BE1030040B1

BE1030040B1 - PLA PADS AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF PLA PADS

Info

Publication number: BE1030040B1
Application number: BE20215995A
Authority: BE
Inventors: Carlo Schrauwen; Tim Zwijsen; Marco Ciaramelli
Original assignee: Beyers Koffie Nv
Priority date: 2021-12-17
Filing date: 2021-12-17
Publication date: 2023-07-17
Also published as: BE1030040A1

Abstract

Een pad voor gebruik in een koffiezetapparaat, waarbij de omhulling wordt gevormd door een bovenste schijfvormig vel en een onderste schijfvormig vel, welke vellen zijn gemaakt van PLA-papier. De vellen zijn aan hun langsranden met elkaar verbonden, waarbij de onderling verbonden delen van het bovenvel en het ondervel een afsluitnaad vormen en waarbij het bovenvel en het ondervel elk een filter vormen dat een fluïdum kan doorlaten en dat een barrière vormt voor de gemalen koffie.A pad for use in a coffee machine, the envelope being formed by an upper disc-shaped sheet and a lower disc-shaped sheet, which sheets are made of PLA paper. The sheets are joined together at their longitudinal edges, the mutually connected parts of the top sheet and the bottom sheet forming a sealing seam and the top sheet and the bottom sheet each forming a filter through which a fluid can pass and which forms a barrier to the ground coffee.

Description

1 BE2021/59951 BE2021/5995

PLA-PADS EN WERKWIJZE VOOR DE PRODUCTIE VAN PLA-PADSPLA PADS AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF PLA PADS

TECHNISCH DOMEINTECHNICAL DOMAIN

Deze uitvinding heeft in het algemeen betrekking op koffiepads en in het bijzonder op materialen en werkwijzen om genoemde pads te maken.This invention relates generally to coffee pods and in particular to materials and methods for making said pods.

ACHTERGRONDBACKGROUND

Individueel verpakte porties koffie zijn een handig en populair middel waarmee tegenwoordig een groot percentage koffiedranken wordt bereid. Deze individueel verpakte porties koffie komen meestal in de vorm van koffiecapsules of koffiepads.Individually packaged portions of coffee are a convenient and popular means of preparing a large percentage of coffee beverages today. These individually packaged portions of coffee usually come in the form of coffee capsules or coffee pods.

De onderhavige uitvinding heeft specifiek betrekking op zachte koffiepads, die gepaard gaan met een onderscheidende reeks uitdagingen, het meest significant maar niet uitsluitend, betere zetprestaties.The present invention specifically relates to soft coffee pods, which come with a distinct set of challenges, most significantly but not exclusively, better brewing performance.

EP0904717 openbaart een koffiebevattende zakje gemaakt van twee cirkelvormige vellen filtreerpapier die aangrenzend aan hun langsranden zijn verbonden en gevuld met gemalen koffie. Deze koffiezakjes worden gekenmerkt doordat de onderling verbonden randen van de twee vellen filtreerpapier een ringvormige afsluitnaad vormen.EP0904717 discloses a coffee-containing pouch made of two circular sheets of filter paper joined adjacent their longitudinal edges and filled with ground coffee. These coffee bags are characterized in that the interconnected edges of the two sheets of filter paper form an annular sealing seam.

Beide bovengenoemde documenten openbaren koffiepads met een soortgelijke schijfvorm en flexibele constructie. In beide gevallen wordt de vorm van de pads tijdens de bereiding van een koffiedrank verzorgd door een stijve bak voorzien van een geschikte koffiemachine. De flexibele aard van het velmateriaal dat wordt gebruikt bij de productie van de bovengenoemde koffiepads resulteert in onvoldoende vormvastheid. Dit vergroot de kans dat de koffiepads worden vervormd tijdens het plaatsen ervan in een geschikte machine, en nog belangrijker, tijdens de bereiding van een koffiedrank, waardoor het risico van wateromleiding [in het Engels: water bypassing] wordt vergroot. ‘Wateromleiding’ betekent in dit verband dat het fluïdum dat onder druk aan het eerste vel van de pad wordt toegevoerd, gedeeltelijk om de pad heen zal stromen naar een drankuitstroomopening die is aangebracht in een bodem van een houder waarop de pad rust. Dit alles heeft tot gevolg dat niet de volledige hoeveelheid aan het eerste vel van de pad toegevoerde vloeistof via de pad naar de drankuitstroomopening van de houder zal stromen.Both of the above documents disclose coffee pods having a similar disc shape and flexible construction. In both cases, the shape of the pods during the preparation of a coffee drink is taken care of by a rigid container fitted with a suitable coffee machine. The flexible nature of the sheet material used in the production of the above coffee pods results in insufficient dimensional stability. This increases the chance of the coffee pods being deformed during insertion into a suitable machine, and more importantly during the preparation of a coffee drink, increasing the risk of water bypassing. 'Water diversion' in this context means that the fluid that is supplied under pressure to the first sheet of the pad will partially flow around the pad to a beverage outflow opening that is arranged in a bottom of a container on which the pad rests. All this means that not the full amount of liquid supplied to the first sheet of the pad will flow via the pad to the drink outflow opening of the holder.

