JP2784282B2 - 飲料調製用密封カートリッジとその製造方法および装置 - Google Patents

飲料調製用密封カートリッジとその製造方法および装置

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JP2784282B2
JP2784282B2 JP3187212A JP18721291A JP2784282B2 JP 2784282 B2 JP2784282 B2 JP 2784282B2 JP 3187212 A JP3187212 A JP 3187212A JP 18721291 A JP18721291 A JP 18721291A JP 2784282 B2 JP2784282 B2 JP 2784282B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧力を受けて抽出され
るように設計され且つ飲料の調製用物質を包有する密封
カートリッジにて、形状がほぼ円すい台状の側壁を備え
たカップと、直径が下面より大きい上面とを含む密封カ
ートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】特に、圧力を受けて抽出されるエスプレ
ッソ型コーヒーの分野におけるコーヒーカプセルの利用
には、衛生、コーヒーの最適貯蔵、使用の容易さ、得ら
れるコーヒーの品質のより良い管理、および抽出条件の
良好な再現可能性といった幾つかの理由がある。利用可
能な数多くのカプセルの中で、噴射された水の圧力を受
けて開く密閉カプセルのみが、上記に列挙した論点に対
し、より完全に応えるものである。これらのカプセル
は、それらの開放システムに従って区別される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】スイス国特許発明明細
書ＣＨ６０５２９３号には、圧力の影響を受けて優先的
に裂ける弱化部分が含まれている。この解決策は、カプ
セルが正確且つ再現的に開くことを保証するため、使用
される材料を極めて精確に処理しなければならないの
で、カプセルの複雑性と価格とを増大させるという不利
点を備えている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によるカートリッ
ジははるかに価格が低く且つはるかに製造が容易であり
ながら、尚且つ、エスプレッソコーヒーの調製用カート
リッジとして使用でき、換言すれば、そこでコーヒーが
２〜２０barの圧力を受けて抽出される。
【０００５】本発明は、密封カートリッジにして、その
下面上にフィルタを含み、下面がフィルタから隔離さ
れ、平たんであり且つ均等な厚さであって、ふたが溶接
される環状ビードを備えたフランジが上面に包含される
ようにした密閉カートリッジに関する。
【０００６】隔離とは、フィルタと下面とが接触せず、
１mm程度の距離だけ隔離されているという意味である。
この隔離により、カプセル内の圧力の増大中に容積を増
してコーヒー抽出物の効果的な取出しの備えとなり従っ
て良好な抽出を促進する集収区画の、カートリッジの抽
出中の形成が可能となる。フィルタと下面とは、フィル
タの縁と下面とで接触するのみである。
【０００７】本発明の文脈における円すい台状とは、厳
密な意味での円すい台状と、且つまた切頭だ円面状、切
頭球面状または更に円筒状、との双方をも意味する。
【０００８】本発明によるカートリッジは、この方法に
より、且つ、「密封カートリッジの抽出の方法および装
置」なる題名で本出願と同日付けで提出された本出願人
等の欧州特許出願（ＥＰ９０１１ ４４０１．４）によ
る装置を以て抽出することができる。
【０００９】上向きまたは下向きに折り重ねられた環状
リムは、抽出過程中のカートリッジ保持器と抽出装置と
の間の圧縮による高い不浸透性の備えとなるものであ
る。
【００１０】カートリッジには、飲料の調製のための物
質が充てんされる。この物質は、望ましくはいられ且つ
ひかれたコーヒーであるが、紅茶、即席コーヒー、ひい
たコーヒーと即席コーヒーとの混合物、またはチョコレ
ート風味の製品であっても良い。
【００１１】本発明によるカートリッジは、アルミニウ
ムまたは食品と融和性のプラスチックで作られる。アル
ミニウムが使用される場合、カップの肉厚は５０〜１２
０μ、望ましくは７０〜８０μ、である。プラスチック
が使用される場合、カップの肉厚は３００〜５００μで
ある。
【００１２】フィルタは、圧力の可成りの変動に耐え得
なければならないので、カップよりも大きな、即ちそれ
をアルミニウムで作る場合は約１００〜３００μ、望ま
しくは約２００μ、それをプラスチックで作る場合は約
３００〜１０００μ、の厚さを有すべきである。例えば
ＥＰ３０９ ７０８号によるフィルタを用いても良い。
【００１３】本発明によるカートリッジは、調製される
べきコーヒーの容積に応じて大きさを変えることができ
る。カートリッジ内に包有されるコーヒーの分量は５０
〜２０ｇ、カートリッジの直径は２．５〜６cm、コーヒ
ーの層の厚さは１０〜２５mm、の範囲に変更できる。
