WO2010076698A1 - Capsule pour la preparation d'une boisson et dispositif - Google Patents

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Alain Mariller
Jean-Paul Gaillard
Sylvain Goy
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Ethical Coffee Company Sa
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    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00—Apparatus for making beverages
    • A47J31/06—Filters or strainers for coffee or tea makers ; Holders therefor
    • A47J31/0657—Filters or strainers for coffee or tea makers ; Holders therefor for brewing coffee under pressure, e.g. for espresso machines
    • A47J31/0668—Filters or strainers for coffee or tea makers ; Holders therefor for brewing coffee under pressure, e.g. for espresso machines specially adapted for cartridges
    • A47J31/0673—Means to perforate the cartridge for creating the beverage outlet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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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
    • B65D85/8052—Details of the outlet

Definitions

  • the present invention is in the field of the preparation of drinks, e.g. ex. based on coffee, by extraction of a concentrated dose, e.g. ex. ground coffee, contained in a capsule. It relates more particularly to the doses used for this purpose as well as devices using such doses.
  • US Pat. Nos. 2,899,886, US 2,968,560, US 3,403,617 and US 3,607,297 disclose devices in which the capsule is initially perforated in a plurality of locations and then passed through water under pressure.
  • the capsule described in patent CH 605 293 or in patent EP 0 242 556 B1 comprises a membrane in its lower part.
  • Water under pressure is initially introduced into the upper part of the capsule, after piercing said capsule by means of a cutting element (eg a blade), which causes swelling of the capsule, mainly at the level of the capsule. of the membrane. From a certain pressure, the membrane tears, thus allowing the flow of a water-coffee mixture.
  • One of the objectives of the present invention is to improve the water-coffee mixture which occurs inside the capsule.
  • Another objective is to improve the drilling of the capsule at its extraction face. Another goal is to simplify the maintenance of capsule devices.
  • the reliefs are arranged and designed to perforate during deformation, preferably simultaneously, by a deforming element, e.g. ex. the base of the capsule-holder, on which the capsule is supported.
  • the reliefs can be formed by embossing, stamping, thermoforming or any other method adapted to the desired purpose.
  • the reliefs are characterized in that they occupy a relatively small area, in all cases much smaller than the total area of the extraction wall of the capsule.
  • a solid element such as the base of the capsule-holder, exerts a pressure on the extraction wall, it is at the level of the reliefs that the capsule is pierced, by their deformation which results in a self-perforation .
  • Figure 1 illustrates a simplified view of a first example of capsule according to the invention.
  • FIG. 2 illustrates the capsule of FIG. 1 inside an extraction device in idle mode.
  • Figure 3 shows an enlargement of the lower part of the capsule of Figure 2.
  • FIGS 4 and 5 show perspective views of the capsule figures Figure 6 illustrates the capsule of Figure 1 within an extraction mode extraction device.
  • FIG. 7 shows an enlargement of the lower part of the capsule of FIG. 6.
  • FIGS. 8 and 9 represent perspective views of the capsule of FIGS.
  • FIG. 10 represents an embodiment of a relief comprising a point of attachment
  • Figure 11 shows different forms of relief that can be used in the context of the present invention.
  • Orifice Figures 1 to 5 illustrate a variant among others capsule according to the invention in the rest position.
  • the capsule consists of a hollow element 1 formed of a side wall 2, an upper wall 3 and a bottom wall 4.
  • the bottom wall 4 is relatively rigid. It is preferably made of a biodegradable material. Any form of material suitable for the intended use can be used. If it is a biodegradable material, we can p. ex. use a mixture comprising starch (> 70%), fibers, proteins, lipids and at least one biodegradable resin.
  • the upper wall 3 and / or the side wall 2 may also be made of a biodegradable material.
  • the outer face of the lower wall 4 comprises a self-piercing relief 5, in the form of a bump (portion of sphere) in the illustrated example.
  • This hump is in fact an extra thickness of the lower wall 4.
  • Around the hump is disposed a peripheral zone, said weakening zone 13, of thickness less than the thickness of the remainder of the lower wall 4.
  • an optional semi-permeable element 6 e.g. ex. Knitted, which allows the liquid to pass through but retains solid substances such as coffee grounds.
  • the relief 5 is extended in the form of tip 9.
  • the presence of the latter is optional. It allows in particular to maintain the relief 5 centered once it moves in the direction towards the inside of the capsule.
  • the optional annular element 8 is preferably formed of a material, e.g. ex. paper, facilitating the removal of the capsule once it is used. Its presence can be useful when the material that constitutes the capsule, p. ex. biodegradable, tends to adhere to the capsule holder when heated.
  • Figures 6 to 9 illustrate the same capsule as that of Figures 1 to 5 but in the extraction position, ie after closing the device around the capsule. In this configuration, the relief 5 abuts against a protuberance 12 disposed on the capsule holder 10, which has the effect of driving the relief 5 into the capsule, thus breaking the weakening zone 13. At this point a passage is formed for the liquid, called passage extraction zone 14, ring-shaped in this case.
  • the presence of the semi-permeable element 6 retains the solid matter (marc) inside the capsule.
  • the liquid passing through the extraction zone passes the capsule holder 10 through orifices 15 provided for this purpose.
  • the liquid (water-coffee mixture) is finally recovered in a cup (not shown) disposed under the capsule-holder 10.
  • the invention is not limited to the example illustrated in FIGS. 1 to 9.
  • the base of the capsule holder 10 does not necessarily include a protrusion 12. It may not contain or, conversely, include several, p. ex. of a number equal to that of the reliefs which is on the extraction wall.
  • the zone of weakening can be made asymmetrical with respect to the center of the relief, which has the effect of minimizing the risk of accidental clogging of the extraction zone by the relief.
  • the extraction face 4 merges advantageously with the bottom wall of the capsule. According to another variant of the invention (not shown), the extraction face merges with the upper wall of the capsule.
  • self-piercing reliefs may be disposed on the wall of the capsule which is opposite to the extraction wall.
  • the self-piercing reliefs provide entry / injection of water into the capsule.
  • the invention is not limited to a specific form of capsule. Any form suitable for use (eg conical, cylindrical or cubic) may be used.

