ФИЛЬТРУЮЩИЙ ПРОНИЦАЕМЫЙ ТЕРМОФОРМОВАННЫЙ КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ПРОДУКТОВ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА, СОДЕРЖАЩИЙ КОЛЬЦО УСИЛЕНИЯ
FILTERING PERMEABLE THERMO-MOULDED CONTAINER FOR DRINK MAKING PRODUCTS INCORPORATING REINFORCEMENT RING

Область техники
Настоящее изобретение относится к области упаковки и, в частности, к фильтрующему проницаемому термоформованному контейнеру для продуктов приготовления напитков, который может быть использован для заварочных машин на одну порцию.
Родственные заявки
Настоящая заявка является родственной с заявкой на патент Италии BO 2009 679, поданной заявителем 21 октября 2009, и с заявкой на патент Италии BO 2010 000219, поданной заявителем 9 апреля 2010.
Уровень техники
На сегодняшний день известны фильтрующие проницаемые контейнеры, предназначенные для приготовления напитков, для заварочных машин на одну порцию, изготовленные путем термоформования из плоской пленки и закрытые мембраной из фильтровальной бумаги. Такие контейнеры могут иметь непроницаемую чашку, изготовленную из жесткого пластика, которая содержит внутри фильтр в форме чашки. Данный фильтр может быть выполнен из бумаги или полимерного материала и, как правило, обладает плоской нижней стенкой, расположенной на расстоянии от плоской нижней части чашки для образования области для приема завариваемого напитка. Пластиковая чашка имеет крышку, которая может быть проколота трубкой для введения нагретой жидкости в фильтр. Когда жидкость просочится сквозь стенку фильтра, напиток собирается на дне чашки, а для прокалывания дна чашки с целью извлечения напитка используют выпускной штырь.
Типичный известный контейнер, на усовершенствование которого направлено настоящее изобретение, раскрыт в заявке на патент США №2005/0051478, авторами которой являются Караникос и Росси. На фиг.1 заявки Караникоса изображен данный тип чашки, а в настоящей заявке представлен на фиг.15.
Заявка на патент Италии BO 2009 679, поданная заявителем 21 октября 2009, относится к изготовлению контейнеров для продуктов приготовления напитков. Существующие фильтры недостаточно жестки для использования непосредственно в качестве контейнеров в известных разливочных машинах и поэтому их предварительно укладывают внутрь жесткого пластмассового контейнера и закрывают мембранами из защитной пленки или вставляют внутрь многоразового адаптера, выполняемого из формованной пластмассы и обычно поставляемого с известными разливочными машинами.
Кроме того, для многих существующих контейнерах используется слишком много материала вследствие применения внутренней и внешней чашек для обеспечения выполнения контейнером необходимых функций, что приводит к несоответствию экологическим нормам по биоразлагаемости. Например, согласно приведенному выше описанию, во многих контейнерах используется жесткая пластиковая внешняя чашка, в которой требуется прокалывать дно для обеспечения возможности выпуска из нее жидкости.
Кроме того, использование биоразлагаемых и/или компостируемых материалов, таких как "PLA", "Mater Bi" или смеси этих и других смол, влечет за собой определенные проблемы для производства и разработки контейнера. Например, использование биоразлагаемого и и/или компостируемого материала может вызвать сложности проектирования, которые, без преимуществ настоящего изобретения, могут привести к использованию лишнего и дорогостоящего материала.
Задачи настоящего изобретения
В силу вышеизложенного, задачей настоящего изобретения является обеспечение контейнера, который решил бы проблемы и улучшил бы контейнеры, используемые в настоящее время в промышленности, такие, как контейнеры, рассмотренные в приведенном выше описании.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение контейнера, улучшенного по отношению к существующему уровню техники, для использования совместно с существующими машинами, который был бы достаточно жестким для выдерживания проникновения вводящей иглы и давления уплотняющей прокладки, используемых в известных обычных бытовых разливочных машинах и в более сложных профессиональных машинах, не прибегая к использованию сложных адаптеров.
Кроме того, задачей настоящего изобретения является обеспечение контейнера, который может быть использован в существующих заварочных машинах и машинах, требующих только одну иглу или другое устройство для прокалывания части верхней поверхности контейнера, иглы которых могут вводить горячую воду в контейнер для заваривания напитка. Затем заваренный напиток может пройти через фильтр и воронку в питьевые сосуды, не требуя второй иглы для прокалывания дна внешнего контейнера.
Задача настоящего изобретения также заключается в обеспечении контейнера, который может быть использован в существующих заварочных машинах, имеющих уплотняющую прокладку или другое устройство во избежание выхода горячей воды, введенной в контейнер иглой или другим устройством через отверстие в контейнере, которое может быть создано иглой.
Также задачей настоящего изобретения является обеспечение контейнера, имеющего верхнюю поверхность крышки с достаточным натяжением для обеспечения возможности прокалывания верхней поверхности крышки иглой заварочной машины, используемой для ввода горячей воды в контейнер.
Кроме того, задачей настоящего изобретения является обеспечение контейнера, имеющего жесткую и плоскую мембрану, которая без труда может быть пронизана иглой в существующих заварочных машинах, при наличии у контейнера верхней поверхности крышки с достаточным натяжением для обеспечения сопрягаемой поверхности прокладки заварочной машины возможности надежного захвата и удержания верхней поверхности крышки контейнера и предотвращения выхода горячей воды, введенной в контейнер иглой или другим устройством, через отверстие в контейнере, созданное иглой.
