CN102647930A - 可弃饮料压碎器 - Google Patents

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Abstract

用于用压碎器和盖系统提供压制饮料的设备、系统和方法。在一个方面中，饮料原料借助包括过滤器的压环被挤压到饮料容器的底部。饮料容器的壁对压环施加力，使借助柔性附接构件附接到压环的薄片折叠。不由压环中的过滤器收集的任何饮料原料或其他碎屑被盖中的过滤器收集。存在与本发明一致的其他变型和特征。

Description

可弃饮料压碎器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2009年9月21日提交的共同未决专利申请第12/563,755的优先权，该申请的公开内容通过引用全部合并于此。
技术领域
本发明大体上涉及一种法式咖啡压碎器，更具体地，涉及一种按照与使用可弃盖系统和标准可弃杯的法式咖啡压碎器相同的方式冲调一杯咖啡、茶或其他泡制饮料的方法、系统和装置。
背景技术
饮料压碎器以各种形式存在。例如，传统弗氏压碎器是一种用于冲调法式压制咖啡的设备。弗氏压碎器通常包括：至少一个圆柱形水壶(通常为玻璃或塑料)、盖和设置在盖下方并连接到杆(其延伸通过盖并在盖上方)的压环。压环可由金属或塑料制成，并包括常常由细金属丝制成的过滤器。压环通常为圆形，具有的直径略微小于圆柱形水壶的直径，使得压环的周界接触水壶的内壁，从而形成密封。过滤器被设置在压环中，使得热的液体以及来自粗咖啡渣的油可通过，但渣滓和其他碎屑被阻止。
传统弗氏压碎器的操作如下。首先，粗咖啡粉被放置在水壶的底部。其次，热的液体被倒入到水壶中，没过粗咖啡粉。来自渣滓的油渗过并充满液体，然后，借助于杆，渣滓被压环“按压”到水壶的底部。渣滓被压环保留在水壶的底部。
目前，为了提供法式压制咖啡，许多咖啡零售商利用传统弗氏压碎器冲调咖啡，然后将法式压制咖啡倒入到可弃“外带”咖啡杯中或“店内饮用”的杯中。零售商出售的可弃杯通常为锥形，一般由纸或
Figure BDA0000145459360000011
制成。因为冲调每一杯典型地花费三分钟或四分钟，因而冲调法式压制咖啡的这种方式提出了一个问题。另外，弗氏压碎器必须在每次使用后清洗。这对于咖啡零售商(其依赖于大容量的咖啡销售额来获利)而言是效率低下或不切实际的。
因而，需要服务于法式压制咖啡的一种快速且节省成本的方法。
一种可能的解决方案是，利用可弃“外带”咖啡杯替换传统弗氏压碎器的水壶。美国公布的专利申请20050139091(“Haverstock”)是这种系统的一个示例。在Haverstock中，分离杆和压环用于可弃杯和圆顶盖。在圆顶盖中预制用于杆的孔。客户必须将压环安装在杯中，然后按压粗渣滓。
利用Haverstock和类似设计存在许多问题，使其不能令人满意。首先，热的液体软化纸杯，使得压环作用于杯的内壁上的力使壁弯曲。该弯曲在压环与杯的内壁之间形成空间，渣滓和其他碎屑可经过该空间，使咖啡不能饮用。压环沿着可弃杯的锥形长度移动的越远，弯曲越严重。无论可弃杯由纸、Styrofoam或甚至由塑料制成，这种缺陷均存在。而且，如Haverstock所述的盖中的孔在杯翻倒时使得热的液体倒出到消费者身上。
因而，需要能与通常的可弃“外带”咖啡杯一起操作的可弃弗氏压碎器。
发明内容
根据本发明示例性实施例，提供一种用在在饮料压碎器中的压环，该压环包括：支撑构件；设置在所述支撑构件上方的过滤器；通过柔性附接元件连接到所述支撑构件的周界部分。
根据本发明另一示例性实施例，提供一种用于饮料容器的圆顶盖，该圆顶盖包括：具有基本圆形平坦顶表面的主体；在所述主体上的过滤器槽；通过所述基本圆形平坦顶表面的导向孔；以及围绕所述导向孔的密封部分。
根据本发明示例性实施例，提供一种用于饮料容器的盖系统，该系统包括：用于饮料容器的圆顶盖；以及可插入到所述圆顶盖的过滤器槽中的过滤器。
根据本发明示例性实施例，提供一种用于饮料容器的盖和压碎器系统，该盖和压碎器系统包括：具有第一过滤器的压环；以及具有第二过滤器的圆顶盖。
根据本发明示例性实施例，提供一种用于饮料容器的盖和压碎器系统，该系统包括：具有第一过滤器和导向部分的压环；具有第二过滤器和导向孔的圆顶盖；以及饮料容器。根据该示例性实施例，所述压环通过装配到所述导向孔中的所述导向部分被连接到所述圆顶盖，并且所述圆顶盖被装配在所述饮料容器上方。
根据本发明示例性实施例，提供一种从液体分离原料的方法，该方法包括步骤：利用压环将液体中的原料挤压到容器的底部，使得所述液体在所述原料被挤压时穿过第一过滤器；将所述液体倒出所述容器，使得所述液体在离开所述容器时穿过第二过滤器。
根据本发明示例性实施例，提供一种压环，包括：支撑构件；通过第一柔性附接元件连接到所述支撑构件的第一周界部分；通过第二柔性附接元件连接到所述支撑构件的第二周界部分；设置在所述第一周界部分与所述第二周界部分之间的过滤器。
附图说明
图1为根据本发明示例性实施例的压环的俯视图。
图2a为根据本发明示例性实施例的压环的侧视图。
图2b为根据本发明示例性实施例的压环的侧视图。
图3为根据本发明示例性实施例的盖系统的分解图。
图4为根据本发明示例性实施例的盖系统的俯视图。
图5为根据本发明示例性实施例的盖系统的仰视图。
图6为根据本发明示例性实施例的盖保持器。
图7为根据本发明示例性实施例的盖系统。
图8为根据本发明示例性实施例的盖系统。
图9为根据本发明示例性实施例的推杆。
图10为根据本发明示例性实施例的盖和杯系统。