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Abstract

Capsule pour la préparation d'une boisson, par exemple du café, comprenant un élément creux (1) destiné à contenir une dose, p.ex. de café moulu, ledit élément creux (1) comprenant une paroi latérale (2), une face d'injection (3) et une paroi d'extraction (4) adaptée pour l'extraction d'un mélange eau-café; ladite capsule comprenant au moins un relief auto-perçant (5) disposé sur ladite paroi d'extraction (4). L'invention concerne également un dispositif pour l'utilisation de ladite capsule.

Description

CAPSULE POUR LA PREPARATION D'UNE BOISSON ET DISPOSITIF
Domaine de l'invention
La présente invention se situe dans le domaine de la préparation de boissons, p. ex. à base de café, par extraction d'une dose concentrée, p. ex. de café moulu, contenue dans une capsule. Elle se rapporte plus particulièrement aux doses utilisées à cet effet ainsi qu'aux dispositifs utilisant de telles doses.
Etat de la technique Des capsules et des machines fonctionnant selon le principe précité existent depuis de nombreuses décennies.
Les brevets US 2 899 886, US 2 968 560, US 3 403 617 et US 3 607 297 décrivent des dispositifs où la capsule est initialement perforée en plusieurs endroits, puis traversée par de l'eau sous pression.
La capsule décrite dans le brevet CH 605 293 ou dans le brevet EP 0 242 556 B1 comporte une membrane dans sa partie inférieure. De l'eau sous pression est initialement introduite dans la partie supérieure de la capsule, après percement de ladite capsule au moyen d'un élément tranchant (p. ex. une lame), ce qui entraîne un gonflement de la capsule, principalement au niveau de la membrane. A partir d'une certaine pression, la membrane se déchire, autorisant de la sorte l'écoulement d'un mélange eau-café.
D'autres capsules munies d'une membrane sont décrites dans les documents brevets suivants : EP 0 468 079 A, EP 0 806 373 A, EP 0 554 469 A.
Exposé général de l'invention
Un des objectifs de la présente invention réside dans une amélioration du mélange eau-café qui se produit à l'intérieur de la capsule.
Un autre objectif réside dans une amélioration du perçage de la capsule au niveau de sa face d'extraction. Un autre objectif consiste à simplifier l'entretien des dispositifs pour capsules.
Ces objectifs sont atteints en dotant la paroi d'extraction de la capsule d'un ou plusieurs reliefs auto-perçants.
Les reliefs sont disposés et conçus de manière à se perforer lors de leur déformation, de préférence simultanément, par un élément déformant, p. ex. la base du porte-capsule, sur lequel la capsule prend appui.
Dans la présente invention, les reliefs peuvent être formés par gaufrage, étampage, thermoformage ou tout autre méthode adaptée au but recherché.
Les reliefs se caractérisent en ce qu'ils occupent une zone relativement faible, dans tous les cas bien inférieure à la surface totale de la paroi d'extraction de la capsule. Ainsi, lorsqu'un élément solide, tel que la base du porte-capsule, exerce une pression sur la paroi d'extraction, c'est au niveau des reliefs que la capsule est percée, par leur déformation qui résulte dans une auto-perforation.
Exposé détaillé de l'invention
L'invention est décrite plus en détail ci-après au moyen d'exemples non-limitatifs illustrés par les figures suivantes :
La figure 1 illustre vue simplifiée d'un premier exemple de capsule selon l'invention.
La figure 2 illustre la capsule de la figure 1 à l'intérieur d'un dispositif d'extraction en mode de repos.
La figure 3 montre un agrandissement de la partie inférieure de la capsule de la figure 2.
Les figures 4 et 5 représentent des vues en perspective de la capsule des figures La figure 6 illustre la capsule de la figure 1 à l'intérieur d'un dispositif d'extraction en mode d'extraction.
La figure 7 montre un agrandissement de la partie inférieure de la capsule de la figure 6. Les figures 8 et 9 représentent des vues en perspective de la capsule des figures
6 et 7.
La figure 10 représente un mode de réalisation d'un relief comportant un point d'attache
La figure 11 représente différentes formes de reliefs pouvant être utilisées dans le cadre de la présente invention.
Liste des références numériques utilisées dans les figures :
1. Corps creux
2. Paroi latérale
3. Face d'injection
4. Paroi d'extraction
