專利名稱：用于泡制飲料的能被浸泡的物質(zhì)的盒的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體涉及飲料的泡制。更具體而言，本發(fā)明涉及用于泡制飲料的容納能被浸泡的物質(zhì)如磨制咖啡的密封盒的構造和制造。
背景技術：
多年來制備如咖啡的飲料涉及使用散咖啡渣在壺中或其它容器中泡制多份飲料。在一些設備中，像例如在稱為“法蘭西壓榨器”的咖啡機中，咖啡渣與熱水混合，然后從泡制 的飲料被去除。其它設備引導處于壓力下的熱液體通過在過濾器比如錐形濾紙上方的容納 散磨制咖啡的開口的或封閉的籃子。受到不同市場需求的刺激，用于泡制飲料具體是咖啡的方法和設備近年來已經(jīng)歷了多次轉變。便利性需求帶來了由磨制咖啡的預包裝袋代替如在傳統(tǒng)滴濾咖啡機中那樣從 散裝包裝的磨制咖啡人工估量咖啡。預包裝袋包括具有預先測量的散磨制咖啡部分的可滲 透濾紙包。不可滲透包裝存儲所述袋以保鮮。將所述袋從其包裝中移出放置在籃或類似接 收器中。然后，處于大氣壓力下的熱水流過所述袋及其內(nèi)容物，以從磨制咖啡榨出味道獨特 和氣味芳香的咖啡。由于許多使用者已經(jīng)顯示出泡制個性化飲料的喜好，已經(jīng)引出另一市場需求。這種對于具體用于家庭使用的單份咖啡泡制設備的喜好引起了預先包裝的一次性咖啡盒或 咖啡筒以及相關泡制設備的開發(fā)。例如，Malmquist的美國專利No. 4，921，712公開了一種 在自動滴濾式飲料泡制機中使用的一次性筒。該筒包括具有第一開口端的第一杯以及由至 少一個端口穿透的基本封閉的第二端。過濾構件容納磨制咖啡并套裝在第一杯內(nèi)。第二杯 具有開口底端以及基本封閉的頂端，且第二杯覆蓋在第一杯上面。第二杯的封閉端具有多 個孔并形成淺接收器。使用者從第二杯除去密封箔片，并將筒放置在與水輸送管嘴間隔開 的泡制設備的架上。該設備將處于低壓和速率可控的熱水輸送到筒的頂部。只要水不溢出 淺接收器，則不需要在設備與筒之間進行密封。Haliday等人的美國專利No. 7，097，074 (2006)和美國專利申請 No. 2004/01997444以及Garman的美國專利No. 6，681，960(2004)公開了另一種低壓飲料制
備系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中，泡制室接收筒。使得泡制時間最短成為另一市場需求。最近得到確認的是，如果將咖啡豆磨得比這種滴濾式泡制設備中所使用的更細，則能顯著縮短這種泡制設備的榨制時間或者“泡制 周期”。更細的磨制對水暴露更大的表面面積。但是，咖啡渣具有更大的聚集率和體積密度。 這增加了水流過筒以及該筒內(nèi)的渣的流體阻力。從而，水必須在封閉泡制室內(nèi)在高壓下輸 送以能在短期內(nèi)流過咖啡。這引起了由與泡制設備整體形成的構件形成的密封泡制室的開發(fā)。例如，Paina的美國專利No. 4，389，925 (1983)描述了與扁平圓形筒一同使用的飲料榨取分配機。筒容納 可泡制品，如磨制咖啡，并具有橫向穿過大致圓柱形側壁的可滲透的上壁和下壁。在此參考 文件中，壓力板與該筒相互作用以提供密封。
但是，因為泡制室周圍的密封件泄漏，壓力下的泡制產(chǎn)生問題。一個解決辦法就是 設計具有復雜封件的泡制室。但是，隨著密封件對加工的完整性來說變得更重要，盒的放置 對防止水繞過該盒并避免會導致密封件泄漏的盒的部分與泡制室之間的干擾而言變得更 關鍵。
易于清潔已成為又一市場需求。清潔這種泡制設備可能是復雜的，并會在設備的 設計和制造中引入復雜性。密封泡制室為泡制設備的一部分，且該密封泡制室的表面接觸 泡制的飲料。由此，在使用之后，必須清潔泡制室的內(nèi)表面。優(yōu)選的是，這種表面應當位于 該設備易于拆卸以進行清潔的部件上。在非住宅或非家庭環(huán)境，如在旅店房間或其它商用環(huán)境中使用這種泡制設備還具 有其它市場需求。用于此商業(yè)市場的標準完全不同。例如在旅店環(huán)境下，房間內(nèi)的咖啡設 備必須是不昂貴的、以最小的操作成本可靠操作并且易于使用。此外，最重要的是，這種泡 制設備必須使房間服務員清潔和保養(yǎng)泡制設備、處理用過的咖啡渣以及補充房間內(nèi)的咖啡 供應的勞動力最小。在許多旅店中，房間內(nèi)的咖啡設備包括熱水器、杯子和預先包裝的預先 量好的密封袋裝速溶咖啡。其它旅店已開始使用傳統(tǒng)咖啡泡制機，所述傳統(tǒng)咖啡泡制機使 用盒或筒來泡制咖啡。出現(xiàn)使用單個設備來泡制不同份量的飲料滿足另一市場需求的期望。在采用單份 量咖啡泡制設備時，存在事實上大約為175毫升(6盎斯)標準份量。但隨著時間的推移， 不同的單份量已經(jīng)變得普遍，需要不同量的預先量好的咖啡包裝。一種方法是對唯一尺寸 和容量的盒提供預先量好的量。對不同尺寸盒的需求要求盒制造商庫存各種尺寸的零件并 調(diào)整制造工藝的各種參數(shù)以匹配這些尺寸。此外，不同尺寸的盒會使泡制設備的構造復雜 以使得該設備適應不同尺寸的盒。。所有這些市場需求已引起了對于各種各樣的盒結構以及相關設備的提議。例如， Fond 的美國專利 No. 5，197，374、No. 5，242，702 以及 No. 5, 897, 899(199)公開了用于萃取 筒內(nèi)容納的咖啡的裝置以及密封筒的多種變型。該筒具有杯子和蓋以形成用于能被浸泡的 物質(zhì)密封容器。當被安裝到泡制設備中時，噴水器穿透蓋或杯子中的一個，以施加將通過盒 的流動格柵或類似部分被排出的處于壓力下的水。在Favre等人的美國專利No. 4，846，052中，設備通過利用尖銳的水輸送管刺穿盒 的一端從在密封筒中容納的能被浸泡的物質(zhì)萃取物質(zhì)比如咖啡，并通過將該筒的另一端刺 穿將泡制的飲料分配到分配通道中。