<Desc/Clms Page number 1>
Capsule voor de bereiding van dranken De uitvinding situeert zich in het domein van niet-herbruikbare capsules voor de bereiding van dranken en meer specifiek voor de bereiding van dranken waar een optimale menging van de inhoud van de capsule en water noodzakelijk is. Een optimale menging betekent in het kader van deze uitvinding een continue menging van de inhoud van de capsule en het water door een bepaald pad te volgen en waarbij turbulentie en druk een belangrijke rol spelen. Het gebruik van een éénmalige capsule is gekend in de stand der techniek. Diverse uitvoeringen werden reeds ontwikkeld.
De inhoud van dergelijke capsules dient gedurende lange tijd bewaard worden en de aroma's moeten behouden blijven. Het gebruik van voor-geperforeerde capsules met een afdekkende film is gekend in de stand der techniek. EP1247756 beschrijft een dergelijke uitvoering, waarbij een bedekkende film gemakkelijk verwijderd kan worden voor het gebruik.
Een belangrijk probleem is een optimale vermenging tussen de inhoud van de capsule en water. De inhoud bestaat meestal uit een dosis van een korrelige substantie zoals koffie, cacao, soep, thee,.... Indien de vermenging niet optimaal verloopt, gaat er klontervorming optreden. Anderszijds zal een slechte vermenging leiden tot een onvolledig ledigen van de capsule. In het apparaat kan er vervolgens contaminatie optreden. In het kader van de voedselproblematiek is dit best te vermijden. Een ander belangrijk probleem is het feit dat capsules niet volledig geledigd worden. Onze uitvinding probeert hiervoor een oplossing aan te bieden.
Er werden reeds diverse oplossingen aangereikt om aan de voorgaande problemen het hoofd te bieden. Het octrooi US4471689 maakt gebruik van één of meerdere openingen langs de rand in het bovenvlak, of met andere woorden de inlaat, en een buisvormige uitlaat in het bodemvlak. Door deze constructie stroomt het water niet rechtstreeks naar de uitlaat. In dit octrooi wordt verwezen naar gekende capsules waarbij het bovenvlak voorzien is van perforaties die jets veroorzaken en een onvoldoende vermenging teweegbrengen. Octrooi-aanvrage EP1042978 beschrijft eveneens een capsule waarbij het water onder druk via kleine openingen, langs de rand, in het bovenvlak jets produceert en waarbij een botsing met het bodemvlak bewerkstelligd wordt en vervolgens via een buisvormig lichaam het bodemvlak verlaat. In deze uitvinding zijn de vorm van de openingen echter wel kenmerkend.
De octrooi-aanvrage EP451980 beschrijft een capsule waarbij in een scheidingswand tussen een instroomkanaal en het compartiment met de inhoud, gleuven voorzien zijn om een turbulent effect te veroorzaken. Door de druk wordt een klepje weggeduwd om de uitstroomopening vrij te maken.
Tenslotte verwijzen we naar de octrooi-aanvragen EP 1243210 en EP 1247756 waarbij de uitstroomopening gevormd wordt door een vooraf gemaakte inkerving in het bodemvlak, dat door een mechanische pin open gedrukt wordt om het mengsel uit te laten vloeien.
Bij deze opgesomde octrooi-aanvragen wordt de vloeistof tijdens het vermengingsproces in de capsule niet expliciet volgens een welbepaald traject geleid, maar wordt de inhoud van de capsule voortgestuwd door het water. Het is enkel bij EP451980 dat er een welbepaald lineair traject gevolgd wordt. EP1243210 en EP1247756 voorzien wel degelijk een rechtstreekse uitstroom door een vooraf gemaakte inkerving open te duwen met een mechanische pin, maar het mengsel beweegt niet volgens een bepaald traject.
<Desc/Clms Page number 2>
Onderhavige uitvinding zorgt echter voor een continue vermenging door het traject van het mengsel op een zodanige manier te voorzien, dat zowel door de drukontwikkeling als door een turbulent effect in deze uitvoering, dit tot stand gebracht wordt.
Deze uitvinding heeft tevens als voordeel dat er geen additionele mechanische hulpmiddelen nodig zijn om een uitstroom van het mengsel te bewerkstelligen.
Aangezien er tijdens de bereiding van het mengsel geen doorprikken van membranen dient plaats te vinden, heeft dit als voordeel dat er geen stukken van de capsule in het mengsel terecht kunnen komen. Aangezien de voedselveiligheid een belangrijke maatschappelijke factor is, kan met deze uitvinding aan die voorwaarde voldaan worden.
De beschrijving en de werking van de capsule wordt nu aan de hand van de bijhorende tekening uiteengezet.