5. Relief auto-perçant
6. Elément semi-perméable
7. Logement de capsule
8. Elément annulaire
9. Pointe
10. Porte-capsule
11. Dose, p. ex. de café
12. Protubérance
13. Zone d'affaiblissement
14. Zone d'extraction
15. Orifice Les figures 1 à 5 illustrent une variante parmi d'autres de capsule selon l'invention en position de repos.
La capsule se compose d'un élément creux 1 formé d'une paroi latérale 2, d'une paroi supérieure 3 et d'une paroi inférieure 4. La paroi inférieure 4 est relativement rigide. Elle est constituée de préférence en un matériau biodégradable. Toute forme de matériau adapté à l'usage envisagé peut être utilisé. S'il s'agit d'un matériau biodégradable, on peut p. ex. utiliser un mélange comprenant de l'amidon (> 70 %), fibres, protéines, lipides et au moins une résine biodégradable. Bien évidemment, la paroi supérieure 3 et/ou la paroi latérale 2 peuvent également être constituée en un matériau biodégradable.
La face externe de la paroi inférieure 4 comporte un relief auto-perçant 5, en forme de bosse (portion de sphère) dans l'exemple illustré. Cette bosse est en fait une surépaisseur de la paroi inférieure 4. Autour de la bosse est disposée un zone périphérique , dite zone d'affaiblissement 13, d'épaisseur inférieure à l'épaisseur du reste de la paroi inférieure 4.
A l'intérieur de la capsule, sur la paroi inférieure 4, est disposé un élément semi- perméable 6 optionnel, p. ex. tricoté, qui laisse passer le liquide mais qui retient les substances solides tel que le marc de café.
Toujours à l'intérieur de la capsule, le relief 5 se prolonge en forme de pointe 9. La présence de cette dernière est facultative. Elle permet notamment de maintenir le relief 5 centré une fois que celui-ci se déplace en direction vers l'intérieur de la capsule.
L'élément annulaire 8 optionnel est de préférence formé d'un matériau, p. ex. du papier, facilitant le retrait de la capsule une fois celle-ci utilisée. Sa présence peut s'avérer utile lorsque le matériau qui constitue la capsule, p. ex. biodégradable, a tendance à adhérer sur le porte-capsule lorsqu'il est chauffé. Les figures 6 à 9 illustrent la même capsule que celle des figures 1 à 5 mais en position d'extraction, càd après fermeture du dispositif autour de la capsule. Dans cette configuration, le relief 5 a buté contre une protubérance 12 disposée sur le porte capsule 10, ce qui a eu pour effet d'enfoncer le relief 5 dans la capsule, brisant de la sorte la zone d'affaiblissement 13. A cet endroit se forme un passage pour le liquide, passage nommé zone d'extraction 14, de forme annulaire dans le cas présent.
On remarquera que la présence de l'élément semi-perméable 6 retient la matière solide (marc) à l'intérieur de la capsule. Le liquide traversant la zone d'extraction franchit le porte-capsule 10 au travers d'orifices 15 prévus à cet effet. Le liquide (mélange eau-café) est finalement récupéré dans une tasse (non illustrée) disposée sous le porte-capsule 10.
L'invention ne se limite pas à l'exemple illustré sur les figures 1 à 9.
N'importe quelle forme de relief peut être envisagée. Idem pour la distribution et le nombre des reliefs. Les figures 10 et 11 montrent quelques variantes parmi d'autres.
De même, la base du porte-capsule 10 ne comporte pas nécessairement une protubérance 12. Elle peut ne pas en contenir ou, inversement, en comporter plusieurs, p. ex. d'un nombre égal à celui des reliefs qui se trouve sur la paroi d'extraction.
Avantageusement, la zone d'affaiblissement peut être rendue asymétrique par rapport au centre du relief, ce qui a pour effet de minimiser le risque de colmatage accidentel de la zone d'extraction par le relief. La face d'extraction 4 se confond avantageusement avec la paroi inférieure de la capsule. Selon une autre variante de l'invention (non illustrée), la face d'extraction se confond avec la paroi supérieure de la capsule.
De même, voir en particulier la figure 1 , des reliefs auto-perçants peuvent être disposé sur la paroi de la capsule qui est opposée à la paroi d'extraction. Dans ce cas, les reliefs auto-perçants assurent une entrée/injection d'eau dans la capsule.
II convient de relever enfin que l'invention ne se limite pas à une forme spécifique de capsule. Toute forme adaptée à l'usage (p. ex. conique, cylindrique ou cubique) peut être utilisée.

