EP0521510B1 - Cartouche rigide pour café et son procédé de fabrication - Google Patents

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EP0521510B1
EP0521510B1 EP92111252A EP92111252A EP0521510B1 EP 0521510 B1 EP0521510 B1 EP 0521510B1 EP 92111252 A EP92111252 A EP 92111252A EP 92111252 A EP92111252 A EP 92111252A EP 0521510 B1 EP0521510 B1 EP 0521510B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cartridge
membrane
film
face
zones
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP92111252A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0521510A1 (fr
Inventor
Olivier Fond
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Societe des Produits Nestle SA
Nestle SA
Original Assignee
Societe des Produits Nestle SA
Nestle SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Societe des Produits Nestle SA, Nestle SA filed Critical Societe des Produits Nestle SA
Publication of EP0521510A1 publication Critical patent/EP0521510A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0521510B1 publication Critical patent/EP0521510B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B29/00—Packaging of materials presenting special problems
    • B65B29/02—Packaging of substances, e.g. tea, which are intended to be infused in the package
    • B65B29/022—Packaging of substances, e.g. tea, which are intended to be infused in the package packaging infusion material into capsules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D85/00—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials
    • B65D85/70—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials for materials not otherwise provided for
    • B65D85/804—Disposable containers or packages with contents which are mixed, infused or dissolved in situ, i.e. without having been previously removed from the package
    • B65D85/8043—Packages adapted to allow liquid to pass through the contents
    • B65D85/8052—Details of the outlet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D85/00—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials
    • B65D85/70—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials for materials not otherwise provided for
    • B65D85/804—Disposable containers or packages with contents which are mixed, infused or dissolved in situ, i.e. without having been previously removed from the package
    • B65D85/8043—Packages adapted to allow liquid to pass through the contents
    • B65D85/8061—Filters

Definitions

  • the invention relates to a packaging in the form of a closed rigid cartridge for making a drink suitable for pressurized fluid extraction machines.
  • cartridges for the preparation of a drink is motivated by several reasons: hygiene, optimal conservation of coffee, ease of use, better control of coffee quality obtained and good reproducibility of the extraction conditions.
  • closed cartridges which open under the effect of the water pressure injected, meet the requirements set out above.
  • These cartridges are distinguished by their opening system. Furthermore, they are substantially impermeable to moisture and preferably to oxygen.
  • Another cartridge is designed to be used according to a process in which, initially, mechanical zones of weakness are created in the lower membrane, then, in a second step, the capsule is opened under the action of water pressure injected by rupture of weakened areas.
  • this process can be sensitive to clogging because the successive deposits of organic matter in the multitude of small orifices can contribute to a progressive obstruction of these. Under these conditions, the quality and regularity of the extractions will be even more affected.
  • this process is used with a cartridge containing a powdery or liquid base substance.
  • a cartridge containing a powdery or liquid base substance In the case of coffee, it can only be a soluble coffee to be dissolved by water or a concentrated liquid coffee to be diluted by water. This process and this cartridge cannot be used in the case of freshly ground coffee.
  • Patent CH-A-458099 relates to an installation for the preparation of a drink in which a cartridge is extracted under pressure.
  • the cartridge which may contain ground coffee consists of two rigid sheets of plastic or aluminum perforated and welded together surrounding a porous envelope intended to contain the substance to be extracted, the underside of which is covered with a thin film of material. thermoplastic which melts in the presence of the hot extraction liquid.
  • Document US-A-2,936,695 on which the preamble of claim 1 is based relates to an infusion device comprising openings covered with a concentrated solution of glucose which dissolves during the passage of the extraction water.
  • the object of the present invention is to produce a closed cartridge, of frustoconical, frustoconical or hemispherical arrangement, opening under pressure to let the extract pass and which can be extracted in conventional espresso machines by means of a simple adaptation device .
