专利名称：用产品隔离器在开启过程封住产品的细粒产品加压封装容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及细粒物质的封装。本发明还涉及在压力下将这些细粒物质封装。
本发明还涉及这种在压力下封装细粒物质的方法其中，在开始启开封装容器时，封装容器可以防止细粒物质不加控制地从封装容器中喷出来。
本发明还涉及这种封装其中，封装容器适合于用通常的罐头启开器启开。
本发明还涉及咖啡的封装，即咖啡在焙炒磨碎后不充分放气便尽可能快地将其封装。
众所周知，刚焙炒过的咖啡，特别是在焙炒和磨碎后，要放出大量的二氧化碳和其它气体。在过去，咖啡在焙炒和磨碎后，常常要搁置一段足够长的时间以使其充分放气。然后再将咖啡放入封装容器中，进行真空封装操作。真空封装过程使封装容器上部空间中的氧含量降低，这是有利的，因为氧气会使咖啡产品变质。另外，在开始启开封装容器时，一股气流冲入封装容器，引起响声，这告知消费者，封装容器中的产品是新鲜的。用于真空封装咖啡的普通封装容器是镀锡钢板作的圆筒形罐。这种罐很容易用普通的家用罐头开启器来开启。
近年来要求咖啡在焙炒和磨碎之后不充分放气便立即对其封装。在咖啡焙炒和磨成粉之后立即对其封装可以显著节省费用，因为咖啡不需要再搁置起来进行放气。另外，在启开密封的咖啡封装容器时，消费者将会闻到冲出的令人愉快的新磨的咖啡香味。和真空封装咖啡的封装容器中的香味相比，这种从增压咖啡封装容器中冲出的香味更诱人。但是在压力下封装细粒物质例如焙炒后并磨碎的咖啡所带来的问题是，在开始启开密封容器时要封住细粉物质。例如，如果在压力下封装普通的咖啡罐，当用罐头启开器开始开启时，大量咖啡便开始从罐头上的扎孔中不受控制地喷出来。这种从咖啡罐中不可控制的喷出将把周围敞开的地方弄脏。
1990年10月30日授予哈格雷夫斯(Hargraves)等的普通被转让的美国专利No.4966780中说明了一种封装容器，这种封装容器设计用于贮存细粒物质例如焙炒过和磨碎的咖啡，同时在启开封装容器时可以防止咖啡从中不加控制地喷出。哈格雷夫斯公开了一种半刚性的基本上不透气的用于装焙炒并磨碎的咖啡粉的封装容器，该封装容器具有一个可重密封的盖。在此参考文献中公开的封装容器包括一个装置，在消费者开始启开该容器时，该装置可以防止加压的咖啡从容器的排气孔抽出。在哈格雷夫斯封装容器的特别优选实施例中，该装置包括一个或者横过排气口或者横过可重密封的盖的固定的多孔过滤器部件。
但是，很多消费者习惯于使用普通的咖啡罐，和其它类型的封装容器相比，他们更喜欢这种普通的罐。另外，普通的咖啡罐与哈格雷夫斯封装容器相比，其成本显著低。因而，如上所述，当普通的咖啡罐被加压后，当用普通的罐头启开器开启时，压力将使磨碎的咖啡从罐的扎孔中喷出来。因此需要这样一种在压力下贮存细粒物质的封装容器，它很像普通的咖啡罐，可以用普通的罐头启开器开启，但开启时可以防止咖啡不加控制地从该封容器中喷出来。
因此本发明的目的是提供一种用于在压力下贮存细粒物质的封装容器，该容器在开始被启开时可以防止细粒物质不加控制地喷射出来。
本发明的另一个目的是提供一种能用普通罐头启开器启开的封装容器。
本发明的另一个目的是提供一种在消费者看来似乎是普通咖啡罐的封装容器。
本发明的另一个目的是提供这样一种贮存咖啡的封装容器，咖啡在焙炒磨碎之后在大量放气之前可以立即装入该封装容器。
通过以下的说明可以更加了解本发明上述目的和其它目的。
