EP0512468A1 - Cartouche fermée pour la confection d'une boisson - Google Patents

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EP0512468A1
EP0512468A1 EP92107536A EP92107536A EP0512468A1 EP 0512468 A1 EP0512468 A1 EP 0512468A1 EP 92107536 A EP92107536 A EP 92107536A EP 92107536 A EP92107536 A EP 92107536A EP 0512468 A1 EP0512468 A1 EP 0512468A1
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Nestle SA
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Societe des Produits Nestle SA
Nestle SA
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    • 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
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    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/34—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents for packaging foodstuffs or other articles intended to be cooked or heated within the package

Definitions

  • the invention relates to a closed cartridge, intended to be extracted under pressure, containing a substance for the preparation of a drink, comprising a cup with a bottom and a side wall having substantially the shape of a truncated cone and a circular rim. diameter greater than the bottom.
  • Patent GB 938617 relates to a cartridge with an internal filter providing two compartments and intended to be extracted by a device which pierces it on its lower and upper faces before said extraction.
  • the drawback of such a cartridge is that, because of the thickness of said faces, it requires the use of a relatively dangerous piercing device which does not guarantee perfect cleanliness during said extraction and easy release at the end.
  • capsules 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.
  • capsules available only the closed capsules, which open under the effect of the pressure of water injected, respond more fully to the arguments set out above. These capsules are distinguished by their opening system.
  • the cartridge, object of the present invention is considerably lower in price and considerably easier to manufacture, while making it possible to have a cartridge for making a drink, in particular an espresso coffee. that is to say in which an extraction of the coffee is carried out under a pressure of between 1 and 15 bars.
  • the invention relates to a closed cartridge according to the preamble of claim 1, comprising a seal welded to the periphery of the rim of the cup, said seal being made of a flexible material impermeable to oxygen, chosen from the group consisting of: aluminum, an aluminum / plastic composite, an aluminum / plastic / paper composite, pure or multi-layer plastic and the cover or bottom being intended to be torn under the sole effect of the thrust of the extraction fluid at the start of extraction.
  • a closed cartridge according to the preamble of claim 1, comprising a seal welded to the periphery of the rim of the cup, said seal being made of a flexible material impermeable to oxygen, chosen from the group consisting of: aluminum, an aluminum / plastic composite, an aluminum / plastic / paper composite, pure or multi-layer plastic and the cover or bottom being intended to be torn under the sole effect of the thrust of the extraction fluid at the start of extraction.
  • the advantage of this cartridge is that it does not, strictly speaking, include a filter or weaken
  • the cartridge according to the invention can be extracted according to the method and with the device which is the subject of European patent application No. 91107462.3.
  • the extraction device provided in this patent application, makes it possible to extract this simplified capsule under good conditions.
  • the capsule it is either the cover or the bottom of the cup which is torn under the effect of the extraction fluid. If it is the cover, the bottom of the cup is first opened by the water injection member when the cartridge is placed in the extraction device and the cover is torn in said device during the pressure build-up and after use, said cartridge can be easily and completely removed with a minimum of waste marc or packaging material.
  • the cover is normally welded around the periphery of the cup. Welding is done by heat sealing, the parts to be welded have on their facing faces a welding lacquer. It is also possible to fold the lower edge of the cup back onto the cover and thus achieve crimping. Both with soldering alone and combined with crimping, we obtain a cartridge resistant to pressures of up to 15 bar at the time of extraction.
  • the cartridge is filled with a substance for the preparation of a drink.
  • This substance is preferably roast and ground coffee, but can also be tea, soluble coffee, a mixture of ground coffee and soluble coffee, a chocolate product or any other edible dehydrated substance.
  • cup we also mean a frustoconical, hemispherical or truncpyramidal element. It is understood that the bottom of the cup is not necessarily plane, but may also have the above geometries.
  • the main body of the capsule namely the cup, of frustoconical shape and of semi-rigid nature, can be made of aluminum with a thickness of 20 to 100 ⁇ m, of pure plastic or multi-layers with possibly a barrier layer with oxygen such as EVOH or PVDC, a multi-layer film such as cardboard, aluminum, plastic or cardboard, plastic with possibly an oxygen barrier layer such as EVOH or PVDC.
  • the capsule lid of a flexible nature, can be made of aluminum with a thickness of 15 to 60 ⁇ m, or a multi-layer film comprising, either paper of 20 at 60 g / m2, plastic such as polyethylene with a thickness of 20 to 60 ⁇ m and aluminum with a thickness of 5 to 20 ⁇ m, either EVOH or PVDC with a thickness of 5 at 30 ⁇ m and plastic (PP, PE, PA) from 20 to 100 ⁇ m, or PET (5 to 30 ⁇ m) and plastic (PP, PE) from 20 to 100 ⁇ m, either PET metallized or provided with a high barrier layer such as SiO2.
  • the multi-layer combination - aluminum foil can also be considered.
  • an additional layer is provided, based on filter paper or woven or non-woven fibers based on PET or PP.
  • this layer can be interposed between the body of the capsule and the cover and bonded or welded to these two elements.
  • This material can have a density of 20 to 50 g / m2.
  • the layer of filter paper or woven or woven fibers can be placed outside the capsule and bonded or welded to the cover.
  • the cartridge according to the invention can be of variable size according to the volume of coffee 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 6 cm and the thickness of the bed of coffee between 10 and 25 mm.
  • the cartridge (1) comprises a cup (2) with a bottom (5) and a frustoconical side wall (6).
  • the cup is made of aluminum 50 ⁇ m thick.
  • the cartridge contains roasted coffee (3) and it is closed by a lid (4) made of aluminum / paper composite. This cover is welded to the periphery (7) of the rim of the cup.
  • the cartridge (8) of FIG. 2 comprises a cup (2) identical to that of FIG. 1, except that the rim (9) of the cup is wider, thus allowing it to be folded down, that is to say crimping around the periphery of the cover (4).
  • the material used is the same as that of FIG. 1.
  • the cartridge (30) of FIG. 3 comprises on the cover (4) a filter paper (31) welded against the periphery of said cover and the periphery of the cup (2).
  • the cartridge according to the invention is of the type opening under the effect of pressure but is of simpler and more economical design and manufacture than that of the prior art.