图11为根据本发明示例性实施例的盖和压碎器系统的分解图。
图12为根据本发明示例性实施例的盖和压碎器系统的剖切图。
图13为根据本发明示例性实施例的盖和压碎器系统的等轴视图。
图14为根据本发明示例性实施例的杯、盖和压碎器系统的分解图。
图15为根据本发明示例性实施例的杯、盖和压碎器系统的剖切图。
图16为根据本发明示例性实施例的盖和杆系统的剖切图。
图17为例示本发明的示例性实施例的操作的流程图。
图18a-18c为例示根据本发明示例性实施例的方法的流程图。
图19为根据本发明示例性实施例的压环的侧视图。
图20为根据本发明示例性实施例的压环的视图。
图21为根据本发明示例性实施例的压环的俯视图。
图22为根据本发明示例性实施例的盖、杯、压碎器的侧视图。
图23为根据本发明示例性实施例的盖、杯、压碎器的仰视图。
图24为根据本发明示例性实施例的盖、杯、压碎器系统的侧视图。
图25为根据本发明示例性实施例的盖、杯和压碎器系统的俯视图。
图26为根据本发明示例性实施例的盖、杯和压碎器系统的侧视图。
图27为根据本发明示例性实施例的压环的分解图。
图28为根据本发明示例性实施例的压环的俯视图。
图29为根据本发明示例性实施例的压环的仰视图。
图30为根据本发明示例性实施例的压环的侧视图。
图31为根据本发明示例性实施例的盖系统的分解图。
图32为根据本发明示例性实施例的盖系统的倾斜图。
图33为根据本发明示例性实施例的盖和压碎器系统的分解图。
图34为根据本发明示例性实施例的盖和压碎器系统的倾斜图。
图35为根据本发明示例性实施例的堆叠的盖和压碎器系统的侧视图。
图36为根据本发明示例性实施例的推杆的侧视图。
图37为根据本发明示例性实施例的盖、压碎器和杯系统的分解图。
图38为根据本发明示例性实施例的盖、压碎器和杯系统的侧视图。
图39为根据本发明示例性实施例的盖、压碎器和杯系统的剖切图。
图40A为根据本发明示例性实施例的压环薄片。
图40B为根据本发明示例性实施例的处于操作中的压环的图表。
图41为例示根据本发明示例性实施例的方法的流程图。
具体实施方式
现今存在许多可用的非可弃饮料压碎器系统(例如“弗氏压碎器”)。这些系统典型地由玻璃、金属和塑料制成，并在大众媒介中被定价至昂贵范畴，并仍将使用多年。这些按压系统过于庞大，并且在车中携带、运输或者在零售装置中分配压制饮料不方便。在商业、零售和消费市场中缺少的是真正可弃饮料压碎器，其如标准可弃饮料杯一样方便使用并且廉价。
根据本发明示例性实施例的饮料压碎器由多个部件构成，每一个解决了现有技术中的压碎器的不同缺陷和缺点。各部件的示例性实施例将单独描述，并作为示例性可弃饮料压碎器的一部分。
在整个书面描述中，为了便于参照，将参照杯的“顶部”和“底部”。杯的顶部指的是具有较宽周界的开放端，杯的底部指的是具有较小周界的闭合端。该约定仅为了方便而采用，不应以任何方式被理解为限制本发明的广度。
图1例示了根据本发明示例性实施例的压环1。压环1包括过滤器11、薄片12、薄片附接元件13、框架14、框架构件18、支柱15、推杆导向和止挡部16以及盖对齐法兰17。
框架14的框架构件18交叉，以形成如图1所示的闭合区域F。每个支柱15从框架14限定的区域F的周界向内延伸，并附接到推杆导向和止挡部16。推杆导向和止挡部16被设置在区域F的中心点。推杆导向和止挡部16在形状和体积上为基本圆柱形。推杆导向和止挡部16在一端被钻孔，形成沿着推杆导向和止挡部16的轴线的孔，但并完全贯通，而是一端闭合。如将稍后所述，推杆底部可被插入到该孔中。推杆导向和止挡部16的轴线大体上垂直于区域F的平面延伸。推杆导向和止挡部16可延伸通过(即，中断)区域F的平面，或者推杆导向和止挡部16的一端(例如闭合端)可邻接区域F。
薄片12通过薄片附接元件13被附接到框架14。每个薄片12被附接到框架14，使得薄片12的平面与闭合区域F在基本相同的平面上。根据图1所示的示例性实施例，有八个框架构件18和八个薄片12。本领域普通技术人员会意识到，框架构件18和薄片12的数量可基于特定情况更少或更多。
根据图1所示的示例性实施例，有四个支柱15，但本领域普通技术人员会意识到，支柱15的数量根据例如框架14和框架构件18的纵向压缩而更多或更少。
根据该示例性实施例，过滤器11可为基本盘状，并设置越过框架14和薄片12的底部，使得区域F的所有表面积(延伸至薄片12的周界)被过滤器11覆盖。在该示例性实施例中，从过滤器11的中心到过滤器11的周界的半径至少等于从导向孔16的中心到由薄片12的最外边缘形成的周界的半径，尽管到过滤器11的周界的半径可以更长。
图2a和2b各自为图1所示的压环1的侧视图。
如图2a所示，粘合钉19被设置在过滤器11和框架14下方。
图2b例示了施加到薄片12的力F1的效果。当足够的力F1施加到薄片12时，薄片12围绕枢轴点P1枢转。枢轴点P1的位置取决于薄片附接元件13(图1)的材料和尺寸，但典型地，枢轴点P1位于薄片附接元件13和框架14的接触点附近。
根据一个示例性实施例，薄片12围绕薄片附接元件13枢转，这类似于机械铰链操作。附接元件13可围绕销旋转，或可由足够柔性的材料(例如塑料、纸)制成。
在该示例性实施例中，重要的机械铰链。本领域普通技术人员会知晓，本发明并不限于在此所述的压环1的示例性实施例。本领域普通技术人员会认识到，在不脱离本发明的精神的情况下，压环的特定实施例可进行变化。例如，压环会由于施加到周界的力而起皱或压缩。替代薄片的是，压环可具有向上枢转、起皱或压缩的单个连续的薄片。可替代地，压环可包括多个层，其中一个层由于施加到周界的力而失效。本领域普通技术人员会认识到存在其他变型。
