包装系统和方法

专利名称：包装系统和方法
技术领域：
本发明是关于食品包装、食物包装和其他位于用于储存的刚性或 部分刚性容器中的物质包装的一种改进方法。
背景技术：
自从18世纪一位名叫阿培尔的巴黎厨师发明了罐头制造的粗略 方法以来，为了储存很长时间的罐头制造或其他包装食物已经成为食 物加工的重要一部分。阿培尔的方法大约在1818年通过英国传入美 国。直到1895年巴斯德路易斯将他的发酵理论应用于罐头为止，罐 头制造一直是一种不严格的方法。
现今，从拣选到包装，罐装业已经是一种高速发达的科学产业。 食品可用许多不同类型的容器包装，金属罐、玻璃瓶和塑料包装得到 了大规模地使用。为了方便起见，装在刚性容器(比如瓶、罐和刚性 塑料包装)里面的食品包装在此都被称为"罐藏"。但是，不管使用 什么类型的容器，所有的罐藏加工必须处理大多数食品对氧气的敏感 度。任何把新鲜苹果切成片的人都知道，空气中的氧气立即开始和新 鲜的食品反应，导致新鲜食品感官质量的流失和快速损坏。食品对氧气的敏感度不同，作为重要的一步，成功的罐藏保存方式需要将氧气 从容器中的排除掉。
传统的罐藏加工依靠使用液体来取代容器中的氧气和其他气体。 具有代表性地是将被罐装的食品放进容器，然后盖上液体，可以是水、 盐水或糖水。覆盖的液体在加到容器前被预加热到大约100度或将里 面盛有液体的容器加热。这样，液体就取代了容器里面的空气和其他 气体。然后在那个温度下将容器密封。通常，为了杀菌消毒，也将容 器进一步加热到115到140度之间。
加热前将容器的盖子松松地放在容器上，所以不能形成密封。然 后，容器里的空气通过容器和盖子间剩余的缝隙排出。或者也可以在 已经将空气排净的密封室里在常压蒸汽下进行加热。
柔性容器或局部柔性的容器可用于不同的用途，例如，具有柔性 塑料薄膜盖经由开口顶部被密封的顶部敞开的刚性塑料容器。但是， 采用上述容器实行灌装方法过程中出现了应用难题。尤其是，在薄膜 盖没有密封在位的情况下，将薄膜盖放在容器开口顶部是不够稳定 的。如果杀菌消毒前在常压下密封上盖子，杀菌消毒期间密封容器里 面的高压可能会破坏密封。因为密封典型地采用热塑性焊接，密封在
高温下可能会变弱。90摄氏度下，通常采用的密封在0.1个大气压(大 约IO千帕的表压)的内压下可能被破坏。进行整个罐装加工，包括 杀菌消毒、在受控的蒸汽环境下保持内压和外压相互匹配，非常不方 便并且非常昂贵。
本发明的方法具有罐装方法的优点，却没有现有方法所伴随的缺点。因此，使罐装食品保持了所有令人满意的感官特性。

发明内容
根据本发明的一个方面，本发明可提供包装食品或装在用软质盖 密封的刚性容器里的其他原料的设备或方法，其中，包含水或其他液 体的被包装的一定量原料被放在所述容器内，软质盖被固定在容器上 从而留下至少一个没有密封上的开口，容器被加热到使液体的温度高 于其沸点，这样引起或允许由沸腾的液体所产生的气体将其他气体通 过那个没有密封的开口处从容器里面排出，然后当气体或水蒸汽仍然 通过未密封的开口处流出时将容器密封。
被包装的原料可能是带有被煮沸的液体的潮湿食品，被煮沸的液 体是食品中含有的一些水。
高于沸点的温度可以靠经验来确定。典型地是，在标准大气压下，
食品中的自由水或食品上部的自由水在IO(TC (212 °F)或稍微高点 的温度下沸腾，取决于可能使沸点升高的融解的固体。在食品是潮湿 的、但是食品中没有可见的自由水的情况下，有效沸点可能稍微高些， 或者水蒸汽的产生率可能很低，或者两者兼有。在约102°C 110°C 之间实施通过水蒸汽排出空气。如果容器外面的压力比标准大气压高 或低的话，温度可能会相应地调整。
即使在14(TC下杀菌消毒，仍没有必要使用压力锅或其他超大气 压下的密闭容器，因为未密封的开口允许蒸汽溢出并防止产生可能会 破坏密封的压力。然而，因为蒸汽的产生速率随温度而变，在确定未 密封开口的尺寸和数量时需要考虑任何杀菌步骤期间最高的预期温度。另外，如果压力可以升高到足以使部分密封产生过应力，在随后 的密封步骤期间会重新形成整体密封。
