热和/或蒸汽启动阀及其方法

专利名称：热和/或蒸汽启动阀及其方法
技术领域：
本发明涉及阀。更具体地，本发明涉及粘附在容器上的阀，其提供气密和/或防水密封，同时允许由容器内部选择性释放压力和/或气体或蒸汽。
背景技术：
本发明主题涉及热或蒸汽启动阀领域，其特别与烹饪容器如袋、容器、硬纸盒或用 于食物或其它可消耗成分的其它类似包装有关。适于实践本发明主题的实施方式的这种烹饪袋或其它类似包装通常用于微波炉、常规烤箱和/或其它类似的炉子。因此，有选择地设计本发明主题的实施方式用于这种应用。但是，应当理解，本发明主题的方面也同样适于其它类型的应用。通常，在厨房和在别处的许多家庭烹饪和/或其它烹饪希望便利。因此，已经开发了具有保存食物或其它成分的能力的烹饪袋和其它包装，其可被直接放在炉子或微波中，使容器或包装内的食物或内容物直接在袋子或其它包装中烹饪或以其它方式加热。经常地，这些袋子或包装被设计和/或能够直接由冷冻室或冷藏室进入炉子以使其中的食物由原始冷冻或冷藏状态烹饪，避免使用者在烹饪前解冻该食物。从而消除了烹饪时使用者转移食物至多个容器的需要。同样，在其中食物或成分可能已经被制备的加热或升温应用中，单独包装可用作随后处理(即，再升温)包装内容物的容器。在食物应用的可选方案中，可经历简单加热步骤的其它可消耗应用包括消毒毛巾或器皿以及卫生产品或其它消费者便利产品。另外，烹饪袋和/或其它类似包装的使用可减少或消除清理过程，因为罐、平底锅和/或其它烹饪用具不与食物接触。可完全不使用罐、平底锅和/或其它烹饪用具。无论如何，如可理解的，这种性质的烹饪袋和/或包装对于厨师或其它使用者是相当方便的。但是，常规烹饪袋和/或其它类似这种包装的使用可能存在某些问题。一个这种问题是如何处理在烹饪过程期间袋子或包装内可产生的蒸汽和/或其它类似气体。尽管可期望一些蒸汽的出现，但是在烹饪过程的一些具体点，一般也优选使蒸汽由袋子或包装内排出。过多蒸汽的积聚可在袋子或其它包装内部产生过高压力，并导致其它方式密封或封闭的袋子或包装不受控制的破裂。而且，袋内过多蒸汽积聚可使食物在较短时间内烹饪好，使使用者难于估计烹饪食物产品的时间量或甚至完全过度烹饪食物。另外，为了获得袋子或包装内所包含食物的期望烹饪结果，可期望在烹饪过程中的一些点使食物暴露至更干燥的(较少潮湿的)烹饪环境。因此，在烹饪或加热过程中，在一些预定点或阈值，从含有食物或成分的袋子或包装内部释放蒸汽可以是有利的。解决前述问题的一个选择是当确信需要时，厨师手动打开、开封或以其它方式给袋子或包装开口，以释放可在包装内部中产生的蒸汽和/或其它类似气体。当然，这要求厨师必须监控烹饪过程以确定是否和/或什么时候给袋子或包装开口。而且，对于手动给袋子或包装开口，使用者通常将不得不从炉中移出袋子或包装或以其它方式中断烹饪过程。另外，在手动操作中，厨师或其他使用者面临被排出的热蒸汽烧伤的潜在风险。可通过在烹饪或加热过程中的期望时间自动从袋子或包装排放蒸汽或其它类似积聚气体的装置，进一步提高使用烹饪袋或加热袋或其它类似包装的便利。因此，对于解决以上提及问题的食物烹饪袋和/或其它类似包装，在市场上目前需要新的、改进的、经济的和简单使用的自动排放装置。应当理解本发明的方面也同样适于其它类似应用。发明概述 以下所述的本发明实施方式并非意欲为穷举的或将本发明限定为在下列详细描述中公开的精确形式。而是，选择和描述实施方式以使本领域技术人员可以领会和理解本发明的原理和实践。根据一个实施方式，热启动阀粘附或以其它方式被提供在含有需要热处理、烹饪或其它热加工的食物或成分的包装上。根据另一个实施方式，提供了包括热启动阀的食物或成分烹饪或加热包装。根据仍另一个实施方式，公开了一种阀，其可操作响应热、蒸汽和/或压力由闭合状态自动转换为打开状态。适当地，该阀包括盖，其中具有至少一个开口 ；至少一个粘合剂层，用于将盖的周边密封至其上放置该阀的食物烹饪包装的壁上；和可变形元件，其响应暴露于热而收缩。当阀处于它的闭合状态时，可变形元件具有由粘合剂密封的周边。可变形元件的收缩拉动可变形元件的周边离开由粘合剂密封的位置，从而破坏可变形元件至少部分周边周围的密封并且将阀由它的闭合状态转换为它的打开状态。根据目前所述发明的另一示例性实施方式，提供了一种阀，并且其包括具有顶面和底面及周边的可变形元件。可变形元件具有大约10%和大约80%之间、并且更优选地大约65%的收缩范围。在可变形元件顶面上周边周围应用第一模式粘合剂。提供了具有开口、顶面和底面及周边的盖层。在盖层底面上周边周围应用第二模式粘合剂。盖层周边在可变形元件周边之外延伸，使可变形元件陷于盖层和包装壁之间。可变形元件不能移动越过盖层周边。第一模式粘合剂至少临时使可变形元件粘附至盖层并且将第一模式粘合剂放置于第二模式粘合剂的内部。在目前所述发明的进一步示例性实施方式中，描述了一种包装，其包括具有含有至少一个开口的壁、具有顶面和底面及周边的热可变形元件的包装。