Fischer的美國專利No. 5，794，519(1998)公開了一種泡制頭，所述泡制頭包括可 以鉸接方式連接在一起的上部分和下部分。多個空心針從上部分突出進入泡制腔中，用于 將水輸送至咖啡泡制盒的內(nèi)部。下部分具有用來刺穿咖啡盒的下側的突起。上部分中的噴 射裝置噴射已使用的咖啡盒。Schmed 的美國專利 No. 6，499，388(2002)和 No. 6，536，432 (2003)公開了刺穿構 件，所述刺穿構件位于泡制室內(nèi)，刺穿咖啡筒的一端用于從該筒吸取飲料。泡制室在泡制期 間形成密封接收器。Kollep的美國專利No. 6，880，454(2005)公開了位于泡制室中的刺穿構件。所述 刺穿構件刺穿盒以輸送用于泡制咖啡的水。Yoakim的美國專利No. 6，966，251 (2005)公開 了一種可替代實施例，其中，位于泡制室中的刺穿構件刺穿咖啡盒。
Macchi等人的美國專利申請No. 2005/0172822公開了一種用于咖啡的筒。該筒包 括用于可溶物的容器、置于所述容器的頂部上的蓋子以及位于所述容器內(nèi)部的過濾器。所 述容器的底壁包括薄而脆弱的中心部分以及能破裂的部分。該泡制設備將筒接收在密封室 中。在泡制以后，壓力使得底部破裂以分配飲料。
Lazaris等人的美國專利No. 6，607，762 (2003)公開了一種過濾筒，其中，可滲透 的飲料過濾器元件將容器的內(nèi)部分成第一室和第二室。肋支承容器內(nèi)部的可滲透的過濾 器。第一室容納飲料介質(zhì)；第二室收集泡制的飲料用于分配。入口探針和出口探針刺穿蓋 子以分別地將水引入和將泡制的飲料從第一室引導到第二室中。Hu等人的美國專利No. 6，832，542公開了一種盒，所述盒用于通過將處于壓力下 的熱水引導到盒中來制備飲料。該盒的橫截面適于在內(nèi)部水壓的作用下朝內(nèi)變形。盒在泡 制期間位于密封室內(nèi)。Schifferle 的美國專利申請No. 2003/0172813,2005/0150390 以及 2005/0150391 公開了容納單份可通過水萃取以制備飲料的物質(zhì)的筒。位于所述物質(zhì)前面和后面的導流構 件分配水。氣密箔片覆蓋該筒。具體而言，美國專利申請No. 2005/0150391公開了一種用 于泡制筒中所容納的粉狀咖啡的咖啡機。筒的底部設置有孔。箔片覆蓋筒底部的內(nèi)部?，F(xiàn)有技術盒和泡制設備的經(jīng)驗已形成了家居和商用環(huán)境均能使用的設備的一系 列新的所需市場特征。具體而言，這些市場需要容納能被浸泡的物質(zhì)比如咖啡的盒，所述盒 使用簡單而且制造成本低，并保持能被浸泡的物質(zhì)新鮮。所述盒必須使得將被泡制的能被 浸泡的物質(zhì)在盒內(nèi)處于壓力下。盒必須是防干擾的，以便每個使用者能確定其他人沒有接 觸盒中的內(nèi)容物。當在泡制設備中使用這種盒時，泡制盒必須足夠硬，以被存儲在自動售貨 機或其它分配器中，或者從所述自動售貨機或其它分配器分配，以防止在泡制期間損壞。這 些盒也必須是一次性的。此外，盒結構必須能實現(xiàn)易于使用并只需最小維護工作量的泡制 設備的構造。上述現(xiàn)有技術的回顧表示每種不同類型的盒可滿足一個或多個需求，但不能 滿足所有需求。所需要的是滿足所有市場需求、制造容易且成本低、易于使用并能使泡制設備的 構造滿足對這種設備的所有市場需求且需要最少的使用者維護的盒。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種滿足所有的市場需求的、能在飲料泡制設備中使 用的容納能被浸泡的物質(zhì)的密封盒。本發(fā)明的另一目的是提供一種生產(chǎn)成本低的容納能被浸泡的物質(zhì)的盒，所述盒保 持能被浸泡的物質(zhì)新鮮且使用起來直觀明顯。本發(fā)明的又一目的是提供一種用于在飲料泡制設備中使用的盒，所述盒用作一次 性浸泡室，并將任意泡制的飲料與泡制設備隔離起來。本發(fā)明的又一目的是提供一種盒，所述盒能容納不同量的能被浸泡的物質(zhì)。本發(fā)明的又一目的是提供一種用于能被浸泡的物質(zhì)的盒，所述盒能實現(xiàn)易于使用 且需要最少維護的飲料泡制設備的構造。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種能被浸泡的物質(zhì)的盒，所述能被浸泡的物質(zhì)的盒 在用于將泡制的飲料分配到飲料接收器內(nèi)的設備中使用，其中所述設備將液體輸送至所述盒并包括用于支承所述盒的盒接收件。所述盒包括容納所述能被浸泡的物質(zhì)的盒基部。分 配結構將泡制的飲料引導至飲料接收器。支座從靠近所述分配結構的盒基部延伸用于形成 密封支承。密封件附接至所述支座用于密封所述分配結構。隨著所述盒放在所述盒接收件 內(nèi)，密封件抵靠分配結構而破裂，從而使得泡制的飲料能從分配結構通過并直接到達所述 飲料接收器。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種能被浸泡的物質(zhì)的盒，所述能被浸泡的物質(zhì)的 盒在用于將泡制的飲料分配到飲料接收器內(nèi)的設備中使用，其中所述設備將液體輸送至所 述盒。所述盒包括盒基部、蓋以及液體分配部件。所述盒基部部件限定具有能被穿透的支 承結構的具有開口端的腔，所述腔容納能被浸泡的物質(zhì)，且從所述腔能分配泡制的飲料。所 述蓋附接至盒基部并具有用于將液體從所述設備引導到所述腔內(nèi)的能被刺穿的入口。所述 蓋還密封所述腔。所述液體分配部件在所述蓋與所述能被浸泡的物質(zhì)中間，位于腔內(nèi)的預 定位置，用于將液體分配到所述能被浸泡的物質(zhì)中。