图3是根据本发明示例性实施例的盖系统2的分解视图。盖系统2包括盖20和盖过滤器29。
图4例示了根据本发明示例性实施例的盖20的俯视图。盖20包括压力环23、密封件21和压环导向孔22。盖20还可包括排气部24、调料孔25和倾注管口26。
压力环23为设置在盖20的外周界周围的凹进部分。压力环23的凹进部分与标准饮料容器的唇缘/轮缘接合。一旦压力环23与饮料容器的唇缘/轮缘接合，压力环23形成液封密封。
密封件21为设置在压环导向孔22周围的柔性材料。当力施加到密封件21时，密封件21压缩(即，沿朝向盖20的底部的方向弯曲)。在另一示例性实施例中，密封件21可包括缝隙，该缝隙允许大于压环导向孔22的周界的物体通过。
根据另一示例性实施例，密封件21不存在。相反，推杆可在导向孔22上方形成液封密封。液封密封部分地由推杆4的顶部法兰42和底部法兰44(图10)形成，其具有大于导向孔22的更大直径，因而能够覆盖导向孔22。
图5例示了根据本发明示例性实施例的盖系统2的仰视图。根据该透视图，可以看到盖20、过滤器槽27、盖过滤器29、调料孔25、倾注管口26和压环导向孔22。
图6为根据本发明示例性实施例的盖系统2的剖切图。这里，盖过滤器29被设置在倾注管口26下方。盖过滤器29位于过滤器槽27中(未显示)，并被附接到盖20，使其弯曲覆盖倾注管口26的底部开口。存在多种方式使盖过滤器29能够附接到盖20。例如，盖过滤器29可被胶合、焊接、缝合等。根据该示例性实施例，过滤器槽略微凹陷，使得盖20的中部的下侧(具有导向孔22)不在相同平面。
图7-9例示了根据本发明另一示例性实施例的盖系统3。在该示例性实施例中，盖过滤器39被过滤器保持器38保持就位。
图7为根据本发明示例性实施例的过滤器保持器38的俯视图。过滤器保持器38为基本圆形形状。过滤器保持器38的主体从周界延伸至去除部分，以形成“O”形环。在过滤器保持器38的主体的一部分上可设置孔，如图7所示。过滤器保持器38的周界横贯于过滤器保持器38的主体平面围绕过滤器保持器38的整个圆周向上延伸。
图8为根据本发明示例性实施例的包括过滤器保持器38的盖系统3的仰视图。当过滤器保持器38被紧固到盖30时，去除部分被设置在调料孔35下方。如上所述，过滤器保持器38还可包括具有孔的第二部分，其被设置在盖过滤器39下方。具有孔的第二部分还可为去除部分，只要盖过滤器39被保持就位，并且液体能够经过过滤器保持器38到达(并通过)盖过滤器39。
图9为根据本发明示例性实施例的包括过滤器保持器38的盖系统3的分解图。盖过滤器39插入到盖中，过滤器保持器33插入到盖30中并邻接盖过滤器39，将其保持就位。
图10例示了根据本发明示例性实施例的推杆4。推杆4包括杆底部41、顶部法兰42、锁定法兰43和底部法兰44。
图11为根据本发明示例性实施例的盖、杯和杆系统5的剖切图。盖、杯和杆系统5包括杆4、盖系统3、压环1和杯100。盖30的压力环33的凹进部分与杯100的唇缘/轮缘接合，从而形成液封密封。杆底部41(图10)插入到推杆导向和止挡部16中，该推杆导向和止挡部16被定位在推杆导向孔32中(图14)。
图12为根据本发明示例性实施例的盖和压碎器系统6的分解图。盖和压碎器系统6包括盖30、盖过滤器39、过滤器保持器38(即，盖系统3，图9)和压环1。
图13为根据本发明示例性实施例的盖和压碎器系统6的剖切图。推杆导向和止挡部16和盖对齐法兰17插入到压环导向孔32中(图14)。推杆导向和止挡部16、盖对齐法兰17和压环导向孔32，利用从对齐法兰17抵靠压环导向孔32形成的力联接/卡合在一起(图14)。
图14为根据本发明示例性实施例的盖和压碎器系统6的剖切图。推杆导向和止挡部16和盖对齐法兰17插入到压环导向孔32(基本位于盖30的主体的中心)中。在图13所述的示例性实施例中，压环导向孔32包括延伸到盖30中的缝隙。如所述，这些缝隙可选择地被包括，以允许推杆4的底部法兰44(图10和11)容易地穿过压环导向孔32。
图15是根据本发明示例性实施例的杯、盖和压碎器系统7的分解图。杯100为标准饮料容器，类似于咖啡零售商出售的那些容器。杯100可以任何尺寸出现，只要杯100的唇缘/轮缘能够接合盖30。
如上所述，过滤器39由过滤器保持器38保持就位。推杆导向和止挡部16和盖对齐法兰17插入到压环导向孔32中，并且推杆导向和止挡部16、盖对齐法兰17和压环导向孔32利用由压环对齐法兰17(图1和图14)形成的压力联接/卡合在一起。
推杆底部41插入到推杆导向和止挡部16中(图10和图1)。当压力施加到推杆顶部法兰42(图10)时，在插入到压环导向孔32之后，压环1被挤出盖30。推杆4迫使压环1朝向杯100的远端。
图16为压环1由于所施加的力(其使得对齐法兰17与压环导向孔32脱离)而与盖30分离之后的杯、盖和压碎器系统7的剖切图。
在该示例性实施例中，杯100的主体自上而下逐渐变细，也就是，杯100的圆周从顶部到底部收缩。因而，随着压环1沿着杯100的轴线前进，力FC沿着压环1前进相反的方向施加到薄片12。力FC致使附接元件13均匀弯曲，同时薄片12仍与杯100的内壁保持接触。
推杆顶部42上的连续压力连续迫使压环1沿着杯100的轴线向下，直到粘合钉19(如果包括的话，参见图2a)接触杯100的底部。粘合钉19与杯100的底部保持接触。