  • the packaging according to the invention consists of a body and a membrane having a weakened zone, substantially impermeable to humidity and in particular to oxygen and in which the body is frustoconical, inverted frustoconical or hemispherical, of rounded section and provided with a rim and the membrane constitutes the seal of the cartridge fixed to the rim of said body. It is characterized in that the membrane or the flat face of the body itself comprises zones of reduced thickness intended to favor the opening of the cartridge for the passage of the extract under the effect of the fluid pressure and preferably tearing under the effect of the pressure of the fluid during the preparation of the beverage.
  • the cartridge can be wrapped as it is or possibly overwrapped in sachets which are themselves leaktight with oxygen and allowing a conservation of 6 to 12 months.
  • the cartridges can be grouped, for example in units of 2 to 10, because, being closed, they have by themselves a shelf life of a few days, for example from 2 to 15 days, once the open sachet.
  • the cartridge consists of two parts, a body and a membrane.
  • the body is frustoconical, inverted frustoconical or hemispherical.
  • the body section is rounded, that is, it can be circular, oval or polygonal with rounded edges.
  • Thinner areas can be in the membrane or in the flat face of the body.
  • the cartridge according to the invention can be extracted with the device comprising a grid which is the subject of European patent application No. 91107462.
  • the cartridge can also be extracted in a conventional espresso type coffee machine using a specific adapter as described in the European patent applications filed on the same day as the present application by the applicant under Nos 91111210, 91111211 and 91111212.
  • the extraction devices allow to extract in good conditions this simplified cartridge.
  • the cartridge opens automatically in the device and after use, can be removed easily and completely with a minimum of waste marc or packaging material.
  • the underside deforms, then tears at the location of the zones of reduced thickness in contact with the perforating tool, for example projecting elements, reaching its breaking tension under the effect of fluid pressure, for example air and water. Coffee extraction can then take place.
  • This lower face has undergone, during manufacture, a preliminary treatment resulting in zones of reduced thickness of the material capable of reaching the breaking tension, in the extraction device, without requiring too great an elongation, despite its plastic nature.
  • These thinner zones are preferably very numerous and distributed uniformly over the entire face.
  • They can form straight dotted lines made up of lines, for example from 2 to 10 mm in length and from a few ⁇ m to a few mm in width.
  • the extraction device intended for the use of these cartridges, may comprise protruding elements on the flow grid, the arrangement of which corresponds to that of these arcs.
  • the cartridge and the thinner areas are perfectly placed with respect to the projecting elements of the grid intended to promote their opening.
  • These thinner zones can be obtained by local absence of an upper layer or part of an upper layer of the material constituting the lower wall of the cartridge.
  • the extraction of the cartridge is carried out under pressure, which means that the maximum pressure of the extraction fluid is not reached when the cartridge is opened, but later during the extraction when the pressure drop across the coffee bed has reached its maximum.
  • the thinner areas in the lower face which are produced only during the manufacture of the cartridge, are not obtained by stamping the material but by separate, more reliable processes, that is to say freed tolerance issues.
  • the invention further relates to a method of manufacturing the cartridge, in which the body of the cartridge is thermoformed or stamped in a first film, the body thus formed is filled with a pulverulent composition for beverage under a stream of inert gas, then the membrane formed from a second film is sealed on the body of the cartridge.
  • the process is characterized by the fact that thinner areas in the first film or in the second film prior to filling the cartridge.
  • FIG. 3 relates to a variant of cartridge of inverted frustoconical shape.
  • the body is formed by thermoforming a polyester film, polyester / polyolefin complex or cardboard, the latter being for example of 200-300 g / m2 grammage and bonded to a polyester layer.
  • the body is formed from a thin barrier film, preferably from 5 to 30 ⁇ m thick, of polyvinylidene chloride or of copolymer. of ethylene and vinyl alcohol, sandwiched between two layers of polyolefin, for example a multi-layer film of polypropylene / copolymer of ethylene and vinyl alcohol / polypropylene, polyethylene / copolymer of ethylene and vinyl alcohol / polyethylene, for example from 100 to 500 ⁇ m thick.