密封之前可以将容器从加热炉或其他热源中移走，因为被包装内 容物的热量将会导致沸腾和随后蒸汽的排出，即使容器被移动到凉爽 的环境下也会持续很短一段时间。 一旦热源被移走，蒸汽的产生速率 通常会迅速降低，并且取决于未密封开口的形状、尺寸和数目以及期 望的杀菌消毒标准，应该优先选择在密封完成之前使蒸汽保持一定最 小流速从开口中流出。
潮湿食品可能是那些天然水分含量比较高的食品，诸如汤和包含 饮料和其他食物的食品。或者，为了产生水蒸汽可以特定地加水。但 是，即使没有可见自由水的食品，诸如蔬菜，包括潮湿的豆荚，煮好 的意大利面、肉，使用本方法不用加水都能产生足够的蒸汽。
根据本发明的另一方面，可以提供在局部真空下形成密封容器的 一种方法。包含挥发性液体的原料被放在容器体内。将柔性的盖子固 定在容器体上，以便保留至少一个未密封开口。将容器加热使可挥发 性液体的温度达到其沸点以上。由沸腾液体产生的蒸汽将其他气体通 过所留的至少一个未密封开口处从容器里面排出。当蒸汽仍然通过所 留的至少一个未密封开口处从容器里面流出时将容器密封。将容器冷 却到可挥发性液体的气压充分低于容器外的环境压力时的温度。
根据本发明的另一方面，为了降低液体沸腾的温度，至少本工艺 的部分工艺需要在局部真空下进行。局部真空至少从本工艺中液体第 一次沸腾点保持到容器最后被密封完。沸腾之前，可以在局部真空下加热容器，或者在大气压下加热，然后再转换到局部真空下。液体的 第一次沸腾点要么是由温度升高决定，要么是由压力下降决定，或者 由两者同时决定。通过应用足够程度地局部真空，可以在环境温度下 获得预期的沸腾，尽管那很少成为最佳工艺。
使用局部真空可能对产品由于受热会产生不利影响的情况有利， 例如，不希望在IO(TC下烹煮的含水的食品。在那种情况下，温度要 和认为对保护产品有利的温度一样低，并保持相应程度的真空。此外， 或者二者选一，在适中的真空度下，本工艺通过降低温度在能量上的 节约可能会超过设立和运行真空室所花费的资金和能量成本。
根据本发明的另一方面，本发明提供一种密封容器，该密封容器 包括一个刚性体、 一个密封在刚性体上的柔性盖和位于容器内含有液 体的内容物。盖子至少需要两个阶段才能密封在刚性体上，第一个阶 段形成密封的主要部分，最后一个阶段密封先前保留的未密封的部 分，内容物已经在高于液体沸点的温度下处理过，该容器具有液上空 间，未冷凝的气体可以从该液上空间充分地缺失。
除非已经检测出密封容器或者里面的内容物受热量的影响，那么 是在局部真空下准备容器，还是在环境压力下准备容器并不明显。尤 其是容器的内压几乎全由环境温度下挥发性液体的蒸气压决定，而不 是随容器的历程而定。
当然，上述的一般说明和随后的具体实施方式
只起示范和说明作 用，目的在于为要求保护的本发明提供进一步的说明。


所包括附图为本发明提供进一步的理解，其被合并到说明书中并 构成说明书的一部分，所述附图阐释本发明的实施方式，并和说明书 一起用来解释本发明的原理。
附图中
图1是带有盖子的容器的示意图2是说明盖子的一种形式和形成盖子设备的图3是说明另一种盖子形式的图4是装瓶或装罐系统一个实施例的示意图5是一流程图6是装瓶或装罐系统另一个实施方式的示意图。
具体实施例方式
以下将对本发明的不同实施方式和附图中所阐明的示例进行详 细的说明。
首先参照图1，通常用参考号20来说明用于食品或与此类似物 品的容器的一种实施方式。容器20包括一个由热塑性材料制成的刚 性塑料桶22，该塑料桶已经被或将要被柔性盖24密封。柔性盖24 紧钳在塑料桶22的边缘26上，以下会进行更加详细地描述。
对于包装领域的那些技术人员来说，用于塑料桶22的合适材料 是已知的，简明起见，在此不作更深入地论述。
塑料桶22里面包装的是原料32。原料32可能是需要充分隔绝 大气氧气进行包装的食品，至少通过加热进行局部杀菌或消毒。但是， 本技术和系统可应用于任一要求包装在密封容器中的原料，该原料热会产生水蒸气或其他蒸汽，并且受热不会被损坏。原料32可以是 含水量很高的材料，或者可在容器中额外加水34。