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Abstract

L'invention concerne une cartouche fermée prévue pour être extraite sous pression, contenant une substance (3) pour la préparation d'une boisson, comprenant une coupelle (2) avec face supérieure et paroi latérale ayant sensiblement la forme d'un tronc de cône et une face inférieure (4) de diamètre supérieur à la face supérieure, dans laquelle la face inférieure est un opercule soudé sur le pourtour du rebord inférieur de la coupelle et est constitué d'une matière souple imperméable à l'oxygène, choisie dans le groupe constitué par l'aluminium, un composite aluminium/plastique, un composite aluminium/plastique/papier, du plastique pur ou multicouches.

Description

  • L'invention concerne une cartouche fermée, prévue pour être extraite sous pression, contenant une substance pour la préparation d'une boisson, comprenant une coupelle avec un fond et une paroi latérale ayant sensiblement la forme d'un tronc de cône et un rebord circulaire de diamètre supérieur au fond.
  • Le brevet GB 938617 concerne une cartouche avec filtre intérieur ménageant deux compartiments et destinée à être extraite par un dispositif qui la perce sur ses faces inférieures et supérieures avant ladite extraction. L'inconvénient d'une telle cartouche est qu'elle nécessite en raison de l'épaisseur desdites faces l'utilisation d'un dispositif de percement relativement dangereux ne garantissant pas une parfaite propreté lors de ladite extraction et un dégagement aisé à la fin.
  • L'utilisation de capsules 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 capsules disponibles, seules les capsules fermées, s'ouvrant sous l'effet de la pression d'eau injectée, répondent plus complètement aux arguments énoncés ci-dessus. Ces capsules se distinguent par leur système d'ouverture.
  • Celles faisant l'objet du brevet CH 605 293 présentent des zones affaiblies qui se déchirent préférentiellement sous l'effet de la pression. Cette solution présente le désavantage d'augmenter la complexité et le prix de la capsule car les matières employées doivent être traitées de manière très précise pour que l'ouverture soit correcte et reproductible.
  • La cartouche, objet de la présente invention, est d'un prix nettement plus faible et sa fabrication considérablement plus aisée, tout en permettant d'avoir une cartouche pour la confection d'une boisson, en particulier un café espresso, c'est-à-dire dans laquelle on effectue une extraction du café sous une pression comprise entre 1 et 15 bars.
  • L'invention concerne une cartouche fermée selon le préambule de la revendication 1, comportant un opercule soudé sur le pourtour du rebord de la coupelle, ledit opercule étant constitué d'une matière souple imperméable à l'oxygène, choisie dans le groupe constitué par l'aluminium, un composite aluminium/plastique, un composite aluminium/plastique/papier, du plastique pur ou multi-couches et l'opercule ou le fond étant destiné à être déchiré sous le seul effet de la poussée du fluide d'extraction au début de l'extraction. L'intérêt de cette cartouche est qu'elle ne comprend pas à proprement parler de filtre ni de zone d'affaiblissement.
  • La cartouche selon l'invention, peut être extraite selon le procédé et avec le dispositif faisant l'objet de la demande de brevet européen No. 91107462.3. Le dispositif d'extraction, prévu dans cette demande de brevet, permet d'extraire dans de bonnes conditions cette capsule simplifiée. Pour l'extraction de la capsule c'est soit l'opercule, soit le fond de la coupelle qui est déchiré sous l'effet du fluide d'extraction. Si c'est l'opercule, le fond de la coupelle est d'abord ouvert par l'organe d'injection d'eau lors de la mise en place de la cartouche dans le dispositif d'extraction et l'opercule est déchiré dans ledit dispositif lors de la montée en pression et après usage, ladite cartouche peut être retirée facilement et intégralement avec un minimum de déchet de marc ou de matière d'emballage.
  • L'opercule est normalement soudé sur le pourtour de la coupelle. Le soudage se fait par thermosoudage, les parties à souder comportent sur leurs faces en regard une laque de soudage. On peut également replier le rebord inférieur de la coupelle sur l'opercule et réaliser ainsi un sertissage. Aussi bien avec le soudage seul que combiné avec le sertissage, on obtient une cartouche résistant à des pressions pouvant aller jusqu'à 15 bars au moment de l'extraction.
