NL2014628B1 - Houder met daarin een te extraheren product, alsmede werkwijze voor het vervaardigen van de houder. - Google Patents

Abstract

Een houder 1 met daarin gemalen koffie is voorzien van een zijwand 7 en twee eindwanden 9 en 11 die zijn gevormd uit vellen filtreermateriaaL Op beide eindwanden is een hard kunststoffolie 13, 15 van biologisch afbreekbaar materiaal geseald. Deze folie is voorzien van een groot aantal plaatselijke verzwakkingen die zijn gevormd door met een C02-laser gevormde uitsparingen. Rondom elke verzwakking is een verdikking en/ of versteviging van de folie aanwezig. De folies zijn met de van verzwakkingen voorziene zijde op de vellen filtreermateriaal geseald. Voordat deze houder in een apparaat dat geschikt om samen te werken met cups kan worden gebruikt, dient de houder eerst in een aan beide uiteinde 15 open hulphouder 3 geplaatst te worden. Deze hulphouder is voorzien van een stevige tapse zijwand 17, om te voorkomen dat vloeistof gemakkelijk via de poreuze zijwand langs de buitenzijde van de houder naar uitloopgaten in het apparaat stroomt.

Description

Houder met daarin een te extraheren product, alsmede werkwijze voor het vervaardigen van de houder BESCHRIJVING:

Gebied van de uitvinding

De uitvinding heeft betrekking op een houder met daarin een te extraheren product, in het bijzonder gemalen koffiebonen of gesneden theebladeren, welke houder is voorzien van een aantal wanden waarvan ten minste een wanddeel een folie van vloeistof impermeabel materiaal omvat, welke folie is voorzien van een veelheid plaatselijke verzwakkingen in de vorm van door een laser gevormde uitsparingen voorzien van een bodem.

Stand van de techniek

Een dergelijke houder is bekend uit WO2013/053655A. Deze bekende houder is gevormd door een aan een eindzijde open aluminium cup die is afgesloten door een kunststoffolie met gebieden die voorzien zijn van plaatselijke verzwakkingen. Op deze folie is een aluminiumfolie gelijmd, behoudens ter plaatse van de genoemde gebieden waar de aluminium los op de kunststoffolie aanwezig is. Tijdens gebruik van deze bekende houder in een daarvoor geschikt apparaat wordt de houder met een eindwand tegen een van uitloopgaten voorziene wand, met bijvoorbeeld een wafel structuur, gedrukt. Tijdens het bereiden van koffie wordt vervolgens een vloeistof onder hoge druk in de cup geïnjecteerd en wordt de van de folie voorziene eindwand door de in de cup opgebouwde vloeistofdruk tegen de wafel structuur gedrukt, waarbij deze eindwand op een aantal plaatsen openscheurt. Een aantal van de deels losgescheurde delen van het eindvlak drukt een aantal uitloopgaten in de wand nagenoeg dicht, zodat er uiteindelijk een beperkte doorstroomopening over blijft waardoor de in de cup opgebouwde druk in stand blijft tijdens de extractie en schuim gevormd wordt.

De op de kunststoffolie gelijmde aluminiumfolie dient ervoor om te voorkomen dat tijdens gebaiik de verzwakkingen in de kunststoffolie over grote lengten openscheuren. Indien er teveel of te grote openingen in het eindvlak ontstaan zullen de uitloopgaten niet of minder afgesloten worden waardoor de vloeistof te snel door de houder stroomt en er onvoldoende daikopbouw plaatsvindt om een goed extract en schuim te krijgen. De aluminiumfolie zorgt er tevens voor dat de houders luchtdicht zijn zodat zuurstof niet in de houder kan doordringen waardoor een lange houdbaarheid verzekerd is.

Samenvatting van de uitvinding

Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een houder van de in de aanhef omschreven soort waarmee tijdens gebruik in het bekende apparaat een goed extract bereid kan worden. Hiertoe is de houder volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat de verzwakkingen gevormd zijn door kraters en rondom elke verzwakking een verdikking en/of versteviging van de folie aanwezig is, die de vorm van een krater heeft, waarbij het in het midden weggehaalde materiaal geheel of gedeeltelijk een verhoogde rand om het verzwakte deel vormen. Hierdoor is geen extra materiaal nodig om de verdikkingen en/of verstevigingen te vormen. De verdikkingen en/of verstevigingen voorkomen dat de ter plaatse van de bodem van de verzwakkingen gevormde openingen verder scheuren, waardoor te grote openingen gevormd zouden worden en de vloeistof te snel door de houder zal stromen en te veel drukverlies zal optreden zodat minder extractie plaats zal vinden waardoor de smaak van het extract minder goed zal zijn. De verzwakkingen zijn bij voorkeur gelijkmatig verdeeld over het hele oppervlak van het wanddeel aanwezig zijn, zodat verdeeld over het hele oppervlak openingen tijdens het bereidingsproces gevormd zullen worden en de vloeistof vollediger door al het te extraheren product zal stromen. Tijdens gebruik van de houder in een daarvoor geschikt apparaat zal de vloeistofdruk de folie minimaal openscheuren zodat de druk nauwelijks afneemt en juist voldoende vloeistof door de folie stroomt. Bij de bekende houder zijn lokaal gebieden met openingen aanwezig en zal de vloeistof niet of minder door het te extraheren product stromen dat nabij de gebieden zonder plaatselijke verzwakkingen aanwezig is.