  • the thin barrier film may alternatively be a thin layer of polyester, for example from 10 to 20 ⁇ m loaded with silica or metallized.
  • the body can also be made of cardboard, for example weighing 200-300 g / m2, linked to a complex of ethylene-vinyl alcohol copolymer with a polyolefin or a polyester.
  • the membrane consists of a complex film, for example of polyester loaded with a layer of silica or metallized, for example of 10-20 ⁇ m with a layer of polyolefin, optionally perforated or woven or nonwoven or of polyester, if necessary perforated or woven or nonwoven.
  • the membrane 4 is provided with thinner zones 3.
  • the thinner zones 3 can be created by any means of perforating or cutting the wall 8, for example using a tool provided with a multitude of small sharp blades, for example 2 to 10 mm in length, and thereby form slits throughout the thickness of the material.
  • This operation can take place prior to the forming of the capsule or the application of the membrane, but is preferably carried out after forming for the perforation of the bottom of the body.
  • a heated tool can be applied to the external surface of the perforated film so as to close over a small thickness 9, for example from 5 to 20 ⁇ m, the slots initially created as shown in FIG. 5.
  • the perforated cartridge can be a plastic film (10, fig.6) very thin for example from 5 to 20 microns in heat shrinkable thickness.
  • the material of the cartridge can be aluminum and the thin film 10 can be aluminized.
  • the body of the cartridge or the membrane is thermoformed in such a way that the lower wall of this cartridge has a ridged underside but still of a uniform thickness between a punch and a ridged matrix to create ribs, then the blank of the cartridge is placed in an identical matrix but with a heated punch also striated and whose ribs correspond to those of the matrix.
  • the pressure of the punch against the die causes a significant reduction in the thickness of the material such as 3 in the areas where the ribs of the tools correspond.
  • the wall retains its initial thickness such as 11.
  • the film multilayer comprises thick and resistant structure layers 12 which have been locally torn or cut or which are in the form of a fabric or a nonwoven structure of plastic material. These structural layers are linked to a thin layer 13 impermeable to oxygen.
  • the cartridge according to the invention can be of variable size according to the volume of drink that one wishes to prepare.
  • the dose of coffee contained can vary between 5 and 20 g
  • the diameter of the cartridge is between 2.5 and 7 cm
  • the thickness of the coffee bed between 10 and 25 mm.
  • the cartridge is filled with a pulverulent composition for the preparation of a drink.
  • This substance is preferably roasted and ground coffee, but can also be tea, soluble coffee, a mixture of ground coffee and soluble coffee or a chocolate product.
  • the cartridge is adapted to the extraction device having a tool for perforating the upper and lower faces of the cartridge during extraction.
  • the thinner areas are located on the underside (for example as shown in fig. 1 and 3), which facilitates perforation.
  • the extraction fluid will be directed in a vertical flow so as to pass through the entire bed of pulverulent composition without risking the creation of lateral flow flow.
  • a layer of filter paper or of woven or nonwoven plastic fibers can be interposed between the substance to be extracted and the lower internal wall of the cartridge (as shown in fig. 3, number 14).
  • This layer may or may not be bonded to said wall.

Description

  • L'invention a trait à un emballage sous forme de cartouche rigide fermée pour la confection d'une boisson adapté aux machines d'extraction par fluide sous pression.
  • L'utilisation de cartouches pour la préparation d'une boisson, surtout dans le domaine des cafés type espresso extraits sous pression, est motivée par plusieurs raisons: hygiène, conservation optimale du café, facilité d'usage, meilleure maîtrise de la qualité du café obtenu et bonne reproductibilité des conditions d'extraction. Parmi l'ensemble des cartouches disponibles, seules les cartouches fermées, s'ouvrant sous l'effet de la pression d'eau injectée, satisfont aux exigences énoncées ci-dessus. Ces cartouches se distinguent par leur système d'ouverture. Par ailleurs, elles sont sensiblement imperméables à l'humidité et de préférence à l'oxygène.