本发明的概述本发明提供了一种用于在压力下贮存细粒产品的封装容器。这种封装容器在启开时能够自动释放压力，同时在启开期间可以基本上防止细粒物质从封装容器中喷出。封装容器由一个容器组成，该容器具有封闭的顶部和封闭的底部，这二者通过主体部分彼此相互连接，构成一个用于在压力下贮存细粒产品的基本上气密的内腔。容器的垂直轴线从顶部延伸到底部。该容器还包括一个基本上沿着容器主体部分整个圆周向内凹的凹槽，该凹槽距顶部为预定的距离。
该封装容器还包括基本上无孔的产品隔离器，该隔离器配置在容器的内腔中，位于凹槽的上面，靠近容器的顶部。隔离器的最外圆周基本上与封装容器主体部分的最内圆周一致。隔离器将内腔分成位于隔离器下面的产品室和位于隔离器上面的无产品室。无产品室中基本上没有细粒产品。凹槽到容器顶部的距离是这样确定的它基本上能防止隔离器相对于容器的垂直轴线发生倾斜，从而可基本上防止细粒产品在启开容器之前和启开期间沿隔离器流动并进入无产品室。当容器的顶部用罐头启开器开始扎穿时情况也是如此，此时，封装容器中的气流经过沿凹槽的小孔，通过隔离器和容器主体部分之间的接触界面，最后通过扎孔逸出，同时可以基本上防止细粒产品在启开期间从封装容器中跑出。
附图的简要说明虽然上述的说明以权利要求书做结尾，该权利要求书特别指出和明确地要求了本发明的专利范围，但是可以相信，通过下面结合附图的说明，可以更好地理解本发明。
图1是本发明的封装容器前侧的立面图。
图2是沿图1的2-2线截取的横截面图，为清楚起见，略去了产品500。
图3是本发明的产品隔离器150的另一个实例的透视图。
图4是本发明产品隔离器250的又一个实例的透视图。
图5是本发明产品隔离器350的再一个实例的透视图。
图6是类似于图2的横截面图，示出本发明封装容器的一个优选实例。
图7A是产品隔离器450在其完全制成之前的平面图。
图7B是类似于图7A的图，但画出了覆盖边缘453的边缘452。
本发明的详细描述下面详细参考附图，附图中相同的编号表示同一部件，图1表示用于在压力下贮存细粒产品500例如炒咖啡粉的封装容器1的立面图。本发明的封装容器1可以取各种形状，也可以用各种材料制作。图1示出封装容器的一个优选实施例，图中，封装容器1是一个用镀锡钢板作的圆筒形罐。封装容器1也称为罐1，但这并不意味着本发明只限于这种罐。封装容器1包括一个容器2，该容器2具有封闭的顶部10、封闭的底部20和主体部分30。顶部10固定在主体30的顶端31上，底部20固定在主体30的底端32上，从而形成一个用于在压力下贮存细粒物质500的基本上不透气的内腔5。容器还包括一个向内凹的凹槽6，该凹槽6与容器2的顶部10相距预定的距离。预定距离在本文中被定义为从顶部10到凹槽6的向内凸出距离最大的点的垂直距离，其中顶部10处用机械方法或其它任何方法将其固定于主体30之前与主体30的顶端31相接触的位置。容器1的纵轴9沿顶端面10延伸到底面20。
顶部10和底部20最好配置成向内腔5凹入，这样可以将由于封装容器1内压力引起的顶部10和底部20的不利变形减至最小。如果底部膨胀太大使其向外凸出，则封装容器1将变成一种具有所谓摇摆底部的容器。即如果底部向外凸出太大，封装容器1尽管放在平的表面上也是不稳定的，容易来回摆动。如果顶部10向外凸出太多，则不能在货架等地方将多个封装容器在货架上或类似地方一个摞一个地堆垛。
参考图2可以进一步理解本发明，图2中示出沿图1的2-2线截取的横截面图，为清楚起见，图中略去了产品500。从图2中可以看到，本发明的封装容器包括产品隔离器50，配置在容器2的内腔5内。隔离器50位于凹槽6的上面，靠在凹槽6上。隔离器50的最外周边紧挨主体部分30的内周。接触界面55在隔离器50的最外周边和主体30的最内周边之间。隔离器50将封装容器1的内腔5分成位于隔离器50下面的产品室61和位于隔离器50上面的无产品室62。无产品室62在启开之前最好没有细粉产品500。隔离器50最好是无孔的，可以用各种材料制作。在一个优选实施例中，隔离器50用纸板制作。
