專利名稱：用產品隔離器在開啟過程封住產品的細粒產品加壓封裝容器的制作方法
技術領域：
本發明涉及細粒物質的封裝。本發明還涉及在壓力下將這些細粒物質封裝。
本發明還涉及這種在壓力下封裝細粒物質的方法其中，在開始啟開封裝容器時，封裝容器可以防止細粒物質不加控制地從封裝容器中噴出來。
本發明還涉及這種封裝其中，封裝容器適合于用通常的罐頭啟開器啟開。
本發明還涉及咖啡的封裝，即咖啡在焙炒磨碎后不充分放氣便盡可能快地將其封裝。
眾所周知，剛焙炒過的咖啡，特別是在焙炒和磨碎后，要放出大量的二氧化碳和其它氣體。在過去，咖啡在焙炒和磨碎后，常常要擱置一段足夠長的時間以使其充分放氣。然后再將咖啡放入封裝容器中，進行真空封裝操作。真空封裝過程使封裝容器上部空間中的氧含量降低，這是有利的，因為氧氣會使咖啡產品變質。另外，在開始啟開封裝容器時，一股氣流沖入封裝容器，引起響聲，這告知消費者，封裝容器中的產品是新鮮的。用于真空封裝咖啡的普通封裝容器是鍍錫鋼板作的圓筒形罐。這種罐很容易用普通的家用罐頭開啟器來開啟。
近年來要求咖啡在焙炒和磨碎之后不充分放氣便立即對其封裝。在咖啡焙炒和磨成粉之后立即對其封裝可以顯著節省費用，因為咖啡不需要再擱置起來進行放氣。另外，在啟開密封的咖啡封裝容器時，消費者將會聞到沖出的令人愉快的新磨的咖啡香味。和真空封裝咖啡的封裝容器中的香味相比，這種從增壓咖啡封裝容器中沖出的香味更誘人。但是在壓力下封裝細粒物質例如焙炒后并磨碎的咖啡所帶來的問題是，在開始啟開密封容器時要封住細粉物質。例如，如果在壓力下封裝普通的咖啡罐，當用罐頭啟開器開始開啟時，大量咖啡便開始從罐頭上的扎孔中不受控制地噴出來。這種從咖啡罐中不可控制的噴出將把周圍敞開的地方弄臟。
1990年10月30日授予哈格雷夫斯(Hargraves)等的普通被轉讓的美國專利No.4966780中說明了一種封裝容器，這種封裝容器設計用于貯存細粒物質例如焙炒過和磨碎的咖啡，同時在啟開封裝容器時可以防止咖啡從中不加控制地噴出。哈格雷夫斯公開了一種半剛性的基本上不透氣的用于裝焙炒并磨碎的咖啡粉的封裝容器，該封裝容器具有一個可重密封的蓋。在此參考文獻中公開的封裝容器包括一個裝置，在消費者開始啟開該容器時，該裝置可以防止加壓的咖啡從容器的排氣孔抽出。在哈格雷夫斯封裝容器的特別優選實施例中，該裝置包括一個或者橫過排氣口或者橫過可重密封的蓋的固定的多孔過濾器部件。
但是，很多消費者習慣于使用普通的咖啡罐，和其它類型的封裝容器相比，他們更喜歡這種普通的罐。另外，普通的咖啡罐與哈格雷夫斯封裝容器相比，其成本顯著低。因而，如上所述，當普通的咖啡罐被加壓后，當用普通的罐頭啟開器開啟時，壓力將使磨碎的咖啡從罐的扎孔中噴出來。因此需要這樣一種在壓力下貯存細粒物質的封裝容器，它很像普通的咖啡罐，可以用普通的罐頭啟開器開啟，但開啟時可以防止咖啡不加控制地從該封容器中噴出來。
因此本發明的目的是提供一種用于在壓力下貯存細粒物質的封裝容器，該容器在開始被啟開時可以防止細粒物質不加控制地噴射出來。
本發明的另一個目的是提供一種能用普通罐頭啟開器啟開的封裝容器。
本發明的另一個目的是提供一種在消費者看來似乎是普通咖啡罐的封裝容器。
本發明的另一個目的是提供這樣一種貯存咖啡的封裝容器，咖啡在焙炒磨碎之后在大量放氣之前可以立即裝入該封裝容器。
通過以下的說明可以更加了解本發明上述目的和其它目的。