Een ander probleem met gemakkelijk vervormbare koffiepads heeft betrekking op de niet-homogene verdeling van de gemalen koffie over het ondervel van de koffiepad.Another problem with easily deformable coffee pads relates to the non-homogeneous distribution of the ground coffee over the bottom sheet of the coffee pad.

2 BE2021/59952 BE2021/5995

Dit resulteert, net als bij wateromleiding, in het stromen van water rond de gemalen koffie in plaats van door de gemalen koffie.As with water bypass, this results in water flowing around the ground coffee instead of through the ground coffee.

CA1314757C beschrijft een werkwijze voor het maken van een schijfvormig pad voor gemalen koffie, omvattende het verdichten van een maat gemalen koffiekorrels tussen twee vellen water- en luchtdoorlatend velmateriaal. Een vormholte wordt gebruikt om een ondervel van genoemd velmateriaal en een maat koffie te bevatten.CA1314757C discloses a method of making a disc-shaped pad for ground coffee comprising compacting a measure of ground coffee granules between two sheets of water and air permeable sheet material. A mold cavity is used to contain a back sheet of said sheet material and a measure of coffee.

Na de plaatsing van een bovenste schijf van velmateriaal, drukt een plunjer die drukken uitoefent in het bereik van 22 tot 65 atmosfeer, de gemalen koffie samen en verbindt de twee vellen rond de koffie.After the placement of a top disc of sheet material, a plunger applying pressures in the range of 22 to 65 atmospheres compresses the ground coffee and bonds the two sheets around the coffee.

In dit document wordt vervorming van de koffiepad voorkomen door te voorzien in een koffiepad dat wordt samengedrukt wanneer alle elementen ervan worden samengevoegd, wat resulteert in een volledig stijve pad. Een dergelijke constructie geeft echter een verhoogd risico op breuk van het velmateriaal zowel tijdens als na de productie.In this document, deformation of the coffee pod is prevented by providing a coffee pod that compresses when all its elements are put together, resulting in a completely rigid pod. However, such a construction gives an increased risk of breakage of the sheet material both during and after production.

WO2015105411A1 openbaart een werkwijze voor de productie van koffiepads, padconstructiemateriaal en de koffiepad zelf. De genoemde pad omvat een portie koffie vervat tussen twee schijven van velmateriaal die aan de randen met elkaar zijn verbonden, waarbij aan ten minste één van de schijven een vormversterkende laag bindmateriaal is toegevoegd.WO2015105411A1 discloses a method for the production of coffee pods, pod construction material and the coffee pod itself. Said pad comprises a portion of coffee contained between two discs of sheet material which are joined together at the edges, a form-reinforcing layer of binding material being added to at least one of the discs.

Ook de laatstgenoemde koffiepadconstructie heeft een aantal nadelen. Enerzijds betekent het gebruik van verschillende velmaterialen voor de onder- en bovenkant van de koffiepad extra voorraad die moet worden verkregen, aangehouden en beheerd door de fabriek, waardoor de kosten stijgen. Anderzijds kan een te stijve koffiepadconstructie leiden tot een niet-homogene verdeling van gemalen koffie langs de onderkant van de pad. Bovendien brengt een dergelijk type stijve constructie ook de compatibiliteit van de koffiepad met een groot aantal machines in gevaar. Dit is te wijten aan de stijve aard van, in het bijzonder, maar niet uitsluitend, het materiaal van de ondervel van de pad, dat extra weerstand biedt tegen het zich aanpassen aan de holte in de koffiemachine die bedoeld is om de koffiepad te ontvangen.The latter coffee pad construction also has a number of drawbacks. On the one hand, using different sheet materials for the bottom and top of the coffee pod means additional inventory that must be acquired, held and managed by the factory, increasing costs. On the other hand, a too stiff coffee pad construction can lead to a non-homogeneous distribution of ground coffee along the bottom of the pad. In addition, such a type of rigid construction also compromises the compatibility of the coffee pod with a large number of machines. This is due to the rigid nature of, in particular, but not exclusively, the material of the bottom sheet of the pod, which provides additional resistance to conforming to the cavity in the coffee machine intended to receive the coffee pod.

Gezien de bovengenoemde nadelen is het daarom noodzakelijk om een koffiepad te verschaffen en in het bijzonder een materiaal dat zowel economisch te produceren als te gebruiken is tijdens de productie. Verder moet het materiaal voldoende stijf zijn om vervorming van de koffiepad te voorkomen, maar niet zo stijf dat de compatibiliteit van de pad met een breed scala aan pads die koffiemachines gebruiken in gevaar komt.In view of the above-mentioned disadvantages, it is therefore necessary to provide a coffee pad and in particular a material that is both economical to produce and usable during production. Furthermore, the material should be stiff enough to prevent deformation of the coffee pod, but not so stiff as to compromise the pod's compatibility with a wide variety of pods that coffee machines use.