Также задачей настоящего изобретения является обеспечение контейнера, который не использует твердую внешнюю чашку, окружающую фильтр контейнера, которая возлагает дополнительные требования по утилизации используемых контейнеров и использованию экологических материалов, и избеганию использования лишнего материала для осуществления функции контейнера.
Задачей настоящего изобретения также является обеспечение контейнера, приспособленного для изготовления из биоразлагаемых материалов и соответствующего нормам по биоразлагаемости и/или возможности образования компоста из одноразовых контейнеров для напитков.
Дополнительной задачей настоящего изобретения является обеспечение контейнера, который не использует материал, формирующий твердую внешнюю чашку, окружающую фильтр контейнера, и который не требует прокалывания нижней части твердой внешней чашки для обеспечения возможности выпуска заваренного продукта, и который обеспечивает возможность выпуска заваренного продукта из контейнера через фильтр контейнера, и который таким образом обеспечивает возможность протекания заваренного продукта вниз под действием силы тяжести для выхода из заварочной машины и легкую доступность продукта для пользователя.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение контейнера, имеющего кольцо усиления и поддерживаемую закраину, что позволяет избежать использования сложных адаптеров или введения дорогих и неэкологических твердых пластмассовых контейнеров.
Задачей настоящего изобретения также является обеспечение контейнера, который может быть легко извлечен из заварочной машины после его использования.
Задачей настоящего изобретения также является обеспечение контейнера, который облегчает правильное расположение контейнера в заварочной машине на одну порцию.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение контейнера, который может использовать материалы с неалюминиевой основой для верхней мембраны и имеет корпус контейнера со складчатыми частями, посредством чего корпус контейнера может быть усилен и быть по существу свободностоящим и красивым.
Задачей настоящего изобретения также является обеспечение контейнера, имеющего закраину, с которой удобнее работать по сравнению с обычными кофейными коробочками из фильтровальной бумаги, которая облегчает размещение контейнера в заварочной машине на одну порцию перед завариванием напитка и которая облегчает безопасное извлечение контейнера после заваривания, когда контейнер по-прежнему может быть горячим и влажным.
Эти и другие задачи и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из приведенного ниже описания и приложенных чертежей.
Сущность изобретения
Обеспечен фильтрующий контейнер для водорастворимых продуктов приготовления напитков. Данный контейнер имеет водопроницаемый корпус контейнера, выполненный из фильтрующего проницаемого термоформуемого материала и изготовленный путем термоформования из плоской пленки, при этом корпус образует пространство контейнера для приема водорастворимого завариваемого продукта. В одном варианте реализации корпус контейнера содержит плоскую закраину, проходящую вокруг отверстия контейнера. Кольцо усиления с горизонтальной частью согласовано по форме с плоской закраиной корпуса контейнера, имеющей по существу плоскую верхнюю поверхность, которая формирует дополнительное кольцо, и образует опору для плоской закраины. Плоская закраина корпуса контейнера может быть соединена с мембраной, которая закрывает отверстие контейнера и с кольцом усиления, и поддерживает мембрану по существу жесткой. Кольцо усиления имеет вертикальную часть стенки, соединенную с корпусом контейнера для придания дополнительной жесткости для поддержания мембраны туго натянутой.
Кольцо усиления содержит горизонтальную часть и вертикальную часть, каждая из которых может быть соединена с корпусом контейнера и поддерживать его для обеспечения пространства контейнера, которое может принимать продукт, такой как молотый кофе. В одном варианте реализации горизонтальная часть кольца усиления имеет по существу плоскую верхнюю поверхность, формирующую кольцо, которая соединена с мембраной и поддерживает положение и форму мембраны.
Кроме того, или в качестве альтернативы, в том случае, когда кольцо усиления дополнительно содержит вертикальную часть стенки, такая вертикальная часть стенки может пересекать горизонтальную часть плоской закраины под углом большим, чем прямой угол так, что вертикальная часть стенки имела коническую форму и наклонялась по направлению внутрь к оси кольца усиления.
В различных вариантах реализации фильтрующего контейнера по настоящему изобретению корпус контейнера, кольцо усиления и мембрана могут быть изготовлены с использованием биоразлагаемого материал.
В другом варианте реализации корпус контейнера содержит плоскую верхнюю закраину, которая расположена между верхней горизонтальной частью кольца усиления и нижней поверхностью мембраны. Кроме того, кольцо усиления может быть соединено путем термосклеивания и выполнено за одно целое с плоской закраиной. Кроме того, или в качестве альтернативы, верхняя часть стенки корпуса контейнера может быть соединена с вертикальной частью стенки кольца усиления. Верхняя часть стенки может быть соединена путем термосклеивания с вертикальной частью стенки кольца усиления.
В альтернативном варианте реализации мембрана соединена с верхней поверхностью кольца усиления, и корпус контейнера соединен с нижней поверхностью кольца.
В дополнительном варианте реализации вертикальная часть стенки имеет цилиндрическую форму, и мембрана соединена с верхней поверхностью кольца усиления, и корпус контейнера соединен с наружной поверхностью вертикальной части стенки кольца усиления.