本發明的概述本發明提供了一種用于在壓力下貯存細粒產品的封裝容器。這種封裝容器在啟開時能夠自動釋放壓力，同時在啟開期間可以基本上防止細粒物質從封裝容器中噴出。封裝容器由一個容器組成，該容器具有封閉的頂部和封閉的底部，這二者通過主體部分彼此相互連接，構成一個用于在壓力下貯存細粒產品的基本上氣密的內腔。容器的垂直軸線從頂部延伸到底部。該容器還包括一個基本上沿著容器主體部分整個圓周向內凹的凹槽，該凹槽距頂部為預定的距離。
該封裝容器還包括基本上無孔的產品隔離器，該隔離器配置在容器的內腔中，位于凹槽的上面，靠近容器的頂部。隔離器的最外圓周基本上與封裝容器主體部分的最內圓周一致。隔離器將內腔分成位于隔離器下面的產品室和位于隔離器上面的無產品室。無產品室中基本上沒有細粒產品。凹槽到容器頂部的距離是這樣確定的它基本上能防止隔離器相對于容器的垂直軸線發生傾斜，從而可基本上防止細粒產品在啟開容器之前和啟開期間沿隔離器流動并進入無產品室。當容器的頂部用罐頭啟開器開始扎穿時情況也是如此，此時，封裝容器中的氣流經過沿凹槽的小孔，通過隔離器和容器主體部分之間的接觸界面，最后通過扎孔逸出，同時可以基本上防止細粒產品在啟開期間從封裝容器中跑出。
附圖的簡要說明雖然上述的說明以權利要求書做結尾，該權利要求書特別指出和明確地要求了本發明的專利范圍，但是可以相信，通過下面結合附圖的說明，可以更好地理解本發明。
圖1是本發明的封裝容器前側的立面圖。
圖2是沿圖1的2-2線截取的橫截面圖，為清楚起見，略去了產品500。
圖3是本發明的產品隔離器150的另一個實例的透視圖。
圖4是本發明產品隔離器250的又一個實例的透視圖。
圖5是本發明產品隔離器350的再一個實例的透視圖。
圖6是類似于圖2的橫截面圖，示出本發明封裝容器的一個優選實例。
圖7A是產品隔離器450在其完全制成之前的平面圖。
圖7B是類似于圖7A的圖，但畫出了覆蓋邊緣453的邊緣452。
本發明的詳細描述下面詳細參考附圖，附圖中相同的編號表示同一部件，圖1表示用于在壓力下貯存細粒產品500例如炒咖啡粉的封裝容器1的立面圖。本發明的封裝容器1可以取各種形狀，也可以用各種材料制作。圖1示出封裝容器的一個優選實施例，圖中，封裝容器1是一個用鍍錫鋼板作的圓筒形罐。封裝容器1也稱為罐1，但這并不意味著本發明只限于這種罐。封裝容器1包括一個容器2，該容器2具有封閉的頂部10、封閉的底部20和主體部分30。頂部10固定在主體30的頂端31上，底部20固定在主體30的底端32上，從而形成一個用于在壓力下貯存細粒物質500的基本上不透氣的內腔5。容器還包括一個向內凹的凹槽6，該凹槽6與容器2的頂部10相距預定的距離。預定距離在本文中被定義為從頂部10到凹槽6的向內凸出距離最大的點的垂直距離，其中頂部10處用機械方法或其它任何方法將其固定于主體30之前與主體30的頂端31相接觸的位置。容器1的縱軸9沿頂端面10延伸到底面20。
頂部10和底部20最好配置成向內腔5凹入，這樣可以將由于封裝容器1內壓力引起的頂部10和底部20的不利變形減至最小。如果底部膨脹太大使其向外凸出，則封裝容器1將變成一種具有所謂搖擺底部的容器。即如果底部向外凸出太大，封裝容器1盡管放在平的表面上也是不穩定的，容易來回擺動。如果頂部10向外凸出太多，則不能在貨架等地方將多個封裝容器在貨架上或類似地方一個摞一個地堆垛。
參考圖2可以進一步理解本發明，圖2中示出沿圖1的2-2線截取的橫截面圖，為清楚起見，圖中略去了產品500。從圖2中可以看到，本發明的封裝容器包括產品隔離器50，配置在容器2的內腔5內。隔離器50位于凹槽6的上面，靠在凹槽6上。隔離器50的最外周邊緊挨主體部分30的內周。接觸界面55在隔離器50的最外周邊和主體30的最內周邊之間。隔離器50將封裝容器1的內腔5分成位于隔離器50下面的產品室61和位于隔離器50上面的無產品室62。無產品室62在啟開之前最好沒有細粉產品500。隔離器50最好是無孔的，可以用各種材料制作。在一個優選實施例中，隔離器50用紙板制作。