在可变形元件顶面上周边周围应用第一模式临时性粘合剂。提供了盖层，其具有开口、顶面和底面及周边。在第二层盖层底面上的盖层周边周围应用第二模式永久性粘合剂，以在至少一个开口上方将盖层粘附在包装壁上。第一模式粘合剂至少临时将可变形元件粘附在盖层上。将第一模式粘合剂放置于第二模式粘合剂的内部。在目前所述发明的仍进一步示例性实施方式中，将阀粘附在包装上。该包装具有内部空间及围绕该内部空间的壁，该壁具有至少一个开口。在壁中的至少一个开口上应用渗透性材料层。提供了可变形元件，其具有顶面和底面以及周边。可变形材料由第一状态改变为第二状态。在可变形元件上底面周边周围应用脆弱模式粘合剂，并且该模式粘合剂将可变形元件粘附在壁上。当可变形元件由第一位置变化为第二位置时，脆弱模式粘合剂与包装壁分离。目前所述发明的仍进一步示例性实施方式中，描述了中间包装组件，其包括具有第一面和第二面的片材。将多个阀组件沿着片材在第一和第二面的一个上放置，每个阀组件具有包括顶面和底面并且具有周边的可变形元件。在可变形元件顶面上周边周围应用第一模式粘合剂，盖层具有开口、顶面和底面及周边。在盖层底面上周边周围应用第二模式粘合剂。盖层的周边在可变形元件周边之外延伸。第一模式粘合剂至少临时将可变形元件粘附至盖层上。将第一模式粘合剂放置于第二模式粘合剂的内部，并且第二模式粘合剂临时保持每个阀组件至片材。目前所述发明的仍进一步示例性实施方式中，描述了生产可操作响应热以由闭合状态自动转换为打开状态的阀的方法。该方法最初步骤包括提供盖将形成于其中的膜的第一片材，盖具有围绕限定该盖的第一区域的第一周边。接下来，提供可变形元件将形成于其中的热收缩膜的第二片材，可变形元件具有围绕限定可变形元件的第二区域的第二周边。然后至少一个开口在第一区域内的膜的第一片材内形成，并且将第一粘合剂应用至膜的第一片材的第一侧，以使第一粘合剂包围至少一个开口，并且存在于第一周边内第一位置处，所述第一位置邻近可变形元件形成后第二周边将存在的位置。 继续目前所述实施方式的讨论，将膜的第二片材层压至膜的第一片材的第一侧，并且通过将可变形元件在第二周边处与膜的第二片材的剩余基体分离，由膜的第二片材形成可变形元件。接下来，膜的第二片材的基体由膜的第一片材的第一侧移除，并且在第二位置处将第二粘合剂应用至第一片材的第一侧，所述第二位置邻近盖形成后第一周边将存在的位置。将材料的第三片材层压至膜的第一片材的第一侧并且最终，通过将盖在第一周边处与膜的第一片材的剩余基体分离，由膜的第一片材形成盖。在阅读并理解本说明书之后，本文公开的发明主题的许多优势和益处对于本领域技术人员将是显而易见的。附图简述本文公开的发明主题可在各种组件和组件布置中以及在各种步骤和步骤安排中具体化。附图仅是用于图解优选实施方式的目的，并不意欲解释为限制。进一步地，应当理解可不按比例制图。图I是显示根据本发明主题方面的装有示例性阀的食物烹饪包装的侧面横截面图的图不;图2是显示根据本发明主题方面的另一示例性阀的侧面横截面的图示；图3是显示处于打开状态中的图I的阀的侧面横截面图的图示；图4是显示处于打开状态中的图2的阀的侧面横截面图的图示；图5是显示图I的阀的俯视图的图示，下面的层和/或元件位置由点/虚线轮廓限定；图6是显示图2的阀的俯视图的图示，下面的层和/或元件位置由点/虚线轮廓限定；图7是显示根据本发明主题方面的另一示例性阀的分开的(blown apart)侧面横截面图的图示；图8是图解生产如图I和3中描述的那些阀的示例性方法的流程图9是片材的示意图，其显示沿着片材放置的许多中间阀组件；

图10是方法示意，其显示图9的阀组件的中间片材被转移至包装材料的片材；及图11是显示包括挡板层的本发明的阀的侧面横截面图的图示。实施方式详述为了清楚和简练，本说明书将涉及本领域公知的结构和/或功能元件、相关标准和/或方案及其它组件，关于它们的构造或操作不作进一步详细解释，除非已经根据和/或适应本文提出的优选实施方式(一个或多个)进行了改进或改变。现在参照图1，其显示热、压力和/或蒸汽启动阀10，其适于提供食物烹饪袋或其它类似包装20的自动排放，在所述食物烹饪袋或其它类似包装20上布置或以其它方式提供阀10。阀10保持气密密封/水密封。如图解的，例如通过如本文随后将描述的一种或 多种适合的粘合剂，将阀10固定在包装20的壁22上。在一个适当的实施方式中，包装20通常密封(例如，不透气地)或以其它方式封闭其中包含的食品24或其它组分。实际上，包装壁22能够经受住如常规冷冻室内经历的那些温度至一般根据常规烹饪方法(例如微波、炉子、烘箱等)经历的那些温度的温度极限和/或变换，而不过早地破裂或其它方式破坏。例如，包装壁22可由任何适合的聚合膜或其它材料制作，其包括但不限于聚酯、聚丙烯、定向聚丙烯、双向定向聚丙烯、尼龙、聚乙烯等。该壁22可以是柔性包装材料，允许阀10应用至包装壁的外表面。