專利名稱：用于一次性飲料容器的蓋子的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于一次性使用的飲料容器的蓋子。
本發明的蓋子是在通常用于銷售被加熱的飲料，例如咖啡，或者被冷卻的飲料，例如軟飲料中、主要與泡沫材料或紙材料制成的杯子一起使用的基礎上發展起來的，下面將對前面所述的應用進行詳細描述。但是，應當明確，本發明不限于上面所述的特殊用途。
背景技術：
已經知道多種飲料蓋子和相關的容器。
在某些已知的蓋子中包括“HOT”或類似的小的印刷或軋花的警示標記。但是，已知蓋子和容器中存在的缺陷是它們不能提供容器中內裝物實際溫度的估計指示，特別是對那些沒有用手抓握容器的人提供估計指示。下面將給出解釋，這種估計指示由于多種原因是期望的。兩個這種原因的一個例子是在輸送裝在容器中被加熱的內裝物時，可以改善安全性，和可以改善質量控制，為消費者提供期望的具有預定溫度的內裝物。
蓋子具有凹陷的用于容納堆垛容器下側的外表面，這也是公知的。但是，這種己知蓋子和容器的缺點是不能在蓋子和容器之間提供牢固的配合，不足以為具有蓋子的堆垛容器提供安全輸送。
發明內容
本發明的目的是基本上能夠克服或至少能夠改善上述一個或多個缺點。
因此，按照本發明的第一方面，提供了一種一次性使用的飲料容器的蓋子，其包括至少一個具有熱變色性質的區域，所述熱變色性質，與從容器的內裝物和向容器的內裝物傳遞熱量響應，在達到預定的非大氣溫度時，適于改變顏色。
在一種形式中，所述區域基本上是蓋子的所有部分。在另一種形式中，蓋子包括裙部，所述裙部基本上適合于和容器的開口端密封接合，而且所述區域是裙部。
最好，當內裝物的溫度達到預定的非大氣溫度時，所述區域的顏色從第一種顏色轉變為第二種顏色，與第一種顏色相比，第二種顏色屬于比較明亮或暖色調。
在一個實施例中，當內裝物的溫度上升到預定的被加熱的非大氣溫度時，所述區域的顏色改變成為明亮的紅色。最好，當內裝物的溫度低于預定的被加熱的非大氣溫度時，所述區域的顏色改變成為紫色。最好，預定的被加熱的非大氣溫度是約45℃。
在另一個實施例中，當溫度到達預定的冷卻的非大氣溫度時，所述區域的顏色轉變成為藍色，以指示內裝物。最好，當內裝物的溫度高于預定的被冷卻的非大氣溫度時，所述區域的顏色是紫色。最好，預定的冷卻非大氣溫度大約為5℃。
期望蓋子由塑料材料制成，其中在所述的區域中充滿或混合了具有熱致性質的材料。期望具有熱變色性質的材料是熱變色顏料、樹脂或類似物，最好，是商標名為CHROMICOLOR的產品。
最好，當內裝物的溫度達到預定的非大氣溫度時，所述區域形成不同于蓋子的其余部分的字體、符號或圖案。
最好，當溫度高于大氣溫度，或者上升到高于預定的非大氣溫度時(當該溫度低于大氣溫度時)，隨著所述區域的溫度下降到預定的非大氣溫度，所述區域的顏色能夠返回到其原始的顏色。
在另一種形式中，蓋子包括至少兩個具有不同的熱變色性質的區域，隨著和容器中內裝物之間的相互熱轉移，各區域根據達到的不同的非大氣溫度，可以轉變成為不同的顏色。
最好，蓋子由雙組分共同擠壓(co-extruded)的外層和內層材料構成，僅僅外層材料中設置了具有熱變色性質的區域。
按照本發明的第二方面，提供一種用于一次性飲料容器的蓋子，所述容器具有由外側壁或壁形成的開口端和封閉端，蓋子包括至少一個凹陷部分，所述凹陷部分具有內側壁或壁，所述凹陷部分的內側壁基本上相應于容器的外側壁的尺寸和形狀，其中蓋子的內側壁適合于基本上在整個表面區域和另一個類似容器的外側壁牢固摩擦接觸配合。
