[发明专利]具有改进强度的塑料罐和包括该塑料罐的包装系统

说明书

技术领域

本发明大体上涉及一种罐以及一种用于包装食品的包装系统，更特别地，涉及一种烘焙和研磨咖啡罐和包装系统。

背景技术

在复杂的食品供应链中，人类将自然资源，原材料，以及组分转变成可消费品。典型地，产品被制造然后被运输到仓库，在那里它随后被配销给商店，供终端用户顾客购买。在该过程期间，采用的产品包装会需要满足与运输、储存和销售该产品有关的各种要求。例如，考虑用于咖啡豆的咖啡包装，所述咖啡豆在一个制造点被烘焙和研磨然后被运输到位于全世界任何地方的仓库。

这样的咖啡包装的重要的部分会需要使烘焙和研磨咖啡产品免受各种环境污染物(例如，氧气，水蒸汽和灰尘等)的影响或者保持或延长有关产品的货架期。在这样的情况下，这会需要使用通过用安装有单向气阀的可剥离密封件进行密封的塑料罐。这样，从烘焙和研磨咖啡释放的气体可逸出但是不需要的环境空气、微粒和水蒸汽被防止回充到塑料罐中。

这样的咖啡包装的另一个重要的部分会需要适应该包装在整个产品供应链网络内配销时从一个地理位置运输到另一个地理位置(例如，具有高达10,000英尺的海拔差的位置)时会经历的大气状况的变化。在这样的情况下，因为大气压力在越高的海拔(山隘)处越低，在越低的海拔(海平面)处越高，这会需要使用防止在真空下被压扁的塑料罐。这样，结合了单向气阀的塑料罐，其在在海平面上充满烘焙和研磨咖啡，然后经由山隘被运输到它的最终目的地，不会在暴露到这样的大气压力变化时压扁。

这样的咖啡包装的另一个重要的部分会需要适应典型的仓库状况，在那里包装会被储存在建筑物中并且一个接一个地一直堆叠到天花板以便最大化储存空间的有效利用。在这样的情况下，这会需要使用具有一定的顶部负载强度的塑料罐。这样，在地面水平上的塑料罐，其承载在它上方的所有容器的重量，不会由这样高的顶部负载重量产生变形或损坏。

如同其他的商品一样，咖啡包装的标签具有表明如何使用，运输，储存，再循环或处理该包装和/或产品的信息。产品标签还提供制造信息，这是为它的产品做广告和开拓市场的一种方法，以鼓励现有的和潜在的消费者购买该产品。从而，这样的咖啡包装的另一个重要的部分会需要设计一种具有适当的表面区域轮廓的塑料咖啡罐以使得标签可印刷在其上或附连到其上。

最后但并非最不重要的，使用较少的包装材料不仅对环境是友好的并且它还对制造商而言是成本有效的。由此，这样的咖啡包装的另一个重要的部分会需要设计一种使用尽可能少的树脂原材料的塑料咖啡罐。

许多要求之间的微妙的平衡对包装工程师构成一挑战。例如，在罐中使用较少重量的原树脂必然地使塑料罐不耐用或者脆弱并且可能不能满足任何顶部负载要求和/或抗真空性要求。然而，满足标记表面区域要求会不可避免地限制包装工程师在选择与塑料罐的三维形状有关的潜在合适的设计的自由度。

有利地，本发明提供了一种塑料罐，以及一种包括该罐的食品包装系统，其满足四个要求中的一个或多个，并且实现了这些要求的两个或更多之间的精细平衡。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种从标准圆柱形状的偏移(deviate)或部分地偏移的罐。标准圆柱形状的罐沿着它的直径线的横截面视图在XY坐标平面上可表示为3个连接线段，包括从点(R，0)到点(-R，0)的第一段，从点(R，0)到点(R，H)的第二段，以及从点(-R，0)到点(-R，H)的第三段。标准圆柱形状的罐的中心对称轴是绕Y轴。R和H是标准圆柱形状的罐的半径和高度，比值R:H在从1:2.0到1:3.5，例如1:2.5到1:2.8的范围内。对罐如何从标准圆柱形状的罐偏移没有限制，只要Y轴还仍然是偏移罐的中心对称轴。

在各个实施例中，所述偏移可以是使得至少50％长度的第二/第三段是一连续线段，该连续线段偏移成具有在其上的朝向Y轴凹进的1～4个偏移部分，反映为在三维罐的侧壁上的1～4个凹槽。偏移罐可以由聚合材料制成并且聚合材料的用量为每立方英寸的偏移罐的容积不超过1.0克，例如不超过0.9克。当密封时，偏移罐在机械上结实到这样的程度以使得它能够在它的每立方英寸的容积为至少2.0磅的顶部负载之下以及与内部压力相比更高的外部压力引起的至少18kPa的真空压力下保持它的形状，即没有变形，。

本发明的另一方面提供了一种包括如上所述的罐的包装系统以及一种密封所述罐的可剥离的密封件。在典型的实施例中，可剥离的密封件包括单向气阀。