Также можно обеспечить контейнер по настоящему изобретению, имеющий мембрану, которая загнута по внешней кромке кольца усиления и соединена с нижней поверхностью кольца. Например, в другом варианте реализации, горизонтальная часть кольца усиления имеет нижнюю поверхность, которая соединена с корпусом контейнера.
В дополнительном варианте реализации контейнера по настоящему изобретению корпус контейнера содержит складчатые части, посредством которых корпус контейнера усилен, становясь по существу свободностоящим. Кроме того, корпус контейнера может содержать втулку, которая обеспечивает часть корпуса контейнера, имеющую меньшую проницаемость. Кроме того, корпус контейнера может содержать распределительный диск в нижней центральной области корпуса контейнера. Распределительный диск может взаимодействовать с корпусом контейнера для обеспечения части корпуса контейнера, имеющей меньшую проницаемость. Распределительный диск обеспечен на внешней поверхности корпуса контейнера и выполнен с возможностью снятия пользователем. Кроме того, распределительный диск может содержать отверстие, расположенное в центральной области диска.
В дополнительном варианте реализации обеспечен фильтрующий контейнер, имеющий корпус контейнера и мембрану. В таком варианте реализации мембрана загнута по внешней кромке закраины, или горизонтальной части корпуса контейнера, и соединена с нижней поверхностью закраины, таким образом, поддерживая мембрану по существу жесткой. Кроме того, в перекрывающейся части мембраны и закраины может также быть обеспечено смолистое вещество, и в такой перекрывающейся области смолистое вещество, мембрана и закраина соединены путем термосклеивания, тем самым повышая жесткость мембраны.
В другом варианте реализации корпус контейнера содержит складчатые части. Складчатые части могут быть частично сплюснуты и перекрывать друг друга возле вертикальной части стенки кольца усиления. Кроме того, или в качестве альтернативы, корпус контейнера может содержать такие складчатые части, которые имеют развернутое состояние и свернутое состояние хранения. В свернутом состоянии хранения складчатые части могут быть частично сплюснуты и перекрывать друг друга для уменьшения габаритов контейнера, например, в течение хранения или транспортирования, и которые могут вернуться в развернутое состояние, например, при использовании.
Краткое описание чертежей
Предпочтительные варианты реализации устройств по настоящему изобретению изображены на чертежах, не обязательно в масштабе, и раскрыты в приведенном ниже описании. Настоящее изобретение подробно пояснено со ссылкой на чертежи, приложенные в виде неограничивающих примеров.
На фиг.1 изображен вид в перспективе варианта реализации корпуса контейнера для контейнера по настоящему изобретению.
На фиг.2 изображен перспективный вид сбоку в разрезе корпуса контейнера с кольцом усиления для контейнера по варианту реализации настоящего изобретения.
На фиг.3 изображен вид сбоку в разрезе контейнера с крышкой из запечатывающей мембраны по варианту реализации настоящего изобретения и заполненного завариваемым веществом.
На фиг.4 изображен вид в перспективе варианта реализации контейнера с запечатывающей мембраной по настоящему изобретению.
На фиг.5 изображен вид в перспективе варианта реализации контейнера по настоящему изобретению, такого, как показан на фиг.3.
На фиг.6 изображен вид сбоку в разрезе контейнера по варианту реализации настоящего изобретения, такого, как показан на фиг.3, с частями компонентов заварочной машины, для использования в которой приспособлен контейнер, с иглой, готовой для прокалывания верхней мембранной крышки.
На фиг.7 изображен вид сбоку в разрезе контейнера по варианту реализации настоящего изобретения, такого, как показан на фиг.3, с частями компонентов машины для приготовления напитков, для использования в которой приспособлен контейнер, причем мембрана проколота иглой.
На фиг.8 изображен вертикальный поперечный разрез части заварочной машины и вариант реализации контейнера по настоящему изобретению.
На фиг.9 изображен вид сбоку в разрезе другого варианта реализации контейнера по настоящему изобретению, и содержащий завариваемое вещество.
На фиг.10 изображен вид в перспективе корпуса контейнера для варианта реализации контейнера по настоящему изобретению.
На фиг.11 изображен вид сбоку в разрезе варианта реализации контейнера по настоящему изобретению.
На фиг.12 изображен вид в перспективе варианта реализации контейнера по настоящему изобретению.
На фиг.13 изображен вид сбоку в разрезе варианта реализации контейнера по настоящему изобретению с частями компонентов заварочной машины, для использования в которой приспособлен контейнер.
На фиг.14а и 14b изображен альтернативный вариант реализации корпуса контейнера по настоящему изобретению, при этом на фиг.14а показан вид снизу в разрезе нижней части корпуса контейнера, а на фиг.14b показан вид в поперечном сечении верхней части корпуса контейнера.
На фиг.15 изображено решение предшествующего уровня техники.
На всех изображениях одинаковые ссылочные номера и символы, если иное не оговорено, использованы для обозначения одинаковых деталей, элементов, компонентов или частей проиллюстрированных вариантов реализации. Кроме того, несмотря на то что рассматриваемое изобретение будет теперь подробно описано со ссылкой на чертежи, оно представлено в отношении примерных вариантов реализации. Предполагается, что в отношении описанных вариантов реализации могут быть выполнены изменения и модификации, не отступая от настоящего объема и сущности заявленного изобретения, который определен приложенной формулой изобретения.