所述液體分配部件上的定位件將其保 持在腔內(nèi)的適當位置，從而能對所述液體分配部件進行定位以壓縮腔內(nèi)的一定范圍內(nèi)的能 被浸泡的物質(zhì)的量。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種能被浸泡的物質(zhì)的盒，所述能被浸泡的物質(zhì)的 盒在用于將泡制的飲料分配到飲料接收器內(nèi)的設備中使用，其中所述設備包括將處于壓力 下的熱水輸送至所述盒的水輸送探針和盒接收件。所述盒包括盒基部，所述盒基部具有側 壁、開口端和分配結構，并具有底盤和肋，所述肋將泡制的飲料引導至所述分配結構。所述 分配結構包括從底盤延伸的尖銳管嘴、與所述管嘴同心的護圈以及密封件，所述密封件附 接至上述護圈用以覆蓋管嘴，從而提供用于保持能被浸泡的物質(zhì)新鮮的第一密封件，隨著 所述盒放在所述盒接收件內(nèi)所述密封件越過尖銳管嘴而破裂。所述盒還包括由肋支承的過濾器、在所述過濾器上的能被浸泡的物質(zhì)、水分配板 以及蓋。所述水分配板具有從其通過的多個孔并與側壁接合，從而壓縮能被浸泡的物質(zhì)抵 靠所述過濾器。所述蓋在所述開口端附接至盒基部，由此提供用于保持所述能被浸泡的物 質(zhì)新鮮的第二密封件。所述蓋的一部分適于由水輸送探針刺穿以輸送所述蓋與所述水分配 板中間的處于壓力下的熱水。


所附權利要求書具體指出并明確聲明本發(fā)明的主題。在結合附圖閱讀以下詳細說 明之后，本發(fā)明的各種目的、優(yōu)點和新穎特征將更加顯而易見，其中，相同附圖標記表示相 同裝置，且其中圖1是根據(jù)本發(fā)明構造的盒的透視圖；圖2是部分被剖切掉的圖1的盒的另一透視圖；圖3是以透視方式示出了圖1中的盒的部件的局部剖面分解圖；圖4是沿著圖1中的線4-4截取的容納少量能被浸泡的物質(zhì)的組裝盒的剖面圖；圖5是沿著圖1中的線4-4截取的容納最大量的能被浸泡的物質(zhì)的組裝盒的剖面 圖；圖6是用于圖1的盒的盒基部部件的透視圖；圖7是沿圖6中的線7-7截取的剖面圖8是沿圖1的線4-4截取的在盒中使用的水分配板的剖面圖；圖9是用于圖1的盒的蓋部件的局部被剖切掉的透視圖；圖10是沿圖9的線10-10截取的蓋的剖面圖；圖11是用于蓋的可替代實施例的剖面圖；圖12描繪了用于制造本發(fā)明的盒的方法；圖13是適于應用根據(jù)本發(fā)明制造的盒且其蓋子打開的飲料泡制設備的透視圖；圖14是通過圖13所示的蓋子打開的設備的一部分的剖面圖；以及圖15是蓋上蓋子的與圖14類似局部剖面圖。
具體實施例方式在前述相關技術的說明中，往往交替使用“盒”和“筒”。為達到清晰和一致性的目的，下文的說明將術語限制為“盒”。盒20如圖1至圖11所示，具體如圖1至圖5所示，根據(jù)本發(fā)明構造的能被浸泡的物質(zhì) 的盒20為包括若干個部件的整體結構。在外部，這些部件包括用于容納能被浸泡的物質(zhì)的 盒基部21以及盒蓋22。在內(nèi)部，盒20包括一層過濾紙或者過濾器23以及液體或水分配板 24。能被浸泡的物質(zhì)比如圖4和圖5中所示的磨制咖啡25容納在位于水分配板24與過濾 器23中間并由盒基部21的側壁30界定的腔內(nèi)。更具體而言，參照圖3至圖7，盒基部21包括側壁30，并具有杯狀，具有封閉底部 和開口頂部。側壁30上位于開口頂部外周的徑向朝外延伸的凸緣31為蓋22提供了平坦 的環(huán)狀支承表面。如圖6和圖7所示，底盤32封閉盒基部21的底部，并略成凹陷狀。底盤 32包括中心分配結構33，該中心分配結構33通過中心孔34和分配管嘴35將泡制的飲料 引導至杯子或其它飲料接收器。分配管嘴35在圖3至圖7中從底部底盤32向外向下延伸 至為尖銳的自由端。底盤32包括整體的、徑向延伸的、成角度間隔開的內(nèi)部肋36和37，所述肋36和 37朝外周逐漸變細。肋36比肋37更長。這些肋具有多種功能。它們支承過濾器23。結 合底盤32的凹陷，肋36和37形成從側壁30向下至孔34的匯流傾斜通道，從而引導泡制 的飲料通過孔34和分配管嘴35。肋36和37還使得底盤32的剛性最強以保持其結構完整 性。另外，盒20在側壁30與底盤32的交匯處形成有環(huán)形架38，所述架38進一步增強了盒 剛性。在制造的過程中，以現(xiàn)有技術中公知的方式將過濾器23固定附接至架38，以將過濾 器23保持在盒基部21中的合適位置。具體參照圖2至圖5以及圖7，護環(huán)或護圈40從底盤32的外部向下延伸，從而形 成與管嘴35同心并接近的支座。也就是說，護圈40延伸的距離至少是管嘴35從底盤32 延伸的距離。護圈40從而在處理和存放期間保護分配管嘴35。護圈40的自由端41形成環(huán)狀平坦支承表面，所述環(huán)狀平坦支承表面支承薄氣密 密封箔片42。箔片42密封管嘴35，以保持能被浸泡的物質(zhì)25的新鮮。箔片42還防止使 用者接觸到管嘴35的尖銳端。粘附材料或者其它裝置將箔片42固定至自由端41。在此 實施例中，護圈40的外周圓柱形延伸部形成保護外周隔板或隔柵43。隔柵43防止在泡制 過程中箔片42的有意刺穿之前通過推壓管嘴35的自由端而無意刺穿箔片42，稍后將作論述?，F(xiàn)參照圖3到圖5以及圖8，水分配板24為具有淺凹中心部分45和外周定位結構 46的薄板44。多個間隔開的孔47在中心部分45與定位結構46之間的環(huán)形區(qū)域48內(nèi)延伸 通過整個板。每個孔47允許泡制液體比如水通過，而阻止咖啡渣通過?？?7的匯流區(qū)域 或整個區(qū)域允許僅以最小壓降使得在水分配板24上方在壓力下供應的大量液體通過。多 個孔47可位于隨機或規(guī)則陣列內(nèi)。圖4和圖5中的定位結構46使得能根據(jù)不同量的能被浸泡的物質(zhì)來制造盒20。 