FI108019B - Avoin joustava pakkaus ja menetelmä sen valmistamiseksi - Google Patents

Description

108019

Avoin joustava pakkaus ja menetelmä sen valmistamiseksi - Öppen flexibel förpackning och förfarande för dess framställning Tämä keksintö liittyy juoman valmistukseen tarkoitettuun avoimeen ja jousta-5 vaan pakkaukseen, joka on muodoltaan kapseli ja joka on sovitettu uuttolaittei-siin, jotka toimivat paineenalaisen nesteen avulla.

Kapselien käytölle on useita syitä valmistettaessa juomaa jauhomaisesta aineesta, erityisesti espresso-tyyppisten kahvien paineenalaisen uuttamisen 10 yhteydessä, nimittäin: hygienia, kahvin optimaalinen säilytys, helppokäyttöisyys, saatavan kahvin laadun parempi valvonta ja hyvä uutto-olosuhteiden uudelleentuottaminen.

Nämä kapselit voidaan tehdä avoimen muotoisiksi, joissa on läpäisevä yläsivu 15 ja alasivu, jotka sallivat uuttonesteen läpivirtauksen.

Jotta voidaan ylläpitää kahvin laatua suojaamalla kahvi kosteudelta ja hapelta, avoimet kapselit on käärittävä nestetyyppisiin pusseihin tai varustettava kumpikin sivu nestetiiviillä kuorittavilla päällisillä.

20 : : ' Jotta lukuisten maiden pakkausmateriaalien uudelleen kierrätysvaatimukset ‘ ' tyydytettäisiin, tarvitaan uutta kapselimallia, jossa käytetään keveitä materiaale- '· ja, kuten esimerkiksi muovikalvoja.

• · • · ♦ • · · • · • · · • · · ’·* * 25 Jotta toisaalta tyydytettäisiin myös taloudelliset ja kaupalliset vaatimukset, olisi kapselien oltava valmistettavissa samoilla pakkauskoneilla ja uutettavissa * * samalla uuttolaitteella.

• · • · ·

Jotta kapselien valmistuksessa voidaan vähentää materiaalin kulutusta, on 30 kapseleita yksinkertaistettava. Tämä voidaan tehdä esimerkiksi eliminoimalla : . ·. kapselin pohjassa oleva suodatin.

< » » · • · I · · • ·

Ekologisin ja taloudellisin perustein ohuiden, joustavien materiaalien käyttöön tuotettaessa kapseleita, jotka sisältävät esim. jauhettua kahvia ja jotka on 2 108019 suunniteltu kuuman veden paineen alaisena tapahtuvaan uuttoon, yleensä liittyy ongelma, joka liittyy kapseleille annettavaan ennalta määrättyyn muotoon, jotta sallitaan jauhomaisen aineen kunnollinen uutto, ja ennen kaikkea muodon säilyttäminen käsittelyn, kuljetuksen ja varastoinnin jälkeen.

5

Hyvän uuton kannalta kapseleiden on täsmällisesti seurattava uuttosysteemin sisämuotoja, jotta vältytään veden kulkeutumiselta esim. kahvista tehdyn kerroksen ohi.

10 Suodatinpaperikapseleita, jotka sisältävät tiivistettyä jauhettua kahvia, on kuvattu esimerkiksi hakemuksissa CH-PS 527 592 ja EP-A-0 272 432.

Tämän kaltaisilla tiivistetyillä kapseleilla on haittoja, nimittäin: - koska kahvi on tiivistettävä, on olemassa vaara, ettei se kostu kunnolla uuton 15 aikana, jolloin seuraa epätäydellinen uutto; - koska suodatinpaperi ei voi muuttaa muotoaan, se voi revetä ja täten vaarantaa uuttoprosessin nestetiiveyden; - kapselit vaativat erityiset sovittimet, jotka seuraavat niiden muotoa, jotta saavutetaan uuton vaatima nestetiiveys.

20 I t i :, ·' : Esillä olevan keksinnön ongelmana oli aikaansaada avoin kapseli, muodoltaan ;, , katkaistu kappale tai käännetty katkaistu kappale, joka voidaan valmistaa :, ‘ ; joustavista materiaaleista, joka säilyttää muotonsa, erityisesti uuton aikana, • · jotta uutto tapahtuisi oikealla tavalla, uuttonesteen virtausreitin ollessa sellai- • · · v ; 25 nen, ettei siinä ole suositumpia virtauspolkuja jauhomaisen aineen muodostaman kerroksen läpi, ja jota voidaan uuttaa nestetiiviillä tavalla tavanomaisissa t espressokoneissa ilman sovitinta.