因为标准大气压下当煮沸时，水蒸气的体积大约是水体积的1000 倍，只需少量的水就可以有效地将所有的空气从塑料桶22顶端的盖 子24以下的空间36中排出。大约占容器体积5%的水，可以产生大 约容器体积50倍的蒸汽量，这个水量己经被证明是令人满意的。当 内容物32是流体时，为了充满容器20除了液上空间外的部分，液体 的量基于液上空间而不是根据容器20的总体积来定。
现在参照图2，盖24的一种实施方式中，柔性膜制成的盘42通 过热密封48附着在边缘46向内延伸的法兰44上。热密封48通过夹 紧位于一对圆形冲模50和52之间的膜42和边缘46而形成，这对圆 形冲模中至少一个被加热，至少一个被制成钝锯齿形。对被制成钝锯 齿形的冲模50的凹处54施加压力来形成和设置热密封，同时冲模凸 处56允许未密封缝隙40保留在密封部分之间。
在实际的实施方式中，提供的膜42可以是片状或条状，上部的 冲模50具有刀具，刀具切割正确尺寸的盘42基本同时将盘42热密 封到边缘46上。切割机可以是基本传统的刀具，而且，为了简便起 见不在图2中标示。
薄膜盘42可以是层状材料，层状材料的底层主要设计成用于粘 附在边缘46上，其他层设计成用于其它特性，诸如不透气、当密封 包装被冷却时不出现裂纹用来支持大气压的机械强度、外观和印刷适 性。由几层不同塑料制成的层板，任选包括铝层的，是合适的。边缘46可由铝、钢或其他金属制成，或由具有适当力学性能的塑料材料 制成。
如果盘42的材料、或盘42的底层材料和边缘材料合适的话，热 密封48可通过将薄膜盘42焊接在边缘46上来形成。或者，可以使 用胶粘剂。能由热密封工具激活的热熔性胶粘剂适用于许多场合。
用于盘42和边缘46的合适材料，以及将它们焊接在一起的工艺 对于那些包装工艺领域的及时人员来说是熟知的，为了简明起见，在 此不作进一步地讨论。
当盖子24最初应用在桶22上时，热密封48不绕着边缘46的整 个外围延伸。相反地，留一个或更多的缝隙40。优先选择提供几个 缝隙，均匀地位于边缘周围。只有单一的缝隙，或者不均匀分布地缝 隙，在一些实施方式中，空气和蒸汽的喷射可能会产生足够的推力使 容器移位，还可能使罐装系统堵塞。蒸汽流也可能代替容器中的内容 物，在某些情况下可能导致单一的缝隙堵塞，或导致缝隙40里面的 密封48产生污染物，因此不能获得令人满意的最终密封效果。此外， 不均匀的通风可能导致容器内的气压不均匀、内容物湿气损失不均 匀。
带有未全部密封的薄膜盘42的盖子24可在放于桶22上之前制 成。那可以大大简化制造过程，因为允许使用盖子24的内侧，这样 可在代替单一冲模的冲模对50和52之间形成不完全密封。比较容易 获得缝隙40的充分精确的尺寸和定位，因为不完全密封可以在远离 食品包装线的可控条件下形成。与在桶22上形成热密封的工艺相比，图2所示的盖子24大大降低了密封被食品污染或食品被密封材料污
染的风险。边缘46有一个裙状部分54扣在桶22的环状巻边26上(最 好见图3)，可采用通过辊子将裙状部分54铆在巻边26的下面的传 统方法在适当的位置密封。当预期完成密封时，在具有与冲模52相 类似的非钝锯齿形的热冲模的盖子24外部的压力足够使用。
参照图3，除了热密封48是用与冲模52相类似的一对冲模形成、 并且没有缝隙之外，盖24'的另一种形式与盖24相类似。相反，当盖 24，放在容器22上时，用来铆裙状部分54的辊子只能间歇使用，为 了在58位置处将裙状部分54的部分铆在巻边26下面，并使裙状部 分54其他部分在60位置处不铆接以形成缝隙40。这就完全消除了 热密封48被食品污染的风险，因为整个热密封在盖24'放于桶22上 之前就已经形成了。通常由薄金属片制成的裙装部分54铆接在桶22 的刚性巻边26上，产生了比将盘42最终热密封在容器20的边缘46 上更加可靠的密封效果。但是，当缝隙在容器上形成时，由未铆接部 分60形成的缝隙40的对准更不容易精确地控制。