De folie is bij voorkeur niet synthetisch maar gemaakt van zetmeel en suikers (Poly Lactic Acid). Het softening point/smeltpunt van deze specifieke folie is aanzienlijk lager dan synthetische folie. Hierdoor komt bij gebruik in een apparaat het gebaiikte hete water (ongeveer 90 graden) de folie snel aan zijn softening point (dit is eveneens ongeveer 90 graden) waardoor de folie niet scheurt maar de bodems van de uitsparingen opensmelten.

Bij voorkeur bestaat het genoemde wanddeel uit verscheidene lagen waarvan een laag is gevormd door de genoemde folie en een verdere laag is gevormd door een vel filtreermateriaal waarop de genoemde folie is bevestigd. Het filtreermateriaal kan een woven als een non-woven materiaal zijn. De folie kan bijvoorbeeld van plastic, papier of aluminium zijn. Doordat de folie is bevestigd (bijvoorbeeld geseald) op filtreermateriaal is een enigszins vezelversterkte structuur verkregen waardoor de folie dusdanig sterk is dat deze zich niet volledig vormt naar de wafelstructuur van de wand waardoor de vloeistof tijdens het extraheren kans ziet om diverse uitloopgaten te bereiken met behoud van voldoende hoge druk waardoor er een goed extract met schuim bereid wordt. Tevens houdt het filtreermateriaal de kleine deeltjes (bijv. koffie) tegen die anders voor de gaatjes gaan zitten en tot verstopping kunnen leiden.

Een uitvoeringsvorm van de houder volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat de folie is voorzien van ten minste één doorgaande opening. Deze opening dient ervoor om op een plaats tijdens het extraheren gemakkelijker en sneller hete vloeistof door in de folie gevormde gaten te laten, welke vloeistof de folie via de andere zijde verzwakt waardoor meer gaten tijdens het extraheren in de folie gevormd worden waardoor het extractieproces verbeterd wordt.

Een uitvoeringsvorm van de houder volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat de folie uit verscheidene lagen bestaat met verschillende temperatuurgevoeligheden. Bij voorkeur omvat de folie een PLA-laag alsmede een daarop aanwezige kunststof-celluloselaag. Indien de folie enkel uit een PLA-laag (polylactic acid) bestaat, is de kans aanwezig dat tijdens het laseren van de verzwakkingen soms door de folie gelaserd wordt waardoor ongewenste doorgaande gaten ontstaan. Door een meerlagenfolie toe te passen waarbij tegen de PLA-laag een celluloselaag/cellofaan aanwezig is, wordt voorkomen dat met de laser doorgaande gaten gevormd worden. De celluloselaag heeft een andere temperatuur gevoeligheid dan de PLA-laag. Doordat het smeltpunt van de celluloselaag hoger is dan dat van de PLA-laag wordt bij het laseren van verzwakkingen in de PLA-laag door de celluloselaag voorkomen dat doorgaande gaten ontstaan in de meerlagenfolie. Cellulose heeft tevens als voordeel dat het een goede zuurstof/gas barrière heeft.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van de houder volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat de kraters en verdikkingen en/of verstevigingen zijn gevormd met behulp van een COi-laser. Een CCh-laser is bij uitstek geschikt gebleken om de kraters en verdikkingen/verstevigingen te vormen. CCT-lasers zenden infrarood licht uit met een golflengte tussen 9600 en 10640 nanometer. Door de CC>2-laser op de juiste wijze af te stellen kunnen de genoemde kraters met daarom de verdikkingen/verstevigingen in de folie gevormd worden. Indien gewenst kan de folie voorafgaand aan het laserproces verwarmd worden zodat de kraters en verdikkingen/verstevigingen gemakkelijker aangebracht en gevormd kunnen worden.

De door de laser gevormde uitsparingen hebben bij voorkeur een conische vorm met een afgeronde top. Dit kan in de vorm van een cirkel zijn (waarbij de conische vorm dus een kegel is met een afgeronde top), maar kan ook een ovale of langwerpige vorm zijn. Ter plaatse van de top is de folie het dunst en het meeste verzwakt. Door de inbrandingen smelt de folie en vloeit het gesmolten materiaal naar het gebied direct rond de inbranding en vormt daar een verhoogde rand om de inbranding. Een deel van het verhitte foliemateriaal kan zijn verdampt bij de verhitting.

Een uitvoeringsvorm van de houder volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat de verzwakkingen aan ten minste één zijde van de folie aanwezig zijn en de folie met de van verzwakkingen voorziene zijde op het vel filtreermateriaal is bevestigd.