« « · « o • · ·

Keksinnön mukaiseen pakkaukseen kuuluu katkaistun kappaleen tai käänne- :"': 30 tyn katkaistun kappaleen muotoisen onkalon muodostama runko, jossa on : .·. reuna ja joka sisältää jauhomaisen aineen juoman valmistamiseksi, joka on ♦ ♦ ♦ /* j suljettu membraanilla.

• · · 3 108019

Luonteenomaista on, että runko voi muuttaa muotoaan tai .sitä voidaan laajentaa, jotta sallitaan täsmällinen sovitus lukuisiin uuttosysteemeihin, että runko ja membraani on tehty läpäisevästä, joustavasta muovimateriaalista, tai että rungon pohja ja membraanin keskiosa puhkaistaan, tai että membraani teh-5 dään suodatinpaperista.

Ensimmäisessä suoritusmuodossa kapselin rungon sivuseinä ulottuu aineen sisältävän onkalon taakse. Koska se on joustavaa, runko on pituussuunnassa ja sivusuunnassa muotoa muuttava, mikä mahdollistaa kapselin sovituksen 10 suodatinkannattimeen uuton aikana.

Lisäksi kapselissa on leveä reuna, jotta uutto tapahtuu nestetiiviillä tavalla, reunan toimiessa sulkimena koneen ja suodatinkannattimen välillä.

15 Toisessa suoritusmuodossa rungon rengasmaiseen seinään - sen katkaistun kappaleen suuremman pohjan viereiseen osaan - kuuluu vahvike, joka sallii onkalon laajentumisen ja varmistaa uuttoprosessin nestetiiveyden.

Edellä kuvatuissa suoritusmuodoissa, joissa runko on muodoltaan muutettavis-: : 20 sa ja laajennettavissa, uutto voidaan suorittaa ilman uuttosysteemin osien 4 « < v ·' muuttamista, eli sovitinta ei tarvita.

Keksinnön mukainen pakkaus voidaan myös uuttaa systeemissä, joihin kuuluu • * \**: ritilä, joka kuuluu hakijoiden Euroopan patenttihakemukseen 91 107 462. Pak- ♦ · · ; 25 kaus voidaan uuttaa myös tavanomaisessa espressokahvikoneessa, käyttämällä erityistä sovitinta, jonka tyyppi on kuvattu hakijoiden tekemissä Euroopan patentti-hakemuksissa 911112101, 91111211 ja 91111212, jotka on jätetty « «< samana päivänä esilläolevan hakemuksen kanssa.

-t * • ♦ • ♦ • ♦ ♦ : *": 30 Esilläoleva keksintö liittyy myös pakkauksen tuotanto prosessiin, jolle on tyypil- • 44 : ’·. listä, että kapselin runko, johon kuuluu reuna, on lämpömuovattu ensimmäises- • · ♦ ['·'/: tä filmistä, näin muotoiltu onkalo täytetään jauhomaisella juomaseoksella ja seos tiivistetään inertin kaasun virtauksessa, toisesta filmistä muovataan mem- 108019 4 braani, joka kiinnitetään (is sealed) kapselin runkoon, rungon pohja ja valinnaisesti membraani revitetään ja kapseli leikataan irti.

Seuraavaksi keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin ja viitataan mukana 5 seuraaviin piirustuksiin, joissa esitetään lukuisia kapselin suoritusmuotoja ja joista: kuvat 1, 2 ja 3 ovat keskisiä kaavakuvapoikkileikkauksia useista, käännetyn katkaistun kappaleen muotoisista kapseleista; 10 kuvat 4, 5 ja 6 kuvaavat kaavallisesti kapseleiden valmistusprosessia.

Kuvissa 1-3 kapselin runko 1 ja membraani 2 on valmistettu ohuista ja joustavista muovimateriaalifilmeistä.

15

Kuvassa 1 runko ja membraani ovat lämpömuovatut ja niihin kuuluu leveät kuumasaumatut reunat 3 ja 4.

Kuvassa 2 runkoon kuuluu sen rengasmaisella seinällä oleva kovera vahvike 5.

;' ’': 20 Kuvassa 3 vahvike 6 on kupera. Kuvassa 2 membraanin reunaosa 7 on hitsat-tu rungon reunaan 3 ja se on renkaan muotoinen leikkaamisen jälkeen, vaikka sen keskiosa 8 on hitsattu vahvikkeen 5 sisäreunaan.

J/.j Kuvassa 3 esileikattu membraani 2 on hitsattu vahvikkeen 6 huipun päälle.