在另一实施方式中，包装材料是刚性的或基本上刚性的。适当地，包装材料的外表面或壁22尽可能易于接受(例如，具有高表面能)以维持阀10粘附至包装20。在本发明的一个实施方式中，当经受在它的预期使用或应用中——如制造和贮藏条件——经历的温度时，包装材料耐变形。另外，对于其中包装20意欲包含食物或其它消费品或组分的食物烹饪和/或其它应用，适当地支持包装材料与包含在包装内的食物或组分直接接触。在给定阈值以下的温度和/或压力下，阀10是关闭的，即，提供气密密封/水密密封以阻挡物质(例如，气体、污染物或液体)通过阀10并进入包装内部。在一个实施方式中，当阀10暴露于高温(例如，近似大约100° F至大约400° F或大约37°C至大约204°C范围的温度)，阀10自动打开以从包装20的内部26至外界环境28提供排放口，例如，从而使蒸汽和/或其它气体通过阀10从包装20的内部排出。当然，应当理解，适当设定阀10由闭合状态至打开状态转换的温度阈值以与食物24和/或包装20经历的烹饪过程中选择的点一致。另外，高于其打开本发明阀10的阈值温度可取决于包含在包装20内部的制品24。例如不同的食物或组分制品24需要不同的烹饪或加热温度以彻底烹饪该食物制品，并且不同的食物制品需要不同的烹饪过程，这又要求打开阀需要的不同阈值温度。同样地，包装20的制品24的水分含量也可对阀元件10的打开或变形有影响。在一个示例性实施方式中，该阀10包括任选盖12和可变形元件14，其响应经历超过预定阈值的温度升高而变形。盖层12具有在可变形元件14周边之外延伸的周边。适当地，将阀10布置在包装20的壁22上以覆盖一个或多个开口 22a如洞、孔、狭缝或形成或其它方式存在于包装壁22内的其它开口 22a。尽管图I显示了布置在壁22的外表面22b上的阀10，实际上，可选地，阀10可被布置在壁22的内表面22c上。在任一情况中，如图I中显示的，盖12适当地是聚合膜，其同样提供有形成或其它方式存在于其中的开口 22a如一个或多个洞、孔或狭缝。任选地，可制作盖12的适合的聚合膜和/或其它材料包括但不限于，例如聚酯、聚丙烯、定向聚丙烯、双向定向聚丙烯、尼龙、聚乙烯等。在本发明的可选实施方式中，盖层12也可包括挡板层(对于图11进行描述)。盖12能够经受常规烹饪设备中所经历的极限温度和/或从常规冷冻室内一般经历的那些温度至根据常规烹饪方法通常经历的那些温度范围的变换，而没有明显变形、熔化或其它破坏。另外，盖12适当地足够耐用以经受包装、运送及其它处理，直到最终用途的地点，以避免包装内容物的污染。如图I显示的，盖具有在可变形元件14周边之外延伸的外围，并被粘合和/或其它方式固定至壁22，从而将阀10连接至包装20。因此，由于盖层12粘合至壁22，可变形元件14被陷入包装壁22和盖层底面之间，使可变形元件14处于固定状态。值得注意的是，盖层和可变形元件的周边可以是持平的或大体上彼此并置、彼此偏移或倾斜或用于具体包装或最终用途可能需要的任何其它适合布置。适当地，将盖12粘合和/或以其它方式固定至壁22，在盖12和壁22之间形成基本气密/或液密的屏障(例如，气密密封)。在图解的 实施方式中，盖12通过在盖12外围周围延伸的粘合剂层30粘合和/或以其它方式固定至壁22上。壁22内形成的开口 22a和盖层12内的开口(一个或多个)位于由粘合剂层30形成的周边内部。在另一实施方式中，粘合剂可应用至盖层12的第一末端和第二末端。粘合剂也可以是环氧再粘合剂(re-adhesive)的形式，其是可用于将阀连接至各种材料的通用粘合剂。在本发明的一个实施方式中，本发明的粘合剂层30可在附着在包装之前覆盖有剥离衬垫。在可选的实施方式中，可将盖12焊接至壁22，例如，通过加热或声波焊。可使用适于制造盖12和/或壁22的材料的适合粘合剂和/或已知方法以其它方式将盖12固定至壁22。例如，可通过超声波焊将盖12连接至壁以使周边可保持附着，并且盖12如本文将讨论的在开口周围向后变形。可选地，可通过超声波焊和粘合剂的结合密封盖12以进一步控制意图脱离周边的区域。粘合剂层或粘合30能够经受住至少如引发阀10打开(材料变形)的阈值温度一样高的温度，而不破坏盖12和壁22之间的粘合。因此，用于层30的粘合剂也能够当经受包括低至如常规冷冻室内通常经历的那些温度和高至如常规烹饪过程中通常经历的那些温度的温度范围时，保持盖12和壁22粘合在一起。任选配制和/或选择用于层30的粘合齐U，以使尽管该包装20经历一般由冷冻室直接至烘箱的烹饪过程中经历的处理和/或温度转换，阀10将保持连接至包装20 (即，在盖12和壁22粘合在一起的位置处形成基本上气密和/或液密的屏障)。任选地，用于层30的粘合剂在高温下保持粘合至包装材料并保证间接的食物接触。用于层30的粘合剂应用任选包括但不限于转贴胶带(transfer tape)和在线涂布。在一个实施方式中，层30是粘合剂的永久层。