Een verdere uitvoeringsvorm van de houder volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat de afstand tussen de verzwakkingen tussen 0,2 en 2 mm is. De folie wordt tijdens gebruik van de houder in een daarvoor bestemd apparaat voor het extraheren van het in de houder aanwezige product het meest opgerekt ter plaatse van de zijwanden van de uitsteeksels van de wafel structuur op de van uitloopgaatjes voorziene plaat waartegen de houder wordt gedrukt. Door ervoor te zorgen dat de afstand tussen de verzwakkingen niet te groot is zal ter plaatse van alle of althans de meeste van deze zijwanden een van een verzwakking voorzien deel van de folie aanwezig zijn. Doordat de folie hier het meest opgerekt wordt zullen dus hier de verzwakkingen het eerste openbreken hetgeen gunstig is voor het verkrijgen van een goed/optimaal extractieproces. Experimenteel is vastgesteld dat de optimale afstand tussen de verzwakkingen tussen 0,4 en 0,8 mm ligt. Bij kleinere afstanden krijgt de folie tijdens het laseren teveel warmte te verwerken waardoor deze vervormt. Bij grotere afstanden gaat de doorlooptijd van het water en de hoeveel koffie in het extract meer variëren en is krijgt men koffie van minder constante kwaliteit, en schuimvorming.

Weer een verdere uitvoeringsvorm van de houder volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat de grootste afmeting van de bodem van de verzwakkingen tussen 2 en 80 micrometer is. Bij voorkeur is de grootste afmeting van de bodem van de verzwakkingen tussen 10 en 50 micrometer. Ook deze afmetingen zijn optimaal voor het verkrijgen van een goed/optimaal extractieproces.

Om het proces van het bereiden van een drank (koffie, thee, ...) te versnellen, is een verdere uitvoeringsvorm van de houder volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat de folie naast de verzwakkingen is voorzien van ten minste één door de volledige dikte van de folie zich uitstrekkend gat of sleuf. Het warme water/extract maakt de folie sneller week doordat het via het gat ook in contact komt met de andere zijde van de folie. Het filtreermateriaal (eventueel opgebouwd uit verscheidene lagen) houdt het te extraheren product tegen en slipt daarbij deels dicht. Dit vormt door de aanwezigheid van het gat geen probleem omdat het bereidingsproces al op gang is gekomen en de beschadigingen voldoende open zijn geraakt om voldoende vloeistof/extract door te laten. Bij voorkeur is het genoemde gat of sleuf in het midden van de folie aanwezig. De door het genoemde gat gevormde opening is bij voorkeur groter dan de door de verzwakkingen gevormde openingen (althans indien die er zijn) in de folie. Ook is het mogelijk om enkel het vel filtreermateriaal te voorzien van openingen/gaten.

Bij voorkeur is de folie van biologisch afbreekbaar composteerbaar materiaal. Voorts is ook het vel filtreermateriaal bij voorkeur van biologisch afbreekbaar composteerbaar materiaal.

Het materiaal van de cup is bijvoorbeeld aluminium of kunststof of van een biologisch afbreekbaar/composteerbaar biopolyester materiaal.

De houder kan een pad zijn die gevormd is uit twee stevige wanden die langs de omtrek aan elkaar zijn bevestigd, waarbij ten minste een van de wanden het genoemde wanddeel vormt. Deze twee wanden zijn bij voorkeur aan elkaar geseald. Bij voorkeur zijn ter plaatse van de seal de wanden niet voorzien van verzwakkingen om te voorkomen dat bij het sealen de verzwakkingen open smelten en gaten ontstaan waardoor geen vloeistofdichtheid en/of de luchtdichtheid meer aanwezig is.

De houder kan ook de vorm hebben van een cilinder of een afgeknotte kegel met een rondgaande zijwand en twee eindwanden, waarbij ten minste één van de eindwanden het genoemde wanddeel omvat.

In dit geval kunnen de overige wanden van de houder elk eveneens een laag filtreermateriaal omvatten. In dit geval dient de houder eerst in een hulphouder voorzien van een stevige zijwand en radiale richting naar buiten stekende flens geplaatst te worden om te voorkomen dat vloeistof gemakkelijk via de poreuze zijwand langs de buitenzijde van de houder naar de uitloopgaten stroomt, waardoor er onvoldoende drukopbouw plaatsvindt om een goed extract te verkrijgen.

Bij deze uitvoeringsvorm is bij voorkeur ook op de andere eindwand een kunststoffolie voorzien van plaatselijke verzwakkingen bevestigd. Hierdoor maakt het niet uit met welke eindwand naar voren de houder in de hulphouder geplaatst wordt en kan de houder dus niet in een verkeerde stand in de hulphouder geplaatst worden. Een van de verzwakte folies zal dan als eerste van buitenaf in contact komen met heet water waardoor deze week wordt en vervolgens ter plaatse van de verzwakkingen water doorlaat of openscheurt. In situaties waarbij de folie bij de instroomzijde geen water doorlaat, zal het water de folie passeren. Dit heeft geen invloed op de extractie omdat aan de instroomzijde de samenpersing van de inhoud (koffie/thee) niet zo sterk is als aan de uitstroomzijde. Vervolgens wordt in de houder druk opgebouwd en de andere folie tegen de wafel structuur gedrukt zoals hierboven reeds is beschreven. De ene folielaag werkt dan als aandrukfolie en zal een gelijkmatige aandrukkracht uitoefenen.

