CN112566848A - 多隔室饮料瓶系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多隔室饮料瓶系统的实施例和该系统的制造方法。第一和第二壳体元件相互接合，以至少部分地限定其内具有流体腔的流体容器。流体腔包括第一流体隔室和第二流体隔室。第一壳体元件可相对于第二壳体元件在储存位置和混合位置之间旋转。流体腔内设有往复元件，该往复元件可沿主轴线被轴向致动进入和离开密封位置。第一壳体元件朝向储存位置的旋转将致动往复元件朝向密封位置。第一壳体元件朝向混合位置的旋转将致动往复元件远离密封位置，从而将第一和第二流体隔室设置成彼此流体连通以进行混合。

Description

多隔室饮料瓶系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2018年6月1日的美国临时申请No.62/679,578以及提交于2018年11月21日的美国临时申请No.62/770,657的权益，以上申请的内容出于所有目的通过引用整体并入本文，如同在此完整阐述一样。

技术领域

本公开总体上涉及一种零售消费型包装，例如饮料容器或瓶子，其被设计成安全地储存指定供人消费的产品。更具体地说，本公开涉及一种气密密封的多隔室饮料容器，该多隔室饮料容器配置成储存和运输一种或多种饮料成分，并在消费时提供由消费者操作或服务员操作的混合机构。

背景技术

含酒精和不含酒精的饮料都有巨大的消费饮料产品市场，并且近年来许多含酒精的鸡尾酒饮料或含酒精的混合饮料以预混合的形式出售，包括玛格丽特酒、台克利酒等。

目前杂货店出售的即饮型鸡尾酒通常是含有啤酒、麦芽酒或蒸馏酒形式的酒精与巴氏杀菌的果汁或香料预混合的混合物，并且含有额外的天然和人工防腐剂、着色剂和稳定剂。消费者可以使用的这种标准配方有许多缺点，这些缺点可以使用创新型容器技术来解决。

已经为各种液体商品提供了多种形状和尺寸的液体储存容器。目前最常见的液体储存容器是塑料的，并且提供了多种形状和尺寸，能够被大规模生产且为可回收材料。设计用于饮料消费的流行液体储存容器是饮料瓶，通常由模制塑料材料形成。这种饮料瓶可以包括紧固或密封到瓶子上端的互补颈部的可移除封盖或盖子。瓶体限定了与颈部连通的内部腔室，该内部腔室设计成运输和储存可消费饮料。

用于制造饮料容器的材料包括玻璃、铝、塑料、纸板或硬纸板以及锡。酒精饮料容器通常由铝或玻璃制成，而非酒精饮料容器或饮料混合物通常由塑料或纸板制成。酒精饮料可以在场外零售点供消费者购买，而不是只能从酒吧和餐馆购买。这种包装用于零售的酒精饮料包括啤酒、葡萄酒、蒸馏酒和不含酒精的混合液体。最后，消费者倾向于继续向更健康的饮料或食品发展，这些饮料或食品由天然和有机成分制成，而不是加工食品或含有防腐剂的食品。酒精饮料开始反映了这一趋势，越来越多的低热量、无麸质和有机的饮料就是例证。

通常在零售点出售果汁和其他液体。过去十年，各种未经巴氏杀菌或含有任何防腐剂(无论是天然的还是非天然的)和额外的着色剂或增味剂的原汁产品变得越来越受欢迎。与传统的巴氏杀菌产品相比，这些产品受欢迎是因为其口味提升且具有健康益处，并且与用榨汁机或手工榨出整个水果或蔬菜相比，其更加方便。一些公司也在开发原汁品牌，用作酒精饮料的混合物。消费者分别购买原汁和酒精，当准备饮用时将两种液体混合。

一般来说，有两类原汁饮料，无论是果汁、咖啡、茶、汤还是其他食品：一类是广泛分销的，保质期超过一个月；另一类是非分销的，保质期为几天。为了延长产品的保质期而不经过巴氏杀菌，并使公司能够广泛分销原产品，产品必须经过高压处理(“HPP”)。为了延长原汁的保质期(例如，冷藏两天至两个月)，其将经历HPP，这通常将每平方英寸80,000磅的压力浸没在高压室的水中。

通常，在饮料工业中，许多产品在用于饮料的塑料瓶的顶部包括分配盖或第二腔室。这种分配盖用于将第二液体与下面的第一液体分开，以便将液体保存在第二腔室中或创造独特的体验，无论该液体是增味剂、维生素、益生菌还是其他营养制品、酒精或任何其他液体。通过将两种液体分开直至饮用时再混合，在混合数天、数月甚至数年的情况下，每种液体都不会被稀释或受到负面影响。

发明内容

本公开的示例性系统和方法针对多隔室饮料瓶，该多隔室饮料瓶设计成保持被装入每个隔室内的单个成分的新鲜度，同时还允许消费者或服务员在饮用时通过简单的扭转动作便可很容易地将成分混合，该扭转动作将作为打开饮料容器的一个有趣且令人满意的部分。