图17为盖30和推杆4的剖切图。推杆4的锁定法兰43(图10)在压环导向孔32和导向孔密封件31下方锁住。密封件31通过顶部法兰42(图10)的力凹陷。凹陷的密封件31向下弯曲，并与锁定法兰43(图10)在压环导向孔32上方形成密封。
接下来，将根据本发明示例性实施例描述盖、环和杯系统7(即，饮料压碎器)的使用。
图18a-18c根据本发明示例性实施例例示了使用参照图7-16的饮料压碎器产生泡制饮料的步骤。饮料原料(例如咖啡粉、茶等)可被放置到饮料容器(步骤S1)中。接下来，热或凉的液体被添加到杯100(步骤S2)。盖和压碎器系统6装配在杯100的开口上，使得盖30的压力环33接合杯100的轮缘/唇缘(步骤S3)。接下来，推杆底部41被插入到推杆导向和止挡部16中(步骤S4)。一旦推杆底部41被插入到推杆导向和止挡部16中，则压力被施加到推杆4的顶部法兰42(图10)，向下的压力使对齐法兰17从压环导向孔32分离(步骤S5)。推杆4的顶部法兰42(图10)上的压力使压环1从盖系统3分离，并进入到杯100中(步骤S6)。推杆顶部法兰42上的压力使压环1沿着杯100的轴线朝向远端移动，最后，压环1接触饮料原料(例如，咖啡粉)和液体(步骤S7)。随着压力连续朝向杯100的远端推进压环1，泡制液体穿过过滤器11，并且饮料渣滓(和任何其他碎屑)被收集在过滤器11下方并由过滤器11沿着杯100的轴线推进(步骤S8)。
在该示例性实施例中，杯100逐渐变细(即，杯100的圆周自上而下递减)，并由柔性材料(例如纸或
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)制成。在压环1向下移动时，薄片12和过滤器11与杯100的内壁保持接触。该接触确保大多数饮料原料和碎屑残留在过滤器11下方。推杆顶部法兰42上的连续压力迫使压环1、饮料原料和任何碎屑到达杯的底部(步骤S9)。锁定法兰43(图10)锁在压环导向孔32下面(步骤S10)。密封件31通过推杆顶部法兰42在压环导向孔32周围向下压缩，从而将压环导向孔32密封在推杆4周围(步骤S11)。这阻止液体穿过压环导向孔32，并将推杆4牢固地保持压靠推杆导向和止挡部16，推杆导向和止挡部16反过来将压环1保持在杯100的底部附近。
如果在压环1下方存在粘合钉19，粘合钉19将牢固地压靠杯100的底部。
在这一点上，通过首先在调料孔盖上挤压直到带孔部分与盖分离，然后经由调料孔盖(步骤未显示)添加调料，可经由调料孔35将调料添加到咖啡杯。然而，不需要该步骤。
接下来，随着杯100翻倒，一些饮料原料和碎屑从过滤器11下方在杯100的内壁、薄片12和过滤器11之间“逸出”(步骤S12)。如上所述，这是因为饮料杯由并不容易保持其形状的材料制成，并且，当液体具有足够温度(一杯咖啡的温度)时，材料甚至更有延展性。因而，当杯翻倒时，或者甚至当薄片12和过滤器11对杯100的内壁施加力时，杯100的横截面从基本圆形形状例如变形至椭圆形形状，并且饮料原料和碎屑经过薄片12和过滤器11向上逸出。
随着杯100翻倒，泡制液体穿过盖过滤器39(步骤S13)。通过薄片12和过滤器11逸出的任何饮料原料或碎屑被收集在盖过滤器39之下，使得只有液体穿过倾注管口36。
图19-21例示了根据本发明另一示例性实施例的压环200。图10为压环200的侧视图。压环200包括过滤器201、导向和止挡部202、对齐法兰203、上薄片204和下薄片205。根据该示例性实施例，过滤器201被设置在上薄片204与下薄片205之间。上薄片204与下薄片205被附接到上框架209和下框架210，并围绕薄片附接元件208枢转，薄片附接元件208将上薄片204与下薄片205联接到上框架209和下框架210。
上薄片204被连接到上框架209的周界，下薄片被连接到下框架210的周界。
图20为压环200的俯视图，可以看到，压环200进一步包括支柱207、上框架209和附接元件208。导向和止挡部202被设置在由上框架209限定的区域的中心。支柱207从上框架209延伸至导向和止挡部202。本领域普通技术人员会认识到，支柱207的数量可变化。
导向和止挡部202如同导向和止挡部16(图1)，通过插入到导向孔22(图4)而联接到盖20(例如，图3)。通过对压环200施加压力，直到对齐法兰203穿过压环导向孔22(图4)，压环200和盖20(图3)“卡合”在一起。压环200由于对齐法兰203上的压环导向孔22的压力而保持联接到盖30(图4)。
上薄片204与下薄片205可位于的位置使得，薄片的平面与上框架209和下框架210限定的区域在基本相同平面上。如同压环1(图1)，当压环204从盖30(图4)移动至饮料容器的远端时，如果饮料容器朝向远端逐渐变细，则饮料容器的内壁施加力，该力致使上薄片204与下薄片205在压环204移动时沿着相反方向枢转。
在另一示例性实施例中，上薄片204与下薄片205可以45度角向下弯曲(朝向饮料容器的远端)。通过在挤压压环200之前使上薄片204与下薄片205弯曲，当饮料容器的内壁将力施加到上薄片204与下薄片205上时，薄片将沿着与压环200移动相同的方向朝向饮料容器的远端弯曲。随着上薄片204与下薄片205朝向饮料容器的远端弯曲，薄片可在过滤器201下方收集的饮料原料和任何其他碎屑周围形成篮状外壳。
根据一个示例性实施例，上薄片204与下薄片205围绕附接元件208枢转，这类似于机械铰链操作。附接元件208可围绕销旋转，或其可由足够柔性的材料(例如塑料、纸)制成。可添加额外的机械铰链，使得薄片在一个以上的位置弯曲。例如，可在上薄片204与下薄片205接触附接元件208所在位置添加额外的铰链，并且可在附接元件208接触上框架209和下框架208所在位置添加铰链。通过添加额外的铰链，压环200可在饮料原料和碎屑周围呈现更大的篮状外壳。