De overige wanden kunnen ook van stug water impermeabel materiaal zijn en een aan een eindzijde open cup vormen, waarbij aan de open eindzijde begrenzende rand van de zijwand is voorzien van een in radiale richting naar buiten stekende flens, waarop het vel filtreermateriaal met daarop de van plaatselijke verzwakkingen voorziene folie is bevestigd en de open eindzijde afsluit. Bij voorkeur zijn de zijwand en deze eindwand zelfdragend. Ook bij deze uitvoeringsvorm is de folie bij voorkeur op de flens geseald, waarbij bij voorkeur ter plaatse van de seal de wanden niet voorzien zijn van verzwakkingen. Ook weer om te voorkomen dat bij het seal en de verzwakkingen open smelten en gaten ontstaan waardoor geen vloeistofdichtheid en/of de luchtdichtheid meer aanwezig is.

Bij voorkeur zijn hierbij de zijwand en eindwand van de houder van zuurstof impermeabel materiaal en is het vel filtreermateriaal met daarop de van plaatselijke verzwakkingen voorziene folie voorzien van een zuurstof impermeabele barrièrelaag. Deze barrièrelaag kan op het vel filtreermateriaal of op de folie of tussen het vel filtreermateriaal en de folie aanwezig zijn en kan een afzonderlijk vel zijn of gevormd zijn door een coating, bijvoorbeeld polyvinylalcohol, SiOx (Siliciumoxide), of ORMOCER®, dit laatste is een anorganisch-organisch hybridepolymeer (merknaam van de Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. München). Deze barrièrelaag kan ook een gemetalliseerde biologisch afbreekbare composteerbare folie zijn of een flinterdunne biologisch afbreekbare composteerbare folie met barrière eigenschappen. Door deze barrièrelaag neemt de houdbaarheid toe en hoeft deze cup niet verpakt te worden in een zuurstof impermeabele verpakking. De houder kan uit een biologisch afbreekbaar composteerbaar materiaal vervaardigd zijn, waarbij de zijwand en eindwand zijn voorzien van een zuurstof impermeabele laag of coating, bijvoorbeeld polyvinylalcohol. Eventueel is de houder een spuitgietproduct of thermoformproduct en is de houder aan de binnen en/of buitenzijde gemetalliseerd (bijvoorbeeld opdampen) met een dun laagje metaal (bijvoorbeeld aluminium) en afgewerkt met een zuurstof impermeabele laag (bijvoorbeeld polyvinylalcohol) of een biologisch ingekleurde vernislaag. Naast een zuurstofbarrière heeft dit ook een fraai en herkenbaar uiterlijk waardoor de gebruiker kan zien dat hij de juiste capsule pakt.

Bij voorkeur is de barrièrelaag gevormd door een afzonderlijk vel dat op de folie en het vel filtreermateriaal aangebracht is en dat voor gebruik verwijderd kan worden. Hiertoe is het vel van barrièremateriaal bij voorkeur gevormd door een geheel of deels afneembaar of losneembaar (afscheurbaar) stickervel dat op het vel filtreermateriaal met daarop de van plaatselijke verzwakkingen voorziene folie is aangebracht. Het afzonderlijke vel kan eventueel ook over de flens van de cup vast geseald zijn ultrasoon of met behulp van warmte. Bij voorkeur is het stickervel vierkant of voorzien van één of meer lippen. Ook een groot stickervel buiten de flens uitsteekt behoort tot de mogelijkheden. Door de lip(pen) of uitstekende delen kan de gebruiker de cup niet in de koffiemachine krijgen en is deze dus gedwongen om het stickervel los te trekken waardoor voorkomen wordt dat deze onbedoeld tijdens het koffiezetten op de cup blijft. De barrièrelaag is wederom bij voorkeur van biologisch afbreekbaar composteerbaar materiaal en is te bedrukken met uitleg voor de gebruiker. Indien de houder aan een eindwand, hier de bodem, is voorzien van openingen is het natuurlijk raadzaam om ook deze zijde te voorzien van een zuurstofbarrière, bijvoorbeeld door een losneembaar vel voorzien van een lip. In een nog gebruiksvriendelijkere uitvoeringsvorm zijn de losneembare vellen met elkaar verbonden, zodat de gebruiker de twee losneembare barrièrevellen in een handbeweging lostrekt.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een samenstel van twee houders volgens de uitvinding. Voor wat betreft dit samenstel is de uitvinding gekenmerkt, doordat de beide cups met de flenzen op elkaar losneembaar en luchtdicht met elkaar verbonden zijn. De flenzen kunnen bijvoorbeeld over de buitenomtrek met elkaar versmolten zijn. De aan elkaar bevestigde cups kunnen gemakkelijk handmatig van elkaar losgebroken worden, waarbij de breuklijn langs de buitenomtrek van de flenzen aanwezig is daar waar de cups aan elkaar bevestigd waren.

Voorts heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een houder omvattende: het vervaardigen van een aan een eindzijde open pouch uit filtreemiateriaal of van een aan een eindzijde open cup van een stug materiaal, welke pouch of cup is voorzien van een zijwand en een eindwand, en welke cup aan een de open eindzijde begrenzende rand van de zijwand is voorzien van een in radiale richting naar buiten stekende flens, het vervolgens vullen van de pouch of cup met een te extraheren product, in het bijzonder gemalen koffiebonen of gesneden theebladeren, het vervaardigen van een folie van vloeistof impenneabel materiaal, en het verzwakken van de folie door middel van het met een laser aanbrengen van uitsparingen in de folie, en het daarna afsluiten van de open eindzijde met de van verzwakkingen voorziene folie, waarbij de folie op de rond de open eindzijde aanwezige delen van het filtreennateriaal of van de cup wordt bevestigd.