附图说明

受益于下面对优选实施例的详细描述并参考附图，本公开的其他优点对于本领域技术人员来说将变得显而易见，其中：

图1是根据本公开的一个示例性多隔室饮料瓶系统的示意性透视图；

图2是图1的示例性饮料瓶系统的示意性侧视图；

图3是图1的示例性饮料瓶系统的示意性分解图；

图4是沿图2中的线4-4截取的示意性横截面图，示出了处于密封配置的饮料瓶系统，其中第一壳体元件处于储存位置，往复元件处于密封位置；

图5是沿图2中的线4-4截取的另一示意性横截面图，但示出了处于混合配置的饮料瓶系统，其中第一壳体元件处于混合位置，往复元件离开其密封位置；

图6是沿图2中的线4-4进行剖切的示意性透视剖视图，并且示出了饮料瓶系统处于密封配置，其中第一壳体元件处于储存位置，往复元件处于密封位置；

图7是沿图2中的线4-4进行剖切的示意性透视剖视图，并且示出了饮料瓶系统处于混合配置，其中第一壳体元件处于混合位置，往复元件离开其密封位置；

图8是根据图1的示例性饮料瓶系统的示例性第一壳体元件的示意性透视图；

图9是图8所示的第一壳体元件的另一示意性透视图；

图10是图8所示的第一壳体元件的示意性侧视图；

图11是沿图10中的线11-11截取的示意性横截面图；

图12是类似于图10的示意性侧视图，但是其中的第一壳体元件至少是半透明的；

图13是图12的第一壳体元件的示意性透视图；

图14是根据图1的示例性饮料瓶系统的示例性第二壳体元件的示意侧视图；

图15是沿图14中的线15-15截取的示意性横截面图；

图16是类似于图14所示的第二壳体元件的示意性透视图，但是其中的第二壳体元件至少是半透明的；

图17是图14的第二壳体元件的示意性透视图；

图18是根据图1的示例性饮料瓶系统的往复元件的示意性透视图；

图19是图18的往复元件的另一示意性透视图；

图20是图18的往复元件的示意性侧视图；

图21是沿图20中的线21-21截取的示意性横截面图；

图22是图18的往复元件的示意性俯视图；

图23是图18的往复元件的示意性仰视图；

图24是图18的往复元件的另一示意性透视图，但是其中的往复元件至少是半透明的；

图25是根据图1的示例性饮料瓶系统的阀座的示意性透视图；

图26是图25的阀座的另一示意性透视图；

图27是图25的阀座的示意性侧视图；

图28是沿图27中的线28-28截取的示意性横截面图；

图29是图25的阀座的示意性俯视图；

图30是根据图1的示例性饮料瓶系统的外侧环形密封件的示意性透视图；

图31是图30的外侧环形密封件的示意性局部横截面图；

图32是示例性内盖的示意性侧视图；

图33是沿图32中的线33-33截取的示意性横截面图；

图34是图32的内盖的示意性透视图；

图35是示例性顶盖的示意性侧视图；

图36是沿图35中的线36-36截取的示意性横截面图；

图37是图35的顶盖的示意性透视图；

图38是图1的示例性饮料瓶系统的示意性透视图，但是其中的封闭元件从封盖固定部分上脱离，以使分配孔暴露于与周围环境的流体连通；

图39是图1的示例性饮料瓶系统的示意性透视图，但是其中的系统部件是以至少半透明形式示出的；

图40是图1的示例性饮料瓶系统的示意性透视图，但是其中的关闭元件被移除并且系统处于流体倾倒方位；

图41是根据本发明的第二示例性多隔室饮料瓶系统的示意性透视图；

图42是图41的示例性饮料瓶系统的示意性侧视图；

图43是图41的示例性饮料瓶系统的示意性分解图；

图44是沿图42中的线44-44截取的示意性横截面图，示出了处于密封配置的饮料瓶系统，其中第一壳体元件处于储存位置，往复元件处于密封位置；

图45是沿图42中的线44-44截取的另一示意性横截面图，但示出了处于混合配置的饮料瓶系统，其中第一壳体元件处于混合位置，而往复元件离开其密封位置；

图46是示意性透视剖视图，其中沿图42中的线44-44进行剖切，并且示出了饮料瓶系统处于密封配置，其中第一壳体元件处于储存位置，往复元件处于密封位置；

图47是示意性透视剖视图，其中沿图42中的线44-44进行剖切，并且示出了处于混合配置的饮料瓶系统，其中第一壳体元件处于混合位置，而往复元件离开其密封位置；

图48是图41的示例性饮料瓶系统的基部的示意性透视图；

图49是图48的基部的另一示意性透视图；

图50是图48的基部的示意性侧视图；

图51是沿图50中的线51-51截取的示意性横截面图；

图52是图41的示例性饮料瓶系统的往复输送部分的示意性透视图；

图53是图52的往复输送部分的另一示意性透视图；

图54是图52的基部的示意性侧视图；

图55是沿图54中的线55-55截取的示意性横截面图；

图56是图41的饮料瓶系统的往复密封凸缘的示意性透视图；

图57是图41的饮料瓶系统的往复元件的示意性分解图，其中示出了在被固定到往复元件的其余部分之前的往复元件密封凸缘；

图58是类似于图41所示的往复元件的示意性透视图，但是其中的往复元件密封凸缘示出为固定到往复元件的其余部分；

图59是图58的往复元件的另一示意性透视图；

图60是图58的基部的示意性侧视图；

图61是沿图60中的线61-61截取的横截面示意图；

图62是根据图41的示例性饮料瓶系统的示例性第二壳体元件的示意性侧视图；

图63是沿图62中的线63-63截取的示意性横截面图；

图64是图62的第二壳体元件的示意性透视图；

图65是类似于图62所示的第二壳体元件的示意性透视图，但是其中的第二壳体元件至少是半透明的；

图66是一个示例性外侧环形密封件的示意性局部横截面图；

图67是图解说明多隔室饮料瓶系统灌装、HPP和组装过程的一个示例的示意性流程图；

图68是图解说明多隔室饮料瓶系统灌装、HPP和组装过程的第二示例的示意性流程图；

图69是图解说明多隔室饮料瓶系统灌装、HPP和组装过程的第三示例的示意性流程图；

图70是图解说明根据图67的过程应用于本文公开和图解说明的瓶子系统的其中一个实施例的示意图；

图71是图解说明根据图68的过程应用于本文公开和图解说明的瓶子系统的其中一个实施例的示意图；

