用于饮料制备的密封容器的制作方法

本发明涉及一种用于制备饮料(如咖啡、牛奶、茶等)的密封容器，一种用于与该密封容器结合使用的饮料制备设备，以及一种用于生产该密封容器的方法。

背景技术：

与用于制备饮料(如咖啡或茶)的设备组合使用的密封容器是本领域所熟知的。这些密封容器提供了以简单快速的方式制作具有预定品质的饮料的便捷方法。

下面描述密封容器与设备组合使用制备饮料的示例性方式。饮料制备可由将密封容器插入设备的内腔室中开始，并且通过设备的闭合机构进一步将密封容器固定到所期望的位置。可以通过使用在压力下注入流体(如水)的机构来在密封容器内部制备饮料。流体注入机构可以是闭合机构的一部分，并且可布置为在预定位置处穿透密封容器主体。密封容器可进一步包括开口，该开口可由薄膜(铝箔)或隔膜封闭。在制备饮料期间，流体注入机构将流体注入到密封容器中，从而在密封容器内积聚压力，这反过来可引起封闭密封容器开口的薄膜向外延展。该薄膜布置为在预定的压力下自动地或者通过与设备的另一表面接触而迸裂，上述另一表面可以布置为以预定的方式穿透薄膜，从而能够提取饮料。

ep2029457涉及一种具有可变形密封元件的咖啡密封容器。可变形的密封元件是以翻边的形式，且布置为在由压紧装置和/或提取装置的对应物(即闭合机构)施加的预定量的压力下变形。为了实现适当的密封作用，如其中所公开的，压紧装置和/或对应物需要具有一定的形状以使翻边沿预定的方向变形。

ep2489609涉及一种用于容纳热饮料制剂的密封容器，并且包括形成密封元件的环形凹槽，环形凹槽旨在密封地容纳设备内腔室的容纳壁的上部外围边缘，即闭合机构。这种情况下，根据设备的内腔室的容纳壁的外围边缘确定凹槽的尺寸，以便形成流体密封的屏障。因此，可以认为ep2489609中公开的密封容器仅与具有根据凹槽开口的尺寸和位置的外围边缘的设备相兼容。

上述两种现有技术的方案都专注于使用接触构件在密封容器周围提供流体密封的屏障布置，该接触构件布置为在饮料设备的闭合构件的压力下变形或压缩。然而，根据现有技术的方案提供的流体密封的屏障布置可显著增加单个密封容器的制造成本，该增加的成本随后转嫁至消费者。此外，现有技术的方案的流体密封的屏障布置仅能确保用于特别设计成与特定饮料装置的闭合构件配合的密封容器。因此，消费者选择来自不同制造商的饮料设备和/或密封容器的可选项是有限的。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于制备饮料的密封容器，该密封容器与不同类型的饮料设备兼容且不损害所提取饮料的品质。

根据本发明的第一方面，该目的通过用于制备饮料的密封容器来实现，该密封容器显示出第一项权利要求的特征部分的技术特征。

根据本发明，更具体地提供了一种用于制备饮料的密封容器。所述密封容器包括具有适用于保持一定剂量的饮料成分(如咖啡、茶、牛奶等)的形状的主体，如烧杯状(beaker-shaped)、茶杯状(cup-shaped)等。在密封容器主体的外表面上可设置有外缘结构，外缘结构的边缘可布置为从密封容器主体的外表面向外延伸，从而在外缘结构的边缘和密封容器主体之间形成中间区域。外缘结构上可进一步设置有接触元件，该接触元件突出于外缘结构的上表面的剩余部分(即如前所述的中间区域)，从而在密封容器主体的外表面和接触元件的面对密封容器主体外表面的内侧壁之间形成环形通道。为了制备和提取饮料，密封容器可布置为与饮料制备设备相配合。该设备可至少包括布置为用于容纳密封容器主体的内腔室和布置为用于将密封容器固定在内腔室中的闭合机构。接触元件可以以距外缘结构的边缘预定距离设置在外缘结构上。