具體而言，定位結構46具有向下延伸的腿部50、反向彎曲部51以及尾部52的大致J形，所 述尾部52具有優(yōu)選具有羽狀部(feathered)的外表面53，所述具有羽狀部的外表面53隨 著水分布板24被插入盒21中滑過側壁30內(nèi)表面。如稍后將作的更詳細的描述，制造方法包括將大量能被浸泡的物質(zhì)比如咖啡渣分 配到盒20中的步驟。參照圖4和圖5，具有安裝的過濾器23的盒基部21接收能被浸泡的 物質(zhì)。然后，插入水分配板24，并使水分配板朝著底壁32移位，直到已獲得預定的力。這是 壓縮能被浸泡的物質(zhì)達到指定密度所需要的力。在解除該作用力時，定位結構46阻止任何反向位移。具體而言，水分配板24上的 合力在尾部52上產(chǎn)生強制具有羽狀部的外表面53緊靠側壁30內(nèi)表面的徑向朝外的作用 力。將理解的是，在通過注射成型制造盒基部21時，側壁30不會是圓柱形，而會具有 從開口端到底壁32的略朝內(nèi)的錐度或者“斜度”。此“斜度”使得注射成型模具能在部件形 成之后分離，并使得部件能從模具中取出。眾所周知，這些斜度角只有一點角度。當斜度角 大約為2°或更小時，具有羽狀部的外表面53與側壁30之間的合成摩擦力大于試圖使水分 配板24移位的力，因此，水分配板24在適當位置保持固定。由此，此定位結構46不依賴于鎖定在盒基部21中的機械預定位置。因此，定位結 構46使得盒基部21能具有足夠的深度來容納一定量的能被浸泡的物質(zhì)。在一個實施例中， 盒基部21能容納總共18克(0.6盎司)的咖啡。圖4和圖5描繪了一種類型的盒分別具有 大約9克和18克磨制咖啡的不同構造。這樣，單個盒20具有柔性，這是因為，所述盒能為 不同尺寸的杯子，或者不同強度的能被浸泡的物質(zhì)——包括但不限于咖啡、茶葉和可可粉， 或者它們尺寸和強度的組合提供適量的能被浸泡的物質(zhì)。在此實施例中，具有羽狀部的外表面53沿著側壁30的光滑內(nèi)表面滑動。本領域 的技術人員將了解，將水分配板限制為單向運動的其它機構可用于代替具體公開的定位結 構46。例如，多個脊可位于內(nèi)側壁表面的部分上，以通過與等價于尾部52的結構相互作用 而提供正增長的制動操作?，F(xiàn)在參照圖3到圖5、圖9和圖10，蓋22具有圓頂狀的薄圓形本 體54，所述薄圓形 本體54具有多個從中心結構56至外周凸緣57成角度間隔開的、徑向延伸的、逐漸變細的 肋55。肋55提供整體結構。如上所述，外周凸緣57和基部21上的凸緣31通過超聲波焊 接或其它方法相連而形成整體組件。中心結構56使得水輸送探針能刺穿蓋22以將處于壓力下的液體輸送至盒20。中 心結構56包括圓柱形本體60，所述圓柱形本體60從本體54下垂并終止于多個徑向面向的 拱形通道61。蓋22的破裂口 62與圓柱形本體60對齊以有利于刺穿。在此實施例中，整體的圓柱形隔板63環(huán)繞破裂口 62以阻止刺穿效果的任何蔓延，從而預防對蓋22的完整性造成任何影響。圖11描繪了蓋22的可替代實施例，其中，相同附圖標記表示相同元件。在此實施 例中，與圖9和圖10的實施例類似，中心結構56包括從本體54下垂并終止于多個徑向面向 的拱形通道61的圓柱形本體60。但在此實施例中，圖9和圖10的破裂口 62和隔板63由 預形成的孔64和氣密密封箔片65替代。密封箔片65固定至本體54的一部分包圍孔64， 以提供保持內(nèi)容物新鮮所需要的密封?？?4的尺寸被制成為接收探針。根據(jù)這個替代實 施例，不需要破壞圖9和圖10所示的本體54的任何材料。而僅是探針僅僅穿透密封箔片 65而到達盒20的內(nèi)部。此變形允許箔片印制有與盒的使用相關的信息，或者提供有關盒的 內(nèi)容物的信息。盒制造在描述圖1中的盒20的操作和使用之前，回顧用于盒20的制造方法是有幫助的。 將變得明顯的是，前述構造極大地簡化了制造方法。首先，可以預先制造圖3所示的每個部 件，即基部21、蓋22、過濾器23、水分配板24以及箔片42。通過基部21深度的合理選擇， 將僅僅需要一種類型或者有限數(shù)量類型的該部件來覆蓋大范圍內(nèi)容物容量。盡管將被包含 在盒20中的能被浸泡的物質(zhì)的量不同，但所有其它部件會是相同的。此外，除了過濾器23 和箔片42以外，其它所有部件都能通過注射成型或其它低成本制造方法制造。過濾器23 和箔片42能沖壓或切割自片材等等。因此，僅存在與部件制造有關的最低成本。圖12示意性地示出了用于制造盒的方法，比如圖1至圖5所示的盒20的方法。該 方法開始于位置I，如圖所示地倒置盒基部21，以將箔片42施加到護圈40上。在從位置I轉換到位置II的過程中，將盒基部21倒置為正立狀態(tài)。位置II將過 濾器23裝載到盒基部21內(nèi)以處于肋36和37頂部并被固定附接至圖6所示的環(huán)形架38。 在位置III處，被示意性示出為分配管70的分配器將所分配量的能被浸泡的物質(zhì)比如咖啡 渣25沉積到過濾器23上方的盒基部21中。在位置IV處，另一制造設備使得水分配板24行進到盒基部21中的適當位置以獲 得所需的封裝密度。在位置V處，另一制造設備將蓋22附接至基部21的頂部，以使得凸緣31和57對 齊而通過超聲波焊接機71或其它已知設備相連，從而在位置VI中形成最終的盒20。將會 明顯的是，可在安裝蓋22之前將不活潑氣體比如氬或氮引入盒20。這種氣體的引入置換了 盒20內(nèi)的所有空氣而有助于保持新鮮。將會明顯的是，根據(jù)本發(fā)明構造以及如圖1至圖5所示的盒20的制造成本很低。 所述盒被密封以保持能被浸泡的物質(zhì)的新鮮。此外，如圖4和圖5最清晰所示，盒20能接 收一定量的能被浸泡的物質(zhì)。改變能被浸泡的物質(zhì)的量所必須的調(diào)整是控制分配器70以 及施加給水分配板24的力的操作改變。