的上端对准罐50的开口时，浮子38帮助吸管通过开口升起。
当罐50被以普通方式开启后，稍稍向形成的饮用口倾斜就可使吸管的上端对准开口，当然应该小心，以防意外的流出。重力套60的重力引起吸管36的上端向开口移动，从而使吸管通过开口升起。可任选的方式是，在罐开启前使用者可以使罐50向三角顶端部58倾斜使吸管36的上端预先处于开口的尖部。以这种方式，当罐50随后开启时，吸管36立即(或者稍加操作后)通过开口升起。
为了防止过早的升起和妨碍充填和接缝过程，可采用以前实施例所述的任何一种方法来暂时固定吸管36。
现在转至图10，图中示出本发明应用于矩形饮料纸罐或“无菌”纸罐。普通类型的饮料纸罐典型地具有偏置的孔口64，撕去密封(图中未示出)即可暴露孔口。虽然孔口64位于图10所示的纸罐62的顶部66，应该了解孔口也可位于纸罐62侧壁68上邻接顶部66处。
本实施例的吸管36支承在底板元件或底条72上，而它们又用粘接或其他方法固定在纸罐62的底部70上。类似于图3-5实施例所述的承窝74位于底板元件72的中心，用于接受适当尺寸的球(图中未示出)，该球设在吸管支承柱76的底部，因此吸管支承柱的球端可以速配入承窝74，从而使支承柱76可绕承窝74自由枢动和转动。
适合于在支承柱76上滑动的吸管36在其接近底端处连接有浮子38和在其接近顶端处连接有重力定位盘78。如同图3-5实施例所述，定位盘78具有足够的重量，这样当纸罐62倾斜时，吸管36的上端相应转动。
因此，为了使吸管36对准孔口64，应向孔口64稍稍倾斜纸罐。作用于定位盘78的重力引起吸管36绕底板元件72的承窝74转动，直到定位盘78接触纸罐的侧壁68。定位盘78的尺寸是这样选择的，当盘78接触纸罐62的侧壁68时，吸管36的上端偏移的距离足以使吸管36处于孔口64的下面。当吸管36对准孔口64时，浮子38的浮力足以克服定位盘78的重量，使吸管36通过孔口升起，直到定位盘78接触纸罐62的顶部66。如前所述，使用者这时可以选择通过吸管吸取饮料或继续由纸罐拉出吸管。最好，定位盘78位于吸管36的上端，这样当定位盘78接触纸罐62的顶部66的底面时，最初约1～2英寸的吸管36通过孔口升起。
现在参见图11-13，示出本发明代替的实施例。图11-13所示为饮料罐10，按照本实施例的吸管分配机构具有吸管120，吸管支承元件122和底板元件124。底板元件带有2或3条延伸底条126。底板元件124最好用轻型塑料制造，其底条126为柔软的和便于与底部14和/或罐体12的侧壁压配。可代替的方案是底板元件124也可用专业中已知的其他方法粘接到底部14。由底板124的中心向上凸起部分为承窝128，用于接受球，说见后述。
吸管支承元件122包括球形端130，管部132和重力套134。球形端130与管部132连接，使罐10内的饮料自由流入管部132的下端。球形端适合于卡合到底板124上的承窝128内，这样使支承元件122可以相对于承窝128自由枢转和转动。管部132由球形端向上延伸，通过一组指杆136以其上端与重力套134连接。指杆136由小直径管部132向大直径重力套134延伸。吸管120在支承元件122的管部132内滑动。
浮子元件138与吸管120的上部连接，最好为多孔泡沫塑料。浮子设计提供足够的浮力，当罐10中存在液体时，可引起与孔口20对准的吸管120通过孔口升起。
应该指出，吸管120具有足够的长度以保证吸管120通过孔口20直接升起以及足够的吸管长度与管部132连接使吸管120由孔口20完全伸出。如图所示，浮子元件138与吸管120连接，在本发明的范围内吸管120由浮力材料制造，因此浮子元件138和吸管120的浮力迭加。重力套134设计成具有足够的重量，如图12所示，当饮料罐10倾斜时它引起支承元件122的上端向罐体12的侧壁落下。重力套的直径尺寸这样选择，当重力套134接触罐体12的侧壁时，管部132和吸管120由其偏移的距离等于盖16孔口20的偏移距离。这样保证了当吸管120和孔口20周边对准时，吸管120和孔口20正确的径向对准。