图72是图解说明根据图69的过程应用于本文公开和图解说明的瓶子系统的其中一个实施例的示意图；

图73是根据本公开的第三示例性多隔室饮料瓶系统的示意性侧视图；

图74是沿图73中的线74-74截取的示意性横截面图，示出了处于密封配置的饮料瓶系统，其中第一壳体元件处于储存位置，往复元件处于密封位置；

图75是图73的瓶子的示意性仰视图；

图76是图73的示例性饮料瓶系统的示意性分解图；

图77是根据图1的示例性饮料瓶系统的示例性第二壳体元件的示意性侧视图；

图78是根据图73的示例性饮料瓶系统的示例性第一壳体元件的示意性透视图；

图79是根据图73的示例性饮料瓶系统的示例性第二壳体元件的示意性侧视图；

图80是沿图79中的线80-80截取的示意性横截面图；

图81是图79的第二壳体元件的示意性俯视图；

图82是图79的第二壳体元件的示意性仰视图；

图83是沿图80中的线83-83截取的示意性横截面图；

图84是图80的细节84的放大视图；

图85是根据图73的示例性饮料瓶系统的往复元件的示意性透视图；

图86是图85的往复元件的示意性俯视图；

图87是图85的往复元件的示意性侧视图；

图88是图85的往复元件相对于图87成90度角的另一示意性侧视图；

图89是沿图87中的线89-89截取的示意性横截面图；

图90是沿图88中的线90-90截取的示意性横截面图；

图91是图85的往复元件的示意性仰视图；

图92是图89的细节92的放大视图，示出了外侧环形密封件已经通过双注射成型工艺形成为与往复元件固定接合；

图93是图89的细节93的放大视图；

图94是根据图73的瓶子系统的往复输送部分的径向外侧区段的示意性侧视图；

图95是图94的径向外侧区段的示意性仰视图；

图96是沿图94中的线96-96截取的示意性横截面图；

图97是图94的径向外侧区段相对于图94成90度角的另一示意性侧视图；

图98是图94的径向外侧区段的示意性透视图；

图99是图94的细节99的放大视图；

图100是图96的细节100的放大视图；

图101是根据图73的瓶子系统的往复输送部分的第一壳体元件的示意性侧视图；

图102是图101的第一壳体元件的示意性仰视图；

图103是图101的第一壳体元件相对于图101成90度角的另一示意性侧视图；

图104是沿图101中线104-104截取的示意性横截面图，图解说明了已经与第一壳体元件的其余部分共同成型的往复输送部分的径向外侧区段；

图105是图104的细节105的放大视图，图解说明了已经通过双注射成型工艺与第一壳体元件形成固定接合的内侧环形密封件；以及

图106是图104的细节106的放大视图。

具体实施方式

现在参考附图，在若干个视图中，相同的附图标记表示相同或相应的特征。

参考若干个附图，多隔室饮料瓶系统的各种示例性实施例以100示出，并且可以优选地包括第一壳体元件104、第二壳体元件106、往复元件108和封闭元件110。

参考图1至图5、图41至图45和图73至图76，第一壳体元件104和第二壳体元件106可以相互接合，以至少部分地限定其内具有流体腔114的流体容器112。流体腔114可以包括第一流体隔室116和第二流体隔室118。第一壳体元件104可以相对于第二壳体元件106绕主轴线102旋转，以便第一壳体元件104在储存位置和混合位置之间旋转。

往复元件108可设置在流体腔114内，并可沿主轴线102轴向致动进入和离开密封位置。图4、图6、图44和图46图解说明了系统100的实施例，其中往复元件108描绘为处于密封位置。相反，在图5、图7、图45和图47图解说明的系统100的实施例中，往复元件108被描绘为离开密封位置。饮料瓶系统100可以配置成使得(a)第一壳体元件104朝向储存位置的旋转会致动往复元件108朝向密封位置；(b)第一壳体元件104朝向混合位置的旋转会致动往复元件108远离密封位置；(c)当往复元件108处于密封位置时，第一和第二流体隔室被密封以防止彼此流体连通；以及(d)当往复元件108不在密封位置时，第一和第二流体隔室彼此流体连通。

在多隔室饮料瓶系统100的特定优选实施例中，(a)第一壳体元件104可以包括往复输送部分162；(b)往复元件108可以包括与往复输送部分162螺纹接合的输送套筒164；以及(c)往复元件108的致动可以配置成通过螺纹接合的方式进行。螺纹接合可以在往复输送部分162上的输送螺纹196和往复元件108中的往复螺纹198之间。

参考图4、图5、图44、图45和图74，在系统100的某些优选实施例中，第一壳体元件104可以包括阀座120，该阀座120具有贯穿阀座120的阀孔126。阀孔126可以配置成在第一和第二流体隔室(116和118)之间流体连通。此外，往复元件108可包括阀塞128，该阀塞128配置成当往复元件108处于其密封位置时密封地接合阀孔126。阀塞128可以是圆锥形、半球形等。

参考图22和图59，往复元件108可以包括多个径向设置在阀塞128周围的流动孔130。参考图7和图47，当饮料瓶系统100处于其混合配置时，流动孔130可配置成在第一流体隔室116和第二流体隔室118之间提供流体连通路径178。

参考图5和图45，在饮料瓶系统100的特定优选实施例中，阀座120可以包括环形阀座凸缘132，该凸缘132从阀孔126轴向向外延伸，并且终止于凸缘唇134。往复元件108可包括阀塞保持部分136，阀塞128安装在该阀塞保持部分136上。阀塞保持部分136可包括围绕阀塞128周向延伸的环形唇槽138。参考图4和图44，唇槽138可以配置成当往复元件108处于密封位置时密封容置凸缘唇134。

在饮料瓶系统100的一些实施例中，往复元件108和第二壳体元件106可以(a)沿着主轴线相对于彼此轴向滑动，以及(b)围绕主轴线102相对于彼此不可旋转。参考图15、图20、图58、图63、图77和图85，这种轴向滑动和不可旋转可以通过相应的线性花键140和线性凹槽142之间的相互接合来实现。此外，第二壳体元件106可以包括具有侧壁内表面146的侧壁部分144。线性花键140可以分布在输送套筒164周围，并且线性凹槽142可以分布在侧壁内表面146周围。