從凹槽6到容器2頂部10的預定距離(上面已定義)使得當隔離器靠在凹槽6上時基本上可以防止隔離器50相對于容器2的垂直軸線9作擺動運動或傾斜運動。因為限制了擺動，所以可以基本上防止細粒物質500在啟開封裝容器之前和啟開期間沿隔離器50流動和進入無產品室62。如果讓細粒產品進入無產品室62，則室中的產品在啟開封裝容器期間便會從容器2中噴出去。如上所述，在啟開期間并不希望有任何產品從容器2中噴出。然而，如果凹槽6太靠近頂部10，因而造成隔離器50很靠近頂部10，則罐頭啟開器會碰到隔離器50并開始切割它。這是不合適的，因為由罐頭啟開器切下的隔離器50的碎片最終可能會混入細粒產品，弄臟產品。另外，如果隔離器太靠近封裝容器的頂部，它也妨礙罐頭啟開器，使啟開器不能啟開封裝容器。
當罐頭啟開器開始扎破頂部10，而且開始沿頂部10的周邊移動時，在封裝容器中的氣體便膨脹。產品室61中的氣體便使隔離器50向著容器2的頂部10稍微抬起一部分。然后在產品室61中的氣體流過凹槽6，經過接觸界面55，最后從罐頭啟開器扎出的扎孔中放出。如上所述，盡管氣體從封裝容器中放出，但是基本上可以防止任何細粒產品經扎孔噴出封裝容器，即使這種細粒產品可以隨出射氣流一起流動。可以確認，細粒產品基本上不能從封裝容器中噴出，因為氣體逸出封裝容器時，逸出氣體的路徑是曲折的。由于隔離器50和凹槽6的位置的原因，當氣體流出封裝容器時，氣體不能沿直線路徑流動。它只能沿凹槽6穿過接觸界面55沿一條非直線的路徑流動。這種非直線路徑使產品顆粒噴出封裝容器2所需要的動量增大，所以幾乎所有的細粒物質在啟開封裝容器2期間都不能從該容器中噴出。
為了更好地防止在啟開封裝容器期間細粒物質從中噴出，隔離器50的最外圓周最好與主體30的內圓周不完全一致。即接觸界面55最好包括隔離器50和容器2的主體30之間的小間隙。據信，間隙有助于更好地防止經粒物質噴出，因為當逸出氣體穿過界面55時其速度降低了。如果氣體速度降低了很多，則逸出的細粒便沒有足夠的速度逸出封裝容器。這是因為隔離器50的最外圓周稍小于主體30的最內圓周，在界面55上留下一個間隙。如果界面55的間隙的表面積大于由大多數罐頭啟開器形成的平均起始扎孔的面積，則氣體必須穿過的面積由扎孔控制，而不由界面55控制。這種面積的差別使逸出氣體的速度降低了，因而降低了試圖隨氣體一起逸出的細粒的速度，制止了它們從封裝容器中噴出。界面55的間隙的表面積最好大約比大多數罐頭啟開器形成的平均起始扎孔面積大25％到400％。
另外，如果隔離器50太大，消費者便很難從容器上取下隔離器，即使隔離器具有為便于從罐頭上取下隔離器的把手或其它裝置(下面說明)。即如果隔離器的直徑太大，則在消費者從罐頭中撥出隔離器時便會形成真空。這樣一方面撥出很困難，另一方面還會導致在撥出時細粒產品濺出容器。
為防止細粒產品進入室62，相對于主體30的最內圓周的尺寸來說，隔離器的最外圓周的尺寸究竟要多大，以及從凹槽6到容器2的頂部10的預定距離究竟應是多少，這些問題取決于許多變量，包括罐的尺寸、產品的平均粒度、罐的幾何形狀、罐的壓力、隔離器的厚度、剛性和組成以及凹槽的形狀和尺寸。但是還不僅限于這些變量。最重要的是，隔離器的尺寸以及從頂部10到凹槽6的預定距離要使得隔離器50基本上不能相對于容器2的垂直軸線9擺動或傾斜，這樣細粒產品在啟開前和啟開期間便基本上不會進入無產品室62。在運輸期間封裝容器可能跌落或處置不當若干次，即使在這種情況下，產品隔離器也一定基本上能夠阻止所有產品進入無產品室62。
