本申请根据35U.S.C.§119(e)的规定，要求2017年4月7日提交的、标题为“Method for Attaching a Thermometer to a Beverage Container Lid”的美国临时申请62/482,904的权益，其全部内容通过引用合并与本文。
技术领域
本公开涉及附接到饮料容器盖的温度计及其制造方法。
背景技术：
由于非常高效的真空隔热容器的较大实用性，置于这些非常高效容器之内的滚烫液体(例如咖啡或其他热饮料)将在很长时间内保持滚烫。换句话说，以非常热以至于不能啜饮的温度置于真空隔热瓶或平底杯中的饮料而将在数小时内保持非常热而不能啜饮。为此，期望的是在喝或啜饮之前得知热液体的温度，以防止烫伤人的舌头、嘴唇或嘴。还有，很可能的是个人会有认为最能畅饮咖啡或其他饮料的合意温度范围。附接到饮料容器盖的温度计将有助于用户确定该合意的范围，且随后为用户提供反馈以找到冷却的方法，以获得期望的温度范围。一旦实现，则合意的温度范围将保持在前述隔热容器中保持数小时。除了以上所说的，消费者可能对冷液体具有期望的温度范围。类似地，温度计将告知用户该具体范围的边界并测量其实现该期望范围的有效性。无论是对于冷却还是加热饮料，温度计都可以提供反馈并告知用户可用于实现期望温度范围的优选技术。这种告知可有助于在未来制备期望饮料。
已经做出了许多识别容器中液体的温度的尝试。这包括底部安装有温度传感装置的杯子，例如标题为“Double Layer Container Equipped With Temperature Warning Device”的美国专利6,225,908和标题为“Spill-Resistant Beverage Contain With Detection and Notification Indicator”的美国已公开专利申请2006/0261233。然而，在这些装置中，液体的温度不被直接测量。相反，温度是通过容器的底部感测的。类似地，已经设计外部套筒，以保持饮料容器并通过容器的外表面感测温度。例如见标题为“Temperature-Indicating Sleeve And Related Container”的美国已公开专利申请2008/0142529、标题为“Insulated Retainer Having Thermometer For Beverage Container”的美国已公开专利申请2008/0283538、和标题为“Insulated Retainer With Thermometer For Beverage Container”的美国已公开专利申请2008/028562。另一设备将温度传感器置于双壁容器的壁之间，例如标题为“Electronic Drinking Mug”的美国专利6,864,462。且已经提出了用于粘附到容器的侧壁的温度感测标签。见标题为“Thermometer Indicator for Beverage Container”的美国专利5,482,373和标题为“Temperature Indicating Label Arrangement and Method”的美国已公开专利申请2009/0183669。以同样的方式，其他设计将温度传感器置于容器侧壁的外侧，例如标题为“Temperature Sensing And Indicating Beverage Mug”的美国专利5,678,925和标题为“Temperature Cup”的美国专利和标题为“Beverage Container Having A Display”的美国已公开专利申请2006/0207907。