Figuur 1 : Detail van de capsule De inhoud van de capsule (1) bestaat uit een dosis van een voedingsmiddel dat bij voorkeur een gel, maar eveneens een korrelige substantie kan zijn. Bij voorkeur wensen wij te werken met chocolade, maar dit sluit geen andere uit. Het materiaal waaruit de capsule vervaardigd wordt, moet ervoor zorgen dat er geen gas of een vloeistof in de capsule kan dringen. PE, PP, Aluminium, gecoat papier,... komen hiervoor in aanmerking, maar sluiten uiteraard geen andere materialen, die aan de voorwaarden voldoen, uit.
De capsule (1) is voorzien van een afdekkend vlies aan de bodemzijde (6) teneinde de voorgevormde perforaties (8) af te dekken voor het gebruik.
De capsule (1) bestaat uit een bovenvlak (2) met een opstaande rand (3), die moet voorkomen dat het instromende water het bovenvlak zijwaarts verlaat.
Centraal in het bovenvlak is een grote opening (4) voorzien om het instromende water naar het bodemvlak van de capsule te leiden. Deze opening (4) is de inlaat van het cylindervormig kanaal (5) dat in verbinding staat met het bodemvlak (6). Onderaan het cylindervormig kanaal (5) is een dichting (9) voorzien die de uitlaat van dit kanaal afsluit. De dichting (9) wordt op een zodanige wijze bevestigd dat het door drukontwikkeling kan loskomen. Verlijmen of een lastechniek zijn gekende bevestigingsmethodes, maar sluiten geen andere technieken uit. Bij voorkeur is een lastechniek te gebruiken want dit biedt het voordeel dat de lasnaad kan aangepast worden in functie van de druk. Het cylindervormig kanaal (5) vormt dus een neerwaarts verlengstuk van het bovenvlak (2).
Bodemvlak (6) met de opstaande gesloten wanden (7) is in tegenstelling tot de stand der techniek voorzien van meerdere voorgemaakte perforaties (8). Dit bodemvlak is dus voor het gebruik voorzien van een afdekkend vlies, dat verwijderd dient te worden. De capsule kan in verschillende delen geconstrueerd worden zoals een bovenvlak en een bodemvlak die met elkaar verbonden worden door bestaande methodes zoals lassen, verlijmen,...Dit sluit niet uit dat de capsule ook in één stuk vervaardigd kan worden.
De werking van de capsule (1) wordt nu toegelicht aan de hand van figuur 1. Het water afkomstig van de spuitkop van de inrichting komt niet bruusk in het compartiment met de substantie (10) terecht, maar vloeit over het bovenvlak (2) en wordt gestopt door de rand (7) die een dichting vormt met de inrichting. US4471689 wees reeds op de gebrekkige menging indien jets in het compartiment met de inhoud gespoten worden door de perforaties in het bovenvlak. Het water stroomt via een centrale opening (4) langs het
<Desc/Clms Page number 3>
cylindervormige kanaal (5). Dit kanaal staat in verbinding met het bodemvlak (6). Aan de uitstroomopening (9) van dit kanaal is een dichting voorzien die loskomt bij een welbepaalde druk met als doel het water in het compartiment (10) te verspreiden. De lasnaad bepaalt de uitstroming naar het compartiment (10).
Het water wordt vervolgens vermengd met de substantie in het compartiment (10). Octrooi-aanvrage EP451980 beschrijft een capsule waarbij door de druk een klepje weggeduwd wordt om het mengsel te laten uitstromen. Dit verschilt wezenlijk met onze uitvoering, aangezien dit niet onze bedoeling is. Wij wensen door deze constructie van de dichting een turbulent effekt te bewerkstelligen.
Tenslotte stroomt het mengsel via de perforaties in het bodemvlak naar buiten.
Aangezien we door het gebruik van een tijdelijke dichting het water een wervelend effect bezorgen door een opwaartse beweging wat een betere vermenging van de substantie met het water veroorzaakt, vormt dit een belangrijk voordeel van deze uitvinding.
Anderszijds wordt de capsule, door perforaties te voorzien in het bodemvlak volledig geledigd. De combinatie van deze twee kenmerken is, volgens onze bescheiden mening, nieuw en inventief door onze constructie.
<Desc / Clms Page number 1>
Capsule for the preparation of beverages The invention is situated in the field of non-reusable capsules for the preparation of beverages and more specifically for the preparation of beverages where an optimum mixing of the contents of the capsule and water is necessary. For the purposes of the present invention, optimum mixing means continuous mixing of the contents of the capsule and the water by following a particular path and in which turbulence and pressure play an important role. The use of a single capsule is known in the art. Various designs have already been developed.
The contents of such capsules must be stored for a long time and the aromas must be preserved. The use of pre-perforated capsules with a covering film is known in the art. EP1247756 describes such an embodiment wherein a covering film can be easily removed for use.
An important problem is optimum mixing between the contents of the capsule and water. The content usually consists of a dose of a granular substance such as coffee, cocoa, soup, tea, etc. If the mixing does not proceed optimally, lumps will form. On the other hand, poor mixing will lead to incomplete emptying of the capsule. Contamination may then occur in the device. This is best to avoid in the context of food problems. Another important problem is the fact that capsules are not completely emptied. Our invention tries to offer a solution for this.