在優選實施例中隔離器包括用于從容器上取下隔離器的裝置。這種用于從容器上取下隔離器的裝置的例子示于圖3。該圖示出本發明隔離器150的透視圖。隔離器150包括固定在側面151上的把手153，該側面151與無產品室相接觸。在啟開封裝容器時，消費者抓住把手153往外拉即可將隔離器150從容器中取出來。把手153可以用現有技術中已知的各種材料制作，包括用紙和塑料，把手153可以用先有技術中已知的各種方法固定在隔離器上。另外，如果隔離器是用一層或多層結合在一起的材料制作的，則可切去一部分頂層并將其折疊起來形成把手。
用于從容器上取下隔離器的裝置的另一個例子如圖4所示，這是本發明的隔離器250的透視圖。隔離器250的起始形狀一般是橢圓形，但具有拆疊線251和252，這兩條折疊線使隔離器250的把手部分253折疊在隔離器上，形成圓形的形狀。要取下隔離器消費者只需抓住把手253下面往上拉，這樣便可以將隔離器從容器中取出來。用于將隔離器取出容器的裝置的另一個例子示于圖5，該例子在設計思想上類似于圖4所示實施例。本發明的隔離器350的透視圖如圖5所示。隔離器350包括形成兩個折葉部分353和355的4條折疊線351、352、354和355，該折葉部分折疊在隔離器上形成把手356。在啟開容器之后消費者可以抓住把手356往外拉便可以將隔離器350從容器中取出來。
封裝容器1最好具有一個用于防止人們開啟容器2的底部20的裝置。通常，上述類型的封裝容器可以用普通的罐頭啟開器從頂部或底部啟開。但是對于本發明的封裝容器必須在頂部10啟開，這樣可以用隔離器來封住細粒產品。在現有技術中已有用于防止人們從封裝容器的底部啟開該封裝容器的裝置，在該裝置中，將底部20配置在離容器底端足夠遠的地方，使得普通的罐頭啟開器不能達到底部20，因而不會被切開。另一種用于防止人們啟開容器底部的裝置是制作與罐頭啟開器不相配的底部，例如在底部上配置一個大的凸出部。
在特別優選的實施例中，當本發明容器的頂部形狀為向內凹進去時，隔離器最好也取彎曲的形狀或錐形形狀。該實施例清楚地示于圖6，圖中示出封裝容器401的橫截面圖，該圖類似于圖2的橫截面圖，圖中的封裝容器401是本發明封裝容器的特別優選實施例。封裝容器401類似于封裝容器1，它包括容器402，該容器具有封閉的頂部410、封閉的底部420和主體部分430。頂部410固定在主體430的頂端431上，底部420固定在主體430的底端432上，從而形成一個在壓力下貯存細粒產品的基本上氣密的內腔405。容器402還包括與容器402的頂部401相距預定距離的向內凹的凹槽406。該預定距離是頂部到凹槽向內凸起距離最大的點之間的垂直距離，其中，頂部410位于其被固到主體430之前與主體430的頂端431接觸時的位置。凹槽406上側外形大體上是平的。封裝容器401的垂直軸線409從頂部410通到底部420。
從圖6可以看到，封裝容器401包括配置在容器402的內腔405中的向內凹的產品隔離器450。隔離器位于凹槽406的上面，并靠在該凹槽上。在隔離器450的最外周邊和主體430的最內周邊之間存在界面455。隔離器450的外周邊與主體430的內周邊不完全吻合，所以在界面455上存在一個小的間隙。隔離器450將封裝容器401的內腔405分成位于隔離器450下面的產品室461和位于隔離器450上面的無產品室462。在啟開封裝容器401之前無產品室462內最好基本上不存在細粒產品。隔離器450基本上是無孔的，用紙板制成。