【００１４】本発明によるカートリッジの一実施例にお
いては、特に全てアルミニウムで作られたカートリッジ
の場合、フィルタが下面へ溶接されている。溶接はヒー
トシールによって行われ、溶接される部分は、それらの
対向面上にヒートシール性ラッカーを包含している。溶
接継目は、カートリッジの直径と関わりなく幅１〜３．
５mmであり、従って得られたカートリッジは、２０bar
までの圧力に充分耐え得るものである。下面は、その全
表面にわたるフィルタの溶接を回避するため、フィルタ
から隔離されている。本発明によるカートリッジの第二
実施例においては、特にプラスチック・カートリッジの
場合、下面がフィルタへ溶接されている。この場合、溶
接は、ヒートシールにより若しくは超音波溶接によって
行われる。
【００１５】アルミニウムが使用される場合、カップは
スタンピングによって形成されるが、プラスチックの場
合、それは射出成形または熱成形によって形成される。
抽出中のカートリッジの開放を容易にさせるため、下面
の中央帯域内に弱化帯域を設けても良く、またはクロー
ジュアが溶接される開口部をこの中央帯域に設けても良
い。
【００１６】従って本発明によれば、抽出中の高圧に耐
性を有し、かくしてエスプレッソの全ての特性を備えた
コーヒーが得られることを可能にさせるカートリッジが
得られる。
【００１７】本発明はまた、これらのカプセル（若しく
はカートリッジ）の製造方法に関する。アルミニウムま
たはプラスチックから成る予備成形されたカップに始ま
り、フィルタが下面へ置かれて溶接され、いられ且つひ
かれたコーヒーがカップへ充てんされ、突固め後、カッ
プの上部フランジへふたが溶接される。フィルタの溶接
は、カートリッジがアルミニウム製の場合はヒートシー
ルにより、カートリッジがプラスチック製の場合はヒー
トシールまたは超音波溶接によって行われる。カップが
充てんされた後、その上部フランジも、ふたが付加され
る前の浄化段階にかけられる。カプセルは、機械の構成
に応じ直線状または円形の動きで、段階給送システムに
より、一段階から他段階へと進む。カップの底へ置かれ
るフィルタは、平行または垂直な線上に用意される。そ
れは、アルミニウムまたはプラスチックから成る移動ス
トリップに孔をあけ、次いでストリップからフィルタを
切り取ることによって作られる。カップは、例えば窒素
またはＣＯ2 の不活性ガス雰囲気内のコーヒーで充てん
される。
【００１８】本発明による方法は、製造ライン上の単一
段階で、または更に２段階で、即ちフィルタを備えたカ
ップの用意と、続くコーヒーの充てんおよびふたの取付
けにより実施できる。
【００１９】最後に、本発明はまた、この方法を実施す
る装置に関する。この装置には、孔あけ工具と、アルミ
ニウムのストリップからフィルタを切り取る工具とが含
まれ、切断工具の直ぐ下を通るカップの内壁へフィルタ
を付けて溶接するためにも切断工具が使用され、いられ
且つひかれたコーヒーの定量供給および突固めステーシ
ョンと、カップの上面へふたを溶接する溶接のステーシ
ョンとが含まれている。
【００２０】これらの作動を遂行する機械は、直線をな
すか、回転テーブルを囲むか、の何れかに配置されたス
テーションで構成できる。
【００２１】上述の如く、カップは、段階給送システム
により、一つのステーションから次のステーションへ移
動される。
【００２２】この装置は更に、カップの上部フランジの
回りへ環状ビートを折り重ねるシステムを、フィルタを
溶接する工具の上流に、またカップの上部フランジを浄
化するシステムをコーヒー定量供給および突固めステー
ションの下流に備えている。浄化は、吸引または掃引に
より都合よく行われる。
【００２３】次に本発明を、添付図面につき、更に詳細
に説明する。
【００２４】
【実施例】カートリッジ１には、フィルタ４が中に溶接
された円すい台状の壁を備えたカップ２が含まれる。抽
出すべき、いられ且つひかれたコーヒー５がフィルタ上
に置かれる。カートリッジは、上面を形成するふた３に
より閉鎖される。カップの上部フランジ６には、下向き
に曲げられてカートリッジが抽出システム内へ確実に保
持され得るようにする環状ビームが備えられる。下面７
はフィルタ４と直接に接触せずに、集収区画８を形成し
てコーヒーの良好な抽出を確保する。フィルタ４は、面
７の周縁９の回りで下面７へ溶接される。肩１０によ
り、フィルタが面７から効果的に隔離される。
【００２５】図２には、その壁の形状が切頭だ円面状
で、ひかれ且ついられたコーヒー１６を包有するカップ
１２を含むカートリッジ１１が示されている。上部フラ
ンジ１３には下向きに曲げられた環状ビード１４が備え
られ、これによりカートリッジの抽出中の不浸透性が確
立される。湾曲したふた１５がフランジ１３へ溶接され
ている。
【００２６】同様に湾曲した、カートリッジの下面１７
の周縁１８にフィルタ１９が溶接されて、前記にその機
能を説明した集収区画２０を形成する。
【００２７】図１および図２に示すカートリッジは、ア
ルミニウムまたはプラスチックで作られている。図３に
示すカートリッジは、プラスチックで作られている。カ
ートリッジ２１は、円すい台状の壁を有するカップ２２