其它适合于层30的粘合剂包括但不限于UV(紫外)可固化丙烯酸树脂、溶剂基丙烯酸粘合剂等。阀10打开阈值温度任选地在大约100° F至大约400 ° F(大约37 °C至大约204°C )的范围内，但值得注意的是，在本发明的其它实施方式中，阈值温度可高于400。F (大约204°C)或低于100° F (大约37°C)。适当地，临时性粘合剂层32 (例如，PSA或其它)也可用于在可变形元件14的外围周围产生充分的气密和/或液密粘合和/或密封。可变形元件14具有顶面和底面。在一个实施方式中，在可变形元件14顶面上周边周围应用临时性粘合剂层32。在本发明的进一步实施方式中，应用临时性粘合剂层32至可变形元件14的第一和第二末端，与可变形元件14的顶面或底面周边相对。如图I显示的，临时性粘合剂层32在可变形元件14的外围和盖12之间形成充分的气密和/或液密粘合和/或密封以使盖12内形成的洞、孔、狭缝或其它类似开口 12a位于由临时性粘合剂层32形成的周边内部。可选地，临时性粘合剂层32在可变形元件14的外围和包装20的壁22之间形成充分气密和/或液密的粘合和/或密封(例如，气密密封)。壁22和盖层12内的开口位于由临时性粘合剂层32形成的周边内部。将层30放置在层32的内部。在任一情况中，只要粘合剂层32 (或其它粘合)保持完整和/或以其它方式继续将可变形元件14的外围粘合和/或密封至其各自相对应元件(即盖12或壁22)，因为通过开口 12a和22a的包装20的内部和外部之间的气体和/或液体连通或流动被阻塞或隔绝，阀10仍然保持关闭。任选地，通过柔性印刷滚筒(flexographic cylinder)、筛网印刷、图案涂布(pattern coated)或其它在厚度上沉积大约5GSM至大约100GSM (克每平方米)粘合剂涂层重量的方法施加用于层32的粘合剂。对于食物烹饪和/或其它可消耗内容物应用，适当 地保证临时性粘合剂用于间接食物接触并且在需要的某些情况中，保证粘合剂用于直接食物接触。无论如何，临时性粘合剂的粘合适当地提供足够的粘合以维持在加工过程中可变形元件14粘合至盖12直至暴露于高温——在该点上，由拉动产生的力或张力和由可变形元件14的扭曲引起的收缩具有足够的力量克服临时性粘合剂的粘合，使可变形元件14与粘合剂分离。例如，适于层32的粘合剂包括但不限于水基乳状液、UV可固化粘合剂、溶剂基粘结剂(cohesives)等。尽管图I图解了其中可变形元件14—例如通过热可变形的一被布置在壁22和盖12之间(即配置阀10以使可变形元件14布置在盖12最接近壁22的侧面上)的一个实施方式，在另一可选的实施方式(图2中图解的)中，任选地配置阀10以使可变形元件14布置在盖12远离壁22的侧面上。如显示的，在图2中图解的可选实施方式中，临时性粘合剂层32在可变形元件14的外围和盖12之间形成充分气密和/或液密的粘合和/或密封以使盖12内形成的洞、孔、狭缝或其它类似开口 12a位于由临时性粘合剂层32形成的周边内部。在进一步的示例性实施方式中，可变形元件14由响应热和/或高温缩小的可收缩膜制作。适当地，收缩膜是单轴的、双轴的或其它方式定位以使其响应热和/或高温沿着一个、两个或多个方向收缩，从而打开阀10以使蒸汽和/或其它气体和/或液体能够由包装20流动通过阀10。例如，可任选地制作可变形元件14的适合收缩膜和/或其它类似材料，其包括但不限于聚酯、聚丙烯、聚乙烯和/或其它类似收缩膜材料。任选地，制作可变形元件14的收缩膜具备大于大约30%的收缩百分比。在操作中，当例如根据常规烹饪过程加热包装22和/或附着阀10或如可在微波烹饪中遇到的经历引起包装内物质温度升高的能量时，可变形元件14以它通常的方式对热或高温适当反应。元件14根据它的预定收缩响应试图收缩或缩小以使元件14的外围从临时性粘合剂层32或粘合区域拉开。因此，当在烹饪过程中达到期望的点(即温度和/或时间)时，可变形元件14的收缩响应克服临时性粘合剂层32的粘合强度，从而容易破坏元件14的外围和/或同样缩回离开它先前粘合的位置。破坏或打破元件14外围和它的相对应元件(即盖12或壁22)之间至少部分另外充分气密和/或液密的粘合或密封。因此，有效地打开阀10，即通过开口 12a和22a在包装20的内部和外部之间的气体和/或液体连通或流动不再被阻塞或隔绝。参见，例如，图3和4(其分别相应于图I和2中图解的实施方式)显示了阀10处于它的打开状态。适当地，选择用于可变形元件14和临时性粘合剂层32的材料，以使达到例如在烹饪过程中期望目标温度时，元件14的收缩响应和/或临时性粘合剂的粘合强度协作以自动打开阀10，以使由收缩产生的张力或力引起密封破坏或与粘合区域分离。特别地，例如，适当选择用于临时性粘合剂层32的粘合剂以任选具有当接近或达到引起收缩膜变形并在粘合处施加力的目标温度时变弱或消失的粘合强度，并且例如选择用于元件14的材料以在或接近目标温度下具有收缩响应，其在或接近目标温度下提供充分的收缩力以克服临时性粘合剂的粘合强度。