  • Celle faisant l'objet du brevet CH-A-605 293, entièrement en aluminium, présente, à sa base de diamètre supérieur à celui de sa face supérieure, une membrane pourvue d'une ligne d'affaiblissement, se déchirant préférentiellement sous l'effet de la pression. Cette solution présente le désavantage d'augmenter la complexité et le prix de la cartouche car les matières employées doivent être traitées de manière très précise pour que l'ouverture soit correcte et reproductible. De plus, la cartouche dispose d'un filtre épais pour retenir le marc de café.
  • Un autre inconvénient de cette cartouche est qu'étant de forme tronconique inverse, elle ne peut pas s'adapter aux machines espresso de type courant et nécessite donc une machine d'extraction spécifiquement conçue.
  • Une autre cartouche est conçue pour être employée selon un procédé dans lequel, dans un premier temps, sont créées par action mécanique des zones d'affaiblissement dans la membrane inférieure, puis, dans un deuxième temps, l'ouverture de la capsule se fait sous l'action de la pression d'eau injectée par rupture des zones affaiblies.
    Un tel procédé décrit dans les brevets FR-A-1537031 et FR-A-2033190, présente de nombreux désavantages.
  • Il est tout d'abord complexe à réaliser car les faces supérieure et inférieure de la cavité du dispositif destiné à recevoir la capsule sont pourvues d'une multitude de saillies et de trous.
  • De plus, ce procédé ne peut être fiable et reproductible, car il est impossible de réaliser sous l'effet de la pression d'eau toutes les ouvertures souhaitées. En effet, dès qu'une ou plusieurs ouvertures ont été obtenues, la pression chute dans la capsule puisque le liquide peut s'écouler.
  • En conséquence, le nombre et la position des ouvertures sont aléatoires. Cette situation peut entraîner une mauvaise extraction du lit de la substance car, le filtre étant plaqué contre la face inférieure, le drainage de ce dernier n'est pas assuré sur toute la surface. L'extraction est incomplète et hétérogène du fait de l'existence de zones avec passages préférentiels et de zones mal irriguées et drainées.
  • De plus, un tel procédé n'est pas hygiénique. En effet, étant donné la multitude d'orifices pour le passage de l'eau et la température élevée du dispositif, des dépôts de matières organiques difficiles à éliminer doivent immanquablement s'effectuer.
  • Enfin, ce procédé peut être sensible au colmatage car les dépôts successifs de matières organiques dans la multitude de petits orifices peuvent contribuer à une obstruction progressive de ces derniers. Dans ces conditions, la qualité et la régularité des extractions s'en trouveront encore plus affectées.
  • Enfin, ce procédé est employé avec une cartouche contenant une substance de base pulvérulente ou liquide. Dans le cas du café, il ne peut s'agir que d'un café soluble devant être dissout par l'eau ou d'un café liquide concentré devant être dilué par l'eau. Ce procédé et cette cartouche ne sont pas utilisables dans le cas d'un café fraîchement moulu.
  • Le brevet CH-A-458099 a trait à une installation pour la préparation d'une boisson dans laquelle on extrait une cartouche sous pression. La cartouche qui peut contenir du café moulu est constituée de deux feuilles rigides de matière plastique ou d'aluminium perforées et soudées entre elles entourant une enveloppe poreuse destinée à contenir la substance a extraire dont la face inférieure est recouverte d'une mince pellicule de matière thermoplastique qui fond en présence du liquide chaud d'extraction.
  • Le document US-A-2,936,695 sur lequel se base le préambule de la revendication 1 concerne un dispositf d'infusion comportant des ouvertures recouvertes d'une solution concentrée de glucose qui se dissout lors du passage de l'eau d'extraction.
  • Le but de la présente invention est de réaliser une cartouche fermée, de disposition tronconique, tronconique inversée ou hémisphérique, s'ouvrant sous pression pour laisser passer l'extrait et qui peut être extraite dans les machines espresso classiques moyennant un dispositif d'adaptation simple.