已经发现，通过将接触元件远离外缘结构的边缘定位(即定位于先前讨论的中间区域中)，根据本发明的实施方式的密封容器可与目前市售的各种饮料制备装置结合使用而不会明显损害所提取饮料的品质。

根据本发明的实施方式，闭合机构可布置为在闭合位置和打开位置之间是可移动的。根据本发明的实施方式，闭合机构可布置为当处于闭合位置时对接触元件施加预定的力。

根据本发明的实施方式，饮料制备设备可进一步设置有用于在预定的压力下将液体注入饮料设备的内腔室中的机构。

根据本发明的实施方式，当所述闭合机构处于闭合位置时，接触元件的至少一部分可布置为与饮料设备的闭合机构相配合，使得当在压力下通过注入机构注入液体时，液体至少部分地流过密封容器。根据本发明的实施方式，密封容器的接触元件可布置为与闭合机构的相应表面啮合，以便确保注入内腔室中的大量加压液体流过密封容器，并因此可沿着包含在密封容器主体中的一定剂量的饮料成分流动，这可能引起在密封容器内积聚的压力，从而导致封闭密封容器主体的开口的薄膜迸裂。

根据本发明的实施方式，接触元件布置为在1.0巴至40.0巴之间的流体压力下与闭合机构相配合地保持屏障。根据本发明的实施方式，屏障可布置为流体密封的屏障，而接触元件可布置为密封元件。根据本发明的实施方式，接触元件的至少一部分可布置为使得当闭合机构处于闭合位置时，(例如，在预定的力的影响下)被闭合机构的相应表面塑性变形。

接触元件的变形可引起在接触元件和闭合机构之间形成流体密封的屏障，该屏障可承受较高的流体压力。提供流体密封的屏障可确保引导更多量的液体通过密封容器，从而引起在密封容器内积聚更高的压力，这可进一步带来具有增强的风味和香味的饮料。此外，接触元件的塑性变形可引起对由在具有不同的闭合机构布置的饮料设备中使用密封容器而导致对接触元件和闭合机构之间的高度差进行补偿，以便确保根据本发明的实施方式与各种饮料制备设备保持兼容。

根据本发明的实施方式，接触元件的内侧壁可相对于密封容器的相应平面倾斜。根据一个实施方式，至少接触元件的内侧壁可以布置为相对于假想平面成一定角度，该假想平面可以被定位成与内侧壁的近端接触，该假想平面与外缘结构的上表面接触并垂直于外缘结构的上表面的剩余部分。

内侧壁的这一取向可使闭合机构能够更有效地使接触元件塑性变形，这可引起更多量的加压液体注入到内腔室中并被引导通过密封容器。此外，在由闭合机构使接触元件变形的情况下，内侧壁的角度可增强该变形，使得在设备的接触元件和闭合机构之间形成耐受性更高的流体密封的屏障，该屏障与已知方案相比可承受更高的压力。此外，内侧壁的角度与在密封容器主体的外表面和接触元件之间提供的环形通道相结合可进一步确保接触元件在密封容器周围均匀变形，从而提高形成在接触元件和闭合机构之间的流体密封的屏障的耐压性。

根据本发明的实施方式，接触元件可布置为不被闭合机构变形，例如，通过相对于闭合机构相应地确定接触元件的尺寸。根据另外的实施方式，接触元件可配置为使得在使闭合机构定位在闭合位置之后，在接触元件和闭合机构的相应表面之间保留有小的间隙。已经发现，间隙的提供基本上不影响密封容器内压力的积聚。

根据本发明的实施方式，接触元件的内侧壁的角度可优选地小于90.0度。更具体地，接触元件的内侧壁的角度可为至少1.0度、至多90.0度，优选至多70.0度，更优选至多60.0度，甚至更优选至多50.0度。

尽管可考虑其他角度，但是已经发现，通过将内侧壁设置在上述角度，可实现接触元件和闭合机构之间更有效的配合。此外，在由闭合机构使接触元件变形的情况下，可实现更大的变形，引起形成能够承受更高压力量的更高质量的流体密封的屏障。