最好，蓋子的內側壁在所述的另一個類似容器高度的大約5-15％范圍內與所述另一個類似容器的外側壁接觸配合。更好是，蓋子的內側壁在所述的另一個類似容器高度約大約10％范圍內與所述另一個類似容器的外側壁接觸配合。
最好，蓋子的內側壁在所述的另一個類似容器高度的大約5-15毫米范圍內與所述另一個類似容器的外側壁接觸配合。更好是，蓋子的內側壁在所述的另一個類似容器高度的大約10毫米范圍與所述另一個類似容器的外側壁接觸配合。
在另一個實施例中，蓋子包括兩個凹陷部分，各凹陷部分具有內側壁，其中一個凹陷部分適合于和另一個類似容器的封閉端摩擦接合，另一個凹陷部分適合于和上述類似容器相比尺寸較大或較小的另一個容器的封閉端摩擦接觸配合。在這個實施例中，與容器開口端相鄰的凹陷部分的尺寸小于遠離容器開口端的凹陷部分。
最好，蓋子中各凹陷部分的內側壁在所述的另一個類似容器高度的大約2.5-7.5％范圍內與所述另一個類似容器的外側壁接觸配合。更好是，蓋子中各凹陷部分的內側壁在所述的另一個類似容器高度的大約5％范圍上與所述另一個類似容器的外側壁接觸配合。
最好，蓋子內側壁在所述的另一個類似容器高度的大約2.5-7.5毫米范圍內與所述另一個類似容器的外側壁接觸配合。更好是，蓋子中各凹陷部分的內側壁在所述的另一個類似容器高度的大約5毫米范圍上與所述另一個類似容器的外側壁接觸配合。
期望凹陷部分基本上呈圓柱形狀。
最好，凹陷部分呈稍微向外傾斜的圓錐形。
最好，各凹陷部分包括和側壁的一端相鄰的平表面，在使用中，所述平表面和另一個類似容器的封閉端的下側鄰接。
下面借助附圖，描述本發明的優選實施例，這些實施例僅僅作為例子。
圖1是本發明第一實施例的蓋子和相應尺寸的容器的側視圖。
圖2是圖1所示蓋子和容器的第一立體圖。
圖3是圖1所示蓋子和容器的第二立體圖。
圖4是本發明第二實施例的蓋子和相應尺寸的容器的立體圖。
圖5是本發明第三實施例的蓋子和相應尺寸的容器的立體圖。
圖6是本發明第四實施例的蓋子和相應尺寸的容器的側視圖。
圖7是圖6所示蓋子和容器的第二側視圖。
圖8是圖6所示蓋子和容器的第三側視圖。
圖9是圖6所示蓋子和容器的第四側視圖。
圖10是本發明第五實施例的蓋子的立體圖。
圖11是圖10所示蓋子橫截面側視圖。
圖12是本發明第六實施例的蓋子的立體圖。
圖13是圖12所示蓋子的橫截面側視圖。
圖14是本發明的第七實施例的蓋子的立體圖。
圖15是本發明的第八實施例的蓋子的立體圖。
圖16是本發明的第九實施例的蓋子的立體圖。
圖17是圖15所示蓋子的橫截面側視圖。
圖18是本發明第十實施例的蓋子的橫截面側視圖。
具體實施例方式
首先參考附圖1～3，其中描繪了按照本發明第一實施例的蓋子30。所述蓋子30用于一次性使用的飲料容器，所述飲料容器是聚苯乙烯材料的杯狀物32，其通常用于咖啡銷售。杯狀物32包括由圓形邊緣34包圍的開口端和由圓形平底36構成的封閉端。如現有技術中公知的那樣，蓋子30包括周邊裙部38，所述周邊裙部38適合于基本上密封地與杯狀物32的邊緣34接合。
除蓋子30還包括其中具有熱變色性質的材料，最好是熱變色涂料或顏料以外，蓋子30的結構和外形基本上相同于已知的在商業中可以購買到的高抗沖擊性聚苯乙烯(HIPS)蓋子，下面將予以詳細描述。具有熱變色性質的材料包括但不限于已公知的熱變色涂料或顏料。簡而言之，隨著到達預定的溫度，在下文中稱之為熱變色活性溫度，具有熱變色性質的材料改變顏色，在下文中稱之為熱變色活性顏色。通常顏色從靠近活性溫度開始逐漸發生變化，到活性溫度時完全發生變化。例如，熱變色涂料或顏料具有活性溫度45℃，在溫度大約45℃時，熱變色涂料或顏料開始轉變為熱變色活性顏色，并且在45℃完全改變顏色。