Подробное описание
Ниже приведено подробное описание фильтрующего проницаемого контейнера, который может быть использован с заварочной машиной на одну порцию. Кроме того, в качестве примеров приведено несколько конкретных вариантов реализации устройств, к которым специалисты в данной области техники могут применить настоящую идею для решения конкретных задач и пояснения преимуществ и усовершенствований системы над известными решениями.
Заявки на патент Италии BO 2009 A 679, BO 2010 A 000219 и заявка РСТ EP 2010/006389, заявителем которых является автор данного изобретения, относятся к настоящему изобретению.
На фиг.1 изображен вариант реализации контейнера 100 по настоящему изобретению. Контейнер 100 содержит корпус 101 контейнера, изготовленный из термоформованного фильтрующего проницаемого материала. Вариант реализации корпуса контейнера содержит плоскую верхнюю закраину 102. Завариваемый продукт может быть помещен во внутреннее пространство контейнера 100 через верхнее отверстие корпуса 101 контейнера.
Согласно фиг.2 вариант реализации корпуса 101 контейнера обеспечен кольцом 103 усиления, которое имеет плоскую верхнюю часть 104 и цилиндрическую часть 108 стенки в форме юбки, которая проходит частично вниз по наружной поверхности корпуса 101 контейнера. Плоская верхняя часть 104 поддерживает верхнюю закраину 102 корпуса контейнера. Часть 108 стенки может поддерживать верхнюю часть 105 стенки корпуса контейнера.
Кольцо 103 усиления может быть сформировано как единое целое, несмотря на наклонное поперечное сечение, с горизонтальной плоской верхней частью 104 по существу плоской верхней поверхностью в одной плоскости с верхним отверстием корпуса 101 контейнера, например, в горизонтальной плоскости. Цилиндрическая часть 108 стенки сформирована подобно юбке, которая может проходить вертикально вниз от плоской верхней части 104. Плоская верхняя часть 104 может формировать дополнительное кольцо и объединяться с вертикальной цилиндрической частью 108 стенки для обеспечения жесткой структуры. Форма перевернутого L-образного кольца усиления с верхней частью 104 и цилиндрической частью 108 обеспечивает жесткость кольцу 103 усиления в трех измерениях, а также скручивающие усилия по верхней плоскости и также осевым плоскостям.
В одном варианте реализации плоская верхняя горизонтальная часть 104 кольца усиления образована для соединения с частью 108 цилиндрической формы кольца 103 усиления для формирования прямого угла. Предпочтительно плоская верхняя горизонтальная часть 104 кольца усиления может соединиться с цилиндрической частью 108 кольца 103 усиления, образуя угол, больший, чем прямой угол, посредством чего наглядное удлинение кольца 103 усиления может формировать форму конуса для еще большей устойчивости. Например, внутренняя сторона цилиндрической части 108, внешняя сторона или обе могут формировать угол приблизительно 7 градусов с внутренней осью. Таким образом, предпочтительная форма кольца 103 усиления придает данному кольцу большую структурную жесткость и повышает эффективность кольца относительно устойчивости к деформирующим усилиям. Кроме того, обеспечение внешней стороны юбочной части 108 конусной по направлению к внутренней оси на ее отдаленном конце облегчает размещение контейнера пользователем и может улучшать уплотнение при размещении контейнера 100 в заварочную машину.
Согласно фиг.3 кольцо 103 также обеспечивает жесткую раму для поддержания корпуса 101 контейнера для приема запечатывающей мембраны 107. Кольцо 103 соединено с внешней кромкой корпуса 101 контейнера для поддержки корпуса 101 контейнера, и которая может обеспечивать круглое верхнее отверстие для корпуса 101 контейнера для поддержания запечатывающей мембраны 107 в упругом состоянии. Вариант реализации контейнера 100 имеет кольцо 103, соединенное с корпусом контейнера по внутренней стороне кольца 103.
В одном таком варианте реализации контейнера, выполненного с возможностью применения в заварочной машине на одну порцию, внутренняя сторона вертикальной стенки цилиндрической части 108 кольца 103 усиления может также способствовать перемещению воды вниз через завариваемое вещество и предотвращать преждевременный выход воды из корпуса контейнера до ее соприкосновения в контейнере с завариваемым веществом.
Кроме того, обеспечивая кольцо 103 плоской верхней частью 104, соединенной с цилиндрической частью 108 стенки в форме юбки, кольцо 103 контейнера 100 обеспечено улучшенной структурной устойчивостью с минимальным материалом, что также обеспечивает дополнительные преимущества, например, обеспечение запечатывающей мембране 107 повышенной жесткости.
Соответственно, предпочтительная форма кольца 103 обеспечивает дополнительные функции и также другие преимущества для контейнера, такие как, например, повышение эффективности взаимодействия контейнера с заварочной машиной путем улучшения уплотнения, сформированного посредством обеспечения улучшенной поддержки контейнера 100 в пределах машины, и для облегчения потока жидкости через завариваемое вещество до выхода через корпус 101 контейнера.
