專利名稱：鉸接的容器的制作方法
技術領域：
本發明涉及容器，特別是在使用中可以表現為兩個狀態，即用于接收、展示或者分取容器內含物的第一狀態，以及用于封裝容器內含物的第二狀態。容器可以是一次性的或可再用的。
背景技術：
一次性容器在本領域中是公知的。一次性容器包括普通包裝、船運容器、紙箱、紙盤、蛤殼式容器、袋子等。
在本領域中對制造更有用的低成本容器已經作了許多嘗試。特別是，本領域十分關注由紙板、塑料和其它低成本材料制成的一次性容器。這些容器對接收、排列、容納、傳輸、儲存、展示和分取物品的各種組合用途是有用的。
在本領域中公知的一組這樣的容器通常稱作折疊紙箱。折疊紙箱通常由單個毛坯制成，毛坯被切割和刻痕而具有多個鉸接連接的紙板。折疊時，該紙板形成四面體形狀的容器或形成具有本領域中公知的其它形狀其中一種的容器。示例性技術包括以下美國專利1981年9月15日授予Paige的4289268；1983年3月1日授予Crayne等人的43755258，這些專利公開的內容在此引用作為參考；1984年5月15日授予Carver的4448308；1991年8月27日授予McNeill的5042715；1992年9月1日授予Warwick等人的5143210；1994年1月4日授予Chung-Piao的5275331。然而，所有本領域中的這些嘗試需要錯綜復雜的圖案、高公差切割、以及用粘結劑或其它成功的粘結方式組裝。
本領域也十分關注從單一平面制造、模塑和變形通常食品使用的容器。在該后一種方法中提供有毛坯。毛坯可在其周邊區域具有徑向凹槽。毛坯插入在嚙合模具之間并受壓。徑向凹槽用于由模具變形的材料的積累。示例性技術包括以下美國專利1962年5月8日授予Carson的3033434；1977年5月31日授予Morris等人的專利4026458，這些專利公開的內容在此引用作為參考；1986年8月19日授予Marx等人的4606496；1986年9月2日授予van Handel等人的4609140；1988年1月26日授予van Handel等人的4721500；1993年7月27日授予Baum的5230939；1993年7月5日授予Cheshire等人的5326020。然而，本領域中的這些嘗試沒有一個提供以不同于原始的構型采用在此描述的用品的方法。這些用品(如食物容器)通常為大致打開的構形，帶有斜的側壁。斜的側壁減小了食物從容器中濺出的發生率。
使用者通常享受著可以打開以接收、展示或分取物品的容器的便利性。在其它時候，使用者喜歡可以覆蓋或以其它方式封裝物品的容器。在許多場合覆蓋或封裝物品是有用的。通常，這些場合包括物品的存儲或傳輸。本領域中的普通技術人員可以想象其它用途和益處。例如，當容器用作食物容器時，如果食物將要在微波爐中烹飪(或加熱)，覆蓋或最好封裝食物能減少飛濺并控制水分損失。使用者可能希望在烹飪和食用之間的時間段內覆蓋食物以保溫。使用者還希望在傳輸食物時覆蓋食物，正如可能發生的是食物在第一狀態制備和/或供應，而在第二狀態食用。
在本領域中提供這種便利性的一個嘗試是蛤殼式容器。蛤殼式容器是容器和蓋子鉸接連接到一起的。容器和蓋子嚙合表面優選關于鉸接線是對稱的并可以具有鎖扣機構以保持蓋子/容器結合體處于關閉狀態。蛤殼式容器一般用在快餐店中用于供應漢堡包、雞塊等。然而，使用蛤殼式容器有缺點。例如，蛤殼式容器一般很小，近似于漢堡包的尺寸。如果人們希望有整盤食物，則蛤殼式容器不得不按規定尺寸制作以容納食物。這就需要食物容器和蓋子是相同尺寸使得蓋子能覆蓋食物。然而，這種安排意味著浪費的材料。通常人們不需要或希望同時覆蓋整盤食物。例如，某種食物可能后來添加進食物容器中而不需加熱。不需要食物尺寸的蓋子/容器結合體。示例性蛤殼式容器在如下美國專利中示出1998年10月18日授予Alexander的4778439；1993年4月27日授予Sorenson的5205476；和1996年11月29日授予Neary的5577989，上述專利公開的內容在此引用作為參考。
