CA2349507A1 - Rondelles contenant une matiere a infuser et procede pour les fabriquer - Google Patents

Rondelles contenant une matiere a infuser et procede pour les fabriquer Download PDF

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    • B65D85/00Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials
    • B65D85/70Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials for materials not otherwise provided for
    • B65D85/804Disposable containers or packages with contents which are mixed, infused or dissolved in situ, i.e. without having been previously removed from the package
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B29/00Packaging of materials presenting special problems
    • B65B29/02Packaging of substances, e.g. tea, which are intended to be infused in the package
    • B65B29/025Packaging of substances, e.g. tea, which are intended to be infused in the package packaging infusion material into pods

Abstract

La présente invention vise un procédé dont le but est la préparation automatisée de rondelles contenant une matière à infuser : soit du café, du thé ou des genr es de tisanes ainsi que les rondelles elles-mêmes. Les rondelles faites de matière plastiq ue sont formées à l'aspect d'une couronne dont l'intérieur peut montrer des membrures radial es donnant de la rigidité et de l'uniformité à ces mêmes rondelles. La matière à infuser e st déposée à l'intérieur de la rondelle et un papier à infusion ou filtre collé aux 2 fac es de la rondelle scelle le tout. Le papier à infusion est fait d'une composition fibreuse résistant aux hautes températures d'infusion et est déroulé en une bande continue au-dessus et au - dessous des rondelles. Après scellage du papier aux rondelles, ce même papier est découp é sur le pourtour des rondelles d'une manière nette et franche sans excédents et effilochures. Ces rondelles sont destinées à de nouvelles distributrices ou machines à infuser .