Кольцо 103 может иметь форму приблизительно круглого кольца для соответствия машинам, для использования в которых приспособлен контейнер 100. Отсюда можно понять, что кольцо 103 и закраина 102 корпуса могут быть сформированы в другие некруглые формы, например, соответствуя овалам, прямоугольникам или квадратам. Предпочтительно кольцо 103 может быть сформировано так, чтобы содержать вертикальную часть, имеющую приблизительно форму цилиндра для эффективного использования материалов при одновременном обеспечении опоры конструкции корпуса 101 контейнера и других функций кольца 103. В одном варианте реализации контейнера 100 верхняя часть 105 стенки корпуса контейнера может быть соединена путем термосклеивания или частично соединена путем термосклеивания, с аналогичной вертикальной частью стенки кольца 103 усиления в течение изготовления, например в течение процесса теплового формования корпуса 101 контейнера, тем самым повышая эффективность контейнера 100.
Кольцо 103 может быть изготовлено из пластиков на основе масла или из биоразлагаемых/поддающихся биохимическому распаду материалов, таких как PL A, Mater Bi или смеси биоматериалов. Материал кольца 103 предпочтительно выбирается для обеспечения достаточной жесткости конструкции закраины так, чтобы больше не возникало необходимости в чашке с жесткой внешней оболочкой, такой как предусмотрено в современных конструктивных решениях. Плоская горизонтальная кольцевая часть 104 кольца может облегчить размещение контейнера в требуемом положении в заварочной машине и облегчить удаление контейнера после использования, который по-прежнему может быть горячим и влажным. Плоская верхняя горизонтальная часть 104 кольца также поддерживает и может быть герметично прикреплена к верхней закраине 102 и мембрана 107 с защитной пленкой к верхней закраине 102 для обеспечения крышки контейнеру 100. Кроме того, кольцо 103 может быть изготовлено и профилировано так, чтобы обеспечить правильное расположение контейнера в заварочной машине.
На фиг.3 изображен вариант реализации контейнера 100, содержащего корпус 101 контейнера с плоской закраиной 102 и мембраной 107 с защитной пленкой. Мембрана 107 с защитной пленкой обеспечивает верхнюю крышку контейнеру 100 и осуществляет закрытие контейнера 100 после добавления продукта во внутреннее пространство согласно изображению на фиг.6. Мембрана 107 из защитной пленкой может также обеспечить поверхность, сквозь которую игла или другое устройство могут пронзить мембрану 107 для добавления жидкости во внутреннее пространство контейнера 100. На фиг.6а изображена игла 304 после того, как она пронзила мембрану 107. Плоская верхняя часть 102 закраины корпуса 101 контейнера может быть соединена с мембраной 107 путем термосклеивания, причем материал закраины 102 и мембраны 107 может частично смешиваться.
Верхняя часть кольца 104 усиления соединена путем термосклеивания с закраиной 102. Например, мембрана 107 и корпус 101 контейнера могут быть сформированы из материалов, которые содержат перекрещивающиеся волокна. Таким образом, в течение изготовления может произойти объединение или сплавление мембраны 107 и закраины 102 корпуса 101 контейнера, например, путем термосклеивания, для формирования сильного соединения. Нужно понимать, что другие способы соединения частей контейнера могут содержать сверхзвуковое термосклеивание и высокочастотную сварку.
На фиг.4 и 5 изображены в перспективе виды сверху и снизу контейнера с фиг.3.
В течение изготовления контейнера по варианту реализации настоящего изобретения кольцо 103 усиления может быть соединено путем термосклеивания с плоским фильтруемым термоформуемым материалом, из которого должен быть сформирован корпус контейнера, у плоской верхний горизонтальной части 104 кольца усиления. Впоследствии корпус контейнера может быть сформован вгорячую для обеспечения необходимой формы и пространства в пределах контейнера для приема продукта. В дальнейшем продукт может быть внесен в контейнер. Затем пространство контейнера может быть закрыто путем термосклеивания мембраны с верхней поверхностью плоской части корпуса контейнера, которая, в свою очередь, была соединена путем термосклеивания с верхней поверхностью горизонтальной части кольца усиления.
Мембрана 107 может быть изготовлена из множества слоистых материалов, биосмол или других биоматериалов, таким образом способствуя созданию биоразлагаемого и/или поддающегося биохимическому распаду контейнера, соответствующего нормам, таким как ASTM6400. Предпочтительно мембрана 107 изготовлена из такого материала, чтобы после ее соединения с контейнером 100 в течение изготовления мембрана 107 была твердой и по существу непроницаемой для жидкостей. Преимущества, заключающиеся в обеспечении по существу жесткой мембраны 107 с кольцом 103 повышенной прочности, вызывают улучшенную перфорацию иглой заварочной машины.
На фиг.3 изображен корпус 101 контейнера, который предпочтительно выполнен из проницаемой пленки для обеспечения возможности похождения жидкости сквозь контейнер. Например, корпус 101 контейнера может быть сформирован из фильтруемой мембраны, которая может быть сформована вгорячую приблизительно в форму чашки или ведра, тем самым формируя внешнюю стенку и внутреннее пространство для приема продукта. В одном варианте реализации корпус 101 контейнера сформирован из плоской пленки, изготовленной из проницаемого фильтруемого материала, сформованного вгорячую в необходимую форму.