25 Vaihtoehtoisesti membraani 2 voidaan leikata irti sen jälkeen, kun se on hitsattu vahvikkeen 6 taakse.

·*··<.

• »

Kapseleissa on rei'itykset 9 rungon pohjassa ja kohdassa 10 membraanin keskiosassa.

• · · 30 «I - . Kuvassa 4 runko 1 on muotoiltu lämpömuovaamalla kohdassa 11. Jauhettu ! kahvi 13 sijoitetaan paikalleen ja tiivistetään kohdassa 12, jonka jälkeen lämpö- muovattu membraani 2 hitsataan rungon reunaan 3.

5 108019

Kahvin paikalleen sijoittaminen ja tiivistäminen ja membraanin hitsaaminen tapahtuu typpisessä kaasukehässä.

Rungon pohja ja membraani revitetään niiden keskiosista (9, 10) kuumilla 5 neuloilla. Esitettyä prosessia käytetään kuvassa 1 esitettyjen kapselien valmistamiseen.

Kuvassa 5 runko 1 lämpömuovataan samaan aikaan kuin rengasmainen ura 14. Tämän jälkeen keskionkalo täytetään jauhetulla kahvilla, joka tiivistetään. 10 Onkalon pohja revitetään, jonka jälkeen membraani 2 (reititetty tai läpäisevä) hitsataan renkaanmuotoisten hitsausalueiden 15 ja 16 ympärille. Tämän jälkeen kapseli leikataan irti pitkin leikkausviivoja 17 ja 18. Siten luodaan rengasmainen vahvike 5, joka sallii kapselin laajenemisen ja sen sovittumisen useisiin suodatinkannattimiin. Samaan aikaan muodostetaan rengas 7 rungon katkais-15 tun kappaleen suuremmassa pohjassa, joka mahdollistaa kapselin säilyttää pääpiirteisen muotonsa samalla kun se pysyy riittävän joustavana. Lisäksi näin varmistetaan uuttoprosessin nestetiiveys. Tätä prosessia käytetään valmistettaessa kuvassa 2 esitettyä kapselia.

20 Kuvassa 6 esitetty prosessi eroaa kuvan 5 prosessista siinä, että muodostettu vahvike on kupera. Lisäksi membraani 2 on esileikattu ja sitten hitsattu onka-: Y: loon, joka on täytetty vahvikkeen huipulle 19 saakka. Vaihtoehtoisesti mem- ; Y; braani voidaan hitsata ja sitten leikata irti vahvikkeen takana. Lopuksi kapseli : Yj leikataan irti nuolten osoittamassa suunnassa 20. Tämän prosessin variaatios- :T: 25 sa, jota ei ole esitetty, esileikattu membraani voisi olla samalla tavoin hitsattu koveran vahvikkeen sisäreunaan, tai membraani voisi olla jopa hitsattu vahvik- *"’** keen sisäreunaan ja sen jälkeen irti leikattavissa vahvikkeen takana.

• « · * · • · · — m

Ohuet ja joustavat rungon seinät ja membraani voidaan tehdä lämpömuovatta-30 vasta yksikerroksisesta tai monikerroksisesta muovimateriaalista, kuten poly- « · · . eteenistä, polyamidista, polypropeenista tai polyesteristä, esimerkiksi pölyni] \ eteenitereftalaatista, jonka paksuus on esim. 20-150 mikrometriä, tai sellu- • ·« loosapohjaisesta materiaalista, kuten paperiseoksesta, joka painaa esim. 12-25 g/m2, ja edellä kuvatun tyyppisestä muovimateriaalista, jonka paksuus 6 108019 on esim. 10-50 mikrometriä. Rungon ja membraanin keskikohdat rei'itetään. Reiät voivat olla täysin avonaisia tai näennäisesti suljettuja. Jälkimmäisessä tapauksessa kapseli uutetaan erityisen suodatinkannattimen kanssa, joka on varustettu virtausritilässä olevilla rivoilla (fins), joiden tehtävänä on suurentaa 5 paineen vaikutuksen alaisia pitkänomaisia aukkoja (slots).

Runko ja membraani voidaan tehdä myös yhdistämällä kudottua ja kutomaton-ta polyesteriä tai propeenia, joiden paino on esim. 15-40 g/m2. Membraani voidaan tehdä myös suodatinpaperista, joka painaa 15-40 g/m2, kuvien 2 ja 3 10 esittämissä versioissa.