和封裝容器401的頂部410一樣，容器的頂部最好也配置成向內凹，同時，隔離器也像隔離器450一樣被配置成向內凹。這是因為一般來說，最好使本發明的封裝容器的無產品室盡可能小。當無產品室較小時，隔離器的運動空間也較小，因而很大程度上限制了隔離器的轉動。這就減小了細粒產品沿隔離器流動和進入無產品室的機會。
使隔離器彎曲的一種方法如圖7A～7B所示。圖7A是本發明隔離器450的平面圖。隔離器450具有從其外緣向內延伸至中心的狹縫451。該狹縫451形成邊緣452和453。隔離器450還包括一體的手拉片455，此裝置用于從容器中取走隔離器。為使隔離器彎曲，使其成形為錐形，移動邊緣453使其疊置在邊452上，如圖7B所示，隔離器450便形成如圖6所示的彎曲形狀或錐圖形狀。邊緣452和453的重疊應當足夠大，以避免在啟開前或啟開期間細粒的物質流過狹縫，進入無產品室。在優選實施例中，這樣挪動邊緣453，使其與圖7B所示的手拉片455的最近邊緣456對齊。這種配置具有最好的封裝效果，可以防止細粒物質進入無產品室。
如上所述，隔離器450的最外周邊與主體430的最內周邊不完全吻合，在其界面455上留下間隙。因此，為使隔離器450保持凹狀，必須將頂部410往下壓在隔離器450上，如圖6所示。另外，在優選實施例中，頂部10壓靠在隔離器450上，使邊緣452和453彼此重疊，因而使邊緣453與手拉片455的邊緣456成一直線。在將隔離器放入容器452中時，應使手拉片455對著隔離器450的中心向內彎。
在優選實例中，本發明的容器的主體可以是現有技術中稱作標準的鍍錫鋼板罐401，該罐的內徑范圍從約9.85cm(3.878英寸)到約9.957cm(3.920英寸)。對于這類容器主體，可以用平的或拱形底部，這些底部用標準的卷邊端部封接在主體上。可以采用圓形的凹槽或其頂部是平面的凹槽。對這種類型的容器主體，凹槽向內最大凸出的距離最好約從0.1575cm(0.062英寸)到約0.635cm(0.250英寸)。從容器頂端到凹槽的預定距離最好從約0.356cm(0.140英寸)到約1.27cm(0.500英寸)。這種類型容器主體用的隔離器直徑最好小于9.601cm(3.780英寸)。
可以用各種材料制作上述標準的鍍錫鋼板罐401的隔離器。在現有技術中已知的一些較好材料包括SBS、SUS或有涂層的分層低板或紙。若用紙或紙板其厚度最好從0.019cm(0.007英寸)到約0.056cm(0.022英寸)。如果用單片的波紋起皺紙板其厚度最好從約0.165cm(0.065英寸)到約0.394cm(0.55英寸)。可以用其它材料如聚乙烯、苯乙烯或丁酸酯，厚度范圍是人約0.025cm(0.010英寸)到約0.076cm(0.03英寸)。
雖然以上已舉例說明本發明的特殊的實施例，但技術人員很容易進行各種改變而不違背本發明的精神和范圍。另外，上述封裝容器及其部件的尺寸范圍僅僅是較好的范圍，不是絕對的限制。因此，本發明的范圍應當根據下面的權利要求書來考慮而不應當局限于本說明書和附圖中所述的細節。
權利要求