  • L'emballage selon l'invention est constitué d'un corps et d'une membrane présentant une zone d'affaiblissement, sensiblement imperméable à l'humidité et notamment à l'oxygène et dans lequel le corps est tronconique, tronconique inversé ou hémisphérique, de section arrondie et pourvu d'un rebord et la membrane constitue l'opercule de la cartouche fixé sur le rebord dudit corps. Il est caractérisé en ce que la membrane ou la face plane du corps comporte elle-même des zones de moindre épaisseur destinées à favoriser l'ouverture de la cartouche pour le passage de l'extrait sous l'effet de la pression de fluide et se déchirant préférentiellement sous l'effet de la pression du fluide lors de la confection de la boisson.
  • Selon la qualité d'imperméabilité du matériau à l'oxygène, la cartouche peut être emballée telle quelle ou éventuellement sur-emballée dans des sachets eux-mêmes étanches à l'oxygène et permettant une conservation de 6 à 12 mois. Dans ce dernier cas, les cartouches peuvent être regroupées, par exemple par unités de 2 à 10, car, étant fermées, elles ont par elles-mêmes une autonomie de conservation de quelques jours, par exemple de 2 à 15 jours, une fois le sachet ouvert.
  • La cartouche est constituée de deux pièces, un corps et une membrane. Le corps est tronconique, tronconique inversé ou hémisphérique. La section du corps est arrondie, c'est-à-dire qu'elle peut être circulaire, ovale ou polygonale à bords arrondis.
  • Les zones de moindre épaisseur peuvent être dans la membrane ou dans la face plane du corps.
  • La cartouche selon l'invention peut être extraite avec le dispositif comportant une grille faisant l'objet de la demande de brevet européen No. 91107462. La cartouche peut être également extraite dans une machine à café de type espresso classique moyennant un adaptateur spécifique tel que décrit dans les demandes de brevet européen déposées le même jour que la présente demande par la demanderesse sous les Nos 91111210, 91111211 et 91111212.
  • Les dispositifs d'extraction, objet de ces demandes de brevet, permettent d'extraire dans de bonnes conditions cette cartouche simplifiée. La cartouche s'ouvre automatiquement dans le dispositif et après usage, peut être retirée facilement et intégralement avec un minimum de déchet de marc ou de matière d'emballage.
  • Lors de l'extraction, la face inférieure se déforme, puis se déchire à l'emplacement des zones de moindre épaisseur au contact de l'outil de perforation, par exemple des éléments saillants, en atteignant sa tension de rupture sous l'effet de la pression de fluide, par exemple d'air et d'eau. L'extraction du café peut ensuite se dérouler. Cette face inférieure a subi, à la fabrication, un traitement préalable se traduisant par des zones de moindre épaisseur de la matière pouvant atteindre la tension de rupture, dans le dispositif d'extraction, sans nécessiter un allongement trop grand, malgré sa nature plastique. Ces zones de moindre épaisseur sont, de préférence très nombreuses et réparties uniformément sur toute la face.
  • Elles peuvent former des lignes droites pointillées constituées de traits, par exemple de 2 à 10 mm de longueur et de largeur de quelques µm à quelques mm.
  • Il peut s'agir de lignes en arcs concentriques, répartis sur des cercles de diamètre variable. Dans ce cas, le dispositif d'extraction, destiné à l'utilisation de ces cartouches, peut comporter sur la grille d'écoulement des éléments saillants dont la disposition correspond à celle de ces arcs. Ainsi, la cartouche et les zones de moindre épaisseur sont parfaitement placées vis à vis des éléments saillants de la grille destinés à favoriser leur ouverture.
  • Ces zones de moindre épaisseur peuvent être obtenues par absence locale d'une couche supérieure ou d'une partie d'une couche supérieure de la matière constituant la paroi inférieure de la cartouche.