本發明提供了一種可以在兩種不同狀態使用的容器。該容器可以用在第一打開狀態用于接收、展示或分取物品，第二關閉狀態用于覆蓋或封裝物品。最終，該容器在兩個不同狀態是穩定的。
附圖的簡要說明
圖1是本發明容器的透視圖，該容器處于打開狀態。
圖2是圖1的容器處于關閉狀態的瞬時豎直剖面圖。
圖3是沿圖1線3-3截取的瞬時豎直剖面圖，示出了切割平面后的緊固件。
圖4是圖1-3的容器處于打開和關閉狀態之間的中間狀態的瞬時豎直剖面圖。
圖5-6是適用于本發明的兩個容器的對稱實施例的瞬時豎直剖面圖，取切割平面大致平行于脊鉸接線，圖5的實施例具有一個有兩種不同深度的中心區和一個可忽略徑向寬度的周邊區，圖6的實施例其中具有直立隔開物。
圖7是本發明容器的頂視平面圖，該容器處于打開的狀態并具有相對于容器的直徑偏離的脊。
圖8是圖7的容器處于關閉狀態的豎直剖面圖。
圖9是本發明容器的頂視平面圖，該容器處于打開的狀態并具有以容器的直徑為中心的公共點但是脊寬度相對于直徑偏離。
圖10是圖9的容器處于關閉狀態的豎直剖面圖。
圖11是容器的頂視平面圖，具有不同的長軸和短軸，并且關于兩個軸均是鉸接的。
圖12A和12B分別為頂視平面圖和豎直剖面圖的局部示意圖，分別示出了當容器在Z向從圖12B的水平位置偏離時的容器的過渡區和周邊區之間的同位角和瞬時角，以及當過渡區和周邊區在圖12A中匯聚和發散時的脊的鉸接線。
發明概述本發明為一種容器，該容器關于多個多平面鉸接線是鉸接的。鉸接線將容器分成內脊和外翼片。盡管不對稱容器也可以考慮，但優選每一個翼片是另一個翼片的異構體(isomere)。
在另一個實施例中，本發明為雙穩定容器。該容器在兩種狀態之間可以轉換，第一打開狀態下，該容器可以接收或分取物品；第二關閉狀態下，該容器覆蓋或封裝物品。該容器具有中心區和周圍的周邊區。當容器處于打開的狀態時，周邊區優選相對于中心區抬高。
發明的詳細說明參考圖1-3，本發明的容器10可以為較淺的容器，諸如盤子、碗、碟子、化妝箱、醫療分取盒、蛤殼式容器，或者可以為本領域中公知的任何其它構型。
容器10在第一打開狀態和第二關閉狀態之間是可鉸接的。在第一打開狀態時，本發明容器10的中心區14可以是宏觀單平面的并易于使物品放置在其中。在第二關閉狀態時，容器10具有較小的著地面積，并且覆蓋或甚至封裝物品。第一和第二狀態由容器10的結構件限定。第一和第二狀態并非隨機或偶然發生，不象例如現有技術的容器(諸如紙盤)揉皺以便處理時會發生的那樣。
本發明的容器10被認為是雙穩定的。“雙穩定的”意味著容器10可以無限的保持在第一狀態或者第二狀態。在無外界影響下，容器10不從第一狀態運動到第二狀態、從第二狀態運動到第一狀態或者從任一個狀態運動到中間狀態。在無外界影響下，容器10也不會表現為如圖4所示的其它狀態或構型。此外，容器10在處于第一狀態時具有料想不到的剛度。
詳細觀察圖1-3的容器10，容器10包括中心區14和周圍的周邊區16。中心區14和周邊區16處于兩個不同的平面中。中心區14限定了容器10的X-Y平面。容器10的Z向垂直于X-Y平面。當然，普通技術人員將認識到容器10必須含有從中心區14到周邊區16的過渡區。在正常使用中，周邊區16通常相對于中心區14升高。周邊區16以非直角結合到中心區上。