3 BE2021/59953 BE2021/5995

SAMENVATTING VAN DE UITVINDINGSUMMARY OF THE INVENTION

Het doel van de onderhavige uitvinding is om, althans gedeeltelijk, de bovengenoemde nadelen te ondervangen door het beschikbaar stellen van een pad voor gebruik in een koffiezetapparaat en een werkwijze voor de productie daarvan.The object of the present invention is to obviate, at least in part, the above drawbacks by providing a pad for use in a coffee machine and a method for its production.

Deze pad maakt het mogelijk, in vergelijking met bekende eerdere pads, het risico op vervorming te verminderen, terwijl het toch in staat is om goede koffie- extractieprestaties te behouden in een breed scala aan koffiemachines.This pad allows, compared to known previous pads, to reduce the risk of deformation, while still being able to maintain good coffee extraction performance in a wide range of coffee machines.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding om een pad beschikbaar te stellen waarin een enkel velmateriaal wordt gebruikt dat zonder verdere toevoeging van materialen kan worden gevormd en/of verbonden door middel van thermische en/of mechanische processen. Genoemd velmateriaal moet het ook mogelijk maken om de structuur ervan te veranderen door dezelfde bovengenoemde processen, in het bijzonder maar niet beperkt tot structurele veranderingen die de flexibiliteit van genoemd materiaal beïnvloeden.It is an object of the present invention to provide a pad in which a single sheet material is used which can be formed and/or bonded by thermal and/or mechanical processes without further addition of materials. Said sheet material should also allow its structure to be changed by the same processes mentioned above, in particular but not limited to structural changes affecting the flexibility of said material.

Het is weer een ander doel van de uitvinding om een werkwijze ter beschikking te stellen voor de productie van de bovengenoemde pads. Het is een bijzonder doel van deze uitvinding dat genoemde werkwijze inwerkt op de eigenschappen van het bovengenoemde velmateriaal, zodat daardoor een vervormingsbestendig pad met brede koffiemachinecompatibiliteit wordt verkregen.It is still another object of the invention to provide a method for the production of the pads mentioned above. It is a particular object of this invention that said method acts on the properties of the above-mentioned sheet material, thereby obtaining a deformation-resistant pad with broad coffee machine compatibility.

Het is weer een ander doel van de uitvinding om een inrichting ter beschikking te stellen die geschikt is voor het vormen van ten minste één velmateriaalelement van de bovengenoemde koffiepads. Het is een bijzonder doel van de onderhavige uitvinding dat de inrichting een aantal instelbare parameters heeft die het mogelijk maken om in te werken op meerdere variaties van koffiepads en de materialen waaruit deze bestaan.It is yet another object of the invention to provide a device suitable for forming at least one sheet material element of the above-mentioned coffee pads. It is a particular object of the present invention that the device has a number of adjustable parameters that make it possible to act on several variations of coffee pads and the materials of which they consist.

Volgens een aspect van de onderhavige uitvinding wordt een pad voor de bereiding van koffiedranken door middel van een machine beschikbaar gesteld, waarbij een portie koffie is opgenomen en afgesloten in een zakje gevormd door twee schijven velmateriaal. Volgens een bepaald aspect van de uitvinding is genoemd velmateriaal gemaakt van papier doordrenkt met polymelkzuur (PLA). Het is een kenmerk vanAccording to an aspect of the present invention, there is provided a pad for the preparation of coffee beverages by means of a machine, in which a portion of coffee is received and sealed in a pouch formed by two discs of sheet material. According to a certain aspect of the invention, said sheet material is made of paper impregnated with polylactic acid (PLA). It is a feature of

PLA dat, als thermoplastisch materiaal, het bij hogere temperatuur vloeibaarder kan worden en bij verlaging van de temperatuur zijn stijfheid terugkrijgt.PLA, which, as a thermoplastic material, can become more fluid at a higher temperature and regains its stiffness when the temperature is lowered.

De eerdergenoemde eigenschappen van het PLA waarmee het velmateriaal is doordrenkt, laten door middel van een thermisch en/of mechanisch proces een betere controle over de vorm en stijfheid van het velmateriaal toe. Deze eigenschappen van het velmateriaal worden volgens een ander aspect van de uitvinding gebruikt om eenThe aforementioned properties of the PLA with which the sheet material is impregnated allow better control over the shape and stiffness of the sheet material by means of a thermal and/or mechanical process. These properties of the sheet material are used according to another aspect of the invention to provide a

4 BE2021/5995 voorgevormd ondervel te verkrijgen dat ook een grotere stijfheid heeft. Op deze manier verschaft het voorgevormde gevormde ondervel een holte die het, met voordeel, mogelijk maakt om de gemalen koffie beter op te nemen tijdens verdere stappen van het padproductieproces. Verder maakt de genoemde holte, en in het bijzonder de daaraan verleende extra stijfheid, een gunstiger verdeling van de koffiedeeltjes langs de bodem van de genoemde holte mogelijk.4 BE2021/5995 preformed bottom sheet that also has greater stiffness. In this way, the pre-formed bottom sheet provides a cavity which, advantageously, allows better reception of the ground coffee during further steps of the pad production process. Furthermore, said cavity, and in particular the extra stiffness imparted thereto, enables a more favorable distribution of the coffee particles along the bottom of said cavity.