Кроме того, корпус 101 контейнера может быть сформирован из однокомпонентного материала при условии, что материал может обеспечивать основу для содержания продукта для хранения во внутреннем пространстве, и может быть проницаемым для жидкости, когда контейнер применяют по его прямому назначению в заварочной машине на одну порцию. Фильтрующий проницаемый термоформуемый материал, подходящий для корпуса контейнера по варианту реализации, содержит Smash™, поставляемый Asahi Kasei Fibers Corporation, Япония. Данный материал для корпуса 101 контейнера предпочтительно обеспечивает превосходные фильтрующие характеристики для используемых по назначению контейнеров, одновременно обеспечивая оптимальное извлечение продукта, такого как молотый кофе, чай, какао или сухое молоко. Кроме того, выбор материала предпочтительно обеспечивает превосходные характеристики термоформования, обеспечивая возможность формирования материала в глубокий контейнер для сухого агента, важные для оптимального извлечения и вливания. Кроме того, можно понять, что выбор материала зависит от его предполагаемого использования и толщины материала, выбранного для такого использования. Например, толщина материала предлагает различные степени проницаемости, обеспечивая возможность изменения время, в течение которого сухой агент будет контактировать с горячей водой в заварочной машине до завершения процесса извлечения, и, таким образом, могут быть выбраны материалы различных толщин в зависимости от типа материала, который должен быть использован для контейнера.
Можно выбрать очень легкий и тонкий материал корпуса контейнера и его количество, используемое для формирования корпуса, может быть выбрано так, чтобы процентное содержание такого материала в пределах всего пакета было незначительным для соответствия требованиям биоразлагаемости и/или возможности образования компоста из одноразового завариваемого контейнера, например, согласно ASTM6400.
На фиг.6 показан контейнер по настоящему изобретению, выполненный с возможностью применения в машине 300, такой как кофеварка или другой заварочной машине на одну порцию. Контейнер 100 содержит корпус 101 контейнера, кольцо 103 и мембрану 107 с защитной пленкой согласно приведенному выше описанию фиг.3 и выполнен с возможностью использования с машиной 300. Машина 300 содержит часть 301 приема контейнера для приема контейнера 100 и емкость 305 для приема жидкости, прошедшей через контейнер 100. Часть 301 приема контейнера может содержать выходное отверстие 308 для отвода давления жидкости и/или газа. Часть 301 приема контейнера имеет стопорную часть 307, обеспечивающую опорную поверхность, взаимодействующую с кольцом 103 контейнера 100. Соответственно, крышка 302 по данному варианту реализации устройства предпочтительно выполнена с возможностью обеспечения скользящей посадки с опорной частью 307 машины. Например, кольцо 103 обеспечивает структурную опору для контейнера 100 при размещении его в машине, и обеспечивает уплотнение посредством взаимодействия с частью 301 приема контейнера и крышкой 302 машины 300. Такая машины имеет иглу 304 или другие средства, предназначенные для подачи жидкости в контейнер 100, такие как трубка или трубопровод. Как правило, игла 304 входит в состав крышки 302 и может объединяться с концом крышки 302 на контейнере для прокалывания мембраны 107 и взаимодействовать с кольцом 103 и частью 301 приема контейнера для формирования уплотнения, окружающего контейнер 100.
При закрытом положении игла прокалывает мембрану 107, тогда как прокладка 303 формирует уплотнение на мембране 107 контейнера 100. При закрытом положении игла 304 может вводить жидкость под давлением, такую как вода, в контейнер 100, тем самым осуществляя смешивание воды с завариваемым продуктом, таким как кофейная гуща, в контейнере 100. После смешивания жидкости в контейнере, данная жидкость поглощает часть завариваемого продукта и выходит из контейнера через проницаемые части корпуса 101 контейнера, после чего жидкость может быть сохранена в емкости 305 и/или выйти через выходное отверстие 308.
Ввиду вышеизложенного применения контейнера по настоящему изобретению, показанного, например, на фиг.3, можно отметить, что кольцо 103 может иметь форму и размеры, подходящие для приема машиной, для использования в которой предназначен контейнер 100. Плоская горизонтальная часть кольца 104 усиления выполнена с возможностью формирования части уплотнения с заварочной машиной, например, путем обхвата контейнера и прикладывания усилия к плоской горизонтальной части 104 кольца усиления.
На фиг.3 изображен вариант реализации корпуса 101 контейнера, выполненного из фильтрующего проницаемого термоформуемого материала, который содержит плоскую верхнюю закраину 102, которая может иметь по меньшей мере частично форму конуса, и/или может иметь округленную нижнюю часть, или нижней частью, закругленной по радиусу нижней кромки. Обеспечение по меньшей мере частично конусообразности кольцу 103 может обеспечить большую структурную устойчивость кольцу 103 и облегчить изготовление и ввод контейнера 100 в тип 300 машины. Плоская верхняя горизонтальная часть 104 кольца усиления может быть соединена с плоской кольцевой закраиной 102 и мембраной 107, к которой она может быть прочно присоединена, например, путем применения прижатия и нагрева. Вертикальная часть кольца усиления 108 может быть соединена с верхней частью 105 стенки корпуса 101 контейнера по меняющимся коническим формам, таким образом, повышая жесткость корпуса 101 контейнера. Кроме того, закраина 102 корпуса 101 контейнера может перекрывать верхнюю поверхность плоской горизонтальной части 104 кольца усиления и обеспечивать большее прилипание корпуса 101 контейнера к кольцу 103, и обеспечить большее прилипание запечатывающей мембраны 107 из защитной пленки к остальной части контейнера 100. Поэтому, предпочтительно, чтобы плоская горизонтальная часть кольца 103 усиления и части 105 стенки, закраина 102 контейнера и внешняя кромка мембраны 107 из защитной пленки были соединены целиком, например, путем термосклеивания, для обеспечения повышенной жесткости плоской поверхности мембраны 107 сверху контейнера 100.