图21为处于闭合位置的压环200的侧视图。上框架209和下框架210闭合，将过滤器201保持在其间。上框架209和下框架210可在制造期间，例如通过焊接而闭合，或者稍后通过利用对本领域普通技术人员而言已知的方法将两个零件“卡合”在一起而闭合。
图27至30例示了根据本发明示例性实施例的压环601。图27为压环601的分解图。在该示例性实施例中，压环601可包括上压环部分608、压环过滤器610和下压环部分609。上压环部分608可包括上薄片612、上附接元件613、上支柱615、推杆导向和止挡部616、盖对齐法兰617、堆叠导向部618和压环销导向孔614。压环过滤器610可包括压环过滤器销孔611。下压环部分609可包括下薄片622、压力释放控制部627、下附接元件623、下支柱625、下框架621、堆叠探针状物628和压环销624。
在图27所示的示例性实施例中，上压环部分608和下压环部分609“卡合”在一起，将压环过滤器610保持在这两个部分之间。压环销624穿过压环过滤器销孔611，并插入到压环销导向孔614中。压环销624的端部处的法兰阻止压环销624缩回通过压环销导向孔614，将上压环部分608紧固到下压环部分609。上压环部分608和下压环部分609还可紧固在一起，例如通过焊接、粘合或对本领域普通技术人员而言已知的其他方法紧固在一起。
在图27至30所示的示例性实施例中，上薄片612和下薄片622以向下(其将朝向饮料杯的远端)角度弯曲。上薄片612和下薄片622应足够倾斜，使得当压环601插入到杯中时，薄片远离饮料杯的嘴部。然而，上薄片612和下薄片622不应被给出严格角度以致于碎屑逸出薄片周围。在一个示例性实施例中，上薄片612和下薄片622倾斜，使得薄片接触饮料容器的内壁，如图38所示。如图38进一步所示，来自饮料容器650的内壁作用于上薄片612和下薄片622(图30中所示)上的压力用于将压环601保持为“坐落”在饮料容器650的远端附近。
如图27至图30所示，根据本发明示例性实施例，压力释放控制部627可以是设置在下薄片612的周界处的凹口。随着饮料原料聚集在压环过滤器610下方，其可能减慢或阻挡通过压环过滤器610的流体流动。剩余的流体、碎屑和饮料原料可堆积在下薄片622和上薄片612下方，并且随着压环601朝向饮料容器的远端被推进，在下薄片622和上薄片612上施加压力。该压力能够使下薄片622和上薄片612中的一个或多个向上(远离饮料容器的远端)弯曲。如果下薄片622和上薄片612中的一个或多个向上弯曲，则可形成足以允许未过滤流体(即，包括碎屑和饮料原料的流体)旁路通过压环过滤器610并污染过滤流体的间隙。进一步，从剩余流体和饮料原料作用于下薄片622和上薄片612上的压力可足以阻挡压环601朝向饮料容器的远端推进。如果压环601在其坐落之前停止(如上所述)，则压环601在饮料容器被倾斜或推撞时会缩回(即，移动远离饮料容器的远端)，这反过来可允许未过滤流体旁路通过压环过滤器610。
压力释放控制部627允许有限量的流体和碎屑旁路通过压环过滤器610，足以降低薄片上的压力，其可能致使下薄片622和上薄片612中的一个或多个向上弯曲，或者阻碍压环601坐落在饮料容器的远端。在图27至图30所示的示例性实施例中，压力释放控制部627可以是设置在下薄片622的每一个的周界处的凹口。设置在下薄片622的每一个的周界处的凹口使所有下薄片622和上薄片612上的压力相等。然而，单个下薄片622上的单个凹口可提供足够的压力释放。压力释放控制部627可被设置在下薄片622的任何位置，以允许足够有限量的流体和碎屑旁路通过压环过滤器610，并降低下薄片622和上薄片612上的压力。例如，压力释放部627可以是通过下薄片622的一个或多个孔或缝隙。可替代地，上薄片612可比下薄片622具有更小的角度，从而在上薄片612与下薄片622之间形成小空间，该小空间允许足够量的流体和碎屑旁路通过压环过滤器610，以释放上薄片612和下薄片622上的压力。压力释放控制部627不限于下薄片622，并可以通过如上所述的任何方式被设置在上薄片612上。
现在将描述根据本发明示例性实施例的图27和图29所示的堆叠探针状物628。堆叠探针状物628可以是圆柱形细长构件，其从下压环部分609的底部突出。如图27和图29所示，堆叠探针状物628从下框架621形成的区域的中央突出，这在该示例性实施例中是下支柱625交叉所在位置。堆叠探针状物628包括堆叠止挡部629，其可以是堆叠探针状物628的顶部(堆叠探针状物628的接触下支柱625的端部)处比沿着堆叠探针状物628的剩余部分的长度的较宽直径形成的法兰或脊部。堆叠探针状物628可被成形为使其将插入到堆叠导向部618中，该堆叠导向部618根据本发明示例性实施例也是推杆导向和止挡部616。当堆叠探针状物628插入到堆叠导向部618中时，堆叠止挡部629邻接堆叠导向部618内的脊部或法兰，并组织堆叠探针状物628进一步插入。通过这种方式，多个压环601可被堆叠，而不损害压环601的框架或薄片。根据另一示例性实施例，堆叠探针状物628可足够长，使得底部(堆叠探针状物628距下支柱625的远端)能够邻接堆叠导向部618的底部。