在使用中，在杯狀物32中填充內裝物40，在此實施例中是熱咖啡。在杯狀物32中填充了熱內裝物40之后，采用公知的方式將蓋子30圍繞邊緣34施加到杯狀物32的邊緣34開口端上，以對其進行密封。然后在被加熱的內裝物40和處于大氣溫度條件下的蓋子30之間產生熱轉移，通常如附圖中箭頭42所示。當熱轉移到足以加熱蓋子30，使蓋子30從大氣溫度上升到在蓋子30中具有的熱變色涂料或顏料的、預定的熱變色活性溫度時，顏料或涂料的熱變色性質引起蓋子30轉變顏色，如附圖3中蓋子30陰影部分所示。作為一個例子，當蓋子30被用于熱咖啡杯時，選擇具有45℃熱變色活性溫度和亮紅色熱變色活性顏色的熱變色涂料或顏料。
當用于被加熱的飲料時，如相應的附圖1～3所示，在大氣溫度條件下，蓋子30最好顯示紫色或類似的顏色。當加熱到熱變色活性溫度條件時，顯示亮紅色顏色，其直觀顯示杯狀物32中的內裝物是熱的。
當內裝物40和蓋子30被冷卻到熱變色活性溫度以下時，蓋子30返回到原始顏色，顯示內裝物40已經被冷卻。
當杯狀物32被用于冷卻的飲料時，可以選擇具有例如5℃熱變色活性溫度和藍色活性顏色的熱變色涂料或顏料。當蓋子30被冷卻到5℃時，由于從具有大氣溫度的蓋子30向冷卻的內裝物40產生熱轉移，蓋子30轉變為藍顏色，顯示內裝物具有預定的冷卻溫度。而且，當內裝物40和蓋子30升溫到高于熱變色活性溫度時，蓋子30恢復為原先的紫顏色，以便指示內裝物40不再被冷卻。
附圖4表示本發明第二實施例的蓋子44，其中與第一實施例中相同的特征采用相同的標號表示。除蓋子44包括開口45a，以便允許消費者在不從杯狀物32取下蓋子44的情況下消費內裝物40，以及區域45沒有熱變色性質，以便在蓋子44提供廣告、消費者信息或其他信息或指示以外，蓋子44類似于第一實施例中的蓋子32。
附圖5表示本發明第三實施例的蓋子46，其中與第一實施例和第二實施例中相同的特征采用相同的標號表示。除不同的蓋子區域采用具有不同活性溫度的熱變色涂料或顏料，以便蓋子的不同部分，例如邊緣48、蓋子側壁56和頂部52可以在不同溫度條件下，例如分別在40℃、45℃和50℃在各自的輪廓區域改變顏色，以便提供溫度逐步上升指示以外，蓋子46也類似于本發明的第一實施例中的蓋子30。
圖6～9表示本發明第四實施例的蓋子54，其中與前面所述實施例中相同的特征采用相同的標號表示。除蓋子54具有稍微更高的頂部表面56以外，蓋子54類似于本發明第一實施例中的蓋子30。重要的是，蓋子54包括裙部38，所述裙部38適合于基本上密封接合杯狀物32的邊緣34。
如前面的實施例所述，當杯狀物32中的內裝物40中的熱量產生轉移，引起蓋子54的溫度上升到預定熱變色活性溫度時，在附圖7中蓋子54的陰影部分表示蓋子54中的熱變色涂料或顏料引起蓋子改變顏色。
附圖8表示蓋子54和杯狀物32，此時蓋子54正確地覆蓋到杯狀物32上，而且裙部38圍繞杯狀物32的邊緣34的整個周邊覆蓋在該邊緣34上并與之接合。在此位置，邊緣34產生有效的絕緣作用，防止熱量從杯狀物32的內裝物40向裙部38轉移。因此，如圖所示，隨著溫度上升到預定的熱變色活性溫度，只有蓋子54的部分58改變顏色，而裙部38沒有改變顏色。但是，如附圖9所示，如果裙部38沒有相對于邊緣34完全密封，然后，熱蒸汽或類似物可以通過裙部38和邊緣34之間未密封的部分之間的間隙，在裙部38的未密封部分38a引起熱轉移和相應的顏色變化。因此，在蓋子54的所有部分，包括在裙部38上施加熱變色材料，或者僅僅在裙部38施加熱變色材料，可以提供直觀的指示，當由于操作者出現錯誤操作時，顯示蓋子54是否相對于杯狀物32正確密封，從而避免產生泄漏或類似的現象發生。