Description

RONDELLES CONTENANT UNE MATI~RE Ä INFUSER ET
PROCÉDÉ POUR LES FABRI~~UER
Domaine de l'invention La présente invention vise un procédé dont le but est la préparation automatisée de rondelles contenant une matière à infuser : soit du café, du thé ou des genres de tisanes ainsi que les rondelles elles-mêmes. Ces rondelles sont destinées à de nouvelles distributrices ou machines à infuser.
Sommaire de l'invention L'invention faisant l'objet de ce document est un procédé de fabrication pour la préparation automatisée d'une rondelle pour machines à infusion. Ce procédé
consiste au remplissage des rondelles et au scellage de papier à infusion ainsi qu'au découpage du papier sur le pourtour des rondelles. Les rondelles faites de matière plastique sont formées à l'aspect d'une couronne dont l'intérieur peut montrer des membrures radiales donnant de la rigidité et de l'uniformité à ces mêmes rondelles. La matière à infuser est déposée à
l'intérieur de la rondelle et un papier à infusion ou filtre collé aux 2 faces de la rondelle scelle le tout. Le papier à infusion est fait d'une composition fibreuse résistant aux hautes températures d'infusion et est déroulé en une bande continue au-dessus et au-dessous des rondelles. Après scellage du papier aux rondelles, ce même papier est découpé
sur le pourtour des rondelles d'une manière nette et franche sans excédents et effilochures.
L'utilisation de rondelles ci-avant décrites pour machines à infuser est un principe complètement nouveau et le procédé de préparation de ces. mêmes rondelles est lui-même entièrement nouveau.
Un des points critiques est la cadence élevée requise par unité ou pax système de production. Les opérations du procédé doivent se faire en mode continu au lieu du mode arrêt-départ. Chacune des opérations ou stations du procéda exige un positionnement exact
-2-des rondelles. Le procédé est ainsi développé pour un contrôle positif des rondelles du début à la fin des opérations. Des taquets horizontaux, d'une épaisseur respectant la hauteur et la forme des rondelles, entraînent à travers des guides et à des distances données ces dites rondelles tout au long du procédé à partir de la prise en charge jusqu'à la sortie contrôlée du produit fini.
Les stations de scellage du papier-filtre contre les faces de la rondelle accomplissent des opérations contrôleuses pour ce qui est des cadences du procédé. Le degré de température appliquée au moyen de plaques chauffantes au travers du papier-filtre peut varier de 250°F
à 400°F. Cette température est en fonction de la vitesse de la machine, de l'épaisseur et des propriétés des matériaux du papier et des rondelle:>. La conception des plaques chauffantes doit tenir compte du temps de chauffage requis, des caractéristiques du papier et des rondelles. Le temps de chauffage peut varier de 2 à 4 secondes. La configuration des arêtes en surface des rondelles est une autre variable qui a amené
l'invention de cette partie du procédé en plus de celles énumérées ci-dessus. lies rouleaux-presseurs agissent avec une légère pression sur une face des rondelles appuyées sur le papier-filtre glissent sur la surface anti-adhésive d'une plaque chauffante stationnaire. Les surfaces de collage ou scellage : soit les membrures ainsi que la circonférence des rondelles sont faites d'arêtes assez minces ou aiguës pour permettre une fonte adéquate de la matière plastique pour obtenir un bon scellage du papier-f ltre et ce, avec un minimum de longueur de plaque chauffante.
Une autre partie importante et complexe de cette invention est l'opération du découpage du papier-filtre. Aucune méthode connue et utilisée à ce jour pour le découpage d'opercules scellantes pour autres différents produits n'a donné des résultats satisfaisants. Le papier-filtre utilisé pour infusion est un composé de différentes fibres et est impossible à découper avec les méthodes connues. La découpe doit être nette cet franche sans dépassement de papier et sans effilochures. Le contour ou pourtour des rondelles est une surface courbée ou bombée. Le système de découpe inventée consiste en une pièce circulaire conique à 40 degrés à l'intérieur et qui a une surface abrasive. Cette pièce descend contre la rondelle et tourne sur elle-même avec une pression juste adéquate pour pouvoir bien couper le papier-filtre par friction contre la surface abrasive et ce, sans endommager les rondelles de
-3-matière plastique. Pour réussir cette opération, il faut retenir les rondelles pour les empêcher de tourner avec la matrice à surface abrasive.
L'invention consiste aussi à un développement d'un système de freinage. La partie des taquets poussant les rondelles est dentelée ainsi que la surface du pourtour des rondelles.
Une légère pression des rondelles contre le taquet dentelé doit donner un effet d'engrenage freinant ou bloquant. Après le découpage, les retailles de papier-filtre sont ré-embobinées en continu.
L'opération en continu de ce nouveau procédé demande de;s têtes de découpage qui opèrent dans un mouvement de vâ-et-vient pour suivre les rondelles et revenir à la rondelle suivante après une opération de découpage.
Description des dessins Les dessins en annexe à ce document permettent de bien comprendre l'invention et de bien en illustrer les idées créatrices.
La figure 1 montre une vue d'ensemble du procédé inventé. Vue d'élévation et de plan.
La figure 2 démontre une configuration de rondelles.
La figure 3 démontre plus en détails la station de chauffage pour le dessus des rondelles et les stations de découpage pour les dessous et dessus des rondelles ainsi que le ré-embobinage des retailles du papier-filtre. Le mécanisme; de découpe a un mouvement elliptique qui suit la rondelle lors de la découpe.
La figure 4 détaille l'indexation des rondelles à l'entrée d.u procédé ainsi que la prise en charge par les taquets horizontaux.
La figure 5 démontre la sortie ou la fin du procédé au moment du transfert des rondelles par des courroies verticales-horizontales.
-4-La figure 6 démontre la configuration d'un taquet entraînant une rondelle.
La figure 7 illustre un système de scellage des dessus dea rondelles qui consiste en des rouleaux flottants pressant une rondelle contre la surface chauffante.
La figure 8 démontre les principes de scellage du papier-filtre pour le dessous des rondelles.