从凹槽6到容器2顶部10的预定距离(上面已定义)使得当隔离器靠在凹槽6上时基本上可以防止隔离器50相对于容器2的垂直轴线9作摆动运动或倾斜运动。因为限制了摆动，所以可以基本上防止细粒物质500在启开封装容器之前和启开期间沿隔离器50流动和进入无产品室62。如果让细粒产品进入无产品室62，则室中的产品在启开封装容器期间便会从容器2中喷出去。如上所述，在启开期间并不希望有任何产品从容器2中喷出。然而，如果凹槽6太靠近顶部10，因而造成隔离器50很靠近顶部10，则罐头启开器会碰到隔离器50并开始切割它。这是不合适的，因为由罐头启开器切下的隔离器50的碎片最终可能会混入细粒产品，弄脏产品。另外，如果隔离器太靠近封装容器的顶部，它也妨碍罐头启开器，使启开器不能启开封装容器。
当罐头启开器开始扎破顶部10，而且开始沿顶部10的周边移动时，在封装容器中的气体便膨胀。产品室61中的气体便使隔离器50向着容器2的顶部10稍微抬起一部分。然后在产品室61中的气体流过凹槽6，经过接触界面55，最后从罐头启开器扎出的扎孔中放出。如上所述，尽管气体从封装容器中放出，但是基本上可以防止任何细粒产品经扎孔喷出封装容器，即使这种细粒产品可以随出射气流一起流动。可以确认，细粒产品基本上不能从封装容器中喷出，因为气体逸出封装容器时，逸出气体的路径是曲折的。由于隔离器50和凹槽6的位置的原因，当气体流出封装容器时，气体不能沿直线路径流动。它只能沿凹槽6穿过接触界面55沿一条非直线的路径流动。这种非直线路径使产品颗粒喷出封装容器2所需要的动量增大，所以几乎所有的细粒物质在启开封装容器2期间都不能从该容器中喷出。
为了更好地防止在启开封装容器期间细粒物质从中喷出，隔离器50的最外圆周最好与主体30的内圆周不完全一致。即接触界面55最好包括隔离器50和容器2的主体30之间的小间隙。据信，间隙有助于更好地防止经粒物质喷出，因为当逸出气体穿过界面55时其速度降低了。如果气体速度降低了很多，则逸出的细粒便没有足够的速度逸出封装容器。这是因为隔离器50的最外圆周稍小于主体30的最内圆周，在界面55上留下一个间隙。如果界面55的间隙的表面积大于由大多数罐头启开器形成的平均起始扎孔的面积，则气体必须穿过的面积由扎孔控制，而不由界面55控制。这种面积的差别使逸出气体的速度降低了，因而降低了试图随气体一起逸出的细粒的速度，制止了它们从封装容器中喷出。界面55的间隙的表面积最好大约比大多数罐头启开器形成的平均起始扎孔面积大25％到400％。
另外，如果隔离器50太大，消费者便很难从容器上取下隔离器，即使隔离器具有为便于从罐头上取下隔离器的把手或其它装置(下面说明)。即如果隔离器的直径太大，则在消费者从罐头中拨出隔离器时便会形成真空。这样一方面拨出很困难，另一方面还会导致在拨出时细粒产品溅出容器。
为防止细粒产品进入室62，相对于主体30的最内圆周的尺寸来说，隔离器的最外圆周的尺寸究竟要多大，以及从凹槽6到容器2的顶部10的预定距离究竟应是多少，这些问题取决于许多变量，包括罐的尺寸、产品的平均粒度、罐的几何形状、罐的压力、隔离器的厚度、刚性和组成以及凹槽的形状和尺寸。但是还不仅限于这些变量。最重要的是，隔离器的尺寸以及从顶部10到凹槽6的预定距离要使得隔离器50基本上不能相对于容器2的垂直轴线9摆动或倾斜，这样细粒产品在启开前和启开期间便基本上不会进入无产品室62。在运输期间封装容器可能跌落或处置不当若干次，即使在这种情况下，产品隔离器也一定基本上能够阻止所有产品进入无产品室62。