  • La cartouche est remplie d'une substance 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, un produit chocolaté ou toute autre substance comestible déshydratée.
  • Par coupelle, on entend aussi bien un élément tronconique, hémisphérique ou troncpyramidal. Il est bien entendu que le fond de la coupelle n'est pas obligatoirement plan, mais peut également présenter les géométries ci-dessus.
  • Le corps principal de la capsule, à savoir la coupelle, de forme tronconique et de nature semi-rigide, peut être constitué d'aluminium d'une épaisseur de 20 à 100 µm, de plastique pur ou multi-couches avec éventuellement une couche barrière à l'oxygène telle que l'EVOH ou le PVDC, d'un film multi-couches tel que carton, aluminium, plastique ou carton, plastique avec éventuellement une couche barrière à l'oxygène telle que l'EVOH ou le PVDC.
  • L'opercule de la capsule, de nature souple, peut être constitué d'aluminium d'une épaisseur de 15 à 60 µm, ou d'un film multi-couches comprenant, soit du papier de 20 à 60 g/m2, du plastique tel que le polyéthylène d'une épaisseur de 20 à 60 µm et de l'aluminium d'une épaisseur de 5 à 20 µm, soit de l'EVOH ou du PVDC d'une épaisseur de 5 à 30 µm et du plastique (PP, PE, PA) de 20 à 100 µm, soit du PET (5 à 30 µm) et du plastique (PP, PE) de 20 à 100 µm, soit du PET métallisé ou muni d'une couche haute barrière telle que SiO2. La combinaison multi-couches - papier aluminium peut également être envisagée.
  • Parmi ces matières, l'aluminium se déchire le plus facilement et le plus nettement en employant un film multi-couches, la présence des fibres de papier et l'étirement de la couche plastique permet de constituer un treillis à l'emplacement des déchirures, ce qui est favorable pour maintenir l'intégrité du fond de la capsule et réduire la dispersion du marc tout en assurant une extraction homogène du lit de café.
  • Pour éviter toute dispersion du marc sur la grille d'écoulement, on prévoit une couche supplémentaire à base de papier filtre ou de fibres tissées ou non tissées à base de PET ou de PP. Selon une configuration, cette couche peut être intercalée entre le corps de la capsule et l'opercule et liée ou soudée à ces deux éléments. Cette matière peut être d'une densité de 20 à 50 g/m². Selon une autre configuration de la capsule, la couche de papier filtre ou de fibres tissées ou on tissées peut être placée à l'extérieur de la capsule et liée ou soudée à l'opercule.
  • La cartouche selon l'invention peut être de taille variable suivant le volume de café que l'on souhaite préparer. La dose de café contenue peut varier entre 5 et 20 g, le diamètre de la cartouche est compris entre 2,5 et 6 cm et l'épaisseur du lit de café entre 10 et 25 mm.
  • La suite de la description est faite en référence aux dessins sur lesquels:
    • Fig. 1 est une représentation schématique de la cartouche selon l'invention;
    • Fig. 2 est une représentation schématique selon une seconde forme de réalisation et
    • Fig. 3 est une représentation schématique selon une troisième forme de réalisation.
  • La cartouche (1) comporte une coupelle (2) avec un fond (5) et une paroi latérale de forme tronconique (6). La coupelle est en aluminium d'épaisseur 50 µm. La cartouche contient du café torréfié (3) et elle est fermée par un opercule (4) en composite aluminium/papier. Cet opercule est soudé sur le pourtour (7) du rebord de la coupelle.
  • La cartouche (8) de la Fig. 2 comporte une coupelle (2) identique à celle de la Fig. 1, sauf que le rebord (9) de la coupelle est plus large permettant ainsi un rabattement, c'est-à-dire un sertissage sur le pourtour de l'opercule (4). Le matériau utilisé est le même que celui de la Fig. 1.
  • La cartouche (30) de la Fig. 3 comporte sur l'opercule (4) un papier filtre (31) soudé contre le pourtour dudit opercule et le pourtour de la coupelle (2).
  • La cartouche selon l'invention est de type s'ouvrant sous l'effet de la pression mais est de conception et de fabrication plus simple et plus économique que celle de la technique antérieure.
    • Explication des abréviations:
    • PVDC
    = Polychlorure de vinylidène
    EVOH
    = Copolymère d'éthylène et d'alcool de vinyle
    PP
    = Polypropylène
    PE
    = Polyéthylène
    PET
    = Polyester
    PA
    = Polyamide