Kaikissa tässä kuvatuissa versioissa kapselin koko voi vaihdella riippuen valmistettavan juoman tilavuudesta. Esimerkiksi kapselin kahviannos voi olla 5 - 20 g, kapselin halkaisija 2,5 - 8 cm, ja kahvikerroksen paksuus 10-25 mm. 15 Kapseli täytetään jauhomaisella seoksella juoman valmistamiseksi. Tämä aine on edullisesti paahdettua ja jauhettua kahvia, vaikka se voi olla myös teetä, liukenevaa kahvia, jauhetun ja liukenevan kahvin sekoitus tai suklaan makuinen tuote.

: ',: 20 Jokaisessa tapauksessa uuttoneste suunnataan pystysuorassa suunnassa, jotta se kulkee koko jauhomaisen materiaalikerroksen läpi ilman, että sivuttais-suuntaisia virtausreittejä syntyy.

• ·

Kahvin säilymiseksi keksinnön mukaiset kapselit yksittäisesti kääritään ohueen • t · v : 25 materiaaliin, joka muodostaa nestetiiviin suojan happea ja kosteutta vastaan, materiaalin ollessa esim. vinyylialkoholin kopolymeeri ja eteeni, joka vaihtoeh-toisesti on täytetty piidioksidilla tai on metalloitu, polyvinylidenikloridia tai alu-miinilaminaattia, paperia ja muovimateriaalia.

« · ·

Claims (8)

108019 9

1. Avoin, joustava pakkaus juoman valmistusta varten, joka on kapselin muotoinen sovitettuna toimimaan uuttokoneissa, jotka toimivat paineen alaisen nes- 5 teen avulla, johon kuuluu katkaistun kappaleen tai käännetyn katkaistun kappaleen muotoisen onkalon muodostama runko (1), jossa on reuna (3) ja joka sisältää jauhomaisen aineen juoman valmistamiseksi, joka on suljettu membraanilla (2), tunnettu siitä, että runko (1) on deformoitavissa tai laajennettavissa, jotta sallitaan täsmällinen sovitus lukuisiin uuttosysteemeihin, että runko (1) ja mem-10 braani (2) on tehty läpäisevästä, joustavasta muovimateriaalista, tai että rungon (1) pohja ja membraanin (2) keskikohta on perforoitu, tai että membraani (2) on tehty suodatinpaperista.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pakkaus, tunnettu siitä, että rungon (1) 15 rengasmaiseen seinään - sen katkaistun kappaleen suuremman pohjan viereiseen osaan - kuuluu vahvike (5,6), joka sallii onkalon laajentumisen ja varmistaa uuttoprosessin nestetiiveyden, ja sallii uuttonesteen kierrättämisen jauhomaisen ainekerroksen läpi. :: 20

3. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen pakkauksen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että kapselin runko (1), johon kuuluu reuna (3), on lämpömuovat- tu ensimmäisestä filmistä, näin muotoiltu onkalo täytetään jauhomaisella juo- . . maseoksella ja seos tiivistetään ontelossa inertin kaasun virtauksessa, toisesta • ♦ « • ·· filmistä muovataan membraani (2), joka suljetaan kapselin runkoon (1), rungon • · · * 25 (1) pohja ja valinnaisesti membraani (2) perforoidaan ja kapseli leikataan irti.

• · ... 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rengas- "* mainen vahvike (5, 6) muodostetaan onkalon ympärille rungon lämpömuovauk- • · • · * " sen aikana. 30

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodoste- ««· taan kovera vahvike (5), membraani (2) suljetaan rungon reunaan (3) ja vahvikkeen (5) reunaan, ja että membraani (2) leikataan irti ensiksi vahvikkeen (5) sisäreunan ulkopuolella ja toiseksi rungon reunan (3) kanssa. 108019

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan kovera vahvike (5) ja leikataan se irti, ja että esileikattu membraani (2) suljetaan vahvikkeen (5) sisärenaan, jonka jälkeen kapseli leikataan irti.

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodoste taan kovera vahvike (6) ja leikataan se irti, ja että esileikattu membraani (2) suljetaan vahvikkeen (6) huipulle, jonka jälkeen kapseli leikataan irti.

8. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodoste-10 taan kupera vahvike (6), membraani (2) suljetaan vahvikkeen huipulle ja leikataan irti ensiksi vahvikkeen (6) takana ja toiseksi rungon reunan (3) kanssa. < 4 4 | I I t 4 I ( * l < • I * « « » · * • · ··· « · · • · · « • · • · · • I • · · • · • · * · · • 4 4· I · 4 4 • « · 4 • · « 4 4 4 4 4 4 4 4 « 4 · 4 · « 9 108019