因此，为了使吸管120对准盖16的孔口20，使用者可遵循上述任何一种方法。在本实施例中，当罐10倾斜时，作用于重力套134的重力引起支承元件122与吸管120一起借助球形端130与承窝128的接合沿罐体12的侧壁自由转动直到达到低点(即倾斜方向)。当吸管120对准孔口20时，浮子元件138使吸管120通过孔口20升起，直至浮子元件138接触盖16的底面。在本最佳实施例中，吸管120最初升起高于盖16约1-2英寸。将重力套134与吸管支承122相结合，而不是将重力元件连接到吸管120上要求浮子元件138仅与吸管120配合，而不与重力套134配合，从而降低了对浮子元件的尺寸要求。
此时，使用者可以选择通过吸管吸取饮料或继续由饮料罐10拉出吸管120。在本实施例中，浮子元件138由具有足够柔性材料制造使使用者能在拉出吸管120后也可通过孔口20拉出浮子元件138。与以前的实施例类似，吸管120最好可沿其大部分长度转动，使使用者随后可以拉出完全达到饮料罐10的底部。
为了防止罐的充填和接缝过程中浮子元件升起，妨碍过程的进行，可用少量的粘接剂，如葡萄糖或触变凝胶将吸管120暂时粘接到支承元件122上。之后，在接缝工序完成后，粘接剂逐渐溶解，从而使吸管120向上自由浮起，直至接触盖16的底面。
参见图14-16，图中示出本发明的代替的实施例。图14-16所示为饮料罐10，按照本实施例的吸管分配机构具有吸管160，吸管支承元件162和底板元件164。底板元件164带有2或3个径向延伸的底条166。底板元件164最好用轻质塑料制造，其底条166为柔软的和便于压配入罐底14和/或罐体12的侧壁中。可代替的方案是底板元件164可以是吸杯，它可精密地压配合入罐体12内或用专业中已知的其他方法粘接到饮料罐10的底部14。由底板164的中心向上的凸起部分为承窝168，用于接受球，详见后述。
吸管支承元件162包括球形端170和管部172。球形端170与管部172连接，使罐10内的饮料自由流入管部172的下端。球形端170适合卡合到底板164上的承窝168内，这样使支承元件162可以相对于承窝168自由枢转和转动。管部172由球形端170向上延伸。吸管160在支承元件162的管部172内滑动。虽然图中所示吸管160作为示范目的是在管部172内滑动，但在本发明范围内，如果希望可用图3～5所示吸管支承柱34′来代替管部172，随后使吸管160在支承柱34′内滑动。
浮子元件178具有中心孔以摩擦接合方式接受吸管160，浮子元件178连接到吸管160的上端。代替的方案是吸管160可以接合在浮子元件178的中心孔或者浮子元件178可以整体设在吸管160上。浮子元件最好由多孔泡沫塑料制造以及设计具有足够的浮力(当罐10内存在液体时)，在吸管160对准孔口20时它使吸管160通过孔口20升起。应该指出，吸管160应具有足够的长度，以保证吸管160通过孔口20直接升起以及足够的吸管长度与管部172接合，使吸管160通过孔口20完全升起。浮子元件178的直径这样选择，当浮子元件178接触罐体12的侧壁时，吸管160由其偏移的距离等于盖16的孔口20的径向偏移距离。这样保证了吸管160和孔口20周边对准时，吸管160和孔口20的径向对准。为了减少浮子元件的总尺寸，吸管160也可用浮力材料制造。