值得注意的是，在图73至图106的瓶子系统100中，线性凹槽142在形状和数量上配置成在瓶子系统100的初始组装期间进一步便于由第二壳体元件106轴向容置往复元件104。举例来说，如图76、图77、图80和图84所示，线性凹槽142围绕侧壁部分144的内表面146周向均匀分布，并且具有朝向第二壳体元件106的近端180的锥形凹槽入口。由于这种结构，在组装瓶子系统100的过程中，往复元件108的线性花键140可以容纳在第二壳体元件106的多个线性凹槽142中的任何一个。因此，在瓶子组装过程中，第二壳体元件106可以轴向滑动至与往复元件108和第一壳体元件104接合，而第二壳体元件106相对于往复元件108围绕主轴线102的初始旋转取向则很少或不考虑。

参考图5和图45，饮料瓶系统100的特定实施例还可以包括内侧环形密封件122。输送套筒164可包括套筒内表面148，并且内侧环形密封件122可设置成在往复输送部分162和套筒内表面148之间流体密封接合。参考图45和图54，内侧环形密封件122可优选安装在往复输送部分162的内侧密封槽188内。替代地，例如参考图104和图105，内侧环形密封件122可以在形成过程中通过例如涉及内侧环形密封件122和第一壳体元件104的双注射成型工艺而被整体地固定到往复输送部分162。在这样的实施例中，内侧环形密封件可以优选地是热塑性弹性体(TPE)，往复输送部分162可以是刚性塑料，例如聚丙烯(PP)。

再次参考图5和图45，饮料瓶系统100的一些实施例还可以包括外侧环形密封件124。第二壳体元件106可包括具有侧壁内表面146的侧壁部分144，并且外侧环形密封件124可设置成在往复元件108和侧壁内表面146之间流体密封接合。参考图45和图60，外侧环形密封件124可以安装在往复元件108中的外侧密封槽190内。此外，参考图45和图61，在饮料瓶系统100的特定实施例中，往复元件108可包括往复密封凸缘166，并且外侧环形密封件124可通过往复密封凸缘166被保持在往复元件108上(并且在外侧密封槽190内)。参考图56至图61，往复元件108可包括多个凸缘固定凸台172，所述凸缘固定凸台172配置成延伸穿过往复元件密封凸缘166中的相应孔，以便于将往复元件密封凸缘166固定到往复元件108的其余部分。例如，凸缘固定凸台172的端部可以被热熔以将往复密封凸缘166固定在往复元件108的剩余部分上的适当位置。替代地，参考图89和图92，外侧环形密封件124可以在形成过程中通过例如双注射成型工艺被整体地固定到往复元件108上，该双注射成型工艺涉及外侧环形密封件124和往复元件108。在这样的实施例中，外侧环形密封件可以优选地是热塑性弹性体(TPE)，往复元件108可以是刚性塑料，例如聚丙烯(PP)。

参考图3和图53，第二壳体元件106可以包括封闭固定部分150和分配孔152。参考图4和图44，分配孔152可以配置成在第二流体隔室118和周围环境154之间流体连通。封闭元件110可以配置成(i)接合封闭固定部分150以密封分配孔152使其无法与周围环境154流体连通，以及(ii)脱离封闭固定部分150以使分配孔152暴露于周围环境154并与周围环境154流体连通。参考图14和图34，封闭元件110的这种接合和脱离可以优选地通过封闭固定部分150和封闭元件110上的可相互接合的螺纹来实现。参考图3和图43，封闭元件110可以包括可相互接合的顶盖204和内盖206。

参考图9、图16、图49和图65，在饮料瓶系统100的特定实施例中，第一壳体元件104可以包括一对第一旋转棘爪192，第二壳体元件106可以包括一对第二旋转棘爪194。第一旋转棘爪192配置成可与第二旋转棘爪194接合，从而限制第一壳体元件104和第二壳体元件106之间的可旋转性。例如，这种相互旋转性可以优选地被限制在180度或更小的角度。

参考图20和图61，往复元件108可以包括一对棘爪释放件200和相应的释放端面202。棘爪释放件200可以配置成当往复元件108被移入和移出其密封位置时，避免第一旋转棘爪192和往复元件108之间的干涉。释放端面202可配置成一旦往复元件108到达其密封位置，释放端面202便由相应的第一旋转棘爪192接合。

参考图4、图10、图45和图50，在饮料瓶系统100的一些优选实施例中，第一壳体元件104包括基部156，所述基部156具有周向不平坦的抓握表面158(例如，带有滚花、锯齿状、小刻面等)。

参考图5和图45，在饮料瓶系统100的特定优选实施例中，当往复元件108不在其密封位置时(例如，当系统100处于如图5和图45所示的混合配置时)，第一流体隔室116与第二流体隔室118之间可形成中间混合隔室160。

在根据本公开的饮料瓶系统100的优选实施例中，第一流体隔室116包含第一饮料流体，第二流体隔室118包含不同于第一饮料流体的第二饮料流体，并且往复元件108处于密封位置。例如，一种饮料流体可以是含酒精的，而另一种饮料流体是不含酒精的。

在根据本公开的饮料瓶系统100的一些优选实施例中，第一流体隔室116可以具有第一隔室压力，第二流体隔室118可以具有不同于第一隔室压力的第二隔室压力(例如，与第一隔室压力至少相差20PSI)。