La figure 9 démontre en détails la matrice de découpage avec intérieur conique et à surface abrasive.
La figure 10 illustre un premier principe d'entraînement des matrices de découpage du papier-filtre qui suivent le mouvement continu des rondelles.
La figure 11 illustre un second principe d'entraînement des matrices de découpage du papier-filtre qui suivent le mouvement continu des rondelles.
Description d'une incarnation Ä l'extrême gauche de la figure 1, on voit en plan la table tournante 100 sur laquelle les rondelles 200 sont versées en vrac. Différents guides démêlent les rondelles 200 qui sont dirigées en rangées vers l'appareil 400 opérant en double. Le fond de la table 100 est perforé pour s'assurer que les petites particules de matière plastique ne soient entrâmées dans l' appareil.
L'appareil montré est pour un fonctionnement en double pour des vitesses d'environ 20 à
60 unités par minute par rangée.
Pour d'autres vitesses ou cadences requises, différentes configurations de procédé peuvent être développées ; soit un fonctionnement sur une rangée simple ou sur des rangées multiples.
-5-Une rondelle typique est montrée à la figure 2. Celle-ci est constituée d'une couronne de plastique 220 laquelle est fermée par une membrane supérieure 210 et une membrane inférieure 211 toutes deux fixées à la périphérie de couronne 220 préférablement par fusion après que la matière à infuser 230 ait été placée entre les 2 membranes.
Tel que montré à la figure 1, à l'entrée de l'appareil 400, les rondelles 200 sont entraînées individuellement par des roues à encavures 405 qui pousse-nt les rondelles vers les taquets 410.
La membrane inférieure 211 se présente sous la forme d'un enroulement 420 qui passe par les guides 425 et 426 avant d'être réenroulée (moins les portions fixées au fond des rondelles 200) sur le tambour 429.
Tel que montré à la figure 3, la membrane supérieure 210 suit quant à elle le parcours enroulement 440, guide 445, guide 446 et finalement tambour 449 (moins les portions fixées sur le dessus des rondelles 200).
Tel que montré à la figure 7, lorsque les rondelles 200 passent dans la station de chauffage 430, elles glissent sur la membrane 211 et se déplacent à la même vitesse que celle-ci. La plaque chauffante 435 chauffe la membrane et le rebord inférieur très mince de plastique de la couronne 220 et les fusionne ensemble. Une .série de rouleau 432 pressent légèrement les rondelles 200 sur la plaque chauffante 435 pendant leur trajet à travers la station de chauffage 430.
Tel que montré à la figure 1, la poudre ou les particules de matière à infuser sont introduite dans les rondelles 200 aux stations de remplissage 510 et 520 en utilisant des systèmes connus.
Tel que montré à la figure 8, les rondelles 200 sont introduites dans la station de chauffage 450 où la membrane supérieure 210 est fixée par fusion aux; rondelles 200 par une méthode identique à celle utilisée pour fixer la membrane inférieure 211.
-6-Tel que montré à la figure l, les rondelles 200 passent ensuite par les stations de découpage 460 de la membrane inférieure 211 et de découpage 470 de la membrane supérieure 210.
En effet, l'opération de découpage de la membrane constitue une partie important de l'appareil 400. Aucune méthode connue et utilisée à ce jour pour le découpage d'opercules scellantes pour autres différents produits n'a donnë des résultats satisfaisants. La membrane utilisée pour infusion est un composée de différentes fibres et est impossible à
découper avec les méthodes connues. La découpe doit être nette et franche sans dépassement de papier et sans effilochures. Le contour ou. pourtour des rondelles est une surface courbée ou bombée.
Ces stations de découpages sont montrées plus en détail amx figures 3, 9, 10 et 11. Ä la figure 10, on voit un moteur 461 fixé sur un chariot 465 lequel se déplace le long d'un axe 466 (qui est parallèle à l'axe longitudinal de l'appareil) à 1;a même vitesse qu'une rondelle 200 pendant que la tête de découpe 468 sépare la partie de; la membrane 211 qui recouvre le fond de la rondelle 200 du reste de la membrane 211. Les retailles de la membrane 211 sont rebobinnées sur le tambour 429.
Ä la figure 11, l'on voit une autre incarnation de station de découpage. Dans cette incarnation, les moteurs 461' et 461" sont fixés sur une barre laquelle est fixée de manière à lui permettre de pivoter sur des supports 462' et 462" lesquels seront connectés à des cames 464' et 464". Ainsi, les têtes de découpe 468' et 468" fixées aux moteurs 461' et 461 " peuvent descendre sur chaque rondelle 200, tout en sf; déplaçant longitudinalement le long de l'appareil 400 à la même vitesse que celle des rondelles 200.
Tel que montré à la figure 9, la tête de découpe 468 est circulaire et conique à 40 degrés à
l'intérieur et est pourvue d'une surface abrasive 469. Cette pièce descend contre la rondelle 200 et tourne sur elle-même avec une pression juste adéquate pour pouvoir bien couper la membrane 211 par friction contre la surface abrasive 4Ei9 et ce, sans endommager les rondelles de matière plastique 200. Pour réussir cette opération, il faut retenir les rondelles 200 pour les empêcher de tourner avec la matrice à surface ;abrasive.
_7_ Pour cette raison, la partie 411 des taquets 410 poussant les rondelles 200 comporte des dents 412, tel que montré à la figure 6. Le pourtour des rondelles est préférablement dentelé de manière complémentaire aux dents 412 des taquets 410. Une légère pression des rondelles contre le taquet dentelé doit donner un effet d'f,ngrenage freinant ou bloquant.
Après le découpage, les retailles de papier-filtre sont ré-embobinées en continu sur le tambour 429.
L'opération en continu de ce nouveau procédé demande des têtes de découpage qui opèrent dans un mouvement de va-et-vient pour suivre les rondelles et revenir à la rondelle suivante après une opération de découpage tel que décris ci-dessus.
Une fois la découpe de la membrane 211 d'une rondelle 200 terminée, la tête de découpe 468 est enlignée sur la rondelle suivante et le processus recommence.
Bien que l'invention ait été décrite à l'aide d'une incarnation particulière, des changements, additions et retraits peuvent être apportés sans en changer l'esprit.