Voor wat betreft de werkwijze is de uitvinding gekenmerkt, doordat bij het aanbrengen van de verzwakkingen in de folie de folie rondom elke uitsparing wordt verdikt en/of verstevigd en dat de uitsparingen worden aangebracht met behulp van een CCh-laser zodanig dat daarbij de verdikkingen en/of verstevigingen de vorm van een geheel of gedeeltelijk verhoogde rand rond een krater krijgen, waarbij de geheel of gedeeltelijk een verhoogde rand om het verzwakte deel gevormd wordt door het in het midden weggehaalde materiaal.

Voor uitvoeringsvormen van de werkwijze wordt verwezen naar de bij gevoegde conclusies.

Beknopte omschrijving van de tekeningen

Hieronder zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van in de tekeningen weergegeven uitvoeringsvoorbeelden van de houder volgens de uitvinding. Hierbij toont:

Figuur 1 een eerste uitvoeringsvorm van de houder volgens de uitvinding samen met een hulphouder in doorsnede;

Figuur 2 een doorsnede van het vel filtreermateriaal met daarop de van plaatselijke verzwakkingen voorziene folie;

Figuur 3 een tweede uitvoeringsvorm van de houder volgens de uitvinding in doorsnede;

Figuur 4 een derde uitvoeringsvorm van de houder volgens de uitvinding in perspectief;

Figuur 5 een doorsnede van het van een zuurstof impermeabele barrièrelaag voorziene vel filtreermateriaal met daarop de van plaatselijke verzwakkingen voorziene folie;

Figuur 6 de in figuur 1 weergegeven uitvoeringsvorm tijdens gebruik in een daarvoor geschikt apparaat;

Figuur 7 een wafel ijzer-vormige uitstroomplaat van een bekend apparaat voor het extraheren van het in de houder aanwezige product;

Figuur 8 de in figuur 7 weergegeven uitstroomplaat in doorsnede met daarboven een van verzwakkingen voorziene folie van de houder volgens de uitvinding;

Figuur 9 de in figuur 8 weergegeven uitstroomplaat en folie tijdens gebruik;

Figuur 10 een deel van de folie van de houder sterk vergroot weergegeven in bovenaanzicht;

Figuur 11 de in figuur 10 weergegeven folie in doorsnede; en

Figuur 12 een vierde uitvoeringsvorm van de houder volgens de uitvinding in doorsnede.

Gedetailleerde omschrijving van de tekeningen

In figuur 1 is een eerste uitvoeringsvorm van de houder 1 volgens de uitvinding samen met een hulphouder 3 weergegeven in doorsnede. De houder 1 met daarin gemalen koffie 5 is voorzien van een zijwand 7 en twee eindwanden 9 en 11 die allen zijn gevormd uit een vel filtreermateriaal. Het vel filtreermateriaal kan zowel woven als non-woven zijn. Non-woven of vlies is een categorie textielmaterialen die geweven noch gebreid is. In tegenstelling tot de klassieke fabricage van een textieldoek wordt dus geen garen gebruikt, maar wordt het materiaal rechtstreeks als vezel of filament in een vlies afgelegd en vervolgens aan elkaar gehecht.

Op beide eindwanden is een hard kunststoffolie 13 en 15 van biologisch afbreekbaar materiaal geseald. Deze folie is voorzien van een relatief groot aantal plaatselijke verzwakkingen. Deze verzwakkingen zijn gevormd met behulp van een C02-laser.

De folies 13 en 15 zijn met de van verzwakkingen voorziene zijde op de vellen 9 en 11 filtreermateriaal geseald. Voordat deze houder in een apparaat dat geschikt om samen te werken met cups kan worden gebruikt, dient de houder eerst in de hulphouder 3 geplaatst te worden. Deze hulphouder is voorzien van een stevige zijwand 17, om te voorkomen dat vloeistof gemakkelijk via de poreuze zijwand langs de buitenzijde van de houder naar uitloopgaten in het apparaat stroomt. In de getoonde uitvoeringsvorm heeft de zijwand 17 een tapse vorm. Echter, de zijwand kan ook een cilindrische of nagenoeg cilindrische vorm hebben. Bijvoorbeeld tussen de 2 tot 6 graden maar bij voorkeur 4 graden Dit blijkt in de praktijk zelfs beter te zijn doordat daardoor de kans dat vloeistof via de poreuze zijwand langs de buitenzijde van de houder naar uitloopgaten in het apparaat stroomt kleiner is dan in geval van een duidelijk tapse zijwand. De hulphouder is aan beide uiteinden open echter heeft de bodem een eindrand zodat het doorduwen van de pouch niet mogelijk is, tevens kan men door deze eindrand de pouch beter aandrukken, en is aan het uiteinde met grootste diameter voorzien van een naar buiten uitstekende flens 19. In figuur 2 is ter illustratie het vel filtreermateriaal met daarop de van plaatselijke verzwakkingen voorziene folie in doorsnede weergegeven. Het vel filtreermateriaal 13A vormt een geheel met de zijwand 7 en de van plaatselijke verzwakkingen voorziene folie 13B is op het vel filtreermateriaal 13A gelijmd. De folie 13B is naast de verzwakkingen 14 voorzien van een door de volledige dikte van de folie zich uitstrekkend gat 16 dat bij voorkeur in het midden van de folie aanwezig is. De door het gat gevormde opening 16B is groter dan de door de verzwakkingen gevormde openingen 14B in de folie. Ook kan het voorkomen dat door de verzwakkingen in het geheel geen doorgaande openingen in de folie gevormd zijn. Bijvoorbeeld als men de zuurstofbarrière wil vormen door middel van een laklaag of coating . Met name in deze situatie bewijst het gat 16 zijn nut om het bereidingsproces sneller op gang te krijgen.