周邊區16的邊界和形狀由容器10的邊緣18限定。可以認識到容器10的周邊區16和中心區14的尺寸和相對比例將根據容器10的確切尺寸和預期用途而變化。盡管圓形容器10在圖1中說明，普通技術人員將認識到容器10的任何合適形狀和深度可以選擇用于本發明，并且本發明并不局限于此。其它合適形狀包括方形、長方形、橢圓形、各種多邊形等。
中心區14或者周邊區16不必為扁平的、平行于X-Y平面或者大致同一平面。普通技術人員將認識到例如，具有大致凹形底的碗將適用于本發明。只需要中心區14和周邊區16在Z向上間隔開。從中心區14的底表面(當容器10處于打開、大致水平位置時量取)到周邊區16的頂表面的Z向距離稱作容器10的Z向深度19。如果在容器10的不同部分有不同Z向深度19，則Z向深度19在脊鉸接線20的頂點50量取，如下文所述。可以認識到不同頂點50可以確定不同Z向深度19。圖5說明了具有雙重Z向深度19的容器。
往回參考圖3，本發明的容器10由多個(優選兩個)鉸接線20分開。優選的構型具有稱作脊鉸接線20的間隔開的第一鉸接線和第二鉸接線20。
脊鉸接線20將容器10分成兩個翼片22和位于翼片22之間的脊24。翼片22是脊24的外部(outboard)。常規的是，每個翼片22是另一個翼片的異構體。然而，可以認識到如圖5-10所示的軸對稱構型是理想的并在所要求保護的本發明范圍之內。
脊鉸接線20使翼片22關于每一個脊鉸接線20是鉸接的。優選鉸接處是可反轉的并更優選能承受多次循環，從而容器10可以打開和關閉多次。
容器10的兩個部分，即翼片22和脊24關于脊鉸接線20鉸接。當然，鉸接處在大致垂直于脊鉸接線20的方向上。
脊鉸接線20優選相互大致平行并對稱。然而，可以認識到脊鉸接線20相對彼此稍微凸起或相互稍微凹進或者為這兩種情況的結合。如果容器10選擇的是蛤殼式容器，則脊鉸接線20應該大致垂直于蛤殼式容器鉸接處。
參考圖1和2并詳細觀察脊24，脊24具有寬度26，其大致垂直于脊鉸接線20的主方向量取。如果脊鉸接線20不是直的，則脊24的寬度26直接垂直于脊鉸接線20在脊鉸接線20與周邊區16交叉的點上量取。當容器10處于圖2的關閉狀態時，脊24的寬度26沿著該垂直方向從第一脊鉸接線20的中心線到第二脊鉸接線20的中心線沿著容器10的外表面測量。
脊24的寬度26對提供容器10的雙穩定特征是重要的。優選的是，從上述的頂點50量取，脊24的寬度26近似于從中心區14到周邊區16的Z向深度19的兩倍。通過確定脊24的寬度尺寸為Z向深度19的近似兩倍，容器10可以保持在關閉的狀態，不會受到過度壓力或處于不穩定狀態。如果Z向深度19在直徑上相對的頂點50之間變化，脊寬度26將逐漸減小。
參考圖7-8，不必要的是脊24在容器10上對中或以圓形容器10的直徑D為中心。例如，脊24相對于圓形容器的直徑D偏離。這種構型是合理的并在所要求保護的本發明范圍之內。該配置允許部分覆蓋容器的內含物。該實施例在需要增加通風或內含物和大氣之間接觸的情況中是有用的。
參考圖9-10，脊24的公共點30還可在直徑D上對中，脊鉸接線20在寬度方向從該直徑非均等間隔。在該構型中，公共點30在直徑上相對，不象圖7-8的實施例中公共點30位于弦上。在圖9-10的實施例中，翼片22不是另一個翼片的異構體。相反，一個翼片22在寬度方向比另一個翼片22短。然而，可以認識到如圖10所示，當容器10鉸接到關閉狀態時，脊24不會垂直于翼片22。相反，脊24將相對于翼片22以非垂直關系設置。