最好上面所述實施例的蓋子都是通過模制成型，特別是采用真空模制成型，在進行模制成型之前，將這種熱變色顏料加入熔融的塑料材料(HIPS)中。最好，用于制造蓋子的熱變色區域的方法包括雙組分共同擠壓的兩層高抗沖擊性聚苯乙烯材料(HIPS)。內層高抗沖擊性聚苯乙烯材料(HIPS)，即在使用中與杯子中的內裝物相鄰的材料層，采用常規的方法制成，并且具有白色或灰色基調的基本顏料，以便加深蓋子的顏色。外層材料，即在使用中遠離杯子中的內裝物的材料層，采用純的高抗沖擊性聚苯乙烯材料(HIPS)制成，在其中加入大約7～20％，最好10％重量比的熱變色顏料，和2～3％標準的、與熱變色顏料的活性顏色類似顏色的顏料。熱變色顏料本身可以通過多種來源進行商業購買，例如購買美國的商標名為CHROMICOLOR的由MATSUI INTERNATIONAL CO.INC.OF GARDENA，CA生產的F4、G7、J8產品。
參照上面所述實施例所述的蓋子具有許多優點。例如，蓋子可以用于加熱飲料的場合，其包括對于要接近容器的人提出特別提示，在容器中容納有被加熱的或潛在危險的內裝物。在用于冷卻內裝物的情況下，在前面實施例中所述的蓋子給出指示，對冷卻的內裝物已經到達消費者希望的溫度。
本發明的蓋子對于特殊的個人，如視力低下者、手指麻木或在光線暗淡的環境中拿容器的人提供改進的溫度指示。
附圖10、11表示按照本發明第五實施例的蓋子60。蓋子60包括凹陷部分61，所述凹陷部分61具有基本上圓柱形的稍微向外傾斜的錐形內側壁63，所述內側壁63圍繞平表面64。蓋子60還包括通氣孔65，正如現有技術中所公知的。
通過附圖11可以清楚的看到，內側壁63基本上相應于外側壁66的尺寸和形狀，所述外側壁66限定了相應容器，例如杯子68的密封端。因此，當容器68的密封端位于蓋子60的凹陷部分61中時，蓋子內側壁63基本上在整個表面區域牢固地摩擦接合容器68的外側壁66。特別是，對于具有標準體積的8盎司(237mls)的咖啡杯，側壁63和66相接合的高度大約是10毫米，約占容器高度的10％。
附圖12、13表示本發明第六實施例的蓋子70，其中與第五實施例中相同的特征采用相同的標號表示。除內側壁63不沿著整個蓋子的周邊延伸，而是部分區域被“拆除”，以便為飲料口72提供空間以外，蓋子70類似于第五實施例中的蓋子60。
附圖14表示本發明第七實施例的蓋子74，其中與第五和第六實施例相同的特征采用相同的標號表示。除凹陷部分61比較深，而且設有側壁76，所述側壁76和相應的容器(未圖示)的外側壁相關接合的高度大約為20毫米，約為容器高度的10％以外，蓋子74基本上與第五實施例中的蓋子60相同。
附圖15和17表示本發明第八實施例的蓋子78，其中與第五～第七實施例相同的特征采用相同的標號表示。除包括分別由相應側壁63a和63b包圍的兩個凹陷部分61a和61b以外，蓋子78基本上相同于第七實施例中的蓋子74。在使用中，凹陷部分61a和相關杯子的開口端相鄰，并且與凹陷部分61b相比較，適合于接觸配合尺寸較小的容器。所述凹陷部分61b遠離杯子的開口端，并且適合于接合一個相對較大的容器，因此允許蓋子78密封尺寸較大或較小的杯子之一，而且，通過配合可以堆垛尺寸較大或較小杯子中的另一個，如附圖中所示較大的杯子32。