  • Contrairement au brevet FR 2033190, l'extraction de la cartouche est effectuée sous pression, ce qui signifie que la pression maxima du fluide d'extraction n'est pas atteinte lors de l'ouverture de la cartouche, mais plus tard au cours de l'extraction lorsque la perte de charge à travers le lit de café a atteint son maximum.
    De plus, les zones de moindre épaisseur dans la face inférieure, qui sont réalisées uniquement lors de la fabrication de la cartouche, ne sont pas obtenues par emboutissage de la matière mais par des procédés distincts plus fiables, c'est-à-dire affranchis des problèmes de tolérance.
  • Le traitement de la face inférieure est d'autant plus justifié dans le cas où la forme de la cartouche est tronconique inverse, car alors cette face étant d'une épaisseur proche de celle du tronc de cône, c'est-à-dire d'une épaisseur assez grande pour que la pièce soit rigide, sa déchirure ne pourrait être normalement obtenue sans un très grand allongement, incompatible avec les pressions et températures d'eau employées.
    Dans le cas d'une cartouche tronconique, la situation est moins critique et la membrane, constituant la face inférieure, peut être d'une épaisseur bien plus réduite que celle du corps, puisque la membrane participe peu à la rigidité de la cartouche dans ce cas et la pression s'exerce sur une surface plus grande.
  • L'invention concerne en outre un procédé de fabrication de la cartouche, dans lequel on thermoforme ou on emboutit le corps de la cartouche dans un premier film, on remplit le corps ainsi formé avec une composition pulvérulente pour boisson sous un courant de gaz inerte, puis on scelle la membrane formée à partir d'un second film sur le corps de la cartouche.
    Le procédé est caractérisé par le fait que l'on crée des zones de moindre épaisseur dans le premier film ou dans le second film préalablement au remplisage de la cartouche.
  • L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après relative à différentes variantes de cartouches données à titre d'exemple par référence aux dessins annexés dans lesquels:
    • la figure 1 est une coupe schématique médiane d'une cartouche de forme tronconique inversée,
    • la figure 2 est une coupe selon A-A de la figure 1,
    • les figures 3 et 4 sont des coupes schématiques médianes de différentes cartouches de forme tronconique et
    • les figures 5,6,7 et 8 sont des coupes partielles montrant des détails des zones de moindre épaisseur créées dans les cartouches.
    A la figure 1, le corps 1 de la cartouche comporte une face plane 2 pourvue de zones de moindre épaisseur 3. La cartouche une fois remplie de composition pulvérulente pour boisson (non représentée) est fermée par un opercule 4 qui constitue la membrane venant s'appliquer sur le rebord 5 du corps. Le corps 1 est thermoformé ou injecté, de préférence à partir d'un film de 100 à 500 µm, en polyester, polyamide, polyoléfine, par exemple en complexe polyéthylènetéréphtalate d'épaisseur 20 µm lié avec un polypropylène perforé ou tissé ou non tissé, un polyéthylène téréphtalate perforé ou tissé ou non tissé ou un polyéthylène perforé. La perforation s'effectue préalablement au laminage du complexe et au formage.
    La membrane 4 est composée d'un film, de préférence de polyester, polyamide ou polyoléfine de 10 à 50 µm, par exemple un complexe de polyéthylènetéréphtalate d'épaisseur 12 µm chargé de silice avec un polypropylène, un polyéthylènetéréphtalate ou un polyéthylène. La membrane, présente une surface en contact avec le corps de même matériau ou de matériau thermoscellable avec celui du corps.
  • A la figure 2, on voit comment sont réparties les zones de moindre épaisseur 3 sur la face plane 2 du corps 1.
  • La figure 3 concerne une variante de cartouche de forme tronconique inversée. Dans celle-ci, le corps est formé par thermoformage d'un film en polyester, complexe polyester/polyoléfine ou carton, ce dernier étant par exemple de grammage 200-300 g/m2 et lié à une couche de polyester.