を備えている。カップは、ふた２４が溶接される上部フ
ランジ２３を備えている。カップ２２の一体部分を形成
するフィルタ２６上に、いられ且つひかれたコーヒー２
５が載る。下面２７はフィルタの周縁２８に溶接され
る。集収区画２９はカートリッジの良好な抽出の備えと
なり、上部フランジ２３における隔離３０により、カー
トリッジの抽出中の高い不浸透性が保証される。
【００２８】図４および図５には、カートリッジを作る
装置が示されている。ドラム３５上に配置されたアルミ
ニウム・フォイルまたはプラスチック・フィルムのロー
ル３３を含むステーション３１におけるフィルタ３２の
製造について最初に説明する。アルミニウム・フォイル
３６は、孔あけヘッド３７とマトリックス３８との間、
および切断工具３９とマトリックス４０との間を通る。
アルミニウム・フォイルの残余は、リターンローラ４２
の回りを通った後、ロール３４の形態の軸４１上へ巻き
付けられる。フィルタ３２を取り付けるステーションに
は、段階給送システム４５（図示せず）上へカップを置
くカップ４３の給送器４４と、折重ねプレス４６および
その支持マトリックス４７と、フィルタ３２を取り付け
且つ溶接するシステムとしても使用できる切断工具３９
およびその支持マトリックス４８と、最後に、ピストン
５０を備える、フィルタを付した容器４３の給送器４９
とが含まれている。
【００２９】この機械は、次のように作動する。
【００３０】カップ４３は給送器４４により、段階給送
システム４５上へ順々に置かれる。カップは支持マトリ
ックス４７へ到着し、それが矢印５１の方向へ上昇し、
他方、折重ねプレス４６が矢印５２の方向へ下降して、
環状ビード５３をカップ上へ折り重ねる。このカップ
は、折重ねプレス４６の復帰と、支持マトリックス４７
の下降とにより解放される。カップは、フィルタを取り
付け且つ溶接するため、工具３９の方へ移動される。そ
れはフィルタ３２の製造前に配慮される。ドラム３５に
より、矢印５４の方向へアルミニウム・フォイル３６が
送り出される。ニードル５５を備えた孔あけヘッド３７
が矢印５６の方向へ上昇すると同時に、孔５７を備えた
マトリックス３８が矢印５８の方向へ下降して、フォイ
ル３６に孔をあける。
【００３１】こうしてフォイルから形成されたフィルタ
は、切断工具３９に向かい前進する。あけられる孔が切
断工具３９と相対的に中心を定められる精度は、例えば
光電池（図示せず）に基づいた、それ自体周知の検出シ
ステムを含む給送システムによって保証される。フィル
タは、矢印５９の方向への、固定マットリックス４０ま
での、工具３９の下降により切り取られる。この切断工
具３９はフィルタを下降させてそれをカップ内に置き、
且つ、フィルタがカップの底に溶接され得るようにする
環状加熱システムを備えている。フィルタが切り取られ
た後、アルミニウム・フォイルの残余は軸４１へ巻き付
けられる。カップならびにそのフィルタは、矢印６０の
方向へのピストン５０の上昇により、給送器４９内へ導
入される。
【００３２】コーヒーを定量供給するシステム６１（図
５）には、いられ且つひかれたコーヒーの到着のための
通路６２と、突固めシステム６３と、支持材６４とが含
まれている。ふたを取り付けるステーション６５には、
溶接ヘッド６６と、支持材６７とが含まれている。
【００３３】このシステムは、次のように作動する。
【００３４】カップ４３ならびにそれらのフィルタ３２
は、給送器４９により、段階給送システム６８上へ置か
れる。支持材６４が上昇し、他方、コーヒー定量供給シ
ステム６１が下降してカップ４３を囲む。コーヒー６９
が通路６２を通り定量供給されて突固め装置６３が下降
し、従ってコーヒーは、カップの上部フランジのレベル
と同高になる。充てんされたカプセルは解放され、ふた
取付けステーションに到着し、そこでそれが溶接ヘッド
６６と支持材６７との間に保持される。ふた７１は、溶
接ヘッド６６の環状加熱装置７０により、カプセルの上
部フランジへ溶接される。カートリッジはそこで解放さ
れ、ラッピングのため包装ステーションへ運ばれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるカートリッジを図解的に示す図。
【図２】第二実施例を図解的に示す図。
【図３】第三実施例を図解的に示す図。
【図４】本発明によるカプセルを作る装置を図式的に示
す図。
【図５】本発明によるカプセルを作る装置を図式的に示
す図。
【符号の説明】
１，１１，２１ 密封カートリッジ ２，１２，２２，４３ カップ ３，１５，２４，７１ ふた ４，１９，２６，３２ フィルタ ５，１６，２５，６９ 飲料（コーヒー） ６，１３，２３ 上部フランジ ７，１７，２７ 下面 １４，５３ 環状ビード ３７，３８，５５，５７ 孔あけ工具 ３９ 切断工具 ４５，６８ 段階給送システム ６１ 定量供給システム ６３ 突固め装置