在优选实施例中隔离器包括用于从容器上取下隔离器的装置。这种用于从容器上取下隔离器的装置的例子示于图3。该图示出本发明隔离器150的透视图。隔离器150包括固定在侧面151上的把手153，该侧面151与无产品室相接触。在启开封装容器时，消费者抓住把手153往外拉即可将隔离器150从容器中取出来。把手153可以用现有技术中已知的各种材料制作，包括用纸和塑料，把手153可以用先有技术中已知的各种方法固定在隔离器上。另外，如果隔离器是用一层或多层结合在一起的材料制作的，则可切去一部分顶层并将其折叠起来形成把手。
用于从容器上取下隔离器的装置的另一个例子如图4所示，这是本发明的隔离器250的透视图。隔离器250的起始形状一般是椭圆形，但具有拆叠线251和252，这两条折叠线使隔离器250的把手部分253折叠在隔离器上，形成圆形的形状。要取下隔离器消费者只需抓住把手253下面往上拉，这样便可以将隔离器从容器中取出来。用于将隔离器取出容器的装置的另一个例子示于图5，该例子在设计思想上类似于图4所示实施例。本发明的隔离器350的透视图如图5所示。隔离器350包括形成两个折叶部分353和355的4条折叠线351、352、354和355，该折叶部分折叠在隔离器上形成把手356。在启开容器之后消费者可以抓住把手356往外拉便可以将隔离器350从容器中取出来。
封装容器1最好具有一个用于防止人们开启容器2的底部20的装置。通常，上述类型的封装容器可以用普通的罐头启开器从顶部或底部启开。但是对于本发明的封装容器必须在顶部10启开，这样可以用隔离器来封住细粒产品。在现有技术中已有用于防止人们从封装容器的底部启开该封装容器的装置，在该装置中，将底部20配置在离容器底端足够远的地方，使得普通的罐头启开器不能达到底部20，因而不会被切开。另一种用于防止人们启开容器底部的装置是制作与罐头启开器不相配的底部，例如在底部上配置一个大的凸出部。
在特别优选的实施例中，当本发明容器的顶部形状为向内凹进去时，隔离器最好也取弯曲的形状或锥形形状。该实施例清楚地示于图6，图中示出封装容器401的横截面图，该图类似于图2的横截面图，图中的封装容器401是本发明封装容器的特别优选实施例。封装容器401类似于封装容器1，它包括容器402，该容器具有封闭的顶部410、封闭的底部420和主体部分430。顶部410固定在主体430的顶端431上，底部420固定在主体430的底端432上，从而形成一个在压力下贮存细粒产品的基本上气密的内腔405。容器402还包括与容器402的顶部401相距预定距离的向内凹的凹槽406。该预定距离是顶部到凹槽向内凸起距离最大的点之间的垂直距离，其中，顶部410位于其被固到主体430之前与主体430的顶端431接触时的位置。凹槽406上侧外形大体上是平的。封装容器401的垂直轴线409从顶部410通到底部420。
从图6可以看到，封装容器401包括配置在容器402的内腔405中的向内凹的产品隔离器450。隔离器位于凹槽406的上面，并靠在该凹槽上。在隔离器450的最外周边和主体430的最内周边之间存在界面455。隔离器450的外周边与主体430的内周边不完全吻合，所以在界面455上存在一个小的间隙。隔离器450将封装容器401的内腔405分成位于隔离器450下面的产品室461和位于隔离器450上面的无产品室462。在启开封装容器401之前无产品室462内最好基本上不存在细粒产品。隔离器450基本上是无孔的，用纸板制成。