De ondervel van het pad behoudt nog steeds een aanzienlijke flexibiliteit na het vormen van de holte. Op deze manier wordt voldoende stijfheid van de pad verkregen om overmatige vervorming van de pad voor of tijdens het plaatsen in de koffiemachine te voorkomen. Verder maakt de aanzienlijke flexibiliteit die door het pad wordt behouden het mogelijk dat het velmateriaal terug in vorm springt en permanente vervorming voorkomt als er aanzienlijke krachten op inwerken. Nog een ander voordeel van een in hoofdzaak flexibel ondervel is dat het genoemde vel zich beter kan aanpassen aan de interne geometrie van een groter aantal padontvangende elementen van een breed scala aan koffiemachines. De betere conformiteit van de pad met de bovengenoemde elementen zorgt typisch voor een betere afsluiting van de pad tegen de binnenoppervlakken van een houder voor zachte koffiemachinepads.The backsheet of the pad still retains considerable flexibility after the cavity is formed. In this way, sufficient rigidity of the pad is obtained to prevent excessive deformation of the pad before or during placement in the coffee machine. Further, the considerable flexibility retained by the pad allows the sheet material to snap back into shape and prevent permanent deformation when subjected to significant forces. Yet another advantage of a substantially flexible backsheet is that said sheet can better adapt to the internal geometry of a greater number of pad-receiving elements of a wide variety of coffee machines. The better conformance of the pad with the above elements typically provides better sealing of the pad against the inner surfaces of a soft coffee machine pad container.

Volgens een ander aspect van de uitvinding wordt een inrichting voor het vormen van het PLA-velmateriaal beschikbaar gesteld, welke inrichting met voordeel het vormen van met PLA doordrenkt papier met verschillende materiaaleigenschappen mogelijk maakt. In het bijzonder maakt genoemde inrichting het mogelijk om PLA- papier te vormen, welk papier verschillende diktes en treksterkten heeft.According to another aspect of the invention, an apparatus for forming the PLA sheet material is provided, which apparatus advantageously enables the formation of PLA-impregnated paper having different material properties. In particular, said device makes it possible to form PLA paper, which paper has different thicknesses and tensile strengths.

FIGURENFIGURES

De volgende beschrijving van de figuren van specifieke uitvoeringsvormen van de uitvinding is louter illustratief van aard en is niet bedoeld om de huidige leer, hun toepassing of gebruik te beperken. Door de figuren heen geven corresponderende — verwijzingscijfers gelijke of corresponderende onderdelen en kenmerken aan.The following description of the figures of specific embodiments of the invention is merely illustrative in nature and is not intended to limit the current teachings, their application or use. Corresponding reference numerals indicate like or corresponding parts and features throughout the figures.

Figuur 1 toont een voltooide pad volgens conclusie 1.Figure 1 shows a completed pad according to claim 1.

Figuur 2 stelt een padproductieproces voor volgens conclusie 8.Figure 2 represents a pad production process according to claim 8.

Figuur 3 toont een inrichting voor het vormen van een ondervel volgens conclusie 13.Figure 3 shows an apparatus for forming a backsheet according to claim 13.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDINGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een verbeterde pad voor gebruik in 5 een koffiezetapparaat, welke pad superieur vormbehoud en betere brouwprestaties heeft.The present invention relates to an improved pad for use in a coffee maker, which pad has superior shape retention and better brewing performance.

Tenzij anders gedefinieerd, hebben alle termen die worden gebruikt bij het openbaren van de uitvinding, met inbegrip van technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals gewoonlijk begrepen door een gemiddelde vakman in het vakgebied waartoe deze uitvinding behoort. Bij wijze van verdere begeleiding, zijn term definities inbegrepen om de leer van de onderhavige uitvinding beter te waarderen.Unless defined otherwise, all terms used in disclosing the invention, including technical and scientific terms, have the meaning commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. By way of further guidance, term definitions are included to better appreciate the teachings of the present invention.