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−45325（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−2912（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−103820（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−204525（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−117439（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−172065（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A47J 31/24 A47J 31/06

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 圧力を受けて抽出されるように設計され
    た飲料調製用物質を含む密封カートリッジ（１）であっ
    て、ほぼ円すい台形状の側壁、肩（１０）を有する下面
    （７）、及び直径が該下面（７）よりも大きい上部フラ
    ンジ（６）を備えたカップ（２）と、前記下面（７）の
    前記肩（１０）に溶接されていて、該下面（７）から隔
    離されているフィルタ（４）と、前記カップ（２）の前
    記上部フランジ（６）に溶接されているふた（３）とを
    有し、前記カップ（２）の前記上部フランジ（６）が前
    記ふた（３）の直径よりも大きい直径を有しており、半
    径方向において前記ふた（３）の周縁に重なる前記上部
    フランジ（６）の部分は、下向きに曲げられて環状ビー
    ドを形成していることを特徴とする密封カートリッジ。
  2. 【請求項２】 前記密封カートリッジがアルミニウム、
    又はプラスチックで作られている、請求項１に記載の密
    封カートリッジ。
  3. 【請求項３】 前記カップがアルミニウムで作られた場
    合は、該カップが５０〜１２０μｍの厚さを有し、前記
    カップがプラスチックで作られた場合は、該カップが３
    ００〜５００μｍの厚さを有する、請求項２に記載の密
    封カートリッジ。
  4. 【請求項４】 前記密封カートリッジが２．５〜６ｃｍ
    の直径と、１０〜２５ｍｍの高さとを有する、請求項１
    から３までのいずれか１つに記載の密封カートリッジ。
  5. 【請求項５】 請求項１から４までのいずれか１つに記
    載されたカートリッジの製造方法において、前記フィル
    タ（４）が前記カップ（２）の前記下面（７）の前記肩
    （１０）上に置かれて該肩（１０）に溶接される段階を
    有し、前記カップ（２）の前記上部フランジ（６）は前
    記ふた（３）の直径よりも大きい直径を有するものであ
    って、半径方向において前記ふた（３）の周縁に重なる
    前記上部フランジ（６）の部分が下向きに曲げられる段
    階を有し、前記カップ（２）に、いられ且つひかれたコ
    ーヒーを充てんさせ、それを突固めた後に前記カップ
    （２）の前記上部フランジ（６）へ前記ふた（３）が溶
    接される段階を有することを特徴とする製造方法。
  6. 【請求項６】 アルミニウム、又はプラスチックの移動
    ストリップへ孔をあけることによって前記フィルタが準
    備され、その後このフィルタが前記ストリップから切り
    取られる、請求項５に記載の製造方法。
  7. 【請求項７】 窒素、又はＣＯ ２ の雰囲気内でコーヒー
    が前記カップに充てんされる、請求項５又は６に記載の
    製造方法。
  8. 【請求項８】 請求項５から７までのいずれか１つに記
    載された製造方法を実施するための装置において、孔あ
    け工具（３７）と、アルミニウムのストリップからフィ
    ルタを切り取る切断工具（３９）とを有し、この切断工
    具（３９）は、該切断工具（３９）の直下を通る前記カ
    ップの前記下面の前記肩上に前記フィルタをはめて溶接
    するためにも使用されるようになっており、更に、いら
    れ且つひかれたコーヒーの定量供給と突固めとを行なう
    ステーション（６１）と、前記ふたの直径よりも大きい
    直径を有する、前記カップの前記上部フランジに、前記
    ふたを溶接するステーション（６５）と、前記フィルタ
    を溶接するためにも使用される前記切断工具（３９）の
    上流に配置されていて、半径方向において前記ふたの周
    縁に重なる前記上部フランジの部分に環状ビードを折り
    たたむ手段（４６）とを有することを特徴とする装置。
  9. 【請求項９】 前記カップが段階的に移動されるように
    なっている、請求項８に記載の装置。
JP3187212A 1990-07-27 1991-07-26 飲料調製用密封カートリッジとその製造方法および装置 Expired - Fee Related JP2784282B2 (ja)

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