和封装容器401的顶部410一样，容器的顶部最好也配置成向内凹，同时，隔离器也像隔离器450一样被配置成向内凹。这是因为一般来说，最好使本发明的封装容器的无产品室尽可能小。当无产品室较小时，隔离器的运动空间也较小，因而很大程度上限制了隔离器的转动。这就减小了细粒产品沿隔离器流动和进入无产品室的机会。
使隔离器弯曲的一种方法如图7A～7B所示。图7A是本发明隔离器450的平面图。隔离器450具有从其外缘向内延伸至中心的狭缝451。该狭缝451形成边缘452和453。隔离器450还包括一体的手拉片455，此装置用于从容器中取走隔离器。为使隔离器弯曲，使其成形为锥形，移动边缘453使其叠置在边452上，如图7B所示，隔离器450便形成如图6所示的弯曲形状或锥图形状。边缘452和453的重叠应当足够大，以避免在启开前或启开期间细粒的物质流过狭缝，进入无产品室。在优选实施例中，这样挪动边缘453，使其与图7B所示的手拉片455的最近边缘456对齐。这种配置具有最好的封装效果，可以防止细粒物质进入无产品室。
如上所述，隔离器450的最外周边与主体430的最内周边不完全吻合，在其界面455上留下间隙。因此，为使隔离器450保持凹状，必须将顶部410往下压在隔离器450上，如图6所示。另外，在优选实施例中，顶部10压靠在隔离器450上，使边缘452和453彼此重叠，因而使边缘453与手拉片455的边缘456成一直线。在将隔离器放入容器452中时，应使手拉片455对着隔离器450的中心向内弯。
在优选实例中，本发明的容器的主体可以是现有技术中称作标准的镀锡钢板罐401，该罐的内径范围从约9.85cm(3.878英寸)到约9.957cm(3.920英寸)。对于这类容器主体，可以用平的或拱形底部，这些底部用标准的卷边端部封接在主体上。可以采用圆形的凹槽或其顶部是平面的凹槽。对这种类型的容器主体，凹槽向内最大凸出的距离最好约从0.1575cm(0.062英寸)到约0.635cm(0.250英寸)。从容器顶端到凹槽的预定距离最好从约0.356cm(0.140英寸)到约1.27cm(0.500英寸)。这种类型容器主体用的隔离器直径最好小于9.601cm(3.780英寸)。
可以用各种材料制作上述标准的镀锡钢板罐401的隔离器。在现有技术中已知的一些较好材料包括SBS、SUS或有涂层的分层低板或纸。若用纸或纸板其厚度最好从0.019cm(0.007英寸)到约0.056cm(0.022英寸)。如果用单片的波纹起皱纸板其厚度最好从约0.165cm(0.065英寸)到约0.394cm(0.55英寸)。可以用其它材料如聚乙烯、苯乙烯或丁酸酯，厚度范围是人约0.025cm(0.010英寸)到约0.076cm(0.03英寸)。
虽然以上已举例说明本发明的特殊的实施例，但技术人员很容易进行各种改变而不违背本发明的精神和范围。另外，上述封装容器及其部件的尺寸范围仅仅是较好的范围，不是绝对的限制。因此，本发明的范围应当根据下面的权利要求书来考虑而不应当局限于本说明书和附图中所述的细节。
权利要求