Zoals hierin gebruikt, hebben de volgende termen de volgende betekenissen: ‘Een’, ‘de’ en ‘het’, zoals ze hierin worden gebruikt, omvatten zowel enkelvoudige als meervoudige referenten, tenzij de context duidelijk anders aangeeft. Bij wijze van voorbeeld verwijst ‘een compartiment’ naar één of meer compartimenten. ‘Omvatten’, ‘omvattende’ en ‘omvat’ en ‘bestaande uit’ zoals hier gebruikt, zijn synoniem met ‘bevatten’, ‘bevattende’ of ‘bevat’ en zijn inclusieve of open termen die de aanwezigheid specificeren van wat volgt (bijv. een component) en sluiten de aanwezigheid van aanvullende, niet-genoemde componenten, kenmerken, elementen, delen, stappen, die welbekend zijn in de stand der techniek of daarin beschreven zijn, niet uit.As used herein, the following terms have the following meanings: "A", "the" and "the", as used herein, include both singular and plural referents, unless the context clearly dictates otherwise. By way of example, “a compartment” refers to one or more compartments. "include," "comprising," and "includes" and "consisting of" as used herein are synonymous with "contain," "containing" or "contains" and are inclusive or open terms specifying the presence of what follows (e.g. a component) and do not exclude the presence of additional, unmentioned components, features, elements, parts, steps, which are well known in the art or described therein.

Verder worden de termen eerste, tweede, derde en dergelijke in de beschrijving en in de conclusies gebruikt voor het onderscheiden van gelijkaardige elementen en niet noodzakelijk voor het beschrijven van een volgorde, noch in de tijd, noch spatiaal, tenzij anders aangegeven. Het dient te worden begrepen dat de termen op die manier gebruikt onder geschikte omstandigheden verwisselbaar zijn en dat de uitvoeringsvormen van de uitvinding hierin beschreven geschikt zijn om in andere volgorde te werken dan hierin beschreven of weergegeven.Further, the terms first, second, third and the like are used in the description and in the claims to distinguish like elements and not necessarily to describe an order, neither in time nor in space, unless otherwise specified. It is to be understood that the terms so used are interchangeable under appropriate circumstances and that the embodiments of the invention described herein are adapted to operate in any order other than that described or illustrated herein.

Het citeren van numerieke bereiken door eindpunten omvat alle getallen en breuken die zijn opgenomen binnen dat bereik, evenals de genoemde eindpunten.Quoting numerical ranges by endpoints includes all numbers and fractions included within that range, as well as the named endpoints.

6 BE2021/59956 BE2021/5995

Terwijl de termen ‘één of meer’ of ‘ten minste één’, zoals één of meer of ten minste één lid (leden) van een groep leden, op zich duidelijk is, omvat de term door middel van verdere toelichting onder meer een verwijzing naar een van de leden, of naar twee of meer van de leden, zoals bijvoorbeeld elke >3, 24, 25, 26 of >7 enz. van de leden, en tot alle genoemde leden.While the terms "one or more" or "at least one", such as one or more or at least one member(s) of a group of members, are self-explanatory, by further explanation the term includes reference to one of the members, or to two or more of the members, such as any >3, 24, 25, 26 or >7 etc. of the members, and to all named members.

In een eerste aspect heeft de uitvinding betrekking op een pad voor gebruik in een koffiezetapparaat, waarbij de omhulling wordt gevormd door een bovenste schijfvormige vel en een onderste schijfvormige vel die aangrenzend aan hun langsranden met elkaar zijn verbonden, waarbij de onderling verbonden delen van het bovenvel en het ondervel een afsluitnaad vormen en waarbij het bovenvel en het ondervel elk een filter vormen dat een fluïdum kan doorlaten en dat een barrière vormt voor de gemalen koffie, met het kenmerk, dat genoemde vellen gemaakt zijn van PLA-papier.In a first aspect, the invention relates to a pad for use in a coffee maker, the casing being formed by an upper disc-shaped sheet and a lower disc-shaped sheet bonded together adjacent their longitudinal edges, the interconnected portions of the top sheet being and the bottom sheet forms a sealing seam and wherein the top sheet and the bottom sheet each form a filter that can pass a fluid and that forms a barrier to the ground coffee, characterized in that said sheets are made of PLA paper.

In deze context is ‘PLA’ een afkorting voor ‘polymelkzuur’, ook wel bekend als ‘polylactidezuur’. ‘Polymelkzuur’ is een biologisch afbreekbare thermoplast die is afgeleid van hernieuwbare bronnen zoals maïszetmeel, tapioca of suikerriet. In deze context wordt ‘thermoplastisch’ gedefinieerd als een plastic polymeermateriaal dat buigzaam of vormbaar wordt bij een bepaalde verhoogde temperatuur en hard wordt bij afkoeling.In this context, “PLA” is an abbreviation for “polylactic acid,” also known as “polylactic acid.” Polylactic acid is a biodegradable thermoplastic derived from renewable resources such as corn starch, tapioca or sugar cane. In this context, "thermoplastic" is defined as a plastic polymer material that becomes pliable or malleable at a certain elevated temperature and hardens when cooled.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt het PLA-papier aanvankelijk in een flexibele toestand geleverd en kan door middel van warmte en druk in verschillende mate van stijfheid en/of vorm worden veranderd. Deze eigenschap van het papier biedt aanzienlijke vormvastheidsvoordelen tijdens productie, opslag en gebruik.According to a preferred embodiment of the invention, the PLA paper is initially supplied in a flexible state and can be changed to varying degrees of stiffness and/or shape by means of heat and pressure. This property of the paper offers significant dimensional stability benefits during production, storage and use.