  • Dans une version préférée conférant à la composition pulvérulente pour boisson une protection intégrale contre l'oxydation, le corps est formé à partir d'un film barrière mince, de préférence de 5 à 30 µm d'épaisseur, de polychlorure de vinylidène ou de copolymère d'éthylène et d'alcool vinylique, en sandwich entre deux couches de polyoléfine, par exemple un film multi-couches polypropylène/copolymère d'éthylène et d'alcool vinylique/polypropylène, polyéthylène/copolymère d'éthylène et d'alcool vinylique/polyéthylène, par exemple de 100 à 500 µm d'épaisseur. Le film barrière mince peut être en variante une fine couche de polyester, par exemple de 10 à 20 µm chargé de silice ou métallisé. Le corps peut également être en carton, par exemple de grammage 200-300 g/m2, lié à un complexe de copolymène d'éthylène et d'alcool vinylique avec une polyoléfine ou un polyester.
  • La membrane est constituée d'un film complexe, par exemple de polyester chargé d'une couche de silice ou métallisé, par exemple de 10-20 µm avec une couche de polyoléfine, le cas échéant perforée ou tissée ou non tissée ou de polyester, le cas échéant perforée ou tissée ou non tissée.
  • A la figure 4, la membrane 4 est pourvue de zones de moindre épaisseur 3.
  • Aux figures 5 et 6, les zones de moindre épaisseur 3 peuvent être créées par tout moyen de perforation ou de découpe de la paroi 8, par exemple à l'aide d'un outil muni d'une multitude de petites lames tranchantes, par exemple de longueur 2 à 10 mm, et par là-même formation de fentes dans toute l'épaisseur de la matière. Cette opération peut avoir lieu préalablement au formage de la capsule ou à l'application de la membrane, mais s'effectue de préférence après formage pour la perforation du fond du corps. Après cette perforation, on peut appliquer un outil chauffé sur la surface extérieure du film perforé de manière à refermer sur une faible épaisseur 9, par exemple de 5 à 20 µm les fentes créées initialement comme montré à la figure 5. En variante de cette fusion superficielle représentée à la figure 6, on peut appliquer tout autour de la cartouche perforée un film de matière plastique (10, fig.6) très mince par exemple de 5 à 20 µm d'épaisseur thermorétractable. Dans ce dernier mode de réalisation, la matière de la cartouche peut être de l'aluminium et le film mince 10 peut être aluminisé.
  • A la figure 7, on procède au thermoformage du corps de la cartouche ou de la membrane de telle manière que la paroi inférieure de cette cartouche présente une face inférieure striée mais encore d'une épaisseur homogène entre un poinçon et une matrice striée pour créer des nervures, puis on place l'ébauche de la cartouche dans une matrice identique mais avec un poinçon chauffé également strié et dont les nervures correspondent à celles de la matrice. La pression du poinçon contre la matrice provoque une réduction importante de l'épaisseur de la matière telle que 3 dans les zones où les nervures des outils correspondent. Dans les gorges entre les nervures, la paroi garde son épaisseur initiale telle que 11.
  • Dans la représentation de la figure 8, le film multicouches comporte des couches de structure 12 épaisses et résistantes qui ont été localement déchirées ou découpées ou encore qui se présentent sous la forme d'un tissu ou d'une structure non tissée de matière plastique. Ces couches de structure sont liées à une couche mince 13 imperméable à l'oxygène.
  • Dans toutes les versions de cartouches présentées dans ce texte, la cartouche selon l'invention peut être de taille variable suivant le volume de boisson que l'on souhaite préparer. Par exemple, la dose de café contenue peut varier entre 5 et 20 g, le diamètre de la cartouche est compris entre 2,5 et 7 cm et l'épaisseur du lit de café entre 10 et 25 mm.
  • La cartouche est remplie d'une composition pulvérulente pour la préparation d'une boisson. Cette substance est de préférence du café torréfié et moulu, mais peut être aussi du thé, du café soluble, un mélange de café moulu et de café soluble ou un produit chocolaté.