根据本发明的某些实施方式，接触元件可布置为沿着至少内侧壁的倾斜的方向塑性变形，其可优选地远离密封容器主体的外表面。优选地，倾斜的方向可朝向外缘结构的边缘。然而，本发明不以任何方式限于该方向，也可考虑其它倾斜的方向。

通过将倾斜的方向朝向外缘的边缘定向，可产生这样的效果：当闭合机构处于闭合位置时，环形通道保持通畅，这可增强接触元件和闭合机构之间的配合，引起更多量的加压液体被引导通过密封容器。此外，在由闭合机构使接触元件变形的情况下，环状通道保持通畅的事实可使接触元件变形均匀，从而产生改善的流体密封的屏障。

根据本发明的实施方式，接触元件可与外缘结构一体地形成，接触元件与外缘结构的组合可形成为由相同材料制成的单个工件。此外，外缘结构可与密封容器主体一体地形成，这意味着外缘结构和密封容器主体以及延伸到接触元件可形成为由相同材料制成的单个工件。

已经发现，通过使用外缘结构的材料来形成接触元件具有这样的优点：即可消除在环结构上使用第二种材料(例如橡胶基环或隔膜)的需要，这可降低密封容器的制造成本。此外，通过将接触元件形成为外缘结构的一部分，可导致在接触元件变形时所形成的流体密封屏障的耐压性增强，从而在密封容器内积聚更高的压力，继而提高了饮料的品质。具体地，已经发现使用这种布置形成接触元件引起密封容器内积聚的压力在1.0巴直至40.0巴(包括40.0巴)的范围内。使用该方法形成接触元件的另一个优点可能是由于消除了或至少进一步减少了具有不同制造公差的不同材料的使用而简化了制造过程。

根据本发明的实施方式，从外缘结构突出的接触元件可是中空的。通过使接触元件中空，可实现接触元件的更有效的变形，从而产生更高质量的流体密封的屏障。然而，如果存在变形，接触元件也可用另一种材料(例如复合材料)填充，例如用于控制接触元件的变形。

根据本发明的实施方式，密封容器(例如，主体、外缘结构和接触元件)可以至少部分地由金属基合金(例如，铝基合金)制成。然而，密封容器(例如，主体、外缘结构和接触元件)可进一步至少部分地由塑料(例如，热塑性材料)制成。此外，密封容器(例如，主体、外缘结构和接触元件)可进一步由多种材料的组合(例如，铝基合金涂覆的塑料材料)制成。

与本领域已知的密封容器相比，使用金属基材料或塑料材料制造密封容器可显著提高密封容器的可回收性、食品安全性和可追溯性。

根据本发明的实施方式，从外缘结构的上表面的剩余部分到接触元件的最高点测量，接触元件的高度可为至少0.2mm、至多3.5mm，优选至多3.0mm，更优选至多2.0mm，甚至更优选至多1.5mm。

根据本发明的实施方式，从接触元件的最高点沿着水平假想平面测量，接触元件到密封容器主体外表面的距离可为至少0.1mm、至多2.0mm，优选至多1.5mm，甚至更优选至多1.0mm，其中，该水平假想平面基本上与外缘结构的上表面的剩余部分平行。

已经发现，接触元件的高度和接触元件与外表面的距离可以使得上述密封容器能与更多种类的饮料设备一起使用，每种此类饮料设备可具有不同的闭合机构。通过设置有可被闭合机构塑性变形的接触元件，还可以进一步确保包括具有预定高度的接触元件的密封容器保持与各种饮料设备兼容。

根据本发明的实施方式，密封容器主体可设置有可覆盖密封容器主体的至少一部分的多个几何刻面(facet)。

当用户或用于在饮料制备装置中定位密封容器的机器操纵或握住密封容器时，可提供刻面以增强密封容器主体的抓握力。此外，刻面可促进密封容器更好地装配在饮料制备设备的内腔室中。此外，通过在多个方向上反射光线，提供的刻面可增强密封容器对潜在买家的外观，从而增强了密封容器色彩的观感，这可指示饮料成分的具体方面(例如，饮料的强度或香味)。