不同类型的收缩膜和各自不同的性能使得其具有不同的目标温度，并且因此由使用者依据具体最终用途应用选择性能标准。本发明考虑使用者可基于破坏粘合剂层32和可变形元件14之间的粘合需要的温度选择本发明的阀。例如，本发明的一种阀可具有在200° F破坏粘合剂层32和可变形元件14之间粘合的目标温度，而本发明的另一种阀可具 有400° F的目标温度。在本发明的一个实施方式中，可在可变形元件底面周边周围应用粘合剂层32。由于使盖层12粘合至壁22的层30，可变形元件14保持固定于盖层12周边之外。在另一实施方式中，有两个单独的临时性粘合剂层32，其中在可变形元件底面周边周围及在可变形元件顶面周边周围应用一个层。值得注意的是，本发明的层30和32的粘合剂可以被溢流式涂布(flood coated)。相反地，也选择用于临时性粘合剂层32的材料以使可变形元件14的收缩响应和/或粘合剂的粘合强度在充分低于阈值打开温度的温度下使阀10保持关闭。也就是说，在充分低于阈值温度的温度下，用于层32的可变形元件14的收缩响应和/或临时性粘合剂的粘合强度使在给定温度下由可变形元件14施加的任意收缩力不足以克服或破坏由临时性粘合剂层32提供的粘合。在一个实施方式中，当阀正在打开时，盖层12由包装壁22的表面的平面“冒(bubble) ”出或升起。在另一实施方式中，盖层22的一个末端或一部分与包装壁脱离。即使本发明主要致力于响应热而变形的元件14，值得注意的是，可变形元件14可响应于其它因素如包装内部的压力降低而变形和收缩。在一个实施方式中，如果没有提供盖层12，透气材料层可置于包装壁22内的开口22a上以防止包装内部的组分逸出及包装外部不期望的组分进入包装内部，即某些微生物要素(microbial elements)、虫子等。可在可变形元件14下面提供渗透材料。如图2和4中图解的，永久性粘合剂(例如，PSA或其它)的任选层34也可用于粘合、固定或以其它方式保持可变形元件14至盖12。用于层30的相同粘合剂可用于层34或可使用不同粘合剂。在操作中，当由粘合剂层32提供的粘合或密封被破坏(例如，如上所述)时，层34保持可变形元件14附着至盖12。例如，粘合剂层34也保持可变形元件14相对于盖12居中或以其它方式固定，以促进可变形元件14缩小时由层32提供的粘合更均匀和/或一致的破坏。但是，可选地，可从图2和4中图解的实施方式中省略层34，例如，以防不期望地已经达到目标温度后可变形元件14仍然附着。因此，在该后一个可选实施方式中，当由临时性粘合剂层32提供的粘合破坏时，任选地允许可变形元件14至少部分地由盖12脱离。在可变形元件14“冒出”的情况中，可变形元件14可保持在周边周围附着至包装上并且可变形元件14在周边内部提供的狭缝、孔或洞周围变形以产生更宽的洞或开口以给包装内部提供排放口。适当地，如图I和3显示的，因为可变形元件14被陷入或以其它方式被包含在壁22和盖12之间，可省略与层34类似的层。但是，在另一可选方案中，可在图I和3图解的实施方式中提供与层34类似的层。例如，永久性粘合剂(如用于层30的粘合剂)可任选地居中应用至可变形元件14的任一侧或两侧，从而将可变形元件14任选地粘合、固定或以其它方式保持在盖12和/或壁22中任一或两者上。如显示的，例如，在图5和6中，阀10任选地具有盘状或大体上圆的形状。也就是说，盖12和热可变形元件14是任选地、大体上圆形的构件，其被冲切或以其它方式由它们各自膜或其它类似结构的薄片形成。但是，可选地，阀10可采用其它需要的形状，例如方形、三角形、椭圆形、矩形等。 现在参照图7，显示了阀10的另一个实施方式。在这个实施方式中，粘合剂(例如，PSA或其它)的单层36起到两个作用——即，(i)永久地将阀10粘贴至包装壁22，和
(ii)临时密封可变形元件14的外围。更具体地，粘合剂层36适当地在盖12的外围和包装壁22之间产生基本上永久的粘合和/或密封(其是充分气密和/或液密的)。再者，粘合剂层36在可变形元件14的外围和包装壁22之间也产生临时粘合和/或密封(其是充分气密和/或液密的)。当例如根据常规烹饪方法加热包装22和/或附着的阀10时，可变形元件14再一次适当地对加热或高温起反应并且开始收缩或变形。也就是说，可变形元件14试图根据它预定的收缩响应收缩或缩小以使可变形元件14的外围拉离粘合剂层36。因此，当在烹饪过程中达到期望点(即温度和/或时间)时，可变形元件14的收缩响应克服粘合剂层36的粘合强度，从而容易破坏可变形元件14的外围和/或同样缩回离开它先前的粘合位置。这样，破坏或打破在可变形元件14外围和它相对应元件(即盖12和/或壁22)之间的另外充分气密和/或液密的粘合或密封。因此，有效地打开阀10，S卩，通过开口12a和22a的包装20内部和外部之间的气体和/或液体的连通或流动不再阻塞或隔绝。