图28是根据本发明示例性实施例的压环601的俯视图。图28例示了推杆导向和止挡部616、堆叠导向部618、压环过滤器610、上薄片612、下薄片622、压环销624和压环销导向孔614。图28中所示的压环601处于闭合位置。上压环部分608和下压环部分609通过压环销624和压环销导向孔614而卡合或紧固在一起，其中压环过滤器610位于压环销624和压环销导向孔614之间。上薄片612重叠下薄片622之间的空间，并可部分地覆盖下薄片622，以形成抵抗流体、碎屑和饮料原料的更为完整的屏障。上薄片612之间是下薄片622，包括压力释放控制部627。
图29是根据本发明示例性实施例的压环601的俯视图。图29例示了至少上薄片612、下薄片622、压力释放控制部627、堆叠探针状物628和堆叠止挡部629。图29例示了示例性实施例，其中堆叠止挡部29可通过增大堆叠探针状物628的基部相对于堆叠探针状物628的其余部分的直径而形成。堆叠629不限于这种实施例，并例如可以是环，其具有自始至终地围绕或部分地围绕堆叠探针状物628的细长轴的突出的材料。
图30是根据本发明示例性实施例的压环601的侧视图。图28例示了至少上薄片612、下薄片622、压环销624、压环销导向孔614、推杆导向和止挡部616、盖对齐法兰617、堆叠导向部618、堆叠探针状物628和压力释放控制部627。在该示例性实施例中，上薄片612和下薄片622以近似45°的角向下倾斜。
现在将参照图31-32描述根据本发明示例性实施例的盖系统602。
图31是根据本发明示例性实施例的盖系602的分解图。根据该示例性实施例，盖系统602包括盖630和盖过滤器631。盖630可包括倾注管635、压环导向孔633、过滤器槽632和压力环634。压力环634可以是设置在盖630的外周界周围的凹进部分。压力环634的凹进部分与标准饮料容器的唇缘/轮缘接合。一旦压力环634与饮料容器的唇缘/轮缘接合，压力环634形成液封密封。
图32是盖系统602的侧视图。倾注管635可以是沿着盖630的圆顶的周界的一部分的升高部分。根据一个示例性实施例，倾注管635具有足够高度(即，沿着y轴线向外突出)，以形成提供足够“嘴唇夹持力”的表面区域，从而在用户嘴唇与倾注管口635之间形成防水密封。“嘴唇夹持力”指的是用户利用其嘴唇“夹持”倾注管口635的能力，因为有足够的表面区域来接触嘴唇。
根据示例性实施例，盖630并不包括压环导向孔613周围的密封。根据示例性实施例，如图36所示的推杆640包括位于顶部法兰642与底部法兰644之间的锁定法兰643。锁定法兰643接合压环导向孔633的周界边缘，其中顶部法兰642在压环导向孔633的周界边缘上方并延伸越过压环导向孔633的周界边缘，并且底部法兰644在压环导向孔633的周界边缘下方并延伸越过压环导向孔633的周界边缘。这形成液封密封。
图33和图34例示了根据本发明示例性实施例的盖和压碎器系统603。图33是盖和压碎器系统603的分解图。盖和压碎器系统603可包括压环601和盖系统602。根据示例性实施例，推杆导向和止挡部616和盖对齐法兰617插入到压环导向孔636中，并且盖对齐法兰617接合压环导向孔636，使得压环601可被附接到盖系统602，如图34所示。
在图33和图34所示的示例性实施例中，上薄片612和下薄片622远离盖系统602向下倾斜。
图35例示了如上所述通过使用堆叠探针状物628、堆叠止挡部629和止挡导向部618堆叠在彼此之上的盖和压碎器系统603。
图36例示了根据本发明示例性实施例的推杆604。推杆604可包括杆底部641、顶部法兰642、锁定法兰643和底部法兰644。根据示例性实施例，底部法兰644可为锥形。锁定法兰643可由锥形底部法兰644的基部和顶部法兰642形成，这在推杆640周围形成压痕。
图37-39例示了根据本发明示例性实施例的杯、盖和压碎器系统700。图37例示了杯、盖和压碎器系统700的分解图。杯、盖和压碎器系统700可包括推杆640、盖630、盖过滤器631、压环601和杯650。
图38是压环601因从推杆640施加的力(其使盖对齐法兰617与压环导向孔633脱离)而与盖630分离之后的杯、盖和压碎器系统700的剖切图。
在该示例性实施例中，杯650的主体自上而下逐渐变细，也就是，杯650的圆周从顶部到底部收缩。上薄片612和下薄片633(如图30所示)向下倾斜。随着压环601沿着杯500的轴线前进，力FC(图40B中所示)被施加到上薄片612和下薄片622，推进上薄片612和下薄片622进一步向内弯曲。上薄片612和下薄片622依次施加向外抵抗杯650的内壁的力FF(图40b所示)。力FC致使上附接元件613和下附接元件603均匀弯曲，同时上薄片612和下薄片62仍与杯650的内壁保持接触。压环601“坐落”在杯的底部，其中除了来自推杆640的力之外，FC将压环601保持在杯650的底部。
如上所述，聚集在下薄片622和上薄片612下方的流体和饮料原料可对薄片增添压力，促使下薄片622和上薄片612中的一个或多个向上倾斜，阻碍压环601正确地坐落在杯650的底部，或者改变整个压环650的良好状态。如图40A和40B中所示，根据示例性实施例，除了压力释放控制部627之外或与压力释放控制部627分离，如上所述，上薄片612和下薄片622的表面区域(其接触杯650的内壁)可被处理，以增大上薄片612和下薄片622与杯650的内壁之间的摩擦系数。通过增大摩擦系数，并如图40B中所示，摩擦力FFR作用于上薄片612和下薄片622(未显示)，以使薄片向下倾斜，从而抵消从上薄片612和下薄片622下方的堆积流体、饮料原料和碎屑的压力而施加的力FFL。