根据本发明的实施方式，密封容器可与已知的饮料制备设备兼容，其中饮料制备设备至少包括用于容纳根据本发明各实施方案的密封容器的内腔室。设备还可进一步设置有用于将密封容器固定于内腔室的闭合机构，该闭合机构在闭合位置和打开位置之间是可移动的。饮料制备设备还可进一步包括在用于制备饮料的密封容器内以预定压力注入流体(例如，水)的机构，以及用于从密封容器中提取饮料的机构。根据本发明的实施方式，如前所述的密封容器可布置为与闭合机构相配合，使得当闭合机构移动到闭合位置时，在饮料制备过程中注入的大量加压液体可被引导通过密封容器。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于一起操作根据本发明各实施方式的密封容器和饮料制备设备来制备饮料的方法。该方法包括以下步骤：确保闭合机构做好容纳密封容器的准备且内腔室是空的，即如果之前使用过的话，先前使用的密封容器已被去除。下一步是将密封容器定位在饮料制备设备的内腔室中，优选地通过将上述机构定位在相关位置来固定密封容器。一旦例如密封容器固定在内腔室中，则将用于在压力下注入流体(例如，水)的机构启动预定的时段。一旦密封容器中的压力达到预定值，则覆盖开口的薄膜自动地或者通过与设备的另一表面接触而迸裂，并收集从密封容器提取的饮料。

根据本发明的第三方面，提供了一种制造根据本发明的密封容器主体的方法。该方法包括以下步骤：使用合适的成形装置由单个材料工件预成形外缘结构的至少一部分和密封容器主体。接触元件可以设置在距外缘结构的边缘的预定距离处。

根据本发明的实施方式，通过使用具有预定形状的压印机装置在外缘结构上施加压力，可将接触元件以环形通道形式设置在外缘结构上。此外，接触元件可通过该方法的单独步骤形成或者与密封容器主体和外缘结构的成形一起形成。

附图说明

将通过以下描述和附图来进一步阐明本发明。

图1示出了根据本发明的实施方式的密封容器的俯视图。

图2示出了图1的密封容器的侧视截面图。

图3至图6示出了根据本发明的密封容器的外缘结构区域的不同的特写图。

图7示出了用于生产根据本发明的密封容器的示例性一系列步骤。

具体实施方式

将参考具体的实施方式并参考特定附图来描述本发明，但是本发明不限于此，而仅由权利要求限定。所描述的附图仅是示意性的且并非是限制性的。在附图中，出于说明的目的，一些元件的尺寸可能被夸大并且未按比例来绘制。尺寸和相对尺寸不一定对应于对实践本发明的实际缩减量。

此外，说明书和权利要求中的术语第一、第二、第三等用于区分相似的元件，而不一定用于描述顺序或时间顺序。在适当的情况下，这些术语是可互换的，并且本发明的实施方式可以以不同于本文所描述或示例的其它顺序来操作。

此外，说明书和权利要求中的术语顶部(top)、底部(bottom)、上方(over)、下方(under)等用于描述目的，而不一定用于描述相对位置。在适当的情况下，如此使用的这些术语是可互换的，并且本文所述的本发明的实施方式可以以不同于本文所描述或示例的其它方向来操作。

在权利要求中使用的术语“包括”不应解释为限于此后列出的构件；它不排除其他元件或步骤。其需要解释为指定所提及的所述特征、整体、步骤或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤或部件，或它们的组。因此，表述“包括构件a和b的装置”的范围不应限于仅由部件a和b组成的装置。这意味着对于本发明，装置的相关部件仅仅是a和b。