当完成预期的密封时，容器20经过另外一套铆紧辊子，这套铆 紧辊子可以和未铆紧部分60对准或被设置成绕着容器20的整个外围 运行。在后一种情况下，辊子可以无损伤地通过已经被铆紧的58部 分，并且铆紧剩余的部分60，不需要确保未铆紧部分精确的对准。
现在参照图4罐瓶设备的一种形式，通常用参考号70来表示， 包括用于桶或其他容器22的灌装站72、 一个装盖站7，在该装盖站 薄膜盖24被装在并不完全地密封到桶22上，加热站76，在此处装有未完全密封盖24的容器20的温度升高到水的沸点以上，密封站
78，在此处容器20被完全密封。也可以提供一个制盖站80，在此处 由薄膜盘42和边缘46形成盖子24和24'。
现在也参照图5，使用设备70的过程中，在步骤102，桶22用 罐装机72装满内容物32。任选地，在步骤104桶22也被灌满附加 的水34。或者，在步骤102输送的内容物可被配制成比打算供最终 产品使用的含水量稍微高些，从而考虑以后作为水蒸气损失的那部分 含水量。
在步骤106，盖子24被装在桶22上。如上所述，盖子24可以 在制盖站20制造，其中在薄膜盘42和边缘46之间留有空隙40，并 且在装盖站74，可以将边缘的裙状部分密封地铆在桶22的巻边上。
在步骤108，在加热站76，被灌满的容器20的温度恰好升高到 它们所装内容物32、 34的沸点以上。随着液体34和/或内容物32所 含的液体成分的沸腾，产生了水蒸气，水蒸气取代了先前存在于容器 20顶部的空气。通过开口40流出的首先是空气，然后是蒸汽。因为 稳定的流出量，也因为开口 40的尺寸很小，有效地防止了空气的重 新进入和其他污染物的进入。108步所花费的时间主要取决于蒸汽的 产生速率。
在步骤IIO，容器被升高到预期的温度，并将该温度维持所要求 的一段时间，以对内容物32产生期望的杀菌标准。将该内容物的温 度维持在102'C 11(TC之间长达足以将容器20中的所有空气充分地 排出，这对其他用途也是足够的。为了其他用途，可以需要更高的温度，比如，115。C 14(TC之间，和/或更长的时间。这样的处理可能 引起内容物32蒸煮或者部分蒸煮，这都是可以接受的，或者，对一 些食品来说甚至是期望的。
在步骤112，在密封站78将容器密封。密封站78可以与加热站 76合并。但是，密封站78可以从加热站76中分离出来。当容器20 在加热站76中从热源上移开时，只需花很短的时间，这是由内容物 32冷却到停止产生大量蒸汽之前容器的大小、所装内容物的性质、 它们被加热所达的温度决定的。只要通过开口 40流出的蒸汽流能防 止污染物通过开口进入，容器20所装的内容物就能保持无菌。只要 容器20在蒸汽流量降低之前被充分密封，当将它们从加热站76转移 到密封站78时，就不需要将它们保持在杀菌消毒的温度下或无菌的 环境中。
在步骤114，将被密封的容器20冷却。可以通过冷藏将容器20 快速冷却，或者允许它们自然冷却到室温。冷却方式的选择受期望以 多快的速度冷却内容物和冷却的最终温度的影响。
在步骤116，将外面的盖子应用到柔性盖子24上面，以便保护 柔性盖子24以免受到机械破坏。116步可以在114步之前、之间或之 后进行。
密封步骤112可达到如下标准容器20及其所装内容物的普通 购买者或使用者觉察不到由缝隙40的形成和随后密封缝隙40所留下 的痕迹。但是，经过专家检测存在典型的可辨别的标志。或者，可以 保持密封缝隙可见，并使其成为容器20装饰外观的一部分。步骤108所需要的蒸汽是从固体而不是从潮湿的内容物中放出 的情况下，普通使用者觉察不到、但经专家检测能辨别的标志通常留 在被包装物的表面。该标志只有在放大的情况下才是可见的。在蒸汽 是从自由液体放出的情况卜，可从在负压的密封容器中存在的蒸汽、 很少的残余空气或其他不冷凝的气体推断出沸腾。对于食品包装，12