进一步的设计是将温度传感器置于饮料容器的内表面，例如标题为“Temperature Indicating Container”的美国已公开专利申请2007/0053406和标题为“Temperature Indicating Container”的美国已公开专利申请2007/0121702中所示的。另一例子是已公开申请WO2009/037436,其中夹持件被置于容器侧壁上，其具有第一腿部和第二腿部,该第一腿部含有延伸到容器中并接触液体的温度传感器,该第二腿部延伸到容器侧壁的外侧并在到达期望温度时提供音频信号。
标题为“Temperature Indicating Disposable LID For Beverage Container”的申请WO2002/101345涉及能批量生产的便宜的一次性盖。这里，圆锥形部或突出部形成在盖中且向下延伸到饮料容器中。温度传感器定位在圆锥形部的基部处且根据液体温度而改变颜色。圆锥形部被设计为在液体基本填充了容器时使得基部定位在液体表面的下方。由此，该装置不随液体消耗而连续监测液体的温度。
标题为“Liquid Container”的美国已公开专利申请2009/0139324涉及用于提供饮料的玻璃水瓶或容器，而不涉及单独容器，例如咖啡杯。这里，检测单元被构造为附接到容器的打开边沿且包括延伸到容器中以感测容器中液体温度的探针。位于容器外部的外包装件显示温度信息。标题为“Temperature Monitoring Beverage Container”的美国已公开专利申请2012/0293332也涉及用于提供热饮料的玻璃水瓶或更大的容器。这里，盖包括延伸到容器中的探针和包括温度显示器的用户界面。
前述参考文献通过引用以其全部内容并入本文并因此成为本说明书的一部分。在通过引用并入的公开和专利或专利申请与包含在本申请文件中的本发明相矛盾时，本申请文件意图代替和/或优先于任何这种矛盾的文献材料。
技术实现要素：
根据本发明，容器设置有可拆卸的盖，在盖中的开口附近附接到盖的弹性垫圈，和延伸穿过垫圈的温度计，和定位在容器本体外侧以让人看到的显示器，温度计的杆部定位在容器本体中，以感测容器本体中液体的温度。在一个实施例中，容器、盖、垫圈和温度计例如可重复用于真空绝缘容器。在另一实施例中，容器、盖、垫圈和温度计中的一个或每一个可以是一次性的。
根据本发明的一些方面，垫圈构造为与温度计的杆部和温度计的本体二者形成气密密封，杆部从该温度计的本体延伸。此外，垫圈构造为至少在一个位置与盖形成气密密封。一个位置是在垫圈的本体和盖中的环形开口之间。第二个位置是在垫圈的垂直外唇部和形成在盖的顶表面中的通道之间。
根据本发明的一些方面，盖可以在容器的开口端附近形成容器的内表面或容器的外表面之间的气密密封。
根据本发明的一些方面，垫圈构造为适应施加到温度计的扭矩，而不会失去气密密封。例如，如果在盖从容器移除时，由于杆部接触容器的内壁，侧向力施加到温度计的杆部，则垫圈将压缩和拉伸以维持垫圈和盖之间的以及温度计和垫圈之间的气密密封。进一步地，根据本发明一些方面，在施加到温度计的杆部的力移除时，垫圈将使得温度计返回且垫圈从受力位置返回到初始不受力位置。
根据本发明的一些方面，温度计的杆部构造为延伸到容器底部附近的位置，以在容器装满、部分装满或几乎为空时感测液体的温度。在至少一些实施例中，温度计应测量冷和热饮料，例如，在大约零摄氏度到一百摄氏度之间的范围内工作。
根据本发明，在一个实施例中，饮料容器包括容器本体，其具有开口端、内部空间和围绕开口端的周边边缘。实施例进一步包括盖，其具有：构造为接合本体的周边边缘并在盖和本体之间形成气密密封的周边侧壁；从周边侧壁向内延伸的顶表面；在顶表面中的开口，所述开口与周边侧壁向内间隔开；在盖固定到容器时从开口朝向容器的内部空间延伸的第一表面，该第一表面终结在具有第一孔的环形表面中；形成在顶表面中的通道，该通道围绕开口；和在顶表面中的构造为从本体分配液体的第一孔。实施例还包括弹性垫圈，其具有穹顶部分，该穹顶部分限定内边缘和外边缘，向下悬出的外侧壁从外边缘延伸且构造为坐落在通道中，向下悬出的内壁从内边缘延伸，本体部从内壁延伸，孔延伸穿过本体部，且沟槽形成在本体部中并适于接合盖的环形表面。