图1和图2示出了根据本发明的实施方式的密封容器10的不同视图。密封容器10可设置有主体11，主体11具有用于容纳一定剂量的饮料成分的合适形状。例如，主体11可是烧杯状或茶杯状的，其设置有用于容纳一定剂量饮料成分的空腔(未示出)。当从顶部观察时，密封容器主体11的外表面可为大致圆形的。然而，也可考虑本领域已知的与饮料制备设备兼容的其它形状，例如椭圆形、圆锥形、正方形等。此外，主体的外表面可设置有覆盖密封容器主体11的至少一部分的多个几何刻面。几何刻面16可从密封容器主体11的顶部15向密封容器主体11的基部伸展。在可位于与密封容器主体11的顶部15相对的一端的密封容器主体的基部，可设置有用于将饮料成分供应到密封容器主体11的空腔的开口(未示出)。开口可通过薄膜或隔膜封闭，薄膜或隔膜可设置为在饮料制备期间由于在密封容器内积聚的压力而迸裂，从而能够从密封容器中提取饮料。密封容器主体11的外表面可进一步设置有外缘结构12，外缘结构12具有相对于密封容器主体11沿大致垂直的方向向外延伸的边缘14。如图1所示，外缘结构12可连续地设置在密封容器主体11周围，从而在外缘结构的边缘14和密封容器主体11之间形成中间区域，该中间区域可在密封容器10放置于饮料制备设备中时用作密封容器10的支撑表面。

图2示出了密封容器10的截面侧视图，可帮助进一步描述密封容器10的某些特征。如图2所示，边缘结构12可进一步在形成于外缘结构边缘14和密封容器主体11之间的中间区域上设置有接触元件13。接触元件13可布置为突出于中间区域。

图3至图6示出了围绕外缘结构12的区域的特写截面图，可参考图3至图6进一步描述外缘结构12的其它特征和接触元件13。根据一些实施方式，外缘结构的边缘14可以翻边的形式来布置，其可通过卷起外缘结构12的一部分而形成，从而留下用于提供接触元件13的中间区域的剩余部分。接触元件13可布置为从外缘结构的中间区域的剩余部分的上表面19突出。在该取向中，环状通道18可形成在密封容器主体11的外表面和接触元件的内侧壁17之间，围绕密封容器主体11。因此，可以说，接触元件13可布置为使得在密封容器主体11的外表面和接触元件13的内侧壁17之间形成间隙。此外，接触元件13可位于距外缘结构的边缘14预定距离处。如前所述，接触元件13相对于外缘结构边缘14的位置可有助于增强接触元件和饮料制备设备的闭合机构之间的配合，从而在加压液体注入内腔室中时，大量的液体被引导通过密封容器。

根据本发明的实施方式，接触元件13可布置为用作密封元件，从而在1.0巴至40.0巴之间的流体压力下与闭合机构20配合形成屏障。根据本发明的实施方式，所形成的屏障可以是流体密封的屏障，流体密封的屏障可通过将接触元件配置成在闭合机构20由打开位置移动到闭合位置时，被闭合机构20施加的预定的压力热塑变形来实现。

根据另外的实施方式，接触元件13可布置为不被闭合机构20变形。例如，闭合机构20可与接触元件13的至少一部分啮合而没有任何变形。在另外的实施例中，可在闭合机构20和接触元件13之间形成小的间隙，这可使得通过注入机构在压力下注入的一些液体在密封容器10的外表面上流动。

接触元件13可进一步布置为以预定角度突出于外缘结构的中间区域的剩余部分。如图5所示，接触元件13的内侧壁17可布置为相对于假想平面(用虚线示出)成一定角度(θ)，该假想平面定位成与内侧壁17的近端接触，该假想平面与外缘结构12的剩余部分的上表面19相交并垂直于外缘结构12的上表面19。根据优选的实施方式，假想平面和接触元件13的内侧壁17之间形成的角度(θ)可优选地等于或小于90.0度。更具体地，内侧壁的角度(θ)可优选为至少1.0度、至多90.0度，优选至多70.0度，更优选至多60.0度，甚至更优选至多50.0度。通过将接触元件13定位成一定角度(θ)可引起接触元件13和闭合机构20之间的更有效的配合。此外，通过将接触元件13定位成一定角度(θ)可引起接触元件13的更大变形，当接触元件13配制为密封元件时，通过闭合机构20施加的力，反过来可引起闭合机构20和接触元件13之间的更高质量的流体密封的屏障。虽然未示出，但是可以理解的是接触元件的外侧壁25也可布置为相对于假想平面成一定角度(θ)，该假想平面定位成与外侧壁25的近端接触，该假想平面与外缘结构12的剩余部分的上表面19相交并垂直于外缘结构12的上表面19。此外，外侧壁25和内侧壁17都可以一定角度(θ)布置。