Volgens een verdere of andere uitvoeringsvorm is het ondervel van de pad voorgevormd tot een holte. Volgens een verdere uitvoeringsvorm is ten minste het ondervel van de pad zodanig geprepareerd dat het een verhoogde stijfheid heeft. Op deze manier is de vorm van de koffiepad met voordeel veel gemakkelijker te behouden, zelfs na meerdere vervormingen. Verder helpt de verhoogde stijfheid van het ondervel van de pad op voordelige wijze ook bij het positioneren van de pad in een houder voor zachte koffiemachinepads. In het bijzonder maakt de vorm en stijfheid van het papier ondervel op voordelige wijze een betere centrering van deAccording to a further or other embodiment, the bottom sheet of the pad is preformed into a cavity. According to a further embodiment, at least the bottom sheet of the pad is prepared in such a way that it has an increased stiffness. In this way, the shape of the coffee pod is advantageously much easier to maintain, even after several deformations. Furthermore, the increased stiffness of the pad bottom sheet also advantageously aids positioning of the pad in a soft coffee machine pad holder. In particular, the shape and stiffness of the paper backing advantageously enables better centering of the paper

7 BE2021/5995 pad op de houder voor zachte pads van een koffiemachine mogelijk. Op deze manier wordt een betere afsluiting van de pad in een koffiemachine mogelijk gemaakt.7 BE2021/5995 pad on the soft pad holder of a coffee machine. In this way a better sealing of the pad in a coffee machine is made possible.

Volgens een verdere of andere uitvoeringsvorm hebben de samengevoegde randen van de boven- en ondervellen ten minste één verhoogd oppervlak, concentrisch en grenzend aan de naad. Genoemde verhoogde oppervlakken maken het op voordelige wijze mogelijk om plaats te bieden aan uiteenlopende houders voor zachte koffiemachinepads, terwijl een waterdichte afsluiting langs de omtrek van de pad wordt gehandhaafd.According to a further or other embodiment, the joined edges of the top and bottom sheets have at least one raised surface, concentric and adjacent to the seam. Said raised surfaces advantageously allow a variety of soft coffee machine pod holders to be accommodated while maintaining a watertight seal along the periphery of the pod.

Volgens een verdere of andere uitvoeringsvorm behouden de boven- en ondervellen een aanzienlijke mate van flexibiliteit. Op deze manier kunnen beide vellen onder waterdruk nog vervormen tijdens het zetten van een koffie, waardoor de pad zich op zeer voordelige wijze aanpast aan de bodem van de houder voor zachte pads waarin deze wordt gestoken. Dit maakt een betere afsluiting mogelijk en tevens een betere verdeling van de gemalen koffie langs de bodem van de pad, waardoor wordt voorkomen dat het water, op nadelige wijze, rond de koffie stroomt.According to a further or other embodiment, the top and bottom sheets retain a considerable degree of flexibility. In this way, both sheets can still deform under water pressure during the brewing of a coffee, so that the pod adapts very advantageously to the bottom of the soft pod holder into which it is inserted. This allows a better seal and also a better distribution of the ground coffee along the bottom of the pod, preventing the water from flowing around the coffee in a detrimental way.

Volgens een verdere of andere uitvoeringsvorm, met het kenmerk, dat de naad die de twee vellen met elkaar verbindt een hogere mate van stijfheid heeft dan het midden van de pad. Dit maakt met voordeel een beter behoud van de cirkelvorm van de pad mogelijk, welke cirkelvorm een gelijkmatige afsluiting rond de pad mogelijk maakt terwijl deze zich in de houder voor zachte pads van een koffiemachine bevindt.According to a further or different embodiment, characterized in that the seam connecting the two sheets has a higher degree of stiffness than the center of the pad. This advantageously allows better retention of the circular shape of the pad, which circular shape allows for an even seal around the pad while it is in the soft pad holder of a coffee machine.

Verder verschaft de verhoogde stijfheid van de omtreknaad van het pad op voordelige wijze een veel grotere weerstand tegen scheuren.Furthermore, the increased rigidity of the pad's circumferential seam advantageously provides much greater resistance to tearing.

De onderhavige uitvinding wordt ook bereikt door een werkwijze voor de bereiding van een koffiepad, omvattende een stap van het vormen van één of meer holtes op een PLA-velmateriaal, het vullen van de holtes met gemalen koffie, het plaatsen van een bovenvel van het PLA-velmateriaal, het verbinden van beide vellen rond de holtes, elke afzonderlijke pad scheiden van overtollig velmateriaal, met het kenmerk, dat thermische processen optioneel worden gebruikt tijdens het vormen van holtes en het verbinden van de twee vellen.The present invention is also achieved by a method of preparing a coffee pod, comprising a step of forming one or more cavities on a PLA sheet material, filling the cavities with ground coffee, placing a top sheet of the PLA sheet material, bonding both sheets around the voids, separating each individual pad from excess sheet material, characterized in that thermal processes are optionally used while forming voids and bonding the two sheets.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm wordt het vormen van één of meer holtes op het velmateriaal uitgevoerd door middel van een vormmatrijs die op een pers is gemonteerd. Volgens een verdere of andere uitvoeringsvorm wordt tijdens hetAccording to a preferred embodiment, the formation of one or more cavities on the sheet material is carried out by means of a forming die mounted on a press. According to a further or other embodiment, during the