Claims (6)

  1. Cartouche fermée, prévue pour être extraite sous pression, contenant une substance pour la préparation d'une boisson, comprenant une coupelle avec un fond et une paroi latérale ayant sensiblement la forme d'un tronc de cône et un rebord circulaire de diamètre supérieur au fond, caractérisée en ce qu'elle comporte un opercule soudé sur le pourtour du rebord de la coupelle, ledit opercule étant constitué d'une matière souple imperméable à l'oxygène, choisie dans le groupe constitué par l'aluminium, un composite aluminium/plastique, un composite aluminium/ plastique/papier, du plastique pur ou multi-couches et l'opercule ou le fond étant destiné à être déchiré sous le seul effet de la poussée du fluide d'extraction au début de l'extraction.
  2. Cartouche selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'opercule est serti sur le rebord de la coupelle.
  3. Cartouche selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la coupelle est en un matériau choisi parmi l'aluminium ayant une épaisseur de 20 à 100 µm, un plastique pur ou multi-couches, un composite carton/aluminium/plastique et un composite carton/plastique.
  4. Cartouche selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'opercule est en un matériau choisi parmi l'aluminium d'une épaisseur de 15 à 60 µm et un multi-couches comprenant, soit du papier de 20 à 60 g/m2, du plastique d'une épaisseur de 20 à 60 µm et de l'aluminium d'une épaisseur de 5 à 20 µm, soit de l'EVOH ou du PVDC d'une épaisseur de 5 à 30 µm et du plastique (PP, PE ou PA) de 20 à 100 µm, soit du PET (5 à 30 µm) et du plastique (PP, PE) de 20 à 100 µm, soit du PET métallisé ou muni d'une couche haute barrière telle que SiO2.
  5. Cartouche selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'elle a un diamètre compris entre 2,5 et 6 cm et une épaisseur comprise entre 10 et 25 mm.
  6. Cartouche selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est prévu dessus ou dessous l'opercule une couche supplémentaire à base de papier filtre ou de fibres tissées ou non tissées à base de PET ou de PP.
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