图6示出了与接触元件13配合的饮料设备(未示出)的闭合机构20的实施例。根据本发明的实施方式，闭合机构20可布置为将密封容器10固定在饮料制备设备(未示出)的内腔室中。闭合机构20可布置为与接触元件13配合以形成屏障，使得当加压液体注入饮料设备的内腔室中时，大量的该液体被引导通过密封容器10。例如，可通过配置用于与接触元件的接触表面啮合而没有任何变形的闭合机构20来形成上述屏障。在另一个实施例中，即使存在形成在闭合机构20和接触元件13之间的具有基本上小尺寸的间隙，也可形成足够的屏障。

根据本发明的另外的实施方式，闭合机构20可进一步布置为将密封容器密封在内腔室中。密封容器的密封可以通过对构造为密封元件的接触元件13施加预定的密封力来实现，从而引起接触元件13的至少一部分变形，使得在闭合机构20和接触元件13之间形成流体密封的屏障，如前所述，这可提高所提取的饮料的品质。

根据本发明的实施方式，为了使密封容器10与具有不同闭合机构20的各种饮料制备设备相兼容，可调整接触元件的高度和距离。如图4所示，从密封容器主体11的外表面到接触元件13的最高点测量，接触元件13的距离可优选为至少0.1mm、至多2.0mm，优选至多1.5mm，甚至更优选至多1.0mm。

此外，接触元件13可设置成具有预定高度，如图4所示，该高度可从外缘结构12的上表面19到接触元件13的最高点测得。接触元件13的高度优选为至少0.2mm、至多3.5mm，优选至多3.0mm，更优选至多2.0mm，甚至更优选至多1.5mm。

根据本发明的实施方式的密封容器10具有的优点是可与现有技术中已知的各种饮料设备一起使用。利用本发明的密封容器可形成能承受1.0巴至40.0巴的范围内的压力量的高压屏障，而不论饮料设备的闭合机构20的形状和尺寸如何。

图7示出了用于制造用于本领域现有的饮料设备中的根据本发明的密封容器主体11的示例性方法步骤。如步骤a)所示，该示例性的方法可由提供预成形的密封容器主体11开始。如图所示，外缘结构12可以与密封容器主体11一体地成形。例如，密封容器主体11和外缘结构12可以由相同的材料制成单个工件。通常，可使用不同的材料来制造密封容器主体并延伸至外缘，其中该材料可包括但不限于金属基材料，例如铝基合金材料或塑料基材料(如热塑性塑料等)。此外，密封容器主体11以及延伸至外缘结构12，可由涂覆有金属基合金(例如，铝基合金)的塑料基材料制成。示例性方法的第二步骤(步骤b)可在外缘结构12上远离外缘结构边缘14的预定位置处提供接触元件13。根据本发明的一个实施方式，接触元件13可以通过使用具有第一对应物21和第二对应物22的压印机装置在外缘结构12上施加预定的压力来提供。对应物21和对应物22可布置为朝向彼此移动，由此如示例性方法的步骤(c)所示，用外缘结构12上的压力产生接触元件13。可以看出，使用这种示例性方法，接触元件13可设置为与外缘结构12一体形成的中空结构，即由相同材料制成的单个工件。因此，根据本发明的实施方式，密封容器主体、外缘结构和接触元件可由相同的材料作为单个工件制成。然而，应当注意的是，接触元件13可填充有复合材料，例如用于控制接触元件13被闭合机构产生的变形。此外，应当注意的是，可以用本领域已知的其它制造方法来制造密封容器主体。