参考图3、图10、图43和图50，在根据本公开的饮料瓶系统100中，第一壳体元件104可以包括围绕其周向设置的界面固定凹槽186。此外，参考图15和图63，第二壳体元件106可以具有近端180、远端182和界面固定唇184。参考图4和图44，界面固定唇184可以围绕近端180周向延伸并柔性地附接到其上(例如，经由活动铰链)，以便于界面固定唇184相对于第二壳体元件106(例如，相对于侧壁部分144)向径向向内位置进行铰接运动。第一壳体元件104和第二壳体元件106可以通过径向向内定位的界面固定唇184和界面固定凹槽186之间的接合而彼此轴向固定。

参考图43，在饮料瓶系统100的特定实施例中，第一壳体元件104的基部156和往复输送部分162最初可以彼此独立地形成。在这种情况下，第一壳体元件104可以包括第一附接部分168(参见例如图49)，并且往复输送部分162可以包括第二附接部分170(参见例如图54)。现在参考图45，单独形成的基部156和往复输送部分162可以通过例如第一和第二附接部分之间的超声波焊接或粘合过程彼此固定。替代地，参考图76和图104至图106，往复输送部分162的径向外侧区段162a和径向内侧区段162b可以在第一壳体元件104的形成过程中通过例如共同成型工艺被整体地接合，该共同成型工艺相互涉及径向外侧区段162a和第一壳体元件104的剩余部分。

图67至图69以及相应的图70至图72示出了多隔室饮料瓶系统灌装、HPP和组装过程的三个不同的示例(在一些组合中，这些过程可以在本文中另外统称为多隔室饮料瓶的制造方法)。在图70至图72中，第一级子组件用208表示，第二级子组件用210表示，第三级子组件用212表示，第一流体用214表示，第二流体用216表示，周围环境用154表示，高压处理(HPP)腔室用218表示，干燥元件用220表示。正如所预期，HPP腔室218包含液压流体(例如，水)，在HPP加压过程中，各个子组件保持浸没在液压流体中。干燥是指在HPP完工后，从各子组件的外表面清除液压流体。

除非另有说明，否则本文使用的术语应由相关领域的普通技术人员根据常规用法来理解。除了下面提供的术语定义之外，应当理解，如在说明书和权利要求书中所使用的，“一”或“一个”可以表示一个或多个，这取决于其使用的上下文。

“酒精”是说明书和/或权利要求书通篇使用的术语，相应地被定义为通过糖和淀粉的发酵合成或获得的液体，并且被广泛用作纯的或变性的溶剂以及用于药品、清洁溶液、炸药和醉人的饮料中。

“掺杂”是说明书和/或权利要求书通篇使用的术语，相应地被定义为通过添加另一种物质(通常是质量更差的物质)使(某物)质量变差。

“饮料”是说明书和/或权利要求书通篇使用的术语，相应地被定义为用于饮用的各种液体中的任何一种。

“部件”是说明书和/或权利要求书通篇使用的术语，相应地被定义为系统的组成元件。

“紧固”是说明书和/或权利要求书通篇使用的术语，相应地被定义为使物体难以移除的手段，包括热封、粘合或各种不可逆的锁定机构。

“流体”是说明书和/或权利要求书通篇使用的术语，相应地被定义为连续的、无定形的物质，其分子自由地移动经过彼此，并具有呈现其容器形状的趋势；其是液体或气体。

“高压处理(HPP)”是说明书和/或权利要求书通篇使用的术语，相应地被定义为一种保存和消毒食品的方法，其中产品在非常高的压力下进行处理，使得食品中某些微生物和酶失活。HPP是一种食品处理方法，其中食品经受高压(高达87,000磅每平方英寸或大约6,000个大气压)，并加热或不加热，以实现微生物灭活或改变食品属性，从而获得消费者期望的品质。压力在每平方英寸60,000磅以上时会使大多数植物细菌失活。HPP能够保持食品质量，保持天然新鲜，并延长微生物保质期。该工艺也被称为高静压处理(HHP)和超高压处理(UHP)。本领域技术人员有时称之为巴氏消毒或布氏消毒。食品，在本示例中为饮料或饮料配料，被密封并放入装有液体(通常是水)的钢制隔室，用泵来产生压力。在HPP的过程中，饮料的蛋白质变性，氢键被加强，食品中的非共价键被破坏，而产品的主要结构保持不变。HPP不是以热为基础的；因此，控制味道的共价键不受影响。高压处理通过消除热降解使食品的“新鲜”特性变化最小。与热处理相比，HPP生产的食品味道更新鲜，外观、质地和营养更好。高压处理可以在环境温度或冷藏温度下进行，从而消除热诱导的烹饪异味。该技术对热敏产品特别有利。如今大多数加工食品都经过热处理杀菌，这通常会降低产品质量。高压处理提供了杀死可以导致腐败或食品传播的疾病的细菌而不会损失感官质量或营养的替代手段。在典型的HPP工艺中，产品被包装在柔性容器(通常是小袋或塑料瓶)中，并被装载到充满压力传递(液压)流体的高压腔室中。腔室中的液压流体(通常是水)用泵加压，该压力通过包装传递到食品本身。压力施加特定时间，通常为3至5分钟。然后，处理产品被取出，并以传统方式储存/分配。因为压力是均匀传递的(同时向所有方向传递)，所以即使在极端压力下，食品也能保持其形状。因为不需要加热，食品的感官特性得以保留，而不会损害微生物的安全性。HPP工艺被广泛应用于各种食品制造领域，包括肉类包装、鹰嘴豆泥、沙拉酱和鳄梨酱、果汁、汤的配送和其他应用。

“溶液”是说明书和/或权利要求书通篇使用的术语，相应地被定义为两种或多种物质的均匀分子混合物。

“物质”是说明书和/或权利要求书通篇使用的术语，相应地被定义为具有限定的化学成分的物质种类。

根据本公开的系统和方法通常涉及一种多隔室饮料容器，其在单独的腔室中分立地储存饮料配料，这些配料通常是不同的。当消费者准备饮用饮料产品时，消费者适当地扭转容器，以使分离的隔室之间连通，从而允许配料混合，由此产生准备好分配和消费的最终饮料产品。结合新颖的饮料容器设计，公开了一种制造容器、用合适的配料灌装容器以及混合配料以进行分配的独特方法。