8 BE2021/5995 vormen van de holtes de temperatuur van het velmateriaal verhoogd. Op deze manier krijgt het ondervel van de pads een beter vormbehoud van de holtes die door de matrijs zijn gecreëerd. Deze holtes laten, op zeer voordelige wijze, een betere retentie van de daarin afgezette gemalen koffieproducten toe en totdat de holtes worden afgesloten tegen een papieren bovenvel.8 BE2021/5995 forming the cavities increases the temperature of the sheet material. In this way, the bottom sheet of the pads gets a better shape retention of the cavities created by the mold. These cavities allow, very advantageously, a better retention of the ground coffee products deposited therein and until the cavities are closed against a paper top sheet.

Volgens een verdere of andere uitvoeringsvorm wordt het verbinden van de boven- en ondervellen uitgevoerd door ringvormige verwarmde elementen tegen de bovenvel te drukken, waarbij beide vellen onder druk bij elkaar worden gebracht.According to a further or other embodiment, the joining of the top and bottom sheets is carried out by pressing annular heated elements against the top sheet, whereby both sheets are brought together under pressure.

Volgens een verdere uitvoeringsvorm verwarmen de ringvormige verwarmde elementen het velmateriaal tot een temperatuur van ongeveer 240 graden Celsius.According to a further embodiment, the annular heated elements heat the sheet material to a temperature of about 240 degrees Celsius.

Op deze manier wordt de omtrek van het pad gelijkmatig over de gehele lengte van de omtrek geperst en verwarmd. Dit resulteert op voordelige wijze in een uniforme afsluiting rond de gehele omtrek van de pad, welke omtrek vrij is van enige openingen, waardoor de koffie veilig binnen de pad wordt gehouden.In this way, the perimeter of the pad is pressed and heated evenly over the entire length of the perimeter. This advantageously results in a uniform seal around the entire periphery of the pad, which periphery is free of any openings, thereby securely holding the coffee within the pad.

Volgens een verder aspect heeft de uitvinding betrekking op een inrichting die geschikt is voor het vormen van het PLA-papier van de uitvinding, welke inrichting een of meer naar beneden gerichte vormponsen omvat die elastisch zijn bevestigd aan het ponshouderblok en een matrijsblok met een of meer holten tegenover de onderkant van voornoemd ponshouderblok, met het kenmerk, dat de elasticiteit van de verbinding tussen het ponshouderblok en de ponsen kan worden aangepast.According to a further aspect, the invention relates to an apparatus suitable for forming the PLA paper of the invention, the apparatus comprising one or more down forming punches elastically attached to the punch holder block and a die block having one or more cavities opposite the bottom of said punch holder block, characterized in that the elasticity of the connection between the punch holder block and the punches can be adjusted.

Volgens een verdere uitvoeringsvorm is ook de hoogte van het ponshouderblok instelbaar. Op deze manier kunnen meerdere papiersoorten worden verwerkt, waarbij de papiersoorten verschillende diktes en verschillende treksterkten hebben.According to a further embodiment, the height of the punch holder block is also adjustable. In this way, several types of paper can be processed, with the paper types having different thicknesses and different tensile strengths.

In deze context is ‘treksterkte’ een maat voor de belasting of spanning die een materiaal kan weerstaan voordat het uitrekt en breekt of uitrekt en scheurt.In this context, "tensile strength" is a measure of the load or stress a material can withstand before it stretches and breaks or stretches and tears.

BESCHRIJVING VAN DE FIGURENDESCRIPTION OF THE FIGURES

Met het doel de eigenschappen van de uitvinding beter te illustreren, geeft het volgende, bij wijze van voorbeeld en op geen enkele manier andere mogelijke toepassingen beperkend, een beschrijving van een aantal voorkeurstoepassingen van de inrichting en werkwijze voor het verpakken van koffie.With the aim of better illustrating the features of the invention, the following describes, by way of example and in no way limiting other possible applications, a number of preferred applications of the device and method for packaging coffee.

9 BE2021/59959 BE2021/5995

Figuur 1 toont een voltooide pad 1 volgens conclusie 1. De pad 1 in de figuur omvat een bovenste schijfvormige vel 2 en een onderste schijfvormige vel 3 die aangrenzend aan hun langsrand 4 met elkaar zijn verbonden, waarbij de onderling verbonden delen van het bovenvel en het ondervel een afsluitnaad 5 vormen.Figure 1 shows a completed pad 1 according to claim 1. The pad 1 in the figure comprises an upper disc-shaped sheet 2 and a lower disc-shaped sheet 3 bonded together adjacent their longitudinal edge 4, the interconnected portions of the top sheet and the bottom sheet to form a sealing seam 5 .