由于可適應不同深度的盒基部，因此，不涉及加工 設備的改變。水分配板24的淺凹中心45通過使得水分配板24的平衡點具有中心結構56 上方的最終位置來提供一些附加容量，從而，在刺穿操作期間不會破壞淺凹中心45的完整 性。泡制設備圖13至圖15公開了利用盒20的特征的泡制設備100的一個實施例，通過參照圖13至圖15，能更好地理解根據(jù)本發(fā)明構造的盒、象圖1的盒20實現(xiàn)進一步符合本發(fā)明的各種目標的泡制設備的構造的方式。具體如圖13所示，泡制設備100具有基部結構101，該基 部結構具有用于接收飲料杯、杯子或其它種類的飲料接收器103的平臺102。豎直結構104從基部結構101豎起，并支承懸在平臺102上方的上部結構105。豎 直結構104還承載鉸接蓋子106并封裝用于產(chǎn)生處于壓力下的熱水的電動設備。在此具體 設備中，使用者可將所需量的水倒入在蓋子106打開時暴露的水填充站107。設備100還包 括電源線110以及用以起動和終止操作的開關111。最后，上部結構105還具有盒接收件 112。當蓋子106打開時，使用者將盒20插入盒接收件112。具體參照圖14，盒接收件 112包括具有圓柱形側壁114的杯狀接收器部件113，所述圓柱形側壁114形成了與盒側壁 30緊密配合的凹井115。底盤116具有由環(huán)狀懸垂通道120形成的中心開口 117，所述環(huán)狀 懸垂通道120具有形成倒置漏斗狀開口 122的內(nèi)截頭圓錐壁121。在圖13也示出的截頭圓 錐壁121的頂部，開口 122所具有的直徑大于管嘴35的直徑。壁121底部的外徑小于護圈 40的內(nèi)徑。如圖14所示，當使用者將盒20放置在盒接收件112中時，截頭圓錐壁121的上 表面開始在箔片42處支承盒20。從而，盒20保持密封。接下來參照圖14和圖15，使用者關閉蓋子106，并使用閉鎖123將蓋子106固定 在閉鎖位置。如圖15所示，蓋子106包括蓋構件124。蓋構件124具有光滑的內(nèi)表面以及 環(huán)狀外周夾緊表面125。夾緊表面125與側壁114的自由邊緣126對準以用于盒接收器構 件113。蓋子106也支承具有中心本體部分130和密封件的水輸送探針127，在此實施例中 密封件是環(huán)狀密封件131。水輸送管附接至熱水輸送管132，熱水輸送管132來自將處于壓 力下的熱水輸送至探針127的熱水輸送系統(tǒng)。仍然參照圖15，隨著使用者關閉和閉鎖蓋子106，幾個動作幾乎同時發(fā)生。例如， 水輸送探針127通過圖9所示的破裂口 62穿透蓋22，且平坦的密封件131使蓋22對蓋構 件124密封。隨著蓋構件124將向下的力施加到蓋22上，盒向下移位到杯狀接收器部件113 中。這引起截頭圓錐壁121使得箔片42越過尖銳管嘴35而破裂，并使得開口管嘴35暴露 于開口 122中。此向下運動繼續(xù)，直到盒基部底盤32坐落在底盤116上。然后，護圈40處 于環(huán)形通道構件120中的合適位置。隨著蓋子106閉鎖，盒20被牢固地保持在由接收器構件113和夾緊構件124限定 的腔內(nèi)，蓋22的中心靠近平坦的環(huán)狀密封件131。圖15描繪了位于最大高度處的水分配板24。探針刺穿受到限制，并終止于淺凹中 心45的上面。因此，利用關閉并閉鎖的蓋子106，存在從輸送管132、通過探針127和盒20 到達管嘴35的用于液體的閉合通路。熱水和泡制的飲料均限定在盒20的內(nèi)部。泡制的飲 料不會接觸設備100的任何部分。在使用過程中，一旦蓋子106被閉鎖在適當位置，使用者接通開關111以起動操 作，從而豎直結構104中的電氣裝置設備產(chǎn)生處于壓力下的處于所需溫度的熱水。輸送管 132和探針127將熱水引導至在蓋22與水分配板24之間限定的腔室內(nèi)。在此頂板位置上， 水流過圖9和圖10具體所示的拱形通道61，以遍布水分配板的頂部。當在蓋22與水分配 板24之間的腔被填滿時，壓力穩(wěn)定，且水強制通過分配板孔，而待被分配的咖啡渣通過底盤32和管嘴35受壓進入接收器103。內(nèi)部水壓還提供在蓋22與平坦的環(huán)狀密封件131之 間的密封力。將會明顯的是，探針127也不接觸泡制的飲料或咖啡渣。具體而言，水分配板24 防止咖啡渣移入在蓋22與水分配板24之間的腔。由于基本上所有的壓降都經(jīng)過咖啡渣產(chǎn) 生，因此，所泡制的飲料不會在水分配板24上方移動。結合本發(fā)明特征的盒能構造實現(xiàn)本發(fā)明諸多目標的泡制設備，如泡制設備100。使 用用于例如泡制咖啡的設備，使用者打開蓋子、選擇盒并將其放在盒接收件內(nèi)、在進水口站 處將水倒入設備、關閉蓋子并開啟開關。在已泡制好咖啡時，使用者只需將填充有飲料的接 收器從設備移開。不需要進一步的使用者干預。結果設備易于使用。由于在盒內(nèi)泡制飲料， 因此，泡制的飲料或能被浸泡的物質(zhì)不接觸泡制設備的任何部分。因此，泡制設備需要最少 的清潔，其原因是不必清潔盒接收件的任何部分。根據(jù)本發(fā)明的盒還允許旅店或其它商業(yè)機構利用單個泡制設備為其顧客或職員 提供各種泡制選擇。例如，旅店能在每個房間中提供具有不同能被浸泡的物質(zhì)比如哥倫比 亞咖啡、不含咖啡因的咖啡、茶葉、可可粉等等的外部尺寸相同的各種盒。對于給定種類的 能被浸泡的物質(zhì)，旅店還可以提供具有不同量的能被浸泡的物質(zhì)的外部尺寸相同的各種盒 以用于泡制不同量或濃度的飲料。因此，旅店可為使用者提供各種飲料選擇。根據(jù)本發(fā)明 構造的盒或其變型還能實現(xiàn)具有其它優(yōu)點的泡制設備。已通過特定實施例及其變型對本發(fā)明進行了公開。明顯的是，在不背離本發(fā)明的前提下，可對所公開的設備進行前述改變和其它許多改變。因此，所附權利要求的目的在于 覆蓋屬于本發(fā)明真實精神和范圍內(nèi)的變型和改型。
