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。