附圖16表示了本發明第九實施例的蓋子82，其中與第五～第八實施例相同的特征采用相同的標號表示。除蓋子82包括飲料口84和外凹陷部分86以外，蓋子82基本上與第八實施例中的蓋子78相同。所述凹陷部分86的作用是增加蓋子82的結構剛度。
附圖18表示本發明第十實施例的蓋子90，其中與第五～第九實施例相同的特征采用相同的標號表示。蓋子90用于紙杯94。除凹陷部分61a和61b的下邊緣分別設有與之連續的凹槽92a和92b以外，蓋子90基本上相同于第九實施例中的蓋子86。所述凹槽92a和92b的作用是接收和配合紙杯94下側的圓周邊緣96。圖中表示的蓋子90與尺寸較小的杯子相配合。
按照本發明的第五～第十實施例的蓋子的主要優點是在相應尺寸的容器下方提供牢固夾持配合結構，因此當蓋子被固定到最初的容器上時，可以和第二個堆垛的容器以牢固的方式接觸配合，從而提供容易攜帶的多個堆垛容器。
雖然通過特定的實施例描述了本發明，本領域的普通技術人員可以得知本發明還包括許多其他方式。特別是，前面的五個實施例中的熱變色性質可以和第六～第十實施例中的堆垛特征相結合，反之亦然。
權利要求
1.一種用于一次性飲料容器的蓋子，所述蓋子包括至少一個具有熱變色性質的區域，所述熱變色性質是隨著和容器的內裝物相互之間的熱轉移，在達到預定的非大氣溫度時，具有熱變色性質的區域改變顏色。
2.按照權利要求1所述的蓋子，其特征是所述區域基本上是蓋子的所有部分。
3.按照權利要求1所述的蓋子，其特征是蓋子包括裙部，所述裙部基本上適合于和容器的開口端密封接合，而且所述區域是該裙部。
4.按照權利要求1、2或3所述的蓋子，其特征是當內裝物的溫度達到預定的非大氣溫度時，所述區域的顏色從第一種顏色轉變為第二種顏色，與第一種顏色相比，第二種顏色屬于比較明亮或暖色調。
5.按照權利要求1、2或3所述的蓋子，其特征是當內裝物的溫度上升到預定的被加熱的非大氣溫度時，所述區域的顏色改變成為明亮的紅色。
6.按照權利要求5所述的蓋子，其特征是當內裝物的溫度低于預定的被加熱的非大氣溫度時，所述區域的顏色為紫色。
7.按照權利要求6所述的蓋子，其特征是預定的被加熱的非大氣溫度是45℃左右。
8.按照權利要求1、2或3所述的蓋子，其特征是當內裝物的溫度到達預定的冷卻的非大氣溫度時，所述區域的顏色轉變成為藍色。
9.按照權利要求9所述的蓋子，其特征是當內裝物的溫度高于預定的被冷卻的非大氣溫度時，所述區域的顏色是紫色。
10.按照權利要求6所述的蓋子，其特征是預定的冷卻非大氣溫度大約為5℃。
11.按照上述權利要求之一所述的蓋子，其特征是蓋子由塑料材料制成，其中所述的區域中孕育或混合了具有熱變色性質的材料。
12.按照權利要求11所述的蓋子，其特征是具有熱變色性質的材料是熱變色顏料、樹脂或類似物。
13.按照權利要求12所述的蓋子，其特征是具有熱變色性質的材料是商標名為CHROMICOLOR的產品。
14.按照上述權利要求之一所述的蓋子，其特征是當內裝物的溫度達到預定的非大氣溫度時，所述區域形成不同于蓋子的其余部分的文字、符號或圖案。
15.按照上述權利要求之一所述的蓋子，其特征是當溫度高于大氣溫度，或者在溫度低于大氣溫度的情況下，上升到高于預定的非大氣溫度時，隨著所述區域的溫度下降到預定的非大氣溫度，所述區域的顏色能夠返回到其原始的顏色。
16.按照上述權利要求之一所述的蓋子，其特征是所述蓋子包括至少兩個區域，所述區域具有不同的熱變色性質，隨著和容器中內裝物之間的相互熱轉移，各區域根據達到的不同非大氣溫度，可以轉變成為不同的顏色。