盎斯的容器(容纳内容物的标定重量为12盎斯或340克)里面残余 的空气量通常不能超过5毫升或不能超过容器体积的1.5%左右。不 冷凝气体的含量通常通过在水下打开容器、收集和测量所产生的气泡 量来检验。如果根据给定温度下蒸汽的平衡压力不足以推断出液体的 性质的话，蒸汽的含量可通过将容器放在真空下进行检验，以便打开 容器提取蒸汽样品之前使内外压相平衡。但是，很多情况下，在己经 打开的容器中检验提供蒸汽的液体就可以推断出具有足够置信度的 蒸汽的成分。
使缝隙40具有所需尺寸以便使所形成的开口的总面积约在桶22 面积的0.1%~1%之间。开口的面积可以测量为边缘26的内侧面积或 原料32或添加的液体34的液体表面积。开口的准确数量取决于产生 蒸气或其他气体的原料32或34的性质、在步骤110将容器20升高 到的最高温度。缝隙40的面积应该充分大，以便在没有足够高的内 压破坏密封48下将最大产生速率的蒸汽排出，但是还应该足够小使 在缝隙最后被密封前能保持稳定的流量通过缝隙40的全部有效面 积，从而防止空气或污染物进入或重新进入容器20。在盖的是盖子 24的情况下，缝隙40被塑料薄膜盘42部分限制时，冲模50凹下去部分56的尺寸直接决定缝隙40的长度。制成盘42的薄膜材料的弹 性和柔性也可以影响缝隙40的有效面积。
现在参照图6，装罐机的另外一种形式，通常用参考号200来表 示，整合了一个真空箱202，在真空箱202中可以在部分真空下加热 和密封容器。除了以下所注明的之外，真空箱202及其附属设备一般 都与我们早期的美国专利号5,457,939和国际专利申请号WO 95/06589中所描述的那些设备相类似，在此将这两个专利合并，全部 作为参考。为简明起见，在此不再重述那些特性。
装罐机200包括一个用于桶或其他容器22的填注和装盖站204， 在该填注和装盖站桶22被装满内容物32、 34、薄膜盖24和24'被装 在且没有完全密封在桶22上。用于装盖的设备和方法可以与上面参 照图2所述的相同。填注和装盖可以在室温和常压下进行。或者，取 决于桶22所装的内容物，甚至可以在制冷的条件下进行填注。
从填注和装盖站204，由已经被装满、带有未完全密封的盖24 的桶22形成的容器20经由空气闸门或空气阀门206进入加热管道 208。空气闸门206可以是任意适当的类型，这一部分取决于容器20 的形状。例如，空气闸门206可以与上述美国专利号5,457,939的附 图2所示的旋转空气闸门14相似。加热管道208备有能使管道中保 持部分真空的真空泵210。加热管道208备有能够使管道208中保持 预期温度或预期温度梯度的加热元件212。空气闸门206的主要目的 是限制在泵210和加热元件212上由流进管道的冷空气产生的负载。 空气闸门206的复杂程度可以由泵和加热元件的功率来平衡。容器20可通过传统设计的传送带213沿着管道运送，为简便起
见，在此不详述传送带的设计。当容器20经过加热管道208时，它 们被加热元件212从室温逐步加热到预期的最终温度。例如，预期的 最终温度刚好在加热管道208内部压力下容器20中的挥发性液体成 分的沸点以下。最终温度和加热速率可通过选择管道208的长度、容 器20沿管道的传送速度、热元件的输出来控制。
从管道208，容器20经由另一个的空气闸门214进入装有加热 元件216和真空泵218的真空室202。在真空室202里面，正如以上 所述，容器20里面内容物的挥发性液体发生沸腾。可选择加热元件 216的功率来提供液体必要的蒸发潜热。真空泵218的容量可由排出 因沸腾产生的气体量来选择。如果挥发性液体没有水有利于健康或比 水更有价值，真空泵218可以备有过滤器、冷凝器或其他设备220来 提取或重新获得挥发性液体。
在真空室202内部，容器20进入与密封站78相类似的密封站 222。从密封站222，完全被密封的容器20通过空气闸门离开真空室 202。如图6所示，出口空气闸门是空气闸门214。如果空气闸门214 按照我们上述美国专利号5,457,939中的空气闸门14的原理运行的 话，这是有利的。那个空气闸门使用容器主要来填充旋转输入/输出 轮30里面的支撑槽。容器的体积降低了被传送轮输送的空气黨。当 轮的进料侧和出料侧都用于容器上时，那种设计的效率达到最大。但 是，可以用其他形式的空气闸门来代替，并且对于容器20进入和离 开真空室202而使用分离的空气闸门的装置可以优先选择，这取决于罐瓶机200的全部装备。