參考圖1、7和9，當脊鉸接線20接近容器10的周邊區16時，脊鉸接線20可以朝向彼此匯聚。在匯聚過程中，脊鉸接線在公共點30相互交叉，公共點與容器10的周邊區16并置。公共點30優選與周邊16的最高Z向高度重合。
參考圖12A和12B，鉸接線20以預定的方位角(azithmuthal angle)32A朝向該公共點30匯聚。瞬時方位角32A作為脊鉸接線20之間的夾角測量，瞬時方位角近似等于在Z向量取的瞬時角32B的兩倍，在該處，容器10的周邊區16從容器10的中心區14抬高。
參考圖1、7、9、11和12A，脊鉸接線20可以通過本領域中公知的任何方式形成。優選的是，脊鉸接線20為強度減弱線，其降低跨過該鉸接線20的彎曲力并使容器10以預定方式折疊。脊鉸接線20可以位于容器10的拉伸側36或壓縮側38。在預期用途不涉及液體的情況下，合適的脊鉸接線20包括刻痕線以及穿孔。材料可以從容器10中切割掉或者去除來形成脊鉸接線20。然而，優選的是，材料被壓縮或致密來形成脊鉸接線20。刻痕設計和技術在本領域中是公知的。如果容器10由塑料制成，則脊鉸接線20優選是活動鉸接(living hinges)，如同本領域中眾所周知的。
本發明的脊鉸接線20被認為是多平面的。“多平面的”意味著脊鉸接線20跨越單一方向，并且在具有垂直于第一方向的矢量分量的方向上延伸至少一段可察覺到的距離。
優選的是，脊鉸接線20偏離第一方向的點與容器10的外表上的(topographical)和結構上的特征重合。如在附圖中所示，脊鉸接線20大致從脊鉸接線20與容器10的周邊區16交叉的點偏離平面。
在這些點上，可以有具有大致垂直于脊鉸接線20主方向的一個或多個連結件鉸接線40。優選具有兩個這樣的連接件鉸接線40并在直徑上關于容器10的中心相對，如圖1所示。連結件鉸接線40可以與容器10的周邊區16并置并接近其向內設置的部分。優選的是，連結件鉸接線40與其一致，并由此對著相當于脊24的寬度26的弧。
連結件鉸接線40與脊鉸接線20在兩個頂點50交叉。頂點50置于中心區14徑向最外的部分上，與中心區14的Z向高度重合。兩個頂點50和其相應的公共點30(脊鉸接線20相互交叉處)形成大致三角形的片52。無需理論證明，據信三角片52從向內凹狀態到向外凹狀態彎曲，并幫助容器10保持在第一狀態和第二狀態。然而，已經發現材料在三角形片52中存在對于所要求的本發明并不是關鍵性的，盡管缺少材料會導致泄漏。
本發明的容器10可以由剛性材料制成，特別是為三角片52可以彎曲而提供的材料，如上所述。合適的剛性材料包括泡沫、塑料和各種其它合成材料。容器10可以由纖維素制成，并且在這種情況下，可以由固態漂白亞硫酸鹽或包括回收纖維素的各類纖維層片制成。如果需要的話，可以由選擇用于容器10的材料提供附加剛度和熱絕緣性。例如，容器10可以由金屬或波紋狀板制成。
波紋狀板包括大致扁平層片和波紋狀層片。波紋狀層片不是在所有地方都結合到扁平層片上，肋與扁平層片分開而槽結合到扁平層片上。肋和槽通常是直的并平行的，但可以是正弦波形的。在剖面上，肋可以是S形、C形、Z形或本領域中公知的任何其它構型。此外，如果需要的話，第二扁平板可以結合到波紋狀介質上并相對第一扁平板設置。
容器10可以由紙漿懸浮液模塑成或者由毛坯在嚙合成形的壓模之間壓制成。兩種生產方法在本領域中是公知的。