为了使吸管160对准盖16的孔口20，使用者向自己一边倾斜罐片刻，使封闭片22大致对准2点钟位置，或者向使用者相对方向稍稍倾斜(限定向使用者的方向的6点钟位置，限定与使用者相对方向的12点钟位置)。向使用者倾斜罐引起浮子元件178和吸管160借助浮子元件178的浮力保持垂直。浮子元件178和吸管160的这一位置为12点钟位置，使吸管160稍稍与封闭片22和孔口22错开。最好使饮料罐10处于其正常的垂直位置，使用者随后拉起手柄环18使封闭片22偏移进罐10内。现在罐10被开启，继续稍稍操作或向离开孔口20的方向倾斜罐10有助于吸管160对准和使吸管160通过孔口20升起。
注意，当罐开始向使用者倾斜时，最好封闭片22处于2点钟位置，而不是10点钟位置。这是因为这样的事实，普通的饮料罐的封闭片22典型地设计为向下和向孔口20的左边偏移(即左转折封闭片)。因此，当随后用手柄环18拉开罐时，封闭片22不会撞到吸管160，因为它已向罐10内偏移，也不会妨碍吸管160最后移动使其与孔口20对准。显然，对于带有右转折封闭片的饮料罐，最好开始在10点钟位置。
当然，任选的方案是使用者可以选择在操作罐使吸管160与孔口20对准之前就开启罐。当使用这种方法时，使用者将已开启的罐向离开孔口20的方向倾斜。这样浮子元件178的最后运动使吸管160直接对准孔口20。使用浮子元件178来对准吸管160而不是用倾斜罐10的方法转变重力，从而减少了由罐内无意地溢出饮料的倾向。
此外，使用者可以用其他方法操作罐以使吸管160移动对准孔口20。例如，使用者可以转动罐使罐中的液体环形运动，代替的方式是使用者将转动和倾斜动作结合起来，使罐缓慢“摇摆”促使吸管160按要求转动。
此时使用者可以选择通过吸管吸取饮料或由罐内继续拉出吸管。在本实施例中，浮子元件178可由具有足够刚性的材料制造以及吸管160和浮子178之间的摩擦作用足够低，当浮子元件178顶住盖16的底面时可以通过浮子元件178向上拉出吸管160。如前所述，吸管160最好可沿其大部分长度转动，随后使用者可以拉出完全达到饮料罐10的底部。
代替的方案是，浮子元件178可以选择尺寸和设计具有足够的柔软性，使得当吸管160已由罐10内拉出时，使用者也可通过孔口20拉出浮子元件178，一当浮子元件178处于吸管160上被拉过孔口20时，可以任选地压配进入孔口20的形状。因此使用者可以选择将浮子元件178压入孔口20内，这样保持沿孔口20边缘稍稍压缩。如果用这种方式定位，则浮子元件178有助于使用时稳定吸管160和实质上封闭孔口20以防止脏物和昆虫进入罐内。
为了防止在充填和接缝过程中浮子元件178升起吸管160以及从而妨碍过程的进行，可用少量的粘接剂，如葡萄糖或触变凝胶将吸管160暂时粘接到支承元件162上。之后，在接缝工序完成后，粘接剂逐渐溶解，从而使吸管160向上自由浮起直到接触盖16的底部。
现在参见图17-19，示出本发明的代替的实施例。图17-19与图14-16相似，不同之处是用罐10″代替罐10。饮料罐10″具有圆筒形的铝，钢或塑料罐体12，封闭的底部14和盖16″，它是用接缝工序连接到罐体12上。盖16″具有启动元件手柄环18转折地固定在盖16″上，当启动手柄环开启盖16″的孔口20时，封闭片22偏移进入罐10″内。封闭片22是在盖16″上用刻线制成，当使用者对着封闭片22启动手柄环18时，封闭片22与盖16″断开。当使用者最大程度地提起环18时，封闭片22典型地设计为沿刻线向下和向孔口20一边偏移以完全开启孔口20，以利于液体由孔口20自由流出。盖16通常制成具有平坦的水平壁用以封闭罐10，而盖16″制成具有异型内表面200的形式，该内表面倾斜或以漏斗形通向孔20。代替的方案是如图19所示，异型内表面200可制成屋顶式。
按照本发明该实施例的吸管分配机构与图14-16所示相同和具有同样功能。因此，为了使吸管160对准盖16″的孔口20，使用者遵循图14-16所示两种方法中的任何一种。本发明该实施例的优点是，当吸管160借助浮子元件178的浮力被推动顶住盖16″时，内表面200将引导吸管160移向孔口20。