适当地，在图7的实施方式中，用于层36的粘合剂具有这种特点盖12和壁22之间的粘合和/或密封在贯穿整个烹饪过程中保持完整，同时仍允许可变形元件14的收缩响应以在烹饪过程中期望点处收缩或变形，克服粘合剂层36提供的粘合。因此，在高温下用于层36的粘合剂能够维持至包装材料或壁22外表面的粘合并任选地保证间接食物接触。适当地，通过一种或多种方法应用粘合剂，例如，如转贴胶带、在线涂布等。例如，适于层36的粘合剂包括但不限于溶剂型丙烯酸树脂、UV可固化丙烯酸树脂、橡胶基粘合剂、乳状液粘合剂等。现在参照图8，出于生产目的，适当地，可每次制造一个或多个阀10并将其共同地形成或放置于可容易地移出阀10的剥离衬垫上。用于构造的膜或其它材料层任选地层压或以其它方式集合并且选择的元件(例如，如盖12和可变形元件14)可以由合适的层冲切或其它方式形成于合适的层中。在多层结构中，将粘合剂层任选地进行图案涂布或以其它方式应用至它们适合的位置。实际上，然后基于期望可由剥离衬垫移出每个阀10，并应用至包装壁22。
在一个适当的实施方式中，以连续形式——例如以卷形——在片材上生产多个阀10(例如，如图I和3显示的)。例如，提供膜的第一片材(步骤100)，其将最终成为盖12。任选地，然后在提供的片材内在将形成盖12处的周边内指定位置形成洞、孔、狭缝或其它类似开口 12a(步骤102)。适当地，采用切割、撕裂、穿孔等形成洞、孔、狭缝或其它类似开口 12a。接下来，临时性粘合剂层32被任选地进行图案涂布或以其它方式进行选择性应用(步骤104)至第一片材以保留在最终形成的阀10内的指定位置。在该点，层压膜的第二片材(例如，热收缩膜)至接受临时性粘合剂层32的第一片材表面或以其它方式使它们接触(步骤106)。然后任选地冲模或其它方式切割第二片材膜以在它们在最终阀10组件中呈现的指定位置中形成可变形元件14(步骤108)。适当地，在膜的第二片材内切割或以其它方式形成元件14后，移除围绕元件14的膜的基体或剩余物(步骤110)。接下来，使用窗式冲模(window die)或图案涂布或其它类似位置选择技术，在指定位置将永久性粘合剂形成层30应用(步骤112)至由第二片材的移除已经暴露的第一片 材表面上。当然，有选择地应用永久性粘合剂以使其仅存在于在最终阀组件10内意欲出现的那些位置内。在应用永久性粘合剂后，材料的第三片材被层压至第一片材的其同一侧上或以其它方式与第一片材的其同一侧接触(步骤114)，所述第一片材的其同一侧接受永久性粘合剂并具有先前形成的可变形元件14。适当地，该第三片材充当将具有最终形成的阀10的转贴胶带或剥离衬垫，以便基于期望有选择地从那里移除阀10并应用至包装(例如，如包装20)。任选地，面向由第一片材负载的永久性粘合剂和/或与由第一片材负载的永久性粘合剂接触的材料的第三片材表面其上具有硅氧烷或其它剥离涂层或类似物，其使最终形成的阀10容易地由材料的第三片材移除。在该点，例如，通过在指定位置处由材料的第一片材中冲模或以其它方式切割出盖12(步骤116)，形成最终阀10。任选地，在膜的第一片材内切割或以其它方式形成盖14后，移除围绕盖14的膜的基体或剩余物(步骤118)，在材料的第三片材上留下可剥离地负载的多个阀10，例如，然后其可在其自身上卷起。适当地，配置阀10以期望用于不同应用的控制或调节速度下排放气体、蒸汽和/或液体。特别地，盖12内形成的一个或多个洞、孔、狭缝或其它类似开口 12a沿着包装壁22内形成的一个或多个洞、孔、狭缝或其它类似开口盖22a任选地被设定大小、成形、安置、编号和/或其它方式布置，以获得通过阀10的期望流速。此外，设定开口直径大小以防止直径比开口大的外界环境的某些组分进入包装内部。例如，在一些烹饪或加热应用中，可能期望蒸汽、汽或热迅速离开包装20，而在其它烹饪应用中，可能期望蒸汽、汽或热缓慢离开包装。因此，任选地设定大小、成形、安置、编号和/或其它方式布置盖12内形成的一个或多个洞、孔、狭缝或其它类似开口 12a以形成控制或调节通过阀10的流速的挡板层。例如，相对更多和/或更大的开口 12a通常引起相对较快的流速，相反地，相对更少或更小的开口 12a通常引起相对较慢的流速。如图11中图解的本发明的一个实施方式中，盖层是挡板层200，其包括顶面202和底面203并具有周边。该挡板层200具有一个或多个洞、孔、狭缝或其它类似开口 201以达到应用的选择流速和/或应用阀10至包装20的选择流速。在挡板层200底面203周边周围提供粘合剂层210。在挡板层下面提供可变形元件14。在可变形元件14顶面周边周围提供粘合剂层32。粘合剂32放置在层30的内部。可选地和/或另外地，在一个实施方式中，可类似地布置在包装壁22内形成的一个或多个洞、孔、狭缝或其它类似开口 201以达到期望流速，在挡板层200下面或直接在包装壁22内的开口 22a上方提供渗透层(未显示)。