In figuur 3 is een tweede uitvoeringsvorm van de houder volgens de uitvinding weergegeven in doorsnede. Deze houder 21 heeft een tapse of nagenoeg cilindrische zijwand 23 en een eindwand 25 die een (eventueel van openingen voorziene) bodem vormt welke beide van een stevig materiaal zijn en een aan een eindzijde open cup vormen. De aan de open eindzijde begrenzende rand van de zijwand is voorzien van een in radiale richting naar buiten stekende flens 26. Op deze flens is een vel filtreermateriaal 27 met daarop geseald een van verzwakkingen voorziene hardkunststoffolie 29 bevestigd, zodanig dat dit vel de open eindzijde afsluit. De in de houder 21 aanwezige gemalen koffie 5 is in aangedmkte toestand aanwezig om te voorkomen dat het water/extract kanalen door de gemalen koffie vormt en via deze kanalen en niet door de gehele hoeveelheid gemalen koffie naar buiten treedt. Ook hiervoor geldt dat de zijwand 23 in plaats van de getoonde tapse vorm ook een cilindrische of nagenoeg cilindrische vorm kan hebben wat tot betere resultaten kan leiden.

In figuur 4 is een derde uitvoeringsvorm van de houder volgens de uitvinding in perspectief weergegeven. Bij deze houder 41 zijn de zijwand 43 en eindwand 45 van zuurstof impermeabel materiaal. Het vel filtreermateriaal met daarop de van plaatselijke verzwakkingen voorziene folie 49 is op de flens 47 van de houder bevestigd. De zuurstof impermeabele barrièrelaag is gevormd door een afneembaar stickervel 51 die op het vel filtreermateriaal met daarop de van plaatselijke verzwakkingen voorziene folie 49 is aangebracht (in de figuur is het stickervel los van de rest van de houder weergegeven). Het stickervel 51 is voorzien van één of meer lippen 53, in deze uitvoeringsvorm vier lippen. Hierdoor kan het stickervel gemakkelijk vastgepakt en losgetrokken worden. Bovendien kan hierdoor de gebruiker het stickervel niet onbedoeld laten zitten tijdens gebruik omdat hij de van het stickervel voorziene cup niet in de koffiemachine kan krijgen en dus gedwongen wordt om het stickervel los te trekken. Het stickervel 51 kan uiteraard ook door een heatseal of ultrasoon op de flens 47 zijn aangebracht. De houder 41 kan ook van een biologisch afbreekbaar composteerbaar materiaal vervaardigd zijn en bij voorkeur aan de buitenzijde van de zijwand en eindwand 45 zijn voorzien van een zuurstof impermeabele coatinglaag.

In figuur 5 is ter illustratie het van een barrièrelaag voorziene vel filtreermateriaal met daarop de van plaatselijke verzwakkingen voorziene folie in doorsnede weergegeven. Op het vel filtreermateriaal 49A is de van plaatselijke verzwakkingen voorziene folie 49B gelijmd en daarop is weer het stickervel 51 losneembaar gekleefd.

In figuur 6 is de in figuur 1 weergegeven houder 1 tijdens gebruik in een daarvoor geschikt apparaat 31 weergegeven. Tijdens het bereiden van koffie wordt een vloeistof onder hoge druk in de cup geïnjecteerd, aangegeven met pijl A. De eindwand 13 wordt door de vloeistofdruk in de hulphouder 3 deels door de wafelstructuur van de uitstroomplaat 33 gedrukt (met onderbroken lijnen aangegeven) waarbij deze op een aantal plaatsen openscheurt. Een aantal van de deels gescheurde delen van het eindvlak drukt een aantal uitloopgaten 35 in de wand dicht, zodat er uiteindelijk een beperkte doorstroomopening over blijft. Hierdoor blijft de in de hulphouder 3 opgebouwde druk in stand tijdens de extractie en wordt schuim gevormd.

Ter illustratie is in figuur 7 de wafelijzer-vormige uitstroomplaat 33 van een bekend apparaat voor het extraheren van het in de houder aanwezige product weergegeven in bovenaanzicht. De uitstroomplaat 33 is voorzien van uitsteeksels 37 waarbij de uitstroomopeningen 35 tussen de uitsteeksels aanwezig zijn. De hoogte van de uitsteeksels 37 bedraagt 1,2 mm en de afstand tussen de uitstroomopeningen 35 bedraagt 4 mm.