在另一实施例中，容器进一步包括温度计，其具有面和细长的杆部，该杆部从所述面延伸，该杆部定位在垫圈的孔中。权利要求1所述的容器，其中盖的第一表面包括圆锥形表面。
在另一实施例中，弹性垫圈的本体部包括圆柱形部分和圆锥形部分，且其中沟槽定位在圆柱形部分和圆锥形部分之间。
在另一实施例中，垫圈的内侧壁包括肩部且温度计包括边缘，且肩部构造为固定温度计的边缘。
在另一实施例中，盖的周边侧壁包括向外突出的垫圈，以与容器的内表面形成密封。
在另一实施例中，盖的周边侧壁与容器本体螺纹地接合。
在另一实施例中，盖用热朔性材料形成。
在另一实施例中，热朔性材料是聚丙烯或聚酯。
在另一实施例中，温度计包括双金属刻度盘面。
在另一实施例中，向下悬出的外侧壁包括突出凸肩，且通道包括相对的第一通道侧壁和第二通道侧壁，通道侧壁中的至少一个包括构造为接收突出凸肩的沟槽。
根据本发明的一些方面，在一个实施例中，容器包括本体，其具有大致圆柱形侧壁，闭合圆柱形侧壁的一个端部的基部，和与基部相反的开口端。盖构造为闭合本体的开口端，所述盖包括顶表面，开口居中地定位在顶表面上，该开口限定环形边缘，顶表面中的通道围绕开口，且第一孔延伸穿过盖且构造为允许液体从本体移出。容器进一步包括温度计，其具有本体部和从本体部延伸的杆部，该本体部包括用于显示温度的显示器。柔性垫圈构造为将该温度计固定到盖，所述垫圈具有本体部，本体部具有外表面，在该外表面中具有周向沟槽，且本体部具有延伸穿过本体部的孔，环形表面从本体部的一个端部延伸，环形部分具有外部部分和内部部分，外部部分终结在向下悬出的唇部中。在盖、垫圈和温度计组装时，温度计的杆部构造为摩擦配合在垫圈的本体部的孔中，在盖中居中地定位的开口的环形边缘构造为摩擦配合在垫圈本体的外表面的沟槽中，且垫圈的唇部构造为摩擦配合在盖的通道中。
根据本发明的其他方面，垫圈包括位于环形表面的外部部分和内部部分之间的肩部，该肩部构造为摩擦接合温度计的本体。
根据本发明的其他方面，垫圈的本体部包括圆柱形部分和锥形部分，且锥形部分构造为延伸穿过盖中的居中地定位的开口。
在另一实施例中，垫圈用热固性硅胶制造。
温度计的附接必须承受沸点温度、冰点温度、高于和低于环境状况的蒸汽压力。此外，附接方法必须经历通常使用和在清理、存放期间的滥用和容器盖的目的性能。
本发明内容不是也不应该被立即为是代表本发明的全部范围。而且，对本发明一些方面的参考应该被理解为是本发明的某些实施例且不应立即为将所有实施例限制为该具体描述。在本发明的发明内容中且在附图和具体实施方式中详细描述了本发明，本发明内容中包含或不包含元件、部件等不应被认为是对本发明范围的限制。
附图说明
并入且构成说明书一部分的附图显示了本发明的实施例且与尚未给出的本发明的大致描述以及下文给出的详细描述一起用于解释本发明的原理。
图1是平底杯和盖的一个实施例的透视图，具有附接的双金属刻度盘面温度计和弹性垫圈。
图2是平底杯盖的顶侧的透视图，具有附接的双金属刻度盘面温度计和图1示出的弹性垫圈。
图3是双金属刻度盘面温度计的一个实施例的透视图。
图4是图1的实施例的截面图。
图5是图1所示的弹性垫圈的一个实施例的透视图。
图6是图5的弹性垫圈的中线截面图。
图7是图1的平底杯盖的透视图。
图8是图7的平底杯盖的截面图。
图9是平底杯和盖的截面图，具有附接的双金属刻度盘面温度计和图4的弹性垫圈，进一步显示了在已枢转位置的温度计和垫圈。
图10是隔热瓶的一个实施例的透视图，通过具有附接的双金属刻度盘面温度计的盖子进行啜饮。
图11是图10的实施例的截面图。
应理解附图不必按比例绘制。在某些情况下，省略了对于理解本发明不必要的或使得其他细节难以理解的细节。当然应该理解，本发明并不限于本文示出的具体实施例。