17.按照上述權利要求之一所述的蓋子，其特征是蓋子由雙組分共同擠壓的外層和內層材料構成，僅僅外層材料中設有具有熱變色性質的所述區域。
18.一種用于一次性飲料容器的蓋子，該容器具有由外側壁或壁形成的開口端和封閉端，蓋子包括至少一個凹陷部分，所述凹陷部分具有內側壁或壁，所述凹陷部分的所述內側壁基本上相應于容器的外側壁的尺寸和形狀，其中蓋子的內側壁適合于基本上在整個表面區域和另一個類似容器的外側壁牢固地摩擦接觸配合。
19.按照權利要求18所述的蓋子，其特征是蓋子的內側壁在所述的另一個類似容器高度的大約5-15％上與其外側壁接合。
20.按照權利要求19所述的蓋子，其特征是蓋子的內側壁在所述的另一個類似容器高度的大約10％范圍內與所述另一個類似容器的外側壁接合。
21.按照權利要求18所述的蓋子，其特征是蓋子的內側壁在所述的另一個類似容器高度的大約5-15毫米范圍內與所述另一個類似容器的外側壁接合。
22.按照權利要求21所述的蓋子，其特征是蓋子的內側壁在所述的另一個類似容器高度的大約10毫米范圍內與所述另一個類似容器的外側壁接合。
23.按照權利要求18所述的蓋子，其特征是蓋子包括兩個凹陷部分，各凹陷部分具有內側壁，其中一個凹陷部分適合于和另一個類似容器的封閉端摩擦接觸配合，另一個凹陷部分適合于和上述類似容器相比尺寸較大或較小的另一個容器的封閉端摩擦接觸配合。
24.按照權利要求19所述的蓋子，其特征是與容器開口端相鄰的凹限部分的尺寸小于遠離容器開口端的凹陷部分的尺寸。
25.按照權利要求23所述的蓋子，其特征是蓋子中各凹陷部分的內側壁在所述的另一個類似容器高度的大約2.5-7.5％范圍內與所述另一個類似容器的外側壁接合。
26.按照權利要求25所述的蓋子，其特征是蓋子中各凹陷部分的內側壁在所述的另一個類似容器高度的大約5％范圍內與所述另一個類似容器的外側壁接合。
27.照權利要求23所述的蓋子，其特征是蓋子中各凹陷部分的內側壁在所述的另一個類似容器高度的大約2.5-7.5毫米范圍內與所述另一個類似容器的外側壁接合。
28.按照權利要求27所述的蓋子，其特征是蓋子中各凹陷部分的內側壁在所述的另一個類似容器高度的大約5毫米范圍內與所述另一個類似容器的外側壁接合。
29.按照權利要求18～28之一所述的蓋子，其特征是凹陷部分基本上呈圓柱形狀。
30.按照權利要求18～29之一所述的蓋子，其特征是凹陷部分呈稍微向外傾斜的圓錐形。
31.按照權利要求18～30之一所述的蓋子，其特征是各凹陷部分包括和側壁的一端相鄰的平表面，在使用中，所述平表面和另一個類似容器的封閉端的下側對接。
全文摘要
本發明公開了一種用于一次性飲料容器(32)的蓋子(30)，其至少包括具有熱變色性質的區域，隨著和容器(32)中的內裝物(40)相互之間的熱轉移，所述具有熱變色性質的區域適合于在溫度達到預定的非大氣溫度條件時改變顏色。本發明還公開了一種蓋子(60)，其包括至少一個凹陷部分(62)，所述凹陷部分(62)包括內側壁或壁(64)，所述內側壁(64)的尺寸和形狀基本上相應于容器(68)的外側壁(66)。蓋子的內側壁(64)適合于基本上和另一個類似容器(68)的外側壁(66)的整個表面區域牢固摩擦接觸配合。
文檔編號B65D51/24GK1491172SQ02804837
公開日2004年4月21日 申請日期2002年1月11日 優先權日2001年1月12日
發明者喬治·L·貝斯, 馬塞爾·米勒, 米勒, 喬治 L 貝斯 申請人:諾什麥爾股份有限公司