На фиг.7 и 8 показан вариант реализации контейнера 100 по настоящему изобретению, выполненного с возможностью использования с типом 300 машины, такой как кофеварка или другой заварочной машиной. Контейнер 100 по настоящему изобретению может обеспечивать улучшенные рабочие характеристики при прижатии прокладки 303 и иглы 304 к запечатывающей мембране 107 из защитной пленки согласно изображению на фиг.7. Мембрана 107 усилена неразъемным соединением мембраны 107 с закраиной контейнера 102 и с кольцом 103 усиления, так как игла 304 поджимается к мембране 107 для прокалывания данной мембраны 107, которая может поддерживать улучшенное уплотнение с иглой 304 и прокладкой 303. На фиг.7 стрелками показано направление усилия, приложенного уплотнением прокладки 303 и прокалыванием иглы 304. Следовательно, контейнер 100 по настоящему изобретению обеспечивает усиленную мембрану 107, которая может быть перфорирована иглой согласно фиг.8, не требуя больших внешних чашек или ведер.
На фиг.9 показан альтернативный вариант реализации контейнера 100 по настоящему изобретению. Контейнер 100 содержит корпус 101 контейнера, кольцо 103 и мембрану 107 из защитной пленки. В данном варианте реализации по меньшей мере часть кольца 103 усиления расположена внутри верхней стенки контейнера 101. Кроме того, верхняя стенка контейнера может проходить под горизонтальной частью кольца 103 и, таким образом, составлять одно целое с кольцом 103 и с внешней кромкой мембраны 107 из защитной пленки, повышая жесткость мембраны 107.
На фиг.10 показан альтернативный вариант реализации корпуса 101 контейнера по настоящему изобретению. Корпус 101 контейнера может быть обеспечен складчатыми частями 201 для получения по меньшей мере частично складчатой поверхности. Верхняя часть корпуса 101 контейнера может иметь по существу плоской поверхностью вокруг периметра его верхней части для добавления дополнительной площади поверхности для соединения с кольцом 103 усиления. Складчатые части могут проходить до нижней части корпуса 101 контейнера и, таким образом, усиливать корпус 101 контейнера. Таким образом, обеспечивая складчатые части, можно усилить корпус контейнера для образования по существу свободностоящего корпуса и, таким образом, улучшить эстетичный вид корпуса контейнера, его структуру и снизить возможность случайного сдавливания и сжатия в руках пользователя.
На фиг.11 показан вид в поперечном разрезе контейнера 100 по альтернативному варианту реализации настоящего изобретения, имеющего корпус 101 контейнера со складчатыми частями 201. Верхняя часть корпуса 101 контейнера может иметь по существу плоскую поверхность по ее периметру и, таким образом, может быть эффективнее соединена с кольцом 103 усиления. Складчатые части могут проходить до нижней части корпуса 101 контейнера и, таким образом, усиливать корпус 101 контейнера. Верхняя часть корпуса 101 контейнера может быть запечатана в вертикальной стенке внешнего кольца 103 усиления. Кроме того, запечатывающая мембрана 107 из защитной пленки может быть запечатана непосредственно по горизонтальной поверхности 104 внешнего кольца 103 усиления.
На фиг.12 показан вид в перспективе контейнера 100 по альтернативному варианту реализации настоящего изобретения, например, показанного на фиг.12, имеющего корпус 101 контейнера со складчатыми частями 201. Данный корпус 101 контейнера может быть окружен сверху кольцом 103 усиления.
На фиг.13 показан альтернативный вариант реализации контейнера 100 по настоящему изобретению, выполненного с возможностью использования в машине 300, такой как кофеварка или другой заварочной машине, причем на фиг.13 показано прокалывание мембраны 107 иглой 304. Контейнер 100 содержит корпус 101 контейнера, кольцо 103 усиления и мембрану 107 из защитной пленки. Корпус 101 контейнера может быть сформирован из множества материалов, таких как мелкопористый материал и крупнопористый материал. Например, втулка 401 из мелкопористого материала может быть обеспечена в верхней части корпуса 101 контейнера, содержащего крупнопористый материал в качестве основного материала так, чтобы жидкость стремилась проходить через большую часть завариваемого вещества прежде, чем пройдет через крупнопористый материал корпуса 101 контейнера. Предпочтительно, такая втулка обеспечивает возможность прохождения по меньшей мере части жидкости через часть корпуса контейнера, имеющую втулку.
Понятно, что корпус контейнера содержит проницаемую фильтрующую поверхность для обеспечения возможности прохождения горячей воды сквозь сухой агент и легкого протекания вниз. Например, можно понять, что в одном варианте реализации, изменяя пористость материала, можно влиять на крепость заваренного напитка. Таким образом, вариант реализации контейнера 100 по изобретению, имеющего втулку 401, может обеспечить решение, направленное на адаптацию контейнера вкусам пользователя. В качестве дополнительного преимущества, вариант реализации контейнера 100 по настоящему изобретению, имеющего втулку 401, может обеспечить решение для адаптации контейнера, имеющего корпус 101 контейнера, основной материал которого очень пористый, для удовлетворения вкусов пользователя, посредством чего, при необходимости, может быть обеспечена втулка для снижения общей пористости.