Figuur 2 stelt een padproductieproces 6 voor volgens conclusie 8. Het proces omvat een eerste bewerking van het vormen van de bodem 7 van vel 3, gevolgd door een vulbewerking 8 en het plaatsen van een bovenvel 9, waarna een afsluitingsbewerking wordt uitgevoerd. Een laatste snijbewerking 11 wordt uitgevoerd om de gevulde 10 en afgesloten pads 1 in individuele te scheiden.Figure 2 represents a pad production process 6 according to claim 8. The process includes a first operation of forming the bottom 7 of sheet 3, followed by a filling operation 8 and placing a top sheet 9, after which a sealing operation is performed. A final cutting operation 11 is performed to separate the filled 10 and sealed pads 1 into individual ones.

Figuur 3 toont een inrichting voor het vormen van een ondervel volgens conclusie 13. De velvormende inrichting 12 omvat meerdere verwarmde matrijsholten 14 en ten minste één matrijspons 13. De inrichting omvat verder een armsamenstel dat niet is weergegeven in figuur 3. Genoemd armsamenstel strekt zich radiaal uit vanaf het midden van de velvormende inrichting. De arm omvat verder geleidingselementen voor het geleiden van de beweging van de matrijspons13 en regelbare elastische elementen waarmee kracht op de matrijspons 13 wordt overgebracht.Figure 3 shows an apparatus for forming a backsheet according to claim 13. The sheet-forming apparatus 12 comprises a plurality of heated die cavities 14 and at least one die punch 13. The apparatus further comprises an arm assembly not shown in Figure 3. Said arm assembly extends radially from the center of the sheet-forming device. The arm further comprises guide elements for guiding the movement of the die punch 13 and adjustable elastic elements for transmitting force to the die punch 13 .

Lijst met genummerde items 1 koffiepad 2 bovenvel 3 ondervel 4 langsranden 5 afsluiting 6 padproductieproces 7 vorming van bodem 8 vulling 9 bovenvel plaatsen 10 afsluiten 11 snijden 12 velvormende inrichting 13 matrijspons 14 verwarmde matrijsholteList of numbered items 1 coffee pad 2 top sheet 3 bottom sheet 4 longitudinal edges 5 closure 6 pad production process 7 bottom forming 8 filling 9 top sheet placing 10 sealing 11 cutting 12 sheet forming device 13 die punch 14 heated die cavity

Claims

10 BE2021/5995 CONCLUSIONS

1. A pad for use in a coffee maker, the casing being formed by an upper disc-shaped sheet and a lower disc-shaped sheet joined together adjacent their longitudinal edges, the interconnected parts of the top sheet and the back sheet forming a sealing seam and wherein the top sheet and the bottom sheet each form a filter that can pass a fluid and that forms a barrier to the ground coffee, characterized in that said sheets are made of PLA paper.

A pad according to claim 1, characterized in that the PLA paper is initially supplied in a flexible state and can be changed to varying degrees of stiffness and/or shape by means of heat and pressure.

3. A pad according to claim 1 and claim 2, characterized in that the bottom sheet of the pad is preformed into a cavity.

A pad according to any one of claims 1 to 3, characterized in that at least the bottom sheet of the pad is prepared in such a way that it has an increased stiffness.

A pad according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the joined edges of the top and bottom sheets have at least one raised surface concentric and adjacent to the seam.

A pad according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the top and bottom sheets retain a considerable degree of flexibility.

A pad according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the seam connecting the two sheets has a higher degree of stiffness than the center of the pad.

A method for preparing a coffee pad, comprising a step of forming one or more cavities on a PLA sheet material, filling the cavities with ground coffee, placing a top sheet of the PLA sheet material, connecting both sheets around the cavities, each one separate

11 BE2021/5995 separating pad from excess sheet material, characterized in that thermal processes are used during the formation of cavities and joining the two sheets, that the formation of one or more cavities on the sheet material is carried out by means of a forming die mounted on a press, and die punch, and controllable elastic elements for transmitting force to the die punch.

A method according to claim 8 and claim 9, characterized in that the temperature of the sheet material is increased during the formation of the cavities.

A method according to any one of claims 8 to 10, characterized in that the joining of the top and bottom sheets is carried out by pressing annular heated elements against the top sheet, both sheets being brought together under pressure.

A method according to any one of claims 8 to 11, characterized in that the annular heated elements heat the sheet material to a temperature of about 240 degrees Celsius.

An apparatus suitable for forming the PLA impregnated paper of the pad according to claim 1, and according to the method of claim 8, the apparatus comprising an upper punch holder block, one or more down forming punches elastically attached to the punch holder block and a die block having one or more cavities opposite the bottom of the punch holder block, characterized in that the elasticity of the connection between the punch holder block and the punches can be adjusted.

An apparatus according to claim 13, characterized in that the height of the punch holder block is also adjustable.