具体实施方式
参考图1，显示了饮料容器1(例如平底杯)。双金属刻度盘面温度计2固定到饮料容器1的盖4，使得随温度从水的沸点到冰点而变化且随压力在高于和低于环境状态之间变化，气密密封部被保持。气密密封部还在吸收由于双金属刻度盘面温度计杆部3而发生的震动时被保持，该杆部从平底杯的盖4或瓶4'突出，如图2、10和11所示。还参见图2，平底杯盖4具有长方形开口5(从该开口引用饮料内容物)和小通气开口6，以在饮用活动期间允许空气对液体离开容器时出现的负压力做出反应而进入容器。盖4还具有可压缩弹性环7和机械器件，该可压缩弹性环用作低压气密密封部，且通过该机械器件将盖4固定到平底杯1。在图4中，密封部被显示为与容器1的内表面相接。应理解，盖可以替换地与容器1的边沿重叠并抵靠容器的外表面密封。在优选实施例中，平底杯盖4用热朔性塑料制造，该热塑性材料通常被认为是以接近水的沸腾温度的温度接触食物也是安全的，其例如是聚丙烯或聚酯。在一个实施例中，盖是基本刚性的，使得其在与容器分离或附接到容器时不挠曲。在其他实施例中，盖可以是柔性的，使得其在附接到容器或从容器分离时形状扭曲。
图3显示了双金属刻度盘面温度计2的一个实施例。在适于饮料的温度范围内，双金属刻度盘面温度计优于电子温度计的优点在于其不需要电池、可靠、设计为能接触食物且是商业可获得的。进而，对公众来说，刻度盘面8可被容易地识别且可读取。还有，刻度盘面8大致垂直于温度计的杆部3，使得刻度盘面8能被容易地嵌套在饮料容器盖4中。温度计杆部或探针3的长度尺寸设置为几乎延伸内部饮料容器空间25的整个长度或高度，以测量体积变化的液体的温度，包括在饮料随时间消耗时操作的小体积的液体。杆部3用硬的导热材料制造，例如不锈钢。
在图4中，双金属刻度盘面温度计2嵌套在弹性垫圈9中，其在平底杯盖4和双金属刻度盘面温度计杆部3之间形成气密密封部10和11。气密密封部通过将弹性垫圈气密密封直径12(如图5所示)尺寸设置为大于平底杯盖的配合孔13(如图7所示)、且使得弹性垫圈9的孔14的尺寸设置为小于双金属温度计杆部3而实现。净结果是，在盖4的孔13和弹性垫圈9的密封直径12之间存在干涉配合；以及，在双金属刻度盘面温度计杆部3和弹性垫圈孔14之间存在干涉配合，使得软的柔性弹性垫圈变形并主动挤压抵靠较硬的配合表面3和29(如图4和9所示，以形成气密密封部10和11)。进而，孔13(如图7所示)尺寸较浅，以便不在压力点之间形成大小合适的距离，所述压力点在孔13的顶表面和底表面处作用在温度计杆部3上，且由此对刻度盘面温度计在孔13中的枢转运动造成阻碍。另外，温度计8具有外部边缘30，所述外部边缘摩擦嵌套在垫圈9的表面32的肩部31，该肩部在柱体15和穹顶部分18之间延伸。
由于杆部3的突出长度，在将盖从平底杯通过剥离运动去除时，温度计经历冲击力。若是刚性盖，则更会遇到这种情况。图5的柔性弹性垫圈9的目的是，通过在平底杯盖4的开口13中枢转而吸收从作用在杆部3(如图9所示)上的冲击力而来的震动，而同时在枢转运动期间保持气密密封部10和11。弹性垫圈9材料的软的柔性特性和所述弹性垫圈的几何结构允许，通过与圆柱形部分15的底面27(如图5所示)与刚性环形环28的互动，双金属刻度盘面温度计在载荷下枢转且返回到如图4所示的其初始未加载位置，其中刚性环形环2围绕盖4的开口13。弹性垫圈9的柱体15用作弹簧，以提供使得双金属刻度盘面温度计杆部3返回到如图4所示的其不受力的位置的力。进而，弹性垫圈9的柱体15用作定位特征部，以将所述垫圈的密封表面12包含在平底杯盖4的孔13中。此外，如图4所示的弹性垫圈9的柱体15确定双金属刻度盘面温度计2的刻度盘面8相对于平底杯盖4的位置，使得所述刻度盘面适当地嵌套在初始不受力形成的弹性垫圈中。