本公开的系统(即容器)的实施例可以在第一隔室或腔室中容纳易腐果汁或其他液体，在灌装时最初与第一隔室分开的第二隔室或腔室中容纳酒精或烈酒。将这些饮料组分或配料相互分离的目的是为了在消费者饮用饮料之前防止第一种液体(例如，原汁)被其他物质掺杂。这种非酒精饮料组分的掺杂可能是由巴氏杀菌或添加防腐剂引起的。因此，本发明的实施例最初将配料划分开来，通常将酒精物质与非酒精物质如果汁或调味剂分离，使得酒精不会降低非酒精果汁或调味剂提供的品质和营养。需要适当保护的非酒精饮料的特征可以包括口味、颜色、粘度、化学结构、气味、新鲜度和营养。因此，在饮用时混合这些组分可以获得最高的质量和新鲜度，因为被混合的配料经过的时间被最小化，从而降低了配料间化学分解的可能性，化学分解会对其所需的个体特征产生负面影响。

一个或其他隔室中的实施例可以承受HPP下难以置信的高压力(当浸没在水中或其他情况下时，这发生在HPP过程中)。例如，通过在系统/容器被激活从而使得两种物质相互作用之前不允许两种分离的物质相互作用，内部阀可以将两个内部腔室分开，并且设计成能够承受HPP。

本发明可用作将两种不同的物质分配到同一容器内的不同隔室中的手段，在某个点，该容器将受到HPP效应，确保这些物质在制造、分配和销售过程中保持不受掺杂。本发明还可以用作方便最终使用者在一个容器中混合多种物质的手段，而不需要单独购买或获得这些物质。

最后，本发明还包括一种新颖的使用方法，该方法包括扭转瓶子以混合每个腔室的内容物，从而配制出消费者消费的最终饮料。该过程还可以包括容器的打开或开封以及产品的分配。

可选地，本公开的系统100的一个或多个部件可以由透亮或透明或半透明材料构成，以便更好地识别/观察容纳在上腔室和/或下腔室中的液体。可以使用任何数量的有色染料来给外部或内部零件着色。

尽管第一流体隔室116的体积可以小于第二流体隔室118，但是在每个相应的隔室中可以使用不同比例的液体。目前公开的实施例的部件可以用各种不同的塑料树脂注射成型，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)塑料或澄清的聚丙烯塑料。可以使用任何数量的有色染料来给外部或内部部件着色。

本公开的瓶子的第一和第二壳体元件可以由透亮或透明或半透明材料构成，以便更好地识别/观察容纳在第一腔室和第二腔室中的液体。在第二流体隔室118中，人们可以看到例如有色液体或果汁，无论它是橙色、紫色、红色等，同时还可以看到第一流体隔室116中的透亮且潜在地呈黄色或橙色的液体。瓶子上几乎没有品牌和标签，以突出两个隔室之间的对比。此外，隔室的分隔可以优选地相对位于包装的中间，使得它们在数量上看起来相等。最后，阀子系统也可以是透亮的、半透明的塑料，从而当浸入底部腔室中的透明液体中时，使得系统/容器的内部机械部件看起来是不可见的，并且使得最上面的隔室中的液体看起来是漂浮而没有任何支撑的。

在一些实施例中，除了例如第一壳体元件104之外，注射成型工艺还可用于制造所有容器部件。瓶子或分配盖可以是吹塑成型的。可能有一个或多个零件使用替代的成型工艺，例如吹塑成型或注射吹塑成型，以用于更灵活和刚性更低的壁，这些壁的目的用于新型制造、分销或销售工艺(包括食品处理应用，如巴氏杀菌或HPP)。封闭元件110(例如，瓶盖)可以是由BERICAP^TM或其他封闭件制造商提供的库存瓶盖。

根据供应链中的环境和订单，第一流体隔室116和第二流体隔室118可以彼此独立地被灌装、密封和HPP处理。为了避免在HPP之后干燥该实施例的复杂性，该实施例可以在经历HPP之前在两个隔室中均进行灌装和密封。HPP可与硬质塑料一起用于制造饮料瓶。如果使用足够硬的塑料，HPP不会使饮料瓶本体膨胀或不会使饮料瓶内容物膨胀。

关于用饮料内容物灌装、封盖和密封系统100的某些实施例的一个示例性过程，第一流体隔室116可以用任何物质灌装，此后，往复元件108可以移动到其密封位置，以将第一流体隔室116中的物质与周围环境密封。在这个阶段，在没有封闭元件110固定到第二壳体元件106的顶部的情况下，第二流体隔室是开放的并且没有物质，而封闭在第一流体隔室116中的物质保持不受影响。然后，物质可以通过分配孔152插入第二流体隔室118。此后，封闭元件110可以固定到封闭固定部分150，从而将物质封闭在第二流体隔室中。因此，该实施例将被两种不同的物质完全包围，这两种不同的物质因此准备好通过能够使两种物质混合的激活机制来混合。

HPP柔性塑料、更薄、刚性更小的结构可以允许塑料膨胀(例如大约15％)，以允许压力充分通过容器壁来压缩果汁。第二流体隔室可以具有与第一流体隔室不同的压力容限。

参考图1和图41，当准备使用系统100(“容器”)时，使用者可以用一只手抓住第二壳体元件106，并用另一只手相对于第二壳体元件扭转第一壳体元件104。因此，使用者可以同时在第一壳体元件104上施加阀门开启扭矩174，并在第二壳体元件106上施加反扭矩。这使第一壳体元件104朝向混合位置旋转，并致动往复元件108远离密封位置，从而使第一和第二流体隔室彼此流体连通(例如，见图5和图45)。