如果需要的話，一個或多個緊固件60可以添加到容器10上以幫助容器10處于關閉的第二狀態。緊固件60在本領域中是公知的。對于在此描述的具有大致圓形形狀的實施例，在容器10上可以有兩個緊固件60。緊固件60可以設置在對著60°或更大夾角的位置。對于在此描述的實施例，在容器10處于關閉狀態時，90°夾角使得緊固件60位于公共點30和離脊24最遠的容器10邊緣18上的點之間的一半上。
合適的緊固件60包括那些具有兩個互補部分的緊固件，這兩個互補部分在周邊上間隔開并優選相對設置。在容器10的各異構體設置各一部分。合適的緊固件60包括帶扣、制動銷、壓敏粘結劑、選擇性激活粘結劑、鉤圈緊固件、接頭槽口緊固件、粘結性地緊固件和其它本領域中公知的緊固件。如果人們希望根據本發明的容器10徹底密封以進行較長期的物品儲存，則可以使用選擇性激活的粘結劑。緊固件60通常可以根據與本發明具有共同受讓人的如下美國專利制造1990年12月25日授予Mclaughlin等人的美國專利4979613；1992年5月26日授予Thomas等人的51116563；1993年7月27日授予Thomas的5230851；或1997年9月2日授予Hammilton等人的5662758，各專利公開的內容在此引用作為參考。如果需要的話，可以利用壓花和變形嚙合接頭緊固件，其中容器10的一個翼片鎖入或機械插進容器10的另一個翼片。
盡管已經描述了一次性容器10，但可以認識到耐久的和可再用的容器也在所要求的本發明范圍之內。另外，自始至終制造容器10的材料可以不必是相同的。例如，容器10的脊24可由比翼片22重的材料制造。而且，如果(例如)需要第二翼片22主要起到第一翼片22蓋子的作用，則一個翼片22可以比另一個翼片22大、重或不同形狀。另外，翼片22不必相互為異構體。如圖5-10所示的不對稱構型(當平行且垂直脊24截取時)，也在所要求的本發明的范圍之內。另外，如圖6所示，容器10可包括直立隔開物，以在容器10中形成分離的隔室。直立隔開物可與脊鉸接線20相交。
容器10可以為多種構型和幾何形狀。然而，普通技術人員將認識到對于可能的幾何形狀有實際限制。例如對于圓形食物容器，由于中心區14的半徑接近容器10的Z向深度19，故容器10處于關閉狀態時容積將受到限制。
此外，當容器10處于關閉狀態時，容器10的各翼片22的周邊區16不必與另一翼片22的周邊區16對齊。盡管示出了這些實施例，但普通技術人員將認識到如圖8所示這樣的容器10也是理想的，即在關閉狀態時容器翼片22的周邊16相互偏離。這種構型使得在容器處于關閉狀態并且其中有物品時可以通風。
參考圖11，本發明的容器10可以是橢圓形和其它非軸對稱形狀的容器10。例如，容器可以具有不等的長軸A和短軸I。在這種構型中，脊24和脊鉸接線20可以在與長軸A和短軸I重合的兩個相互垂直的方向上。當然，人們將認識到脊24和脊鉸接線20可以在容器10的長軸A和短軸I中間的方向上。
圖11的實施例具有如下優點依據選擇用于從打開狀態到關閉狀態鉸接的方向，容器10可在關閉位置具有不同的橫縱比。因此，不同形狀的內含物或物品可以容易地被容器10容納。另外，容器10塑形成具有不止一個軸，容器10關于這些軸是對稱的，這種容器可具有多個脊24。當容器10處于關閉狀態時脊24的不同取向形成不同形狀(如橢圓的情況)，這一點特別有用。例如，與兩側平行鉸接的打開的方形容器10在關閉狀態時是長方形容器10。當同樣方形容器10關于其對角線軸鉸接時，形成的容器10在處于關閉狀態時是三角形的。另外，圓形容器10可以具有數個脊24及相關的脊鉸接線20。