在图5中，在双金属刻度盘面温度计从图9的已枢转位置旋转到如图4所示的在所述平底杯盖的孔13中的不受力状态时，弹性垫圈9的圆锥形端部16将密封直径12陷入平底杯盖孔13中且将弹性垫圈9的弹性垫圈柱体表面12保持抵靠平底杯盖4的孔13的表面29(如图4、7和8所示)。
从弹性垫圈9的穹顶表面18延伸的外侧壁或垂直唇部17接合平底杯盖4的通道21的平底杯盖侧壁19和20，以形成低压密封，所述低压密封防止饮料聚集于弹性垫圈9下方的锥形空腔22中，所述弹性垫圈适应双金属刻度盘面温度计8的枢转运动。在双金属刻度盘面温度计枢转时，弹性垫圈变形以适应刻度盘面8的行进。例如，如图9所示，随刻度盘面8沿顺时针方向枢转，弹性垫圈9的右侧向下掠，且向右以将唇部17完全接合到平底杯盖4的右侧通道21中。如所示的，右侧的穹顶表面18扭曲并挤压。刻度盘面8的左侧向上掠过随其顺时针旋转而向右。在垫圈的相反侧，该运动使得唇部17接合到通道侧壁19中，由此将弹性垫圈9的凸肩23(如图6和8所示)接合到通道21的侧壁19的配合沟槽24中。凸肩23在沟槽24中的接合用于在刻度盘面8顺时针枢转时抵抗弹性垫圈9的唇部17上的向上拉动。在刻度盘面弹回其如图4所示的初始位置之后，弹性垫圈9的唇部17将完全接合平底杯盖的所述通道21，如图4所示。优选的是，弹性垫圈用热固性硅胶制造。硅胶具有的优势是保持其弹性机械性能并承受在冰点和沸点温度下保持气密密封部10和11中的永久压缩形变。在温度计在平底杯盖4的浅圆孔13中枢转时这一点尤为重要。配合表面12和13之间的以及3和14之间的干涉量(其形成气密密封部10和11)大小设置为适应压缩变形和热直线膨胀。
当然，可对其他容器盖使用和应用附接双金属刻度盘面温度计的方法。图10显示了具有直接饮用盖的真空绝缘瓶，所述盖具有附接的双金属刻度盘面温度计3'和弹性垫圈9'。图11显示了中线截面图，其示出了并入到图11所示的容器盖4'中的与图4和9一样的几何结构。盖4'具有长方形开口5'和小通气开口6'，通过该长方形开口从容器饮用液体，该小通气开口允许通过对饮用行为期间形成的负压力做出反应而让空气进入容器。通道21'形成在盖4'的上表面中，以接收弹性垫圈9'的垂直唇部17'。温度计8'嵌套在垫圈9'中，所述垫圈9'成形为与盖4'形成气密密封，如针对之前实施例所述的。垫圈9'包括圆柱形本体15'，其具有圆锥形端部16'。圆柱形本体15'和圆锥形部分16'之间的减小直径的圆柱形部分12'让盖4'的孔13'的密封直径部分陷入。盖4'和容器本体之间并非摩擦配合，而是所示盖4'与容器本体螺纹地接合。这里，螺纹40'在盖4'的内部且在容器本体的外部，但是本领域技术人员应理解，螺纹40'的位置可以反过来设置。
虽然本发明具有包括了一个或多个实施例的描述和一定变化例和修改例，但是其他变化例和修改例也在本发明范围内，例如在理解了本发明之后在本领域技术和知识范围内可做的变化例和修改例。目的是在允许的范围内获得包括替换实施例的权利，包括对所要求保护的例子进行替换的、可互换的和/或等效的结构、功能、范围或步骤，无论这种替换的、可互换的、和/或等效的结构、功能、范围或步骤是否在本文公开，且目的并不是要公开贡献任何可获得专利的主题。应注意，所示和所述的例子是用于显示的目的而不是限制性的。
尽管已经详细描述了本发明的各种实施例，但是明显的是本领域技术人员可以对这些实施例进行修改和改变。例如，后边缘32可以具有不同轮廓或形状。瓶子在其前边缘上滚动的能力不直接与后边缘32的形状或轮廓有关。部分让本体弯曲和为本体设置大致圆柱形形状，后边缘32可以包括笔直部分、多个笔直部分、不同地弯曲的部分，即与前部部分30比较不同地弯曲，或多个不同形状的部分。然而，应理解，这种修改和改变是在权利要求所述的本发明的范围和精神内的。在阅读了本发明之后本领域技术人员也能理解针对本发明的其他修改或使用。这种修改或使用也在本发明的范围内。