应该理解，在不脱离本发明权利要求书所述精神的条件下，本发明可做附加的修改和改型。
权利要求
1.一种饮料罐，具有罐体，封闭底端和顶端，顶端通常带有封闭的孔口，上述饮料罐还具有设置在上述罐内和可在上述罐体内作枢轴转动的支承元件；滑动连接在上述支承元件上的吸管；以及与上述吸管配合工作的重力元件，所述的重力元件可对上述罐的操作作出重力的响应以使上述支承元件在上述罐内移动以及从而通过上述罐适当的操作使上述吸管对准上述孔口。
2.按照权利要求1所述的饮料罐，其特征在于上述重力元件适合于按上述罐的倾斜方向移动上述支承元件。
3.按照权利要求1所述的饮料罐，其特征在于上述支承元件和上述吸管在上述罐内基本上垂直取向，这样就限定了顶端和底端，所述的罐还具有可使上述吸管的顶端在与上述孔口对准时通过上述孔口升起的元件。
4.按照权利要求3所述的饮料罐，其特征在于上述升起元件为连接在上述吸管上的浮子元件。
5.按照权利要求3所述的饮料罐，其特征在于它还具有将上述吸管暂时保持在上述支承元件上的保持元件，使上述罐开始充填时上述吸管不会升起。
6.按照权利要求3所述的饮料罐，其特征在于它还具有位于上述罐内的底板元件，上述支承元件以可枢轴的方式与上述底板元件连接以支承上述吸管在罐内基本上垂直取向。
7.按照权利要求6所述的饮料罐，其特征在于它还具有暂时将上述吸管固定到上述支承柱上的元件。
8.按照权利要求6所述的饮料罐，其特征在于上述饮料罐具有圆筒形罐体和封闭上述罐顶的圆盖，上述盖具有封闭盖的上述孔口的封闭片和使上述封闭片偏移进入上述罐内以开启上述孔口的启动元件，以及上述支承元件以其一端枢轴连接在上述底板元件的中部和另一端连接在垂直取向的柱上，上述吸管与该柱滑动接合。
9.按照权利要求8所述的饮料罐，其特征在于上述重力元件是上述支承元件整体的一部分。
10.按照权利要求3所述的饮料罐，其特征在于上述重力元件具有定位盘连接在上述吸管接近顶端处。
11.按照权利要求10所述的饮料罐，其特征在于上述重力元件具有适合与上述罐的上述罐体的内壁接触的侧边。
12.按照权利要求11所述的饮料罐，其特征在于上述孔口与上述罐的侧壁具有间距以及上述重力元件的上述侧边与上述吸管具有足够的间距，当上述吸管位于上述孔口下面时可使上述吸管的顶端与上述孔口对准。
13.按照权利要求12所述的饮料罐，其特征在于它还具有位于上述罐内的底板元件，上述支承元件以其一端可枢转地安装在上述底板元件的中部和以其另一端接受上述吸管，这样使上述吸管相对于上述支承元件可滑动地安装。
14.按照权利要求1所述的饮料罐，其特征在于上述顶端具有异型的表面以引导上述吸管进入上述孔口。
15.一种饮料罐，具有罐体，封闭底端和顶端，顶端通常带有封闭的孔口，上述饮料罐还具有设置在上述罐的上述罐体内的吸管；以及与上述吸管配合工作的浮子元件，它响应上述罐的操作以引起上述吸管在上述罐内移动从而通过上述罐的适当的操作使上述吸管对准上述孔口。
16.按照权利要求15所述的饮料罐，其特征在于上述浮子元件适合于使上述吸管沿与上述罐倾斜方向相反的方向移动。
17.按照权利要求15所述的饮料罐，其特征在于上述吸管在上述罐内基本上垂直取向，这样就确定了顶端和底端。
18.按照权利要求17所述的饮料罐，其特征在于它还具有在上述罐体内暂时保持吸管的元件。
19.按照权利要求17所述的饮料罐，其特征在于它还具有位于上述罐内的底板元件以及与上述底板元件可枢转地连接的吸管支承元件，用以使上述吸管以基本上垂直取向支承在上述罐内。
20.按照权利要求19所述的饮料罐，其特征在于它还具有将上述吸管暂时固定到上述吸管支承元件上的元件。