上薄片612和下薄片622可根据对本领域普通技术人员而言已知的方法(包括但不限于蚀刻、形成倒钩、粗磨)或使用其他摩擦增强材料(例如橡胶)进行处理。在根据本发明的另一示例性实施例中，杯650的内壁可被处理，以增大内壁与上薄片612和下薄片622之间的摩擦系数。
图39是根据本发明示例性实施例的盖系统602和推杆640的剖切图。如图39中所示，锁定法兰643已接合压环导向孔633的周界边缘，其中顶部法兰642在压环导向孔633的周界边缘上方并延伸越过压环导向孔633的周界边缘，并且底部法兰644在压环导向孔633的周界边缘下方并延伸越过压环导向孔633的周界边缘。
接下来，将参照图27-40B描述根据本发明示例性实施例的盖、环和杯系统700的操作。
如图41中所示，饮料原料(例如，咖啡粉、茶等)可被放置到杯650(步骤S101)中。接下来，热或凉的液体被添加杯650(步骤S102)。盖和压碎器系统603装配在杯650的开口上，使得盖630的压力环634接合杯650的轮缘/唇缘(步骤S103)。接下来，推杆底部641被插入到推杆导向和止挡部616中(步骤S104)。一旦推杆底部641被插入到推杆导向和止挡部616中，则压力被施加到推杆640的顶部法兰642，向下的压力使盖对齐法兰617从压环导向孔633分离(步骤S105)。推杆640的顶部法兰642上的压力使压环601从盖系统602分离，并进入到杯650中(步骤S106)。顶部法兰642上的压力使压环601沿着杯650的轴线朝向远端移动，最后，压环601接触饮料原料(例如，咖啡粉)和液体的混合物(步骤S107)。随着压力朝向杯650的远端推进压环601，泡制液体穿过压环过滤器610，并且饮料原料和碎屑收集在压环过滤器610之下并由压环过滤器610沿着杯650的轴线推进(步骤S108)。
在该示例性实施例中，杯650逐渐变细(即，杯650的圆周自上而下递减)，并由柔性材料(例如纸或)制成。上薄片612和下薄片622最初向下倾斜，如图34和38中所示。在压环601向下移动时，上薄片612和下薄片622与杯650的内壁保持接触(步骤S109)。该接触确保大多数饮料原料和碎屑残留在压环过滤器610下方。顶部法兰642上的连续压力突进压环601、饮料原料和任何碎屑到达杯的底部(步骤S110)。随着饮料原料、流体和碎屑堆积在压环过滤器610下方，通过压环过滤器610的流体流动减慢，并且流体、饮料原料和碎屑堆积在上薄片612和下薄片622下方。堆积流体、饮料原料和碎屑的一部分穿过压力释放控制部627，释放上薄片612和下薄片622上的任何压力(步骤111)。
根据示例性实施例，锁定法兰643在压环导向孔633下方锁住(步骤S112)。这阻止液体穿过压环导向孔633，并且将推杆640牢固地保持压靠推杆导向和止挡部616，推杆导向和止挡部616反过来连同来自杯的内壁的力FC使压环601坐落在杯650的底部附近。
接下来，随着杯650翻倒，一些饮料原料和碎屑通过压力释放控制部627并从杯650的内壁与上薄片612和下薄片622之间“逸出”。如上所述，可发生杯650的内壁与薄片之间的逸出，这是因为饮料杯由并不容易保持其形状的材料制成，并且，当液体具有足够温度(一杯咖啡的温度)时，材料甚至更有延展性。因而，当杯翻倒时，或者设置当上薄片612和下薄片622对杯650的内壁施加力时，杯650的横截面从基本圆形形状例如变形至椭圆形形状，且饮料原料和碎屑经过上薄片612和下薄片622向上逸出。然而，使饮料原料和碎屑逸出，在该示例性实施例中被减少，这是因为特别是，向下倾斜的上薄片612和下薄片622在靠近杯650的远端的位置与内壁保持接触，从而将饮料原料和碎屑保持在篮状外壳中。进一步，杯650的壁在杯650的远端附近变形程度更小。
随着杯650翻倒，泡制液体穿过盖过滤器631(步骤S113)。通过上薄片612和下薄片622逸出或者穿过压力释放控制部627的任何饮料原料或碎屑，被收集在盖过滤器631下方，使得只有液体穿过倾注管口635。
转向另一示例性实施例，图22是根据本发明示例性实施例的盖、杯、压碎器300的剖切图。替代压环，盖、杯、压碎器300使用由侧杠杆301操作的竖直过滤系统。滑动过滤器302被附接到滑动杠杆401，并向下延伸到杯307的底部。滑动杠杆301被设置在盖304上。通过使滑动杠杆301滑动越过盖304，滑动过滤器302水平移动，从而收集饮料原料311。
图23是盖、杯、压碎器300的俯视图。滑动杠杆槽306位于盖304的顶部上。滑动杠杆槽306延伸越过盖304的直径。滑动杠杆槽306开放地延伸到盖304中，使得滑动杠杆301可被附接到滑动过滤器302。随着滑动杠杆301沿着滑动杠杆槽306移动，附接的滑动过滤器302被沿着相同方向拉伸，从而过滤饮料原料311。当盖、杯、压碎器300翻倒以向外倾倒液体时，滑动过滤器302未收集的任何饮料原料311或其他碎屑被位于倾注管口305下方的盖过滤器303收集。
图24是根据本发明示例性实施例的盖、杯、压碎器400的剖切图。替代压环，盖、杯、压碎器400使用由转盘401操作的竖直过滤系统。滑动过滤器402被附接到转盘401，并向下延伸到杯407的底部。转盘401被设置在盖404上。通过转动转盘401，滑动过滤器402水平移动，从而收集饮料原料411。