In figuur 8 is de uitstroomplaat 33 in doorsnede weergegeven met daarboven een van verzwakkingen voorziene folie 61 van een verdere uitvoeringsvorm van de houder volgens de uitvinding. De lijnen 63 zijn de hartlijnen van de in de folie aanwezige verzwakkingen. Deze verzwakkingen vormen geen doorgaande gaten. Tijdens gebruik van de houder in het apparaat zal de folie zich om de uitsteeksels 37 vormen, zie figuur 9. De afstand tussen de verzwakkingen bedraagt in deze uitvoeringsvorm 0,6 mm. Ter plaatse van de zijwanden 39 van de uitsteeksels 37 wordt de folie het meest opgerekt. Door de gekozen afstand tussen de verzwakkingen zal ter plaatse van deze zijwanden altijd of althans bij de meeste zijwanden een van een verzwakking voorzien deel van de folie aanwezig zijn. Doordat de folie hier het meest opgerekt wordt zullen dus hier de verzwakkingen het eerste openbreken hetgeen gunstig is voor het verkrijgen van een goed/optimaal extractieproces.

In de figuren 10 en 11 is een deel van de folie 61 van de houder sterk vergroot weergegeven in bovenaanzichtrespectievelijk doorsnede. De verzwakkingen 65 zijn in deze uitvoeringsvorm inbrandingen die gevormd zijn met behulp van een COi-laser. De keuze van het type laser is mede afhankelijk van het materiaal en kleur van de folie. Door het vermogen en tijdsduur van de pulsen in te stellen kan een optimale vorm van de verzwakkingen 65 verkregen worden. De door de laser gevormde uitsparingen 67 hebben bij voorkeur een conische vorm met een afgeronde top. Ter plaatse van deze top bevindt zich de bodem 69 van de verzwakking en is de folie het dunst en het meeste verzwakt. Door de hitte van de laser smelt de folie en vloeit het gesmolten materiaal naar het gebied direct rond de inbranding en vormt daar een verhoogde rand 71 om de inbranding. Deze rand vormt een versteviging van de folie die voorkomt dat de folie na het breken van de bodem van de verzwakkingen verder zal scheuren en zo een te grote opening vormt voor een optimaal extractieproces.

De afmeting van de bodem 69 van de verzwakkingen is in deze uitvoeringsvorm ongeveer 30 micrometer. Deze afmeting is optimaal voor het verkrijgen van een goed extractieproces. De dikte van de folie 61 is ongeveer 40 micrometer. Aan de andere zijde van de folie is de folie ter plaatse van de bodem licht gebold waardoor de bodem tijdens het uitrekken van de folie in het apparaat eerst meer kan strekken voordat de bodem breekt of scheurt. Deze boiling vormt een oneffenheid op de folie.

In figuur 12 is een vierde uitvoeringsvorm van de houder volgens de uitvinding in doorsnede weergegeven. Deze houder 81 is uitgevoerd als een pad die gevormd is uit twee wanden 83 die langs de omtrek aan elkaar zijn bevestigd. De ruimte tussen de wanden is gevuld met een te extraheren product 85. Elke wand is samengesteld uit twee lagen waarvan de buitenste lagen 87 zijn gevormd door de van verzwakkingen voorziene kunststoffolie en de binnenste lagen 89 zijn gevormd door vellen filtreennateriaal die tegen de folie zijn bevestigd.

Hoewel in het voorgaande de uitvinding is toegelicht aan de hand van de tekeningen, dient te worden vastgesteld dat de uitvinding geenszins tot de in de tekeningen getoonde uitvoeringsvormen is beperkt. De uitvinding strekt zich mede uit tot alle van de in de tekeningen getoonde uitvoeringsvormen afwijkende uitvoeringsvormen binnen het door de conclusies gedefinieerde kader. Zo kunnen in plaats van de hier getoonde ronde verzwakkingen met behulp van de laser ook verzwakkingen in de vorm van langgerekte groeven aangebracht worden.

Claims (28)

1. Houder met daarin een te extraheren product, in het bijzonder gemalen koffiebonen of gesneden theebladeren, welke houder is voorzien van een aantal wanden waarvan ten minste een wanddeel een folie van vloeistof impermeabel materiaal omvat, welke folie is voorzien van een veelheid plaatselijke verzwakkingen in de vorm van door een laser gevormde uitsparingen voorzien van een bodem, met het kenmerk, dat de verzwakkingen gevormd zijn door kraters en rondom elke verzwakking een verdikking en/of versteviging van de folie aanwezig is, die de vorm van een krater heeft, waarbij het in het midden weggehaalde materiaal geheel of gedeeltelijk een verhoogde rand om het verzwakte deel vormen.

2. Houder volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het genoemde wanddeel uit verscheidene lagen bestaat waarvan een laag is gevormd door de genoemde folie en een verdere laag is gevormd door een vel filtreermateriaal waarop de genoemde folie is bevestigd.

3. Houder volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de folie is voorzien van ten minste één doorgaande opening.

4. Houder volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de folie een PLA-laag omvat.

5. Houder volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat de folie uit verscheidene lagen bestaat met verschillende temperatuurgevoeligheden.

6. Houder volgens conclusie 5 waarbij deze verwijst naar conclusie 4, met het kenmerk, dat de folie naast de PLA-laag een daarop aanwezige celluloselaag omvat.

7. Houder volgens conclusie 4 of 6, met het kenmerk, dat de PLA-laag een softening point heeft van 90 of ongeveer 90 graden.