盡管已經示出并描述了用于容器10的各種形狀和材料，但可以認識到容器10的各種尺寸也在本發明的考慮之內。例如，容器10可以足夠小以適于小包或者口袋。這種容器10對于攜帶如藥品、美容護理工具和用作衛生和私人清潔等物品的私人物件是有用的。
另一種方案是，容器10可以按規定尺寸制作以適應扁平底盤拖車(bedtrailer)并由半卡車運輸。這種容器10可以用來運輸結構材料、機械、工具等，而在運輸過程中保持其干燥和清潔。比剛描述的那些容器尺寸小、大和在之間的容器10也在考慮之內且是合適的。
另外，部件可添加到容器10上以適應尺寸、容器10的特殊物品或內含物、其最終預期用途。例如，容器10可以具有把手(未示出)以在便攜方面或攜帶重的內含物時有所幫助。把手可以附著到翼片22、脊24或者這兩者上。另外，小腳輪可被添加到脊24上使得容器可以用作如行李箱在使用者遠離家時來運載衣物等。
另外，容器的內部可以具有部件以適應所需的最終用途。例如，容器10的內部可以具有不同的隔室以容納多種小型的不同形狀的物品或內含物。另一種方案是，翼片22的內部可以具有掛鉤或者其它附著物以保持多種小物品或內含物。這種配置在當容器10在最終目的達到后用作展示箱以展示物品時有用的。多種其它組合和變型也是合理的并在所附的權力要求范圍之內。
權利要求
1．一種容器，所述容器關于多個多平面鉸接線鉸接。
2．一種雙穩定容器，所述容器在兩種狀態是可轉換的，第一打開狀態中所述容器可以接收物品，第二關閉狀態中所述容器覆蓋所述物品，所述容器具有中心區和周圍的周邊區，當所述容器處于所述第一打開狀態時所述周邊區相對于所述中心區抬高。
3．如權利要求1所述的容器，其特征在于，所述鉸接線將所述容器分成異構的部分，所述鉸接線包括橫越所述容器并相互間隔開的第一鉸接線和第二鉸接線。
4．如權利要求1、2和3所述的容器，其特征在于，所述容器是長方形的。
5．如權利要求1、2、3和4所述的容器，其特征在于，其具有兩種多個多平面鉸接線，所述兩種多個鉸接線在方位上相互偏離。
6．如權利要求1、3和5所述的容器，其特征在于，所述多個鉸接線包括間隔開的第一鉸接線和第二鉸接線并還包括兩個連接件鉸接線，所述兩個連接件鉸接線連接間隔開的所述第一鉸接線和第二鉸接線。
7．如權利要求1、2、3、4、5和6所述的容器，其特征在于，還包括直立隔開物。
8．如權利要求7所述的容器，其特征在于，所述隔開物與所述鉸接線中的至少一個交叉。
9．如權利要求1、2、3、4、5、6、7和8所述的容器，其特征在于，所述容器在第一打開狀態和第二關閉狀態之間鉸接，所述容器還包括封閉物，當容器使用時所述封閉物保持所述容器處于所述第二關閉狀態。
10．如權利要求2所述的容器，其特征在于，所述中心區和所述周邊區由Z向深度間隔開，所述鉸接線間隔開等于所述Z向深度兩倍的距離，，所述鉸接線與所述周邊區相交，在所述鉸接線與所述周邊區相交的位置，所述間隔大致垂直于所述鉸接線測量。
全文摘要
容器(10)從第一打開狀態到第二打開狀態以及在兩種狀態之間是鉸接的。在第一打開狀態,容器(10)可以接收物品。另外,當容器處于第一打開狀態時,使用者可從容器(10)中分取或展示物品。在第二關閉狀態,容器(10)覆蓋或封裝物品。關閉狀態對于在諸如生產位置到使用或銷售位置這兩個位置之間儲存物品或者傳輸物品是有用的。容器(10)可以為盤子、碗、碟子、蛤殼式容器、船運容器、展示裝置或其它公知的構型。
文檔編號B65D1/26GK1314859SQ99810215
公開日2001年9月26日 申請日期1999年8月27日 優先權日1998年8月27日
發明者約翰·W·圖森特 申請人:寶潔公司