图25是盖、杯、压碎器400的俯视图。转盘401被设置在盖404的顶部。随着转盘401被转动，附接的滑动过滤器402被拉伸越过杯407，从而过滤饮料原料411。当盖、杯、压碎器400翻倒以向外倾倒液体时，滑动过滤器402未收集的任何饮料原料411或其他碎屑被位于倾注管口405下方的盖过滤器403收集。
图26是根据本发明示例性实施例的盖、杯和静止压碎器500的剖切图。盖、杯和静止压碎器500包括具有过滤器的压环501、盖502、盖过滤器503、静止杆504、倾注管口505和杯506。静止杆504、具有过滤器的压环501和盖502为单一单元。静止杆504在一端被附接到盖502的下侧，并在另一端被附接到具有过滤器的压环501。通过使盖502、静止杆504和具有过滤器的压环501成为单一单元，不需要如在其他实施例中的导向和止挡部16(图1)或导向孔22(图2)。这排除了对具有顶部法兰42和底部法兰44的按压杆4(图10)的需要。为了使用盖、杯和静态压碎器500，饮料原料被放置在杯506中，添加液体，然后，盖502、静态杆504和具有过滤器的压环501组成的单一单元被附接到杯506。随着盖502被放置到杯506上，通过收集具有过滤器的压环501中的过滤器下方的饮料原料和碎屑，具有过滤器的压环501将饮料原料和任何碎屑挤压到杯的底部。当被翻倒以通过倾注管口505向外倾倒水时，逸出具有过滤器的压环501的任何饮料原料或碎屑被盖过滤器503收集。
本领域普通技术人员会认识到，本发明可采用许多不同实施例，并且所描述的实施例并非意在限制本发明。例如，在另一示例性实施例，替代推杆，绳索位于饮料容器的底部，其穿过杯的底部(即，闭合)端部并附接到压环。当被拉伸时，绳索对压环施加力，从而朝向饮料容器的远端拉伸压环。
在另一示例性实施例中，饮料渣滓在制造过程期间被放置在杯的底部。类似于压环1(图1)或压环200(图19)的压环将饮料原料保持抵靠杯的底部。在添加热液体之后，盖、例如盖20(图4)被放置在杯上方。热的液体通过压环中的过滤器被浸泡通过压环中的过滤器。在另一示例性实施例中，在压环与杯的壁之间保持紧密封，并且替代盖20，使用标准可弃饮料容器。
在另一示例性实施例中，没有压环，仅有例如由塑料制成的过滤器。
本领域普通技术人会认识到，通过上述的部件和系统可实现许多优点。例如，上述盖和压碎器系统能够用在大多数商业可用的圆顶盖中。盖和压碎器系统就像许多零售商可用的圆顶盖一样可堆叠。进一步，盖和压碎器系统将装配在许多零售商所提供的标准杯上。进一步，上述压环盖和按压系统基本上不需要装配，而是将盖和按压系统卡合在杯上并插入杆。

Claims (21)

1.一种用在饮料压碎器中的压环，该压环包括：
第一框架元件；
设置在所述框架元件上方的过滤器；
铰接地连接到所述第一框架元件的第一多个薄片元件；以及压力释放元件。
2.根据权利要求1所述的压环，进一步包括：
第二框架元件；以及
铰接地连接到所述第一框架元件的第二多个薄片元件。
3.根据权利要求2所述的压环，其中所述过滤器被设置在所述第一框架元件与所述第二框架元件之间。
4.根据权利要求1所述的压环，其中所述第一多个薄片元件向下倾斜。
5.根据权利要求2所述的压环，其中所述第二多个薄片元件向下倾斜。
6.根据权利要求1所述的压环，其中所述压力释放元件为凹口、孔和缝隙中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的压环，其中所述压力释放元件被设置在所述第一多个薄片元件中的一个或多个的周界处。
8.根据权利要求2所述的压环，其中所述压力释放元件被设置在所述第二多个薄片元件中的一个或多个的周界处。
9.根据权利要求1所述的压环，所述多个第一薄片元件中的一个或多个包括摩擦增强表面。
10.根据权利要求9所述的压环，所述摩擦增强表面包括蚀刻部、倒钩部或粗磨部。
11.根据权利要求2所述的压环，所述多个第二薄片元件中的一个或多个包括摩擦增强表面。
12.根据权利要求11所述的压环，所述摩擦增强表面包括蚀刻部、倒钩部或粗磨部。
13.根据权利要求1所述的压环，进一步包括：
堆叠探针状物；以及
堆叠导向部。
14.一种从液体分离原料的方法，该方法包括：
用压滤器从所述液体过滤所述原料；
允许未过滤的原料和液体穿过所述压滤器；以及
用第二过滤器过滤穿过所述压滤器的所述未过滤的原料和液体。
15.根据权利要求14所述的从液体分离原料的方法，所述压滤器包括：
具有第一多个铰接连接的薄片元件的第一框架元件，
具有第二多个铰接连接的薄片元件的第二框架元件，
设置在所述第一框架元件与所述第二框架元件之间的过滤器。
16.根据权利要求15所述的从液体分离原料的方法，其中所述第一多个铰接连接的薄片元件和所述第二多个铰接连接的薄片元件在可铰接连接元件处向下倾斜。
17.根据权利要求14所述的从液体分离原料的方法，所述方法进一步包括，摩擦地保持所述压滤器的周界部分与杯的内壁之间的接触。
18.根据权利要求14所述的从液体分离原料的方法，所述方法进一步包括，将分离的原料封闭在所述压滤器之下。
19.一种用在饮料压碎器中的压环，该压环包括：
用于过滤流体的过滤装置；
用于阻挡流体在不穿过所述过滤装置的情况下穿过所述压环的阻挡装置；以及
用于释放所述阻挡装置上的压力的释放装置。
20.根据权利要求19所述的用在饮料压碎器中的压环，所述压环包括，用于保持所述阻挡装置与饮料容器的内壁之间的接触的接触装置。
21.根据权利要求19所述的用在饮料压碎器中的压环，所述压环包括，用于将所述压环堆叠在另一压环上的装置。
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