權利要求
一種能被浸泡的物質(zhì)的盒，所述能被浸泡的物質(zhì)的盒在用于將泡制的飲料分配到飲料接收器內(nèi)的設備中使用，其中所述設備包括用于將液體輸送至所述盒的裝置以及支承所述盒的盒接收件，且所述盒包括盒基部裝置，所述盒基部裝置在其中容納所述能被浸泡的物質(zhì)并包括A)分配裝置，所述分配裝置位于所述盒基部裝置上，用于將泡制的飲料引導至所述接收器，B)支座裝置，所述支座裝置靠近所述分配裝置從所述盒基部裝置延伸，用于形成密封支承，以及C)密封裝置，所述密封裝置附接至所述支座裝置用于密封所述分配裝置，隨著所述盒放在所述盒接收件內(nèi)，所述密封裝置抵靠所述分配裝置而破裂，從而使得泡制的飲料能從所述分配裝置通過并直接到達所述飲料接收器。
2.根據(jù)權利要求1所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述盒基部裝置包括底盤，且所 述分配裝置包括用于在所述底盤內(nèi)形成孔從而使得所述泡制的飲料能從所述盒通過的裝 置。
3.根據(jù)權利要求2所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述孔形成裝置包括管嘴裝置， 所述管嘴裝置從所述底盤延伸用于從所述底盤孔形成通道。
4.根據(jù)權利要求3所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述管嘴終止于使所述密封件破 裂的尖銳自由端。
5.根據(jù)權利要求3所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述底盤為凹陷的以朝著所述底 盤孔形成傾斜表面。
6.根據(jù)權利要求5所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述底盤孔位于所述底盤的中 心，所述盒基部裝置還包括用于將泡制的飲料弓I導至所述分配裝置的裝置。
7.根據(jù)權利要求6所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述用于引導的裝置包括成角度 間隔開的、徑向延伸的多個肋。
8.根據(jù)權利要求7所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述盒還包括用于過濾泡制的飲 料的裝置，所述肋支承所述過濾裝置。
9.根據(jù)權利要求3所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述孔形成裝置位于所述底盤的 中心，所述支座裝置包括與所述管嘴裝置間隔開且同心的護圈裝置。
10.根據(jù)權利要求9所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述護圈裝置終止于平坦表面， 且所述密封裝置包括附接至所述平坦表面的氣密箔片。
11.一種能被浸泡的物質(zhì)的盒，所述能被浸泡的物質(zhì)的盒在用于將泡制的飲料分配到 飲料接收器內(nèi)的設備中使用，其中所述設備包括用于將液體輸送至所述盒的裝置，且所述 盒包括A)盒基部裝置，所述盒基部裝置限定具有開口端的腔，所述腔包括能被穿透的支承結 構，且所述腔用于容納能被浸泡的物質(zhì)，從所述腔能分配泡制的飲料，B)蓋裝置，所述蓋裝置附接至所述盒基部裝置，具有用于將液體從所述液體輸送裝置 引導到所述腔內(nèi)的能被刺穿的入口裝置，所述蓋裝置密封所述腔，以及C)液體分配裝置，所述液體分配裝置在所述蓋裝置與所述能被浸泡的物質(zhì)中間，位于 所述盒基部裝置腔內(nèi)的預定位置，用于將液體分配到所述能被浸泡的物質(zhì)中，所述液體分配裝置包括用于將所述液體分配裝置保持在所述腔內(nèi)的所述預定位置的定位裝置，從而能 定位所述液體分配裝置，以壓縮所述腔內(nèi)的一定范圍內(nèi)的能被浸泡的物質(zhì)量。
12.根據(jù)權利要求11所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，所述盒基部裝置包括所述腔周圍的 外周壁，且所述定位裝置包括所述液體分配裝置外周處的柔性裝置，所述柔性裝置接合所 述壁以使得所述液體定位裝置在所述腔內(nèi)僅朝著所述能被浸泡的物質(zhì)移動。
13.根據(jù)權利要求12所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述壁的特征在于成斜度角的 圓錐狀，所述液體分配裝置包括大致平坦的環(huán)狀部分，且所述柔性裝置包括從所述環(huán)狀部 分延伸以接合所述壁的J形外周部分。
14.根據(jù)權利要求13所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述柔性裝置終止于接合所述 壁的具有羽狀部的邊緣表面。
15.根據(jù)權利要求14所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述環(huán)狀部分包括從其通過的 多個孔，所述孔用于使得所述液體能從其通過，并且所述環(huán)狀部分用于限制所述盒基部裝 置中的所述能被穿透的支承結構與所述液體分配裝置之間的能被浸泡的物質(zhì)。
16.根據(jù)權利要求11所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述蓋還包括中心結構裝置， 所述中心結構裝置包括用于引導液體到所述液體分配裝置的多個徑向通道。