装罐机200的结构图如图6所示，该结构是通用的。加热管道 208中的压力可设置在常压和真空室202的压力之间的任一压力处， 这取决于装罐机的结构和运转。于是，可将压力的下降以任意比例分 配给室温下的空气闸门206和较高温度下的空气闸门214。除此之外， 空气闸门214的温度可以设置成室温和将空气从容器20中排出的沸 腾液体的温度之间的任意值。
在装罐机200的另一备选实施方式中，空气闸门206和真空泵 210可以省略，而且加热管道208可以在常压下。备选方案较简单， 但是较不通用。在备选实施方式中，当容器经过空气闸门214进入真 空室202时，已经被加热的容器20出现一个相当突然的压降。该压 降可能导致容器20中的液体突然开始沸腾，这一直是人们所不期望 的。
在装罐机200的另一可选实施方式中，存在空气闸门206，但是 空气闸门214没有将加热管道208从真空室202中分离出来。然后， 空气闸门214仅用于容器20离开真空室202时。于是，全部压降都 在空气闸门206上。
在图6的实施方式中，容器20在恢复到标准气压前，在位于真 空室202内部的密封站222进行密封。在确定的环境下，将密封站 222放置在真空室202外部是可能的，例如，如果容器20的设计如 下盖子24上的大气压将关闭通道40，在容器被密封之前的短时间 内防止空气重新进入容器20中。如果没有偏离本发明的精神实质或范围，那么本发明可作不同的 修改和改变。
可以使用除水之外的液体，尤其是除了食物的内容物32时。但 是，在水和内容物32相互兼容的情况下，由于水具有是空气天然存
在的成分的优点，所以步骤108和步骤110水蒸汽的排出与其他很多
挥发性液体的蒸汽比较而言引起较少的环境保护方面的问题。几乎所 有的食品，除非为了储藏特意脱水，都至少天然地包含一些水。
容器20的刚性部分22已经作为桶进行描述，但是也可以是其他 想要的形状，比如盘、瓶、广口瓶或罐。例如，如果容器20是窄口 瓶，但是潮湿内容物32或液体34的表面在瓶较宽的部分中，那么， 可以对未密封开口的数量作适当的调整，以便保证蒸汽和被蒸汽取代 的空气不需要在容器内部出现过大的压力的情况下就能溢出。
盖子24被描述为覆盖在边缘46上的平板42。其他形状也是可 能的。例如，盘42可以直接焊接在桶22的边缘。但是，在容器20 被密封，排完空气后内部的空气空间被蒸汽充满的情况下，当容器恢 复到室温时，容器内部可能形成巨大范围的真空。在那样环境下保持 形状不变的结构优先适用于很多用途。于是，在接近于1个大气压的 真空下保持形状不变的刚性部分22，和延伸到平板边缘46、其内侧 在大范围真空的作用下处于拉伸状态下的薄膜盖42，经常为容器20 提供一种简单而有效地实施方式。尽管本工艺的一些实施方式可用于 整体柔性包装上，当允许冷却时，柔性包装可能会压扁，对于形成压 扁的柔性包装来说可以利用其他工艺。相信本工艺对带有刚性体和柔性盖的容器来说更有利，对于该工艺来说，可选的制造方法有效性较 差。为了这个目的，即使恢复到储藏温度时，外面是大气压、内部只 有很低的水或其他液体的蒸汽压力，刚体仍能充分保持其通用形状。 保持密封的完整性可能是刚体22刚性方面的因素，这取决于盖24和
巻边26之间的密封性。
盖子24被描述为通过使盖子边缘46的裙状部分54铆接在桶的 巻边26上而被密封在桶22上。将盖子24密封在桶或其他刚性容器 上的其他方法也是可能的，尤其是在用如图2所示的盖子的情况下， 那时，当盖子24初次装在容器体22上时可将边缘46密封在容器体 22上。例如，裙状部分54和巻边26可以用匹配的螺纹来代替，并 且盖子24被拧在容器体22上。