  • La cartouche est adaptée au dispositif d'extraction présentant un outil de perforation des faces supérieure et inférieure de la cartouche lors de l'extraction. Les zones de moindre épaisseur se situent dans la face inférieure (par exemple comme représenté aux fig.1 et 3), ce qui facilite la perforation. Dans tous les cas, le fluide d'extraction sera dirigé en un flux vertical de manière à traverser tout le lit de composition pulvérulente sans risquer de création de flux d'écoulement latéral.
  • Dans le cas où l'on désire éliminer complètement les risques de dispersion du marc après l'extraction, on peut intercaler une couche de papier filtre ou de fibres de matière plastique tissées ou non tissées entre la substance à extraire et la paroi interne inférieure de la cartouche (comme montré à la fig.3, chiffre 14).
  • Cette couche peut être liée ou non à ladite paroi.

Claims (7)

  1. Emballage sous forme de cartouche rigide fermée contenant une substance pour la confection d'une boisson adapté aux machines d'extraction par fluide sous pression, constitué d'un corps et d'une membrane présentant une zone d'affaiblissement, sensiblement imperméable à l'humidité et notamment à l'oxygène, dans lequel le corps est tronconique, tronconique inversé ou hémisphérique, de section arrondie et pourvu d'un rebord et la membrane constitue l'opercule de la cartouche fixé sur le rebord dudit corps, caractérisé en ce que la membrane ou la face plane du corps comporte elle-même des zones de moindre épaisseur destinées à favoriser l'ouverture de la cartouche pour le passage de l'extrait sous l'effet de la pression de fluide et se déchirant préférentiellement sous l'effet de la pression de fluide lors de la confection de la boisson.
  2. Emballage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la face inférieure, c'est-à-dire la membrane si le corps est tronconique ou hémisphérique la face plane du corps s'il est tronconique inversé, comporte des zones de moindre épaisseur créées soit par découpe de fentes à travers la dite face, création par traitement thermique d'un film mince de matière plastique sur l'extérieur de la face, soit, dans le cas d'un corps tronconique inversé, par amincissement de l'épaisseur de la matière dans certaines zones de la face par poinçonnage.
  3. Emballage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps et la membrane sont en un film multi-couches thermoformable et thermoscellable sur lui-même, dont la ou les couches de structure épaisses ont été localement déchirées ou découpées ou se présentent sous forme de tissu en matière plastique ou de fibres non tissées amalgamées en matière plastique et que la ou les couches de structure sont liées avec une couche mince de matière plastique imperméable à l'oxygène.
  4. Emballage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre une couche intercalaire de papier filtre ou de fibres de matière plastique tissées ou non tissées entre la substance à extraire et la paroi interne inférieure de la cartouche.
  5. Procédé de fabrication d'un emballage selon la revendication 1, dans lequel on thermoforme ou on emboutit le corps de la cartouche dans un premier film, on remplit le corps ainsi formé avec une composition pulvérulente pour boisson sous un courant de gaz inerte, puis on scelle la membrane formée à partir d'un second film sur le corps de la cartouche, caractérisé par le fait que l'on crée des zones de moindre épaisseur dans le premier film ou dans le second film préalablement au remplissage de la cartouche.
  6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'on crée les zones de moindre épaisseur dans une partie du premier film formant le fond de la cartouche préalablement à sa mise en forme dans le cas d'un corps tronconique inversé ou d'une partie du second film constitutif de la membrane avant son application sur le corps dans le cas d'un corps tronconique ou hémisphérique, par déchirage ou perçage de manière à créer des fentes, puis que l'on recouvre la face extérieure du fond de la cartouche ou de la membrane d'un film mince de matière plastique imperméable à l'oxygène ou que l'on traite thermiquement la surface extérieure de ladite face de manière à refermer les fentes créées initialement sur une faible épaisseur.
  7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'on crée les zones de moindre épaisseur dans la face inférieure du corps dans le cas d'un corps tronconique inversé par amincissement de l'épaisseur de la matière dans certaines zones de la face par poinçonnage lors de la mise en forme du corps.
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