1.一種用于在壓力下貯存細粒產品的封裝容器(1)，該封裝容器在被開啟時可以自動釋放壓力，同時在開啟期間基本上可以防止細粒物質從封裝容器中噴出，該封裝容器包括一個容器，該容器具有封閉的頂部(10)和封閉的底部(20)，該頂部和底部通過主體部分(30)相互連接，從而形成用于在壓力下貯存細粒產品的基本上氣密的內腔(5)，容器的垂直軸線(9)從頂部延伸到下部，該封裝容器的特征在于a)沿容器主體部分的基本上整個圓周配置向內凹的凹槽(6)，該凹槽位于頂部的下面，與頂部相距預定的距離；b)基本上無孔的產品隔離器(50)被配置在內腔內，位于凹槽的上面，靠近容器的頂部，該隔離器的外圓周緊挨封裝容器主體部分的內圓周，隔離器將內腔分為位于隔離器下面的產品室(61)和位于隔離器上面的無產品室(62)，無產品室(62)基本上不存在細粒產品，從凹槽到容器頂部的預定距離是使得隔離器不能相對于容器的垂直軸線擺動，因而在容器被啟開前和啟開期間細粒物質基本上不能沿隔離器流動和進入無產品室，因此當容器的頂部開始被罐頭開啟器扎出孔時，該封裝容器中的氣體便通過繞過凹槽，流經隔離器和容器主體部分之間的界面(55)，最好通過扎孔逸出，同時，基本上可以防止細粒產品在啟開容器期從該容器中噴出。
2.如權利要求1所述的封裝容器，其特征在于，容器的頂部和底部向內凹。
3.如權利要求2所述的封裝容器，其特征在于，產品隔離器被配置成向內凹。
4.如上述任何一項權利要求所述的封裝容器，其特征在于，產品隔離器包括在容器開啟后將隔離器從容器中取出的裝置。
5.如上述任何一項權利要求所述的封裝容器，其特征在于，隔離器的最外圓周不完全與容器主體的最內圓周一致，因此在界面上留下間隙，該界面存在于隔離器和容器主體部分之間。
6.如上述任何一項權利要求所述的封裝容器，其特征在于，封裝容器還包括防止用普通罐頭開啟器開啟容器底部的裝置。
7.如上述任何一項權利要求所述的封裝容器，其特征在于，隔離器用紙板制作，紙板的厚度從約0.18英寸到約0.022英寸。
8.如上述任何一項權利要求所述的封裝容器，其特征在于，在啟開容器之后將隔離器從容器中取出的裝置包括與隔離器形成一體的手拉片，該手拉片從隔離器的最外圓周伸出。
9.如上述任何一項權利要求所述的封裝容器，其特征在于，容器一般是圓筒形的，隔離器包括圓形紙板片，該紙板片具有一條從隔離器中心向其最外圓周的邊緣延伸的狹縫，該狹縫形成第一和第二邊緣，將第一邊緣折疊在第二邊緣上使得隔離器具有向內凹的錐體形狀，容器的頂部與隔離器接觸，使得在容器啟開之前隔離器在容器內保持錐形。
10.如權利要求9所述的封裝容器，其特征在于，隔離器還包括在啟開之后將隔離器從容器中取出的裝置，該裝置的特征在于與隔離器成一體的手拉片，該手拉片從隔離器的外圓周靠近第一邊緣處伸出，第一邊緣被折疊在第二邊緣上，使得第二邊緣的最外點基本上與隔離器的外圓周上的手拉片開始向外伸出的點重合。
全文摘要
一種用于在壓力下貯存細粒產品(500)的封裝容器(1)，該封裝容器在用普通罐頭啟開器啟開時可自動釋放壓力，同時可以防止細粒物質噴出。該封裝容器由一個容器(2)構成，該容器包括封閉的頂部(10)和封閉的底部(20)，這兩個部分連接在主體部分(30)上形成氣密的內腔5。容器具有向內凹的凹槽(6)，該凹槽沿著容器主體的圓周，與頂部相距預定的距離。無孔的產品隔離器(50)放置在容器內，位于凹槽之上使其圓周緊挨容器主體的圓周。隔離器將空腔分為位于隔離器下面的產品室(61)和位于隔離器上面的無產品室(62)。凹槽到頂部的距離使得隔離器不能相對于容器的垂直軸線擺動，因而可以防止容器被啟開之前和啟開期間細粒產品沿分流器流動并進入無產品室。
文檔編號B65D81/20GK1121699SQ94191881
公開日1996年5月1日 申請日期1994年2月22日 優先權日1993年3月3日
發明者M·T·佩恩, D·J·金尼 申請人:普羅格特-甘布爾公司