Various solutions have already been offered to deal with the above problems. The US4471689 patent uses one or more openings along the edge in the top surface, or in other words the inlet, and a tubular outlet in the bottom surface. Due to this construction, the water does not flow directly to the outlet. Reference is made in this patent to known capsules in which the upper surface is provided with perforations which cause jets and cause insufficient mixing. Patent application EP1042978 also describes a capsule in which the pressurized water produces jets in the upper surface via small openings, along the edge, and in which a collision with the bottom surface is effected and subsequently leaves the bottom surface via a tubular body. However, the shape of the openings is typical in this invention.
The patent application EP451980 describes a capsule in which slots are provided in a partition wall between an inflow channel and the compartment with the content to cause a turbulent effect. A valve is pushed away by the pressure to free the outlet opening.
Finally, we refer to patent applications EP 1243210 and EP 1247756 where the outflow opening is formed by a pre-made notch in the bottom surface, which is pressed open by a mechanical pin to allow the mixture to flow out.
With these listed patent applications, during the mixing process the liquid is not explicitly guided in a specific path, but the contents of the capsule are propelled by the water. It is only with EP451980 that a specific linear trajectory is followed. EP1243210 and EP1247756 do indeed provide a direct outflow by pushing open a pre-made notch with a mechanical pin, but the mixture does not move according to a certain path.
<Desc / Clms Page number 2>
The present invention, however, ensures continuous mixing by providing the path of the mixture in such a way that this is achieved both by the pressure development and by a turbulent effect in this embodiment.
This invention also has the advantage that no additional mechanical aids are required to effect an outflow of the mixture.
Since no puncturing of membranes should take place during the preparation of the mixture, this has the advantage that no pieces of the capsule can get into the mixture. Since food safety is an important social factor, this condition can be met with this invention.
The description and operation of the capsule will now be explained with reference to the accompanying drawing.
Figure 1: Detail of the capsule The content of the capsule (1) consists of a dose of a foodstuff that can preferably be a gel, but also a granular substance. We prefer to work with chocolate, but this does not exclude others. The material from which the capsule is made must ensure that no gas or liquid can enter the capsule. PE, PP, Aluminum, coated paper, etc. are eligible for this, but naturally do not exclude other materials that meet the conditions.
The capsule (1) is provided with a covering fleece on the bottom side (6) in order to cover the preformed perforations (8) for use.
The capsule (1) consists of an upper surface (2) with a raised edge (3), which must prevent the inflowing water from leaving the upper surface sideways.
A large opening (4) is provided centrally in the upper surface to guide the inflowing water to the bottom surface of the capsule. This opening (4) is the inlet of the cylindrical channel (5) which communicates with the bottom surface (6). At the bottom of the cylindrical channel (5) a seal (9) is provided which closes the outlet of this channel. The seal (9) is attached in such a way that it can come loose due to pressure development. Gluing or a welding technique are known fixing methods, but do not exclude other techniques. A welding technique can preferably be used because this offers the advantage that the weld seam can be adjusted in function of the pressure. The cylindrical channel (5) thus forms a downward extension of the upper surface (2).
Bottom surface (6) with the upright closed walls (7) is, in contrast to the state of the art, provided with several pre-made perforations (8). This bottom surface is therefore provided with a covering fleece for use, which must be removed. The capsule can be constructed in different parts such as a top surface and a bottom surface that are connected to each other by existing methods such as welding, gluing, ... This does not exclude that the capsule can also be manufactured in one piece.
The operation of the capsule (1) is now explained with reference to figure 1. The water from the spray head of the device does not abruptly end up in the compartment with the substance (10), but flows over the upper surface (2) and is stopped by the edge (7) forming a seal with the device. US4471689 already pointed to the poor mixing if jets in the compartment with the contents are sprayed through the perforations in the upper surface. The water flows through a central opening (4) along it
<Desc / Clms Page number 3>
cylindrical channel (5). This channel is connected to the bottom surface (6). A seal is provided at the outflow opening (9) of this channel, which seal comes loose at a specific pressure with the aim of spreading the water in the compartment (10). The weld seam determines the outflow to the compartment (10).
The water is then mixed with the substance in the compartment (10). Patent application EP451980 describes a capsule in which a valve is pushed away by the pressure to allow the mixture to flow out. This differs substantially from our implementation, since this is not our intention. We wish to achieve a turbulent effect through this construction of the seal.
Finally, the mixture flows out through the perforations in the bottom surface.
Since we provide the water with a swirling effect through the use of a temporary seal by an upward movement which causes a better mixing of the substance with the water, this is an important advantage of this invention.
On the other hand, the capsule is completely emptied by providing perforations in the bottom surface. The combination of these two characteristics is, according to our humble opinion, new and inventive due to our construction.