17.根據(jù)權利要求16所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述蓋包括從所述中心結構徑 向延伸的、成角度間隔開的多個肋。
18.根據(jù)權利要求16所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述蓋包括易于被刺穿的中心 定位的破裂口部分。
19.根據(jù)權利要求18所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述蓋還包括用于使所述破裂 口部分的刺穿效果局部化的裝置。
20.根據(jù)權利要求16所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述蓋裝置包括中心孔，所述 中心孔從所述蓋裝置通過，尺寸被制成為接收水輸送探針；和氣密密封箔片，所述氣密密封 箔片靠近所述中心孔附接至所述蓋并覆蓋所述中心孔。
21.一種能被浸泡的物質(zhì)的盒，所述能被浸泡的物質(zhì)的盒在用于將泡制的飲料分配到 飲料接收器內(nèi)的設備中使用，其中所述設備包括用于將處于壓力下的熱水輸送至所述盒的 裝置以及用于支承所述盒的盒接收裝置，所述盒包括A)盒基部，所述盒基部形成用于預定量的能被浸泡的物質(zhì)的腔并包括i)分配器，所述分配器將泡制的飲料引導至所述接收器，以及 )支座，所述支座靠近所述分配器從所述盒基部延伸，形成密封支承，B)氣密密封件，所述氣密密封件附接至所述支座，并覆蓋所述分配器以保持新鮮，隨著 所述盒放在所述盒接收裝置內(nèi)，所述密封件抵靠所述分配器而破裂，從而使得泡制的飲料 能從所述盒通過并到達所述飲料接收器，而不接觸所述飲料泡制設備。
22.根據(jù)權利要求21所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述盒基部包括底盤，所述分 配裝置包括通過所述底盤的孔。
23.根據(jù)權利要求22所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，還包括管嘴，所述管嘴從所述底盤 延伸至自由端用于從所述底盤孔形成通道。
24.根據(jù)權利要求23所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述管嘴自由端是尖銳的以使 得所述密封件破裂。
25.根據(jù)權利要求23所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述底盤是凹陷的以傾斜至所 述底盤孔。
26.根據(jù)權利要求25所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述底盤孔位于所述底盤的中 心，所述盒基部包括成角度間隔開的、徑向延伸的多個肋，所述多個肋將泡制的飲料引導至 所述分配器。
27.根據(jù)權利要求26所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述盒還包括位于所述多個肋 與能被浸泡的物質(zhì)中間的過濾器，從而阻止能被浸泡的物質(zhì)移動通過所述分配器。
28.根據(jù)權利要求23所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述孔位于所述底盤的中心， 所述支座包括與所述管嘴間隔開且同心的護圈。
29.根據(jù)權利要求28所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述護圈終止于支承所述密封 件的平坦表面。
30.根據(jù)權利要求29所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述密封件包括附接至所述平 坦表面的氣密箔片。
31.一種能被浸泡的物質(zhì)的盒，所述能被浸泡的物質(zhì)的盒在用于將泡制的飲料分配到 飲料接收器中的設備中使用，其中所述設備包括用于將處于壓力下的熱水輸送至所述盒的 裝置，且所述盒包括A)盒基部，所述盒基部形成為具有開口端的腔，所述腔包括能被穿透的支承結構，且所 述腔用于容納能被浸泡的物質(zhì)，從所述腔能分配泡制的飲料，B)蓋，所述蓋附接至所述盒基部，具有將熱水從所述輸送裝置引導到所述腔內(nèi)的能被 刺穿的入口，所述蓋密封所述腔，以及C)水分配板，所述水分配板在所述蓋與所述能被浸泡的物質(zhì)中間，位于所述盒基部腔 內(nèi)的預定位置，用于將所述熱水分配到能被浸泡的物質(zhì)中，所述水分配板包括將所述水分 配板保持在所述腔內(nèi)的所述預定位置的定位件，從而所述水分配板能壓縮所述腔內(nèi)的一定 范圍內(nèi)的能被浸泡的物質(zhì)量。
32.根據(jù)權利要求31所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述盒基部包括所述腔周圍的 外周壁，所述定位件裝置包括所述水分配板的柔性外周部分，所述柔性外周部分接合所述 壁以使得所述定位件裝置在所述腔內(nèi)僅朝著所述能被浸泡的物質(zhì)移動。
33.根據(jù)權利要求32所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述壁為成斜度角的圓錐狀， 所述水分配板包括大致平坦的環(huán)狀部分，且所述柔性外周部分從所述環(huán)狀部分延伸并具有 接合所述壁的J形。
34.根據(jù)權利要求33所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述J形外周部分終止于接合 所述壁的具有羽狀部的邊緣表面。