Следовательно, корпус 101 контейнера может быть сформирован с втулкой, перекрывающей часть крупнопористого материала корпуса 101 контейнера, посредством чего жидкость проходит через крупнопористый материал корпуса контейнера и через мелкопористый материал втулки. В качестве альтернативы, корпус 101 контейнера может быть сформирован с втулкой, примыкающей к части крупнопористого материала корпуса 101 контейнера, посредством чего жидкость может проходить по отдельности через крупнопористый материал корпуса контейнера и мелкопористый материал втулки. В одном варианте реализации может быть обеспечена втулка, простирающаяся на расстояние ниже места расположения отверстия иглы при использовании, посредством чего может быть вызван поток жидкости в завариваемое вещество выше уровня отверстия иглы. Втулка 401 может также перекрывать часть кольца 103 и может быть обеспечена на внутренней стороне корпуса 101 контейнера или снаружи.
В дополнение, или в качестве альтернативы, может быть обеспечен распределительный диск 402. Распределительный диск 402 может соответствовать форме нижней части корпуса 101 контейнера, такой как диск, и может быть изготовлен из мелкопористого материала. Таким образом, жидкость, проходящая через завариваемое вещество 106, стремится заполнить контейнер и пропитать завариваемое вещество, и дополнительно может стремиться пройти сквозь стороны и нижнюю часть корпуса контейнера с низкой скоростью, не требуя дополнительного материала корпуса контейнера. Кроме того, распределительный диск 402 может быть обеспечен на внешней части корпуса 101 контейнера. В альтернативном варианте реализации распределительный диск 402 может быть снят пользователем, который может захотеть получить более крепкий или некрепкий завариваемый напиток. Кроме того, распределительный диск 402 может быть снят пользователем, который может захотеть насладиться ароматом завариваемого вещества на внутренней части распределительного диска 402, например, в момент использования контейнера 100 в машине 300. Распределительный диск 402 может иметь отверстие 403 облегчения потока жидкости через полноту завариваемого вещества.
На фиг.14 показан альтернативный вариант реализации корпуса 101 контейнера по настоящему изобретению, при этом на фиг.14A показано поперечное сечение нижней части корпуса 101 контейнера, а на фиг.14B показана верхняя часть корпуса 101 контейнера. Корпус 101 контейнера может иметь складчатые части 201 для обеспечения по меньшей мере частично складчатой поверхности в нижней части и может обеспечивать поток 406 жидкости в отдельности через каждую сторону складчатой части 201. Верхняя часть корпуса 101 контейнера может быть обеспечена складчатыми частями 201, которые были сплюснуты друг к другу для формирования по существу плоской поверхности по периметру верхней части корпуса 101 контейнера, и, таким образом, может быть более эффективно соединена с кольцом 103 контейнера 100 или непосредственно с вертикальной частью стенки кольца усиления. Кроме того, перекрывающиеся части могут обеспечить уменьшенный поток 407 жидкости через каждую часть 405 перекрытия складчатых областей 201 корпуса 101 контейнера. Таким образом, обеспечивая перекрывающиеся складчатые части 201, корпус 101 контейнера может продвигать поток жидкости по всему уровню завариваемого вещества в корпусе контейнера путем уменьшения потока из контейнера в верхней части контейнера при использовании корпуса 101 контейнера, который может быть изготовлен из цельного материала. Специалистам в данной области техники будет понятно, что может быть выбран материал для корпуса 101 контейнера, имеющий достаточную пористость для обеспечения достаточного потока жидкости через продукт и корпус 101 контейнера так, чтобы можно было произвести завариваемый продукт, имеющий необходимую насыщенность, с использованием контейнера 100 совместно с существующими заварочными.
Кроме того, или в качестве альтернативы, корпус 101 контейнера может быть обеспечен складчатыми частями 201, которые по меньшей мере частично сплюснуты, и, таким образом, контейнер 100 по настоящему изобретению может быть обеспечен в более компактной форме в течение транспортировки и/или хранения до его использования. Например, согласно фиг.14B в течение изготовления разложенные части складок корпуса контейнера могут быть сплюснуты путем частичного закручивания корпуса контейнера с тем, чтобы сплюснуть складки, например, согласно фиг.14B. Складчатые части могут быть обеспечены как имеющие развернутое состояние, например, согласно фиг.14A, и сложенное состояние хранения, например, согласно фиг.14B, причем в сложенном состоянии хранения указанные складчатые части частично сплюснуты и перекрывают друг друга.
Изобретение может быть осуществлено различными способами относительно размеров, структуры и материалов, используемых для изготовления различных усилений и относительно того, каким образом изготавливать их за одно целое с контейнером. Например, мембрана может быть обеспечена дополнительной толщиной для придания дополнительной жесткости.
Теперь, когда основные особенности настоящего изобретения были раскрыты, любой специалист, обладающий средними техническими знаниями в данной конкретной области техники, сможет изготовить термоформованные проницаемые фильтрующие контейнеры или контейнеры из фильтровальной бумаги, улучшенные путем усиления структуры, без большого изобретательного усилия, но с простыми логическими и техническими выводами, описанными основными особенностями и представленными в приведенной ниже формуле изобретения.