_g_

Claims (8)

1. Contenant destiné à recevoir une substance à infuser comprenant un périmètre rigide, un fond constitué d'une première membrane perméable fixée sur le bas du périmètre, un dessus constitué d'une seconde membrane perméable fixée sur le dessus du périmètre.
2. Un contenant tel que revendiqué à la revendication 1 comprenant des supports pour soutenir la première membrane et la seconde membrane.
3. Un contenant tel que revendiqué aux revendications 1 ou 2 ayant la forme d'une rondelle.
4. Un contenant tel que revendiqué aux revendications 1 ou 2, ayant un pourtour dentelé.
5. Procédé de fabrication d'un contenant destiné à recevoir une substance à
infuser comprenant un périmètre rigide, un fond constitué d'une première membrane perméable fixée sur le bas du périmètre, un dessus constitué d'une seconde membrane perméable fixée sur le dessus du périmètre, lequel procédé comporte les étapes suivantes:
a) fixer la première membrane au périmètre, b) introduire la substance à infuser dans le contenant ainsi formé, c) fixer la seconde membrane au périmètre.
6. Procédé selon la revendication 5 dans lequel la première membrane et la seconde membrane sont fixées au périmètre par fusion.
7. Procédé selon la revendication 6 et dans lequel la première membrane et la seconde membrane sont continues et dont les parties recouvrant la rondelles sont découpées par une tête de découpage comprenant un. abrasif.
8. Procédé selon la revendication 5, 6 ou 7 dans lequel les rondelles sont entraînées individuellement par des taquets comportant des moyens pour empêcher les rondelles de tourner autour de leur axe vertical.
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