35.根據(jù)權利要求34所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述環(huán)狀部分包括從其通過的 多個孔，所述孔用于使得水能從其通過，并且所述環(huán)狀部分用于限制所述盒基部中的所述 能被穿透的支承結構與所述水分配板之間的所述能被浸泡的物質(zhì)。
36.根據(jù)權利要求35所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述泡制設備包括水輸送探 針，所述蓋包括用于接收所述探針的能被刺穿的裝置，并且所述蓋包括中心結構，所述中心 結構包括從其通過用于將水從所述探針引導到所述水分配板的徑向通道。
37.根據(jù)權利要求36所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述能被刺穿的裝置包括所述蓋內(nèi)的破裂口部分；以及阻止任何破裂蔓延超過所述中心結構的環(huán)繞結構。
38.根據(jù)權利要求36所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述能被刺穿的裝置包括通 過所述蓋用于接收所述探針的中心孔，以及附接至所述蓋并覆蓋所述中心孔的氣密箔片密 封件。
39.根據(jù)權利要求36所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述蓋包括從所述中心結構徑 向延伸的、成角度間隔開的多個肋。
40.一種能被浸泡的物質(zhì)的盒，所述能被浸泡的物質(zhì)的盒在用于將泡制的飲料分配到 飲料接收器內(nèi)的設備中使用，其中所述設備包括用于將處于壓力下的熱水輸送至所述盒的 水輸送探針以及盒接收件，其中所述盒包括A)盒基部，所述盒基部具有側壁、開口端以及分配結構，并具有底盤和肋，所述肋將泡 制的飲料引導至所述分配結構，所述分配結構包括i)管嘴，所述管嘴從所述底盤延伸至尖銳的自由端， )護圈，所述護圈與所述管嘴同心，以及iii)密封件，所述密封件附接至所述護圈以覆蓋所述管嘴，從而提供用于保持所述能 被浸泡的物質(zhì)新鮮的第一密封件，隨著所述盒放在所述盒接收件內(nèi)，所述密封件越過所述 尖銳自由端而破裂，B)過濾器，所述過濾器由所述肋支承，C)能被浸泡的物質(zhì)，所述能被浸泡的物質(zhì)位于所述過濾器上，D)水分配板，所述水分配板在所述盒基部內(nèi)，與所述側壁接合以壓縮所述能被浸泡的 物質(zhì)抵靠所述過濾器，并具有從該水分配板通過的多個孔，以及E)蓋，所述蓋在所述開口端附接至所述盒基部，由此提供用于保持所述能被浸泡的物 質(zhì)新鮮的第二密封件，所述蓋具有由所述水輸送探針刺穿以輸送在所述蓋與所述水分配板 中間的處于壓力下的熱水的部分。
41.根據(jù)權利要求40所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述盒基部側壁為成斜度角的 圓錐形，其中所述水分配板包括大致平坦的環(huán)狀部分以及柔性外周部分，所述柔性外周部 分從所述環(huán)狀部分延伸并具有接合所述側壁的J形，由此能將所述水分配板定位在所述腔 內(nèi)以容納不同量的能被浸泡的物質(zhì)。
42.根據(jù)權利要求41所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述J形外周部分終止于接合 所述壁的具有羽狀部的邊緣表面。
43.根據(jù)權利要求40所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述蓋包括用于接收所述探針 的能被刺穿的裝置，并且所述蓋包括中心結構，所述中心結構包括從其通過用于將水從所 述探針引導到所述水分配板的徑向通道。
44.根據(jù)權利要求43所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述能被刺穿的裝置包括所 述蓋內(nèi)的破裂口部分；以及阻止任何破裂蔓延超過所述中心結構的環(huán)繞結構。
45.根據(jù)權利要求43所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述能被刺穿的裝置包括通 過所述蓋用于接收所述探針的中心孔，以及附接至所述蓋并覆蓋所述中心孔的氣密箔片密 封件。
46.根據(jù)權利要求43所述的能被浸泡的物質(zhì)的盒，其中所述蓋包括從所述中心結構徑 向延伸的、成角度間隔開的多個肋。
全文摘要
一種密封盒，所述密封盒在包括盒接收件和水輸送系統(tǒng)的用于泡制熱飲料的設備中使用，在所述設備中，處于壓力下的熱液體泡制物質(zhì)。盒基部具有凹陷底部底盤，所述底盤具有成角度間隔開的結構肋，所述肋形成用于將泡制的飲料引導至尖銳管嘴的通道。護圈環(huán)繞所述分配管嘴。箔片附接至所述護圈以覆蓋所述管嘴。過濾器位于所述構造肋上。能被浸泡的物質(zhì)位于所述過濾器上。水分配板覆蓋所述能被浸泡的物質(zhì)。蓋封閉所述基部單元并包括進水口。隨著所述盒放在所述盒接收件內(nèi)，所述箔片密封件被強制越過尖銳管嘴而破裂，從而能分配泡制的飲料。所述水輸送系統(tǒng)的探針也穿透所述蓋，以將水引導到所述盒內(nèi)而不接觸所述能被浸泡的物質(zhì)或泡制的飲料。
文檔編號A23L1/00GK101801248SQ200880105176
公開日2010年8月11日 申請日期2008年6月30日 優(yōu)先權日2007年7月2日
發(fā)明者加里·P·麥戈納格爾, 勞拉·J·尼克松, 多夫·Z·格呂克斯曼, 大衛(wèi)·諾曼德·貝朗熱 申請人:貝弗賽普茨公司