8. Houder volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de kraters en verdikkingen en/of verstevigingen zijn gevormd met behulp van een CO2-laser.

9. Houder volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de uitsparingen in ten minste één zijde van de folie aanwezig zijn en de folie met de van de uitsparingen voorziene zijde op het vel filtreermateriaal is bevestigd.

10. Houder volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de afstand tussen de verzwakkingen tussen 0,2 en 2 mm is.

11. Houder volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de afstand tussen de verzwakkingen tussen 0,4 en 0,8 mm is.

12. Houder volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de grootste afmeting van de bodem van de verzwakkingen tussen 2 en 80 micrometer is.

13. Houder volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de grootste afmeting van de bodem van de verzwakkingen tussen 10 en 50 micrometer is.

14. Houder volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de folie naast de verzwakkingen is voorzien van ten minste één door de volledige dikte van de folie zich uitstrekkend gat.

15. Houder volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de folie en/of het vel filtreermateriaal en/of de cup van biologisch afbreekbaar composteerbaar materiaal is.

16. Houder volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de houder twee wanden omvat die langs de omtrek aan elkaar zijn bevestigd.

17. Houder volgens één der voorgaande conclusies 1 tot en met 15, met het kenmerk, dat de houder de vorm heeft van een cilinder of een afgeknotte kegel met een rondgaande zijwand en twee eindwanden, waarbij ten minste één van de eindwanden het genoemde wanddeel omvat.

18. Houder volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de overige wanden van de houder elk eveneens een laag filtreermateriaal omvatten en de houder een navulling voor een aan een eindzijde open cup met een bodem en een rondgaande zijwand vormt.

19. Houder volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat ook op de andere eindwand een kunststoffolie voorzien van plaatselijke verzwakkingen is bevestigd.

20. Houder volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de overige wanden van stug water impermeabel materiaal zijn en een aan een eindzijde open cup vormen, waarbij aan de open eindzijde begrenzende rand van de zijwand is voorzien van een in radiale richting naar buiten stekende flens, waarop het vel filtreermateriaal met daarop de van plaatselijke verzwakkingen voorziene folie is bevestigd en de open eindzijde afsluit.

21. Houder volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de zijwand en eindwand van de cup van zuurstof impermeabel (materiaal) zijn en het vel filtreermateriaal met daarop de van plaatselijke verzwakkingen voorziene folie is voorzien van een zuurstof impemieabele barrièrelaag.

22. Houder volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat de zuurstof impemieabele barrièrelaag is gevormd door een afneembaar stickervel dat op het vel filtreermateriaal met daarop de van plaatselijke verzwakkingen voorziene folie is aangebracht.

23. Houder volgens conclusie 22, met het kenmerk, dat op de eindwand van de cup een verder afneembaar stickervel is aangebracht.

24. Houder volgens conclusie 22 of 23, met het kenmerk, dat de beide stickervellen met elkaar zijn verbonden.

25. Samenstel van twee houders volgens conclusie 21, 22, 23, 24 of 25, met het kenmerk, dat de beide cups met de flenzen op elkaar losneembaar en luchtdicht met elkaar verbonden zijn.

26. Werkwijze voor het vervaardigen van een houder volgens één der voorgaande conclusies 1-24, omvattende: het vervaardigen van een aan een eindzijde open pouch uit filtreermateriaal of van een aan een eindzijde open cup van een stug materiaal, welke pouch of cup is voorzien van een zijwand en een eindwand, en welke cup aan een de open eindzijde begrenzende rand van de zijwand is voorzien van een in radiale richting naar buiten stekende flens, het vervolgens vullen van de pouch of cup met een te extraheren product, in het bijzonder gemalen koffiebonen of gesneden theebladeren, het vervaardigen van een folie van vloeistof impermeabel materiaal, en het verzwakken van de folie door middel van het met een Co2 laser aanbrengen van uitsparingen in de folie, en het daarna afsluiten van de open eindzijde met de van verzwakkingen voorziene folie, waarbij de folie op de rond de open eindzijde aanwezige delen van het filtreermateriaal of van de cup wordt bevestigd, met het kenmerk, dat bij het aanbrengen van de verzwakkingen in de folie de folie rondom elke uitsparing wordt verdikt en/of verstevigd en dat de uitsparingen worden aangebracht met behulp van een CCVlaser zodanig dat daarbij de verdikkingen en/of verstevigingen de vorm van een geheel of gedeeltelijk verhoogde rand rond een krater krijgen, waarbij de geheel of gedeeltelijk een verhoogde rand om het verzwakte deel gevormd wordt door het in het midden weggehaalde materiaal.

27. Werkwijze volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat na het verzwakken van de folie een vel filtreermateriaal op de folie bevestigd wordt en daarna de meerlaagse structuur met het door het vel filtreermateriaal gevormde zijde op de rond de open eindzijde aanwezige delen van het filtreermateriaal of van de cup wordt bevestigd.

28. Werkwijze volgens conclusie 25 of 26, met het kenmerk, dat in het geval de houder een pouch is de open eindzijde van de pouch eerst wordt afgesloten met een vel filtreermateriaal door uitstekende delen van de zijwand over de open zijde te vouwen en daarna de folie op het vel filtreermateriaal te bevestigen.