如上所述，刚性容器体22、边缘46和薄膜盘42可用不同的材 料。例如，容器20的刚性体部分22可以是玻璃、金属、塑料或其他 材料。在盖子24拧在容器体22上的情况下，边缘46可以是范围很 广的刚性材料，而且可以在边缘和容器部分22之间有传统的压縮密 封。于是可在边缘46和薄膜盘42之间应用适当的粘附材料。为了确 保边缘26和盖子24之间的未密封开口保持打开，以便允许空气和蒸 汽能被排出，然后可靠地密封，粘附材料要求具有一些积极作用，比 如应用热、压力、或热和压力来激活粘附性。只有当容器20在步骤 116被密封时，才可能使用粘附剂或粘附剂的成分，但是，由于保证 密封恰好位于缝隙的拐角处的难度，通常不是很方便。
省略边缘46、薄膜盘42被直接密封在容器体22的边缘上的结构也是可能的，但是目前不是优选的，因为密封48在被灌满的容器
体22上形成，密封被内容物32、 34污染的风险较大。
容器20被描述为带有由位于边缘26周围的密封里面的缝隙形成 的开口 40。开口 40在刚性部分22、盖子24或两者里面形成的其他 装置也是可能的。但是，形成的开口40用作薄膜盘42的边缘周围连 接部分的未密封部分对很多用途都是有利的，因为，在容器上不需要 附加的结构。
这样，只要本发明的修改和改变在附加的权利要求书及其与之等 效的文件范围之内，本发明就包含这些修改和改变。
权利要求
1.一种用于包装位于容器内原料的工艺，所述容器包括由柔性盖密封的主体；该工艺包括(a)将给定数量含有液体的的原料放于容器体中；(b)将柔性盖固定在容器体上以便保留至少一个未密封的开口；(c)将液体的温度升到比其沸点温度高的温度；(d)允许沸腾液体所产生的蒸汽将其他气体经过所述至少一个未密封的开口从容器中排出；(e)当气体或蒸汽仍然经过所述至少一个未密封的开口从容器中流出时密封容器。
2. 根据权利要求1所述的工艺，其中原料是潮湿食品，并且液体是 食品中的水。
3. 根据权利要求1所述的工艺，其中将柔性盖固定在容器上包含将 柔性盖密封在盖子的比较刚硬的边缘上并将该边缘密封在容器体上， 所述至少一个未密封的开口通过盖子没有密封在边缘上的至少一部 分来形成，密封容器包含将柔性盖密封在整个边缘上。
4. 根据权利要求3所述的工艺，包含将柔性盖密封在盖子较刚硬的 边缘上，在将盖子固定在容器体上之前，盖子具有柔性盖没有密封到 边缘上的至少一部分。
5. 根据权利要求3所述的工艺，其中柔性盖用塑料或层状薄膜形成， 较硬的边缘用金属制成。
6. 根据权利要求l所述的工艺，其中将柔性盖固定在容器上包含将盖密封在容器边缘上，并将边缘密封在容器体上，所述至少一个未密 封开口由边缘没有密封到容器体上的至少一部分来形成，密封容器包 含着将整个边缘都密封在容器体上。
7. 根据权利要求6所述的工艺，包含将盖放在容器体之前将柔性盖 密封在盖较硬的边缘上。
8. 根据权利要求6所述的工艺，其中柔性盖由塑料或层状薄膜制成，较硬的边缘由金属制成。
9. 根据权利要求1所述的工艺，其中容器体包括刚性金属容器、塑 料容器或玻璃容器。
10. 根据权利要求1所述的工艺，其中所述至少一个未密封开口的总 面积小于容器表面积的10%。
11. 根据权利要求IO所述的工艺，其中所述至少一个未密封开口的总 面积小于容器表面积的2%。
12. 根据权利要求11所述的工艺，其中所述至少一个未密封开口的总 面积小于容器表面积的1%。
13. 根据权利要求1所述的工艺，其中使液体的温度高于其沸点温度， 包含升高容器的温度。
14. 根据权利要求1所述的工艺，其中使液体的温度高于其沸点温度， 包含降低容器的压力。
15. 根据权利要求1所述的工艺，其中当气体或蒸汽仍然通过所述至 少一个未密封开口从容器中流出时将容器密封包含将处于局部真空 下的容器密封。