在一个实施方式中，溢流式涂布或在挡板层200顶面202周边周围，在挡板层200顶面之上提供临时性粘合剂层。可在临时性粘合剂层之上应用衬垫。不具备任何开口的衬垫的存在防止组分如气体、水、虫子等流动通过挡板层200和包装壁22内的开口进入包装内部，允许使用者选择何时利用阀。可通过由挡板层200剥离剥离衬垫由使用者手动利用阀，其中连同衬垫一起除去挡板层200之上提供的临时性粘合剂层，以使气体由包装内部流出和/或由包装外部流入内部。当然，对于图7中显示的示例性实施方式的生产，可任选地略去步骤104。如果省略步骤104，任选地采用适合的装置和/或这种静电黏着(static-cling)的方法或一些其它适合的临时保持装置和/或方法以在生产过程期间保持可变形元件14在它合适的位置。但是，可选地，可仍包括步骤104(即应用临时性粘合剂)以在生产过程期间临时保持可变 形元件14在它合适的位置。在本发明的另一示例性实施方式中，图9描述了中间包装片材50，其中在片材52上提供了多个阀组件10。片材52具有第一面54和第二面56，在第一面54上提供阀组件10。优选片材52的第一面54涂布有剥离材料以使每个阀组件10临时粘合附着，然后在应用至如本文将描述的包装材料之后被去除。现在参照图10，其中产生中间包装膜片材60。可预先应用多个单独阀组件10至包装片材60上以提供产生中间包装材料的更加有效的生产方法。在这种实施方式中，首先形成单个阀组件10，如结合图9的讨论所述的，并且阀组件10作为组件的连续片材(如图10中显示的)或可选地作为可被传输至组装点的一堆阀组件被提供至包装膜60。然后单独地由片材50或成堆取下阀组件10，然后可以以规则出现的间隔应用至包装片材60。间隔的间距64大约相当于单个包装之间的间距。这种中间包装材料60的形成可在传统包装设备和热成型设备上生产，传统包装设备以卷形如垂直形式填充和密封、水平形式填充和密封接受材料。在这种如图10中提供的示例性实施方式中，展开包装材料60，并且在包装材料展开期间，洞、冲切、孔、刻痕或其它开口在打孔位置62被置于包装材料内。然后在包装片材60中的开口 63之上应用该阀10。可通过标签涂布器或其它应用机械(未显示)或通过片材转贴(transfer)方法应用阀10。一旦阀被应用，在其上具有多个阀10的包装片材60然后被缠绕回卷形直至如展开包装片材以形成为单独包装的时间。在本发明的另一个实施方式中，可变形元件14具有开口允许膜由包装壁22内的开口缩回。开口可以是狭缝、孔或洞。在一个实施方式中，可变形元件14具有开口以及在纵向上其原始尺寸的大约10%至大约80%、更优选地在纵向上大约15%至大约65%和仍更优选地大约20%的收缩或变形范围。在一个实施方式中，可变形元件暴露于大约70°C时开始收缩并且将收缩其原始尺寸的大约10%，并且在达到100°C的温度时将收缩其原始尺寸或大小的大约80%，更优选65%。可变形元件14具有可以定位的开口以使可变形元件14中的开口相对应于壁22中的开口。
应当理解，结合本文呈现的具体示例性实施方式，当引入限定的元件和/或组件时，描述了一些结构和/或功能特征。但是，考虑这些特征——为了同样或类似的益处——也可类似地被引入合适的其它元件和/或组件中。也应当理解适当地选择性采用示例性实施方式的不同方面以完成适于期望应用的其它可选实施方式，因此其它可选实施方式实现引入其中方面的各个优势。另外，应当理解，一起引入的本文描述的某些元件可在合适的环境下是单机元件或以其它方式分开。类似地，当通过一个具体元件进行时所述多个具体功能可通过单独起作用的多个不同元件实施以实现各自功能，或某些单个功能可分开并通过多个不同元件同 时起作用进行。可选地，彼此不同的本文以其它方式描述和/或显示的一些元件或组件可物理上或功能上适当地结合。
权利要求
1.一种阀,其包括 可变形元件，其具有顶面和底面，并且具有周边，所述可变形元件具有大约10%和80%之间的收缩范围； 第一模式粘合剂，其应用在所述可变形元件顶面上周边周围； 盖层，其具有开口以及顶面和底面，并且具有周边； 第二模式粘合剂，其应用在所述盖层底面上周边周围； 所述盖层的周边在所述可变形元件的周边之外延伸；并且 其中所述第一模式粘合剂将所述可变形元件至少临时粘合至所述盖层，并且所述第一模式粘合剂放置于所述第二模式粘合剂的内部。
2.根据权利要求I所述的阀，其中所述阀通过所述第二模式粘合剂粘合至含有食品的包装上。
3.根据权利要求I所述的阀，其中所述可变形元件在大约100°F和大约400° F之间的阈值温度下变形。
4.根据权利要求I所述的阀，其中所述第一模式粘合剂是临时性粘合剂。
5.根据权利要求I所述的阀，其中所述第二模式粘合剂是永久性粘合剂。
6.根据权利要求I所述的阀，其中所述第二模式粘合剂是压敏粘合剂。
7.根据权利要求I所述的阀，其中所述变形元件具有开口。