在系统100的实施例中，其中大部分或整个系统是透明的，假设液体之间存在颜色差异，消费者可以观察到两种液体结合，并且一种或两种液体在混合到整个液体时改变颜色。使用者通过施加相反的扭矩(174和176)来启动系统100越快，流体隔室之一中的饮料组分与另一个流体隔室中的其他饮料组分混合得越快。两种饮料组分结合得越强，液体混合得越多，因此产生更多的液体感觉或混合，这在透明实施例中可以被使用者看到。

一旦饮料组分完全相互作用，和/或如果使用者摇动实施例为了确保其完全结合，使用者便可以打开或移除封闭元件110，以通过分配孔152倾倒混合饮料。

虽然已经显示、描述和指出了基本的应用于本发明的优选实施例的本发明的新颖特征，应该理解，在不脱离本文广泛公开的本发明的精神的情况下，本领域技术人员可以对所示设备和过程的材料、形式和细节，以及其操作，以及所示和所述的方法进行各种省略、替换和改变。所有上述讨论的专利和出版物都在此通过引用明确并入本文，如同直接写在本文中一样。本领域技术人员将能够仅使用常规实验来确定本文描述的本发明的具体实施例的许多等同物。

此外，本申请的范围不旨在限于说明书中描述的产品、工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法和步骤的特定实施例。已经详细描述了本公开及其优点，但是应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在此进行各种改变、替代和替换。虽然已经用某些结构和方法步骤专门的语言描述了本公开，但是应当理解，所附权利要求中限定的本发明不一定限于所描述的特定结构和/或步骤。相反，具体方面和步骤被描述为实现所要求保护的本发明的形式。

应该理解的是，对饮料瓶(包括储存隔室)的尺寸和形状或制造饮料瓶的材料没有限制。瓶子可以构造成类似于任何商业上可获得的用于容纳液体饮料的瓶子，并且可以由任何合适的塑料、玻璃或金属材料制成。此外，应当理解，本公开的瓶子可以适于储存任何合适的液体，例如水、果汁、牛奶、碳酸苏打水、蛋白质饮料、能量饮料、调味水、啤酒、葡萄酒和白酒，并且不限于仅饮料或果汁或酒精。可以结合额外的制造和/或装瓶工艺步骤，例如处理瓶子部件或瓶子组件以防止病原体的传播。具体地说，可以在用于形成部件的塑料中添加抗菌材料，使得其能够抵抗细菌或微生物的生长。替代地，可以在装运瓶子之前喷涂部件或瓶子组件，以通过这种抗菌处理对瓶子进行消毒。此外，本实施例的所有部件不限于其当前的瓶子设计或形状，而是可以包括仍然实现相同内部功能和用途的其他修改形式。圆柱形为使用者提供了易于理解的环境，因为该实施例用作饮料容器。这种形状还便于包装和分配，便于使用者抓握，且便于组装线灌装和封盖。

Claims (28)

1.一种饮料瓶系统，包括：

第一壳体元件和第二壳体元件，二者彼此相互接合以至少部分地限定流体容器，所述流体容器内具有流体腔，所述流体腔包括第一流体隔室和第二流体隔室，所述第一壳体元件可相对于所述第二壳体元件围绕主轴线旋转，以便所述第一壳体元件在储存位置和混合位置之间旋转；以及