21.按照权利要求19所述的饮料罐，其特征在于上述饮料罐具有圆筒形罐体和封闭上述罐顶端的圆盖，上述盖具有封闭上述盖的孔口的封闭片和一个启动元件用以偏移上述封闭片进入上述罐内以开启上述孔口，以及上述吸管支承元件以其一端可枢转地连接在上述底板元件的中部和另一端连接在垂直取向的柱上，上述吸管与该柱滑动接合。
22.按照权利要求17所述的饮料罐，其特征在于上述浮子元件具有定位盘连接在上述吸管接近顶端处。
23.按照权利要求22所述的饮料罐，其特征在于上述浮子元件具有侧边适合与上述罐的罐体的内壁接触以及连接上述吸管的孔。
24.按照权利要求23所述的饮料罐，其特征在于上述孔口与上述罐的侧壁具有间距以及上述浮子元件的侧边与上述吸管具有足够的间距，当上述吸管位于上述孔口下面时可使上述吸管的上端与上述孔口对准。
25.按照权利要求23所述的饮料罐，其特征在于它还具有位于上述罐内的底板元件以及以其一端可枢转地安装在上述底板中部的支承元件，上述支承元件适合于以其另一端接受上述吸管从而使上述吸管相对于上述支承元件可滑动地安装。
26.按照权利要求15所述的饮料罐，其特征在于上述顶端具有异型的表面以引导上述吸管进入上述孔口。
27.一种饮料罐，具有罐体，封闭底端和顶端，顶端通常带有封闭的孔口，上述饮料罐还具有一吸管设置在上述罐的上述罐体内基本上垂直取向，从而限定了顶端和底端；位于上述罐内的底板元件；与上述底板元件可枢转地连接的用于支承上述吸管在上述基本上垂直取向的吸管支承元件；以及引起上述吸管支承元件绕上述底板元件枢转和响应上述罐倾斜以移动上述吸管对准上述孔口的元件。
28.按照权利要求27所述的饮料罐，其特征在于引起上述吸管支承元件转动的元件具有重力元件连接在上述吸管接近上述顶端处和具有侧边适合与上述罐的侧壁接触和与上述吸管连接的孔，孔与上述侧边的间距足以使上述吸管位于上述孔口下面时使上述吸管的顶端与上述孔口对准。
29.按照权利要求27所述的饮料罐，其特征在于上述顶端具有异型的表面以引导上述吸管进入上述孔口。
30.一种饮料罐，具有罐体，封闭底端和顶端，顶端通常带有封闭的孔口，上述饮料罐还具有一吸管设置在上述罐的上述罐体内基本上垂直取向，从而确定了顶端和底端；以及连接上述吸管接近顶端和响应罐的操作以移动上述吸管的顶端与上述孔口对准的定位元件。
31.按照权利要求30所述的饮料罐，其特征在于上述定位元件具有适合与上述罐体的内壁接触的侧边以及与上述吸管连接的孔，孔与上述侧边的间距足以使上述吸管位于上述孔口下面时使上述吸管的上述顶端与上述孔口对准。
32.按照权利要求30所述的饮料罐，其特征在于它还具有在上述罐的上述罐体内暂时保持上述吸管的元件。
33.按照权利要求30所述的饮料罐，其特征在于上述顶端具有异型的表面倾斜通向孔口。
34.一种饮料罐，具有罐体，封闭底端和顶端，顶端通常带有封闭的孔口，上述饮料罐还具有设置在上述罐的上述罐体内的吸管；与吸管连接的浮子元件用于当吸管与孔口对准时使吸管通过孔口升起；与吸管连接的和重力响应罐的操作以移动吸管的顶端对准孔口的定位元件；以及引导上述吸管到上述孔口的与上述顶端配合的异型表面。
全文摘要
一种具有吸管分配机构的饮料罐(10),吸管分配机构设置在罐内和响应罐的适当的操作使吸管(36)与罐顶的孔口(20)对准。在一个实施例中,吸管(36)支承在重力元件(44,60,78)上,它响应罐的操作来移动吸管。在吸管(36)上连接有浮子元件(38),使吸管(36)与孔口(20)对准时吸管(36)通过孔口(20)升起。
文档编号A47G19/22GK1275058SQ98805132
公开日2000年11月29日 申请日期1998年5月15日 优先权日1997年5月15日
发明者彼得·F·墨菲, 小詹姆斯·H·库尔茨, 罗斯·怀特黑德, 戴维·A·萨斯 申请人:流行吸管有限责任公司