8.根据权利要求I所述的阀，其中所述可变形元件具有大约10%和80%之间的收缩范围。
9.一种包装，其包括 具有壁和所述壁中至少一个开口的包装； 热可变形元件，其具有顶面和底面以及周边； 第一模式临时性粘合剂，其应用在所述可变形元件顶面上周边周围； 盖层，其具有开口、顶面和底面以及周边； 第二模式永久性粘合剂，其应用在所述第二层盖层的底面上周边周围，以在所述至少一个开口上粘合所述盖层至包装壁；并且 其中所述第一模式粘合剂至少临时粘合所述可变形元件至所述盖层，并且所述第一模式粘合剂放置于所述第二模式粘合剂的内部。
10.根据权利要求9所述的包装，其中所述壁由聚合物膜制造。
11.根据权利要求9所述的包装，其中所述壁由聚酯、聚丙烯、定向聚丙烯、双向定向聚丙烯、尼龙或聚乙烯制造。
12.根据权利要求9所述的包装，其中所述壁是柔性的。
13.根据权利要求9所述的包装，其中所述壁是刚性的或基本上刚性的。
14.粘合至包装的阀，其包括 包装，其具有内部空间和围绕所述内部空间的壁，所述壁具有至少一个开口 ； 材料渗透层，其应用在所述壁内所述至少一个开口上； 可变形元件，其具有顶面和底面以及周边，可变形材料由第一状态变为第二状态； 脆弱模式粘合剂，其应用在所述可变形元件底面上周边周围，所述模式粘合剂粘合所述可变形元件至所述壁；并且其中当所述可变形元件由第一位置变为第二位置时，所述脆弱模式粘合剂与所述包装的所述壁分离。
15.一种中间包装组件，其包括； 片材，其具有第一面和第二面；和 多个阀组件，其沿着所述片材在所述第一面和第二面中的一个面上放置，每个所述阀组件具有； 可变形元件，其具有顶面和底面，并且具有周边； 第一模式粘合剂，其应用在所述可变形元件顶面上周边周围； 盖层，其具有开口以及顶面和底面，并且具有周边； 第二模式粘合剂，其应用在所述盖层底面上周边周围； 所述盖层的周边，其在所述可变形元件周边之外延伸；并且 所述第一模式粘合剂至少临时粘合所述可变形元件至所述盖层，并且所述第一模式粘合剂放置于所述第二模式粘合剂的内部，并且所述第二模式粘合剂临时保持每个所述阀组件至所述片材。
16.一种阀，其可操作响应热由闭合状态自动转换为打开状态，所述阀包括 盖，其中具有至少一个开口 ；至少一个粘合剂层，用于将所述盖的周边密封至其上放置所述阀的包装的壁上；以及，可变形元件，其响应暴露于热收缩，所述可变形元件具有当所述阀处于它的闭合状态时由粘合剂密封的周边，其中所述可变形元件的收缩拉动至少部分所述可变形元件的周边离开由所述粘合剂密封的位置，从而破坏所述可变形元件周围的密封，并且将所述阀由它的闭合状态转换为它的打开状态。
17.根据权利要求17所述的阀，其中所述盖是挡板层。
18.生产可操作响应热由闭合状态自动转换为打开状态的阀的方法，所述方法包括步骤 (a)提供将在其中形成盖的膜的第一片材，所述盖具有围绕限定所述盖的第一区域的第一周边； (b)提供将在其中形成可变形元件的热收缩膜的第二片材，所述可变形元件具有围绕限定所述可变形元件的第二区域的第二周边； (c)在所述第一区域内的所述膜的第一片材中形成至少一个开口； (d)应用第一粘合剂至所述膜的第一片材的第一侧以使所述第一粘合剂包围所述至少一个开口并且存在于所述第一周边内第一位置处，所述第一位置邻近所述可变形元件形成后所述第二周边将存在的位置； (e)层压所述膜的第二片材至所述膜的第一片材的所述第一侧； (f)并且通过将所述可变形元件在所述第二周边处与所述膜的第二片材的剩余基体分离，由所述膜的第二片材形成所述可变形元件； (g)由所述膜的第一片材的所述第一侧去除所述膜的第二片材的基体； (h)在第二位置处将第二粘合剂应用至所述第一片材的第一侧，所述第二位置邻近所述盖形成后所述第一周边将存在的位置； (i)层压材料的第三片材至所述膜的第一片材的第一侧；以及，( j)通过将所述盖在所述第一周边处与所述膜的第一片材的剩余基体分离，由所述膜的第一片材形成所述盖。
全文摘要
公开了阀(10)，其可操作响应热由闭合状态自动转换为打开状态。该阀(10)包括其中具有至少一个开口(12a)的盖(12)；至少一个粘合剂层(32，36)，用于将盖(12)的周边密封于其上放置该阀(10)的食物烹饪包装(20)的壁(22)上；和，响应暴露于热收缩的可变形元件(14)，可变形元件(14)具有当阀(10)处于它的闭合状态时由粘合剂密封的周边，其中可变形元件(14)的收缩拉动可变形元件(14)的周边离开粘合剂密封的位置，从而破坏可变形元件(14)周边周围的密封，并将阀(10)由它的闭合状态转换为它的打开状态。
文档编号B65D77/22GK102803094SQ201080034532
公开日2012年11月28日 申请日期2010年6月4日 优先权日2009年6月4日
发明者D·W·赛兰, R·L·森特, M·B·如新, N·格里克 申请人:艾利丹尼森公司