往复元件，所述往复元件设置在所述流体腔内并可沿所述主轴线被轴向致动进出密封位置，

其中，所述饮料瓶系统配置成使得

(a)所述第一壳体元件朝向所述储存位置的旋转将致动所述往复元件朝向所述密封位置；

(b)所述第一壳体元件朝向所述混合位置的旋转将致动所述往复元件远离所述密封位置；

(c)当所述往复元件处于所述密封位置时，所述第一流体隔室和第二流体隔室被密封以防止彼此流体连通；并且

(d)当所述往复元件不在所述密封位置时，所述第一流体隔室和第二流体隔室彼此流体连通。

2.根据权利要求1所述的饮料瓶系统，其中

(a)所述第一壳体元件包括往复输送部分；

(b)所述往复元件包括与所述往复输送部分螺纹接合的输送套筒；并且

(c)所述往复元件的致动配置成通过螺纹接合的方式进行。

3.根据权利要求2所述的饮料瓶系统，其中

(a)所述第一壳体元件包括阀座，所述阀座具有延伸穿过所述阀座的阀孔，所述阀孔配置成在所述第一流体隔室和第二流体隔室之间流体连通；并且

(b)所述往复元件包括阀塞，所述阀塞配置成当所述往复元件处于所述密封位置时密封地接合所述阀孔。

4.根据权利要求3所述的饮料瓶系统，其中，所述往复元件包括多个径向设置在所述阀塞周围的流动孔。

5.根据权利要求3所述的饮料瓶系统，其中，所述阀塞是锥形的。

6.根据权利要求3所述的饮料瓶系统，其中

(a)所述阀座包括环形阀座凸缘，所述环形阀座凸缘从所述阀孔轴向向外延伸并终止于凸缘唇；

(b)所述往复元件包括阀塞保持部分，所述阀塞安装在所述阀塞保持部分上，所述阀塞保持部分包括围绕所述阀塞周向延伸的环形唇槽；并且

(c)所述唇槽配置成当所述往复元件处于所述密封位置时密封容置所述凸缘唇。

7.根据权利要求2所述的饮料瓶系统，其中，所述往复元件和所述第二壳体元件被配置成

(a)沿着所述主轴线相对于彼此可轴向滑动；并且

(b)围绕所述主轴线彼此不可旋转。

8.根据权利要求7所述的饮料瓶系统，其中，所述轴向滑动和不可旋转是通过相应的线性花键和线性凹槽之间的相互接合来实现的。

9.根据权利要求8所述的饮料瓶系统，其中

(a)所述第二壳体元件包括具有侧壁内表面的侧壁部分；

(b)所述线性花键围绕所述输送套筒分布；并且

(c)所述线性凹槽围绕所述侧壁内表面分布。

10.根据权利要求2所述的饮料瓶系统，还包括内侧环形密封件，其中

(a)所述输送套筒包括套筒内表面；并且

(b)所述内侧环形密封件设置成在所述往复输送部分和所述套筒内表面之间流体密封接合。

11.根据权利要求2所述的饮料瓶系统，还包括外侧环形密封件，其中

(a)所述第二壳体元件包括具有侧壁内表面的侧壁部分；并且

(b)所述外侧环形密封件设置成在所述往复元件和所述侧壁内表面之间流体密封接合。

12.根据权利要求11所述的饮料瓶系统，其中

(a)所述往复元件包括往复密封凸缘；并且

(b)所述外侧环形密封件通过所述往复密封凸缘保持在所述往复元件上。

13.根据权利要求1所述的饮料瓶系统，还包括封闭元件，其中

(a)所述第二壳体元件包括封闭固定部分和分配孔，所述分配孔配置成在所述第二流体隔室和周围环境之间流体连通；并且

(b)所述封闭元件配置成

(i)接合所述封闭固定部分以密封所述分配孔，防止所述分配孔与所述周围环境流体连通；并且

(ii)脱离所述封闭固定部分以使所述分配孔暴露于所述周围环境并与所述周围环境流体连通。

14.根据权利要求1所述的饮料瓶系统，其中

(a)所述第一壳体元件包括一对第一旋转棘爪；

(b)所述第二壳体元件包括一对第二旋转棘爪；并且

(c)所述第一旋转棘爪可与所述第二旋转棘爪接合，以限制所述第一壳体元件和所述第二壳体元件之间的可旋转性。

15.根据权利要求1所述的饮料瓶系统，其中，所述第一壳体元件包括具有周向不平坦抓握表面的基部。

16.根据权利要求1所述的饮料瓶系统，其中，当所述往复元件不在所述密封位置时，在所述第一流体隔室和所述第二流体隔室之间形成中间混合隔室。

17.根据权利要求1所述的饮料瓶系统，其中

(a)所述第一流体隔室包含第一饮料流体；

(b)所述第二流体隔室包含不同于所述第一饮料流体的第二饮料流体；

(c)所述往复元件处于所述密封位置。

18.根据权利要求17所述的饮料瓶系统，其中

(a)所述第一流体隔室具有第一隔室压力；并且

(b)所述第二流体隔室具有与所述第一隔室压力至少相差20PSI的第二隔室压力。

19.根据权利要求17所述的饮料瓶系统，其中，一种饮料流体是含酒精的，而另一种饮料流体是不含酒精的。

20.根据权利要求1所述的饮料瓶系统，其中

(a)所述第一壳体元件包括围绕其周向设置的界面固定凹槽；

(b)所述第二壳体元件具有近端和界面固定唇；

(c)所述界面固定唇围绕所述近端周向延伸，并柔性地附接到所述近端，以便于所述界面固定唇相对于所述第二壳体元件铰接运动到径向向内的位置；并且

(d)所述第一壳体元件和第二壳体元件通过所述径向向内定位的界面固定唇和所述界面固定凹槽之间的接合而轴向地彼此固定。

21.一种用于制造多隔室饮料瓶的方法，所述方法包括：

提供第一壳体元件、第二壳体元件、往复元件和封闭元件；

将第一流体插入限定在所述第二壳体元件内的第一流体隔室中；

将所述往复元件移动到相对于所述第一壳体元件的密封位置，从而形成第一级子组件，在所述第一级子组件中，所述第一流体隔室被密封而不与周围环境流体连通；

将所述第二壳体元件放置成与所述第一级子组件接合，从而形成第二级子组件，其中

(a)第二流体隔室至少部分地由所述第二壳体元件和往复元件限定，并且

(b)通过所述往复元件处于其密封位置，所述第一流体隔室保持密封而无法与所述第二流体隔室和所述周围环境流体连通；

通过所述第二壳体元件的分配孔将第二流体插入所述第二流体隔室；以及

通过所述封闭元件密封所述第二流体隔室防止与所述周围环境流体连通。

22.根据权利要求21所述的方法，在移动步骤之后还包括：

通过液压流体对所述第一级子组件进行高压处理；以及

干燥所述第一级子组件，以便从中移除液压流体。

23.根据权利要求21所述的方法，在放置步骤之后还包括：

通过液压流体对所述第二级子组件进行高压处理；以及

干燥所述第二级子组件，以便从中移除液压流体。

24.根据权利要求21所述的方法，其中

(a)密封步骤使得形成包括所述第一壳体元件、第二壳体元件、往复元件、封闭元件、第一流体和第二流体的第三级子组件；并且

(b)在所述密封步骤之后，所述方法还包括：

(i)通过液压流体对所述第三级子组件进行高压处理；以及

(ii)干燥所述第二级子组件，以便从中移除液压流体。

25.根据权利要求21所述的方法，其中

(a)所述第一壳体元件包括往复输送部分；并且

(b)在插入第一流体的步骤之前，所述方法还包括，通过相互涉及所述内侧环形密封件和所述第一壳体元件的双注射成型工艺，将内侧环形密封件固定到所述往复输送部分。

26.根据权利要求25所述的方法，其中

(a)所述内侧环形密封件由热塑性弹性体组成；并且

(b)所述往复输送部分由聚丙烯构成。

27.根据权利要求21所述的方法，在移动步骤之前还包括：

通过双注射成型工艺将外侧环形密封件固定到所述往复元件上，所述双注射成型工艺相互涉及所述外侧环形密封件和所述往复元件。

28.根据权利要求27所述的方法，其中

(a)所述外侧环形密封件由热塑性弹性体组成；并且

(b)所述往复元件由聚丙烯构成。

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