1.一种用于在压力下贮存细粒产品的封装容器(1)，该封装容器在被开启时可以自动释放压力，同时在开启期间基本上可以防止细粒物质从封装容器中喷出，该封装容器包括一个容器，该容器具有封闭的顶部(10)和封闭的底部(20)，该顶部和底部通过主体部分(30)相互连接，从而形成用于在压力下贮存细粒产品的基本上气密的内腔(5)，容器的垂直轴线(9)从顶部延伸到下部，该封装容器的特征在于a)沿容器主体部分的基本上整个圆周配置向内凹的凹槽(6)，该凹槽位于顶部的下面，与顶部相距预定的距离；b)基本上无孔的产品隔离器(50)被配置在内腔内，位于凹槽的上面，靠近容器的顶部，该隔离器的外圆周紧挨封装容器主体部分的内圆周，隔离器将内腔分为位于隔离器下面的产品室(61)和位于隔离器上面的无产品室(62)，无产品室(62)基本上不存在细粒产品，从凹槽到容器顶部的预定距离是使得隔离器不能相对于容器的垂直轴线摆动，因而在容器被启开前和启开期间细粒物质基本上不能沿隔离器流动和进入无产品室，因此当容器的顶部开始被罐头开启器扎出孔时，该封装容器中的气体便通过绕过凹槽，流经隔离器和容器主体部分之间的界面(55)，最好通过扎孔逸出，同时，基本上可以防止细粒产品在启开容器期从该容器中喷出。
2.如权利要求1所述的封装容器，其特征在于，容器的顶部和底部向内凹。
3.如权利要求2所述的封装容器，其特征在于，产品隔离器被配置成向内凹。
4.如上述任何一项权利要求所述的封装容器，其特征在于，产品隔离器包括在容器开启后将隔离器从容器中取出的装置。
5.如上述任何一项权利要求所述的封装容器，其特征在于，隔离器的最外圆周不完全与容器主体的最内圆周一致，因此在界面上留下间隙，该界面存在于隔离器和容器主体部分之间。
6.如上述任何一项权利要求所述的封装容器，其特征在于，封装容器还包括防止用普通罐头开启器开启容器底部的装置。
7.如上述任何一项权利要求所述的封装容器，其特征在于，隔离器用纸板制作，纸板的厚度从约0.18英寸到约0.022英寸。
8.如上述任何一项权利要求所述的封装容器，其特征在于，在启开容器之后将隔离器从容器中取出的装置包括与隔离器形成一体的手拉片，该手拉片从隔离器的最外圆周伸出。
9.如上述任何一项权利要求所述的封装容器，其特征在于，容器一般是圆筒形的，隔离器包括圆形纸板片，该纸板片具有一条从隔离器中心向其最外圆周的边缘延伸的狭缝，该狭缝形成第一和第二边缘，将第一边缘折叠在第二边缘上使得隔离器具有向内凹的锥体形状，容器的顶部与隔离器接触，使得在容器启开之前隔离器在容器内保持锥形。
10.如权利要求9所述的封装容器，其特征在于，隔离器还包括在启开之后将隔离器从容器中取出的装置，该装置的特征在于与隔离器成一体的手拉片，该手拉片从隔离器的外圆周靠近第一边缘处伸出，第一边缘被折叠在第二边缘上，使得第二边缘的最外点基本上与隔离器的外圆周上的手拉片开始向外伸出的点重合。
全文摘要
一种用于在压力下贮存细粒产品(500)的封装容器(1)，该封装容器在用普通罐头启开器启开时可自动释放压力，同时可以防止细粒物质喷出。该封装容器由一个容器(2)构成，该容器包括封闭的顶部(10)和封闭的底部(20)，这两个部分连接在主体部分(30)上形成气密的内腔5。容器具有向内凹的凹槽(6)，该凹槽沿着容器主体的圆周，与顶部相距预定的距离。无孔的产品隔离器(50)放置在容器内，位于凹槽之上使其圆周紧挨容器主体的圆周。隔离器将空腔分为位于隔离器下面的产品室(61)和位于隔离器上面的无产品室(62)。凹槽到顶部的距离使得隔离器不能相对于容器的垂直轴线摆动，因而可以防止容器被启开之前和启开期间细粒产品沿分流器流动并进入无产品室。
文档编号B65D81/20GK1121699SQ94191881
公开日1996年5月1日 申请日期1994年2月22日 优先权日1993年3月3日
发明者M·T·佩恩, D·J·金尼 申请人:普罗格特-甘布尔公司