16. —种用于包装位于柔性盖密封的刚性容器里的原料的设备，其包 括(a) 装罐站，在运行中其将包括液体的给定数量的原料放进容器 中；(b) 装盖站，在运行中其将柔性盖固定在容器上，至少保留一个未密封的开口；(c) 加热站，在运行中其使容器的内部温度高于液体沸点温度，因此，由沸腾液体产生的蒸汽通过所述至少一个未密封的开口将其他气体从容器中排出；(d) 密封站，在运行中其在气体或蒸汽通过所述至少一个未密封 的开口停止从容器流出之前将容器密封。
17. 根据权利要求16所述的设备，进一步包括通过将柔性盖密封到盖 子较刚硬边缘上来装配盖子的制盖站以及将装配好的盖子供应给装 盖站的机构。
18. 根据权利要求17所述的设备，其中运行中的制盖站通过柔性盖未 密封到边缘上的至少一部分来形成至少一个未密封的开口，其中运行 中的密封站将柔性盖密封到整个边缘上。
19. 根据权利要求17所述的设备，其中运行中的制盖站将柔性盖密封 在整个边缘上，其中运行中的装盖站将边缘密封在容器体上，通过边 缘未密封到容器体上的至少一部分来形成至少一个未密封的开口 ，并 且其中运行中的密封站将整个边缘密封到容器体上。
20. 根据权利要求16所述的设备，进一步包括将容器从加热站输送到密封站的机构，并且其中加热站、传送机构和密封站的运行同歩进行， 使得当蒸汽或气体仍然通过所述至少一个未密封开口从容器中流出 时密封容器。
21. 根据权利要求16所述的设备，其中加热站与密封站结合在一起， 并且其中加热站和密封站被同步化，使得当蒸汽或气体仍然通过所述 至少一个未密封开口从容器中流出时密封容器。
22. 根据权利要求16所述的设备，进一步包括真空室、在运行中为保持真空室中局部真空的真空泵，真空室包括加热站和密封站中的至少一个。
23. 根据权利要求22所述的设备，进一步包括加热管道，以及允许 容器进入加热管道的空气闸门和允许容器从加热管道中进入真空室 的空气闸门中的至少一个，其中，在运行中沿着加热管道容器被输送 到真空室。
24. —种在局部真空下形成密封容器的方法，其包括(a) 将包含挥发性液体的原料放于容器体中；(b) 将柔性盖固定在容器体上，留下至少一个未密封的开口；(c) 使挥发性液体处于负压以及比在所述负压的挥发性液体沸点 高的温度；(d) 允许由液体沸腾所产生的蒸汽将其他气体通过所述至少一个未密封开口从容器中排出；(e) 当蒸汽仍然通过至少一个未密封开口从容器中流出时密封容 器；(f)将容器冷却到挥发性液体的蒸汽压力充分低于容器外面的环 境压力下的温度。
25. —种被密封的容器，其包括 刚性体；密封到刚性体上的柔性盖； 容器里面的含有液体的内容物；其中，盖子密封到容器体上至少需要两个阶段，第一个阶段形成 密封的主要部分，后一个阶段密封先前留下的未密封的密封部分； 其中，内容物已经在高于液体沸点的温度下经过处理； 其中，容器存在液上空间，未冷凝气体从此液上空间能充分地缺 失。
26. 根据权利要求25所述的容器，其中，盖子包括粘结到较刚硬边缘 上的柔性膜板，其中较刚硬边缘密封到刚性体的边缘上。
27. 根据权利要求26所述的容器，其中，柔性薄膜板和较刚硬边缘之 间的粘合至少需要两个阶段来形成。
28. 根据权利要求26所述的容器，其中，将较刚硬边缘密封到容器体 上至少需要两个阶段来形成。
29. 根据权利要求25所述的容器，其中，容器中非冷凝气体的数量不 能超过容器内部体积的1.5%。
全文摘要
在一种用于包装位于柔性盖密封的刚性容器内的食品或其他原料的设备和方法的具体实施方式
中，给定数量的被包装材料包含水或其他液体或者与水或其它液体一起放入容器中，柔性盖放在容器上从而保留至少一个未密封的开口，所述容器被加热和/或被放在局部真空中使液体温度达到其沸点以上从而允许由沸腾液体所产生的蒸汽将其他气体通过未密封的开口从容器中排出，当气体或蒸汽仍然通过未密封的开口从容器中流出时密封容器。
文档编号A23L3/02GK101616609SQ200780048670
公开日2009年12月30日 申请日期2007年12月27日 优先权日2006年12月29日
发明者吉恩-弗朗索瓦·M·巴杜, 吉恩-皮埃尔·洛蒙德, 罗兰·盖泽内克 申请人:圣达尔富尔公司