Claims

Revendications
1. Capsule pour la préparation d'une boisson, par exemple du café, comprenant un élément creux (1 ) destiné à contenir une dose, p. ex. de café moulu, ledit élément creux (1 ) comprenant une paroi latérale (2), une face d'injection (3) et une paroi d'extraction (4) adaptée pour l'extraction d'un mélange eau-café; ladite capsule comprenant au moins un relief autoperçant (5) disposé sur ladite paroi d'extraction (4).
2. Capsule selon la revendication 1 comprenant plusieurs reliefs (5) autoperçants.
3. Capsule selon la revendication 1 ou 2 dans laquelle le ou les relief(s) sont formés par gaufrage, étampage, thermoformage ou tout autre procédé similaire.
4. Capsule selon l'une des revendications précédentes dans laquelle le ou les reliefs (5) auto-perçants comporte une zone périphérique d'affaiblissement, de plus faible épaisseur que l'épaisseur du reste de la paroi d'extraction
(4).
5. Capsule selon la revendication précédente dans laquelle ladite zone d'affaiblissement est symétrique autour de son relief (5) qui lui est associé.
6. Capsule selon la revendication 4 dans laquelle ladite zone d'affaiblissement est asymétrique autour de son relief (5) qui lui est associé.
7. Capsule selon la revendication précédente dans laquelle ladite zone d'affaiblissement comporte un point d'attache, d'épaisseur au moins égale à celle du reste de la paroi d'extraction (4).
8. Capsule selon l'une des revendications précédentes dans laquelle chaque relief (5) a une base circulaire.
9. Capsule selon l'une des revendications 1 à 7 dans laquelle chaque relief (5) a une base polygonale.
10. Capsule selon la revendication précédentes dans laquelle chaque relief (5) a une base en forme de croix.
11. Capsule selon l'une des revendications précédentes comprenant des reliefs (5) sur sa face d'injection (3).
12. Capsule selon l'une des revendications précédentes comprenant les reliefs (5) sur sa paroi latérale (2).
13. Capsule selon l'une des revendications précédentes comprenant un élément semi-perméable (8) disposé sur la face interne de la paroi d'extraction (4).
14. Capsule selon la revendication précédente dans laquelle chaque relief (5) comporte une pointe (9) disposée à l'intérieur de la capsule.
15. Capsule selon l'une des revendications précédentes dans laquelle ladite paroi d'extraction est constituée d'un matériau biodégradable, p. ex. comprenant les éléments suivants : Amidon (> 70 %), fibres, protéines, lipides et au moins une résine biodégradable.
16. Dispositif pour l'utilisation d'une capsule telle que définie dans l'une des revendications précédentes comprenant un porte-capsule (10), un logement de capsule (7), une entrée d'eau et un élément de perforation , ledit porte-capsule étant adapté pour déformer le ou les reliefs (5) de la capsule (1 ) pour créer leur auto-perforation.
7. Dispositif selon la revendication précédente dans lequel ledit porte-capsule (10) comporte au moins une protubérance (12) destinée à entrer en contact avec ledit relief (5).
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