Filtre formant emballage pour une dose de café moulu
La présente invention se rapporte à un filtre formant emballage pour une dose de café moulu, par exemple destiné à tre jeté ou détruit après un seul usage.
L'utilisation pratique de tels filtres-emballage a révélé des problèmes d'une importance primordiale, dont les deux principaux sont d'une part l'assurance d'un fonctionnement systématique sans intervention de l'utilisateur et, d'autre part, une fabrication extrmement économique.
Cette double condition impose des dispositions tout à fait particulières, aussi bien en ce qui concerne le filtreemballage lui-mme, que pour les moyens simples nécessaires pour en assurer la mise en oeuvre.
Le filtre selon l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste en une cuvette en une matière imperméable à l'eau, mince et très souple, cette cuvette présentant deux assises annulaires intérieures sur lesquelles sont fixées des rondelles de papier filtrant formant ainsi un logement entièrement fermé pour la dose de café moulu.
A titre d'exemple des formes de réalisation de l'objet de l'invention seront décrites en se référant au dessin annexé, dans lequel:
La fig. 1 représente une demi-vue en élévation et en section radiale d'un filtre.
Les fig. 2 et 3 montrent respectivement une section selon les lignes II-II et III-III de la fig. 1.
Les fig. 4, 5, 6 et 7 schématisent quatre phases successives de la fabrication industrielle d'un filtre selon la fig. 1.
Les fig. 8, 9, 10 et 11 schématisent, en demi-vue en élévation, et en demi-section radiale, des variantes de réalisation du filtre.
La fig. 12 représente, en demi-vue en élévation latérale, et en demi-section radiale, un support pour le filtre.
La fig. 13 représente en demi-vue en élévation latérale et en demi-coupe radiale, un filtre adapté au support représenté par la fig. 12.
La fig. 14 représente en section radiale un filtre selon la fig. 13, mis en oeuvre à l'aide d'un support selon la fig. 12.
Dans la réalisation représentée par les fig. 1, 2 et 3, le filtre est constitué par un élément extérieur, en une pièce, présentant une paroi plissée 1, un élément d'ap pui 2, une paroi lisse 3 et un rebord intérieur annulaire 4. Cette partie du filtre peut tre réalisée en toute matière adéquate, mais de préférence on partira d'une feuille plastique transparente ou translucide. Sur la surface d'appui 2 on a fixé une rondelle 5 en papier filtrant, laquelle forme, en quelque sorte, le faux fond, tandis que, sur le rebord intérieur annulaire 4, l'on a fixé une deuxième rondelle de filtrage 6, qui forme le fond du filtre, une dose de café moulu 7 étant enfermée dans l'enveloppe 2-6 ainsi constituée.
La hauteur H de l'enveloppe est sensiblement supérieure à l'épaisseur h de la dose de café moulu, de sorte que, dans l'enveloppe, il subsiste un espace libre 8 permettant le gonflement du contenu, lorsque celui-ci est saturé d'eau bouillante.
Généralement, les dimensions de l'enveloppe filtrante 2-6 sont calculées de telle façon que la capacité totale de l'enveloppe d'une part et le volume de la dose de café moulu d'autre part, soit dans le rapport de 2 à 1.
Ainsi, l'on obtient que du café de structure granulaire, moulu dans un broyeur à tambour, par exemple dans un rapport de 1/s de matière pulvérulente et 2/3 de matière granulaire, passant par un tamis à 22 mailles au cm2, gonfle jusqu'à remplir entièrement la capacité de l'enveloppe, tout en produisant, entre les rondelles de filtrage 5 et 6, une légère pression qui règle la filtration de l'eau à une durée de passage comprise entre trois et cinq minutes, de manière à débiter un extrait d'une conzentration entre 0,6 et 0,8 degré Baumé à 150C.
Cette disposition coopère nettement à l'amélioration de l'efficacité du filtre ainsi réalisé.
Elle permet aussi, comme schématisé dans les fig.
4 à 7, une fabrication industrielle, à un rythme accéléré, de grandes quantités de tels filtres dans des conditions optima d'économie. En effet, les opérations successives schématisées sont telles qu'il est possible de les effectuer l'une après l'autre par un simple déplacement, pas à pas, sans rotation ni renversement, ni autre opération délicate ou compliquée.
Considérant que l'on part d'un film ou d'une feuille de matière plastique transparente ou translucide, par une seule opération de pressage, l'on pourra former l'élément de départ par simple moulage, estampage ou emboutissage à la manière de cuvettes ou autres corps creux exécutés en papier ou en carton. L'élément ainsi préparé peut tre déplacé par translation et, dans le stade suivant, il peut recevoir une rondelle de filtrage 6, laquelle, lors de son placement sur le rebord annulaire intérieur, sera simultanément collée sur celui-ci, soit au moyen d'un adhésif adéquat, soit par collage theermique (fig. 5).
Après un nouveau déplacement d'un pas, le récipient ainsi constitué, à l'aide d'un dispositif de dosage connu, reçoit la quantité déterminée de café moulu 7 et finalement, après un nouveau déplacement, une autre rondelle en papier à filtrer 5 est disposée, respectivement fixée sur la surface d'appui 2 (fig. 7).
Ces différentes opérations peuvent tre exécutées par un simple déplacement rectiligne continu ou pas à pas. Néanmoins, le support mobile peut aussi tre constitué par une table rotative, au-dessus de laquelle plusieurs appareils assurent le débit et l'exécution et la fixation des différentes parties constituantes du filtre décrit.
Dans les fig. 8 à 11, l'on a représenté la mise en oeuvre d'un tel filtre avec des supports extérieurs, 9-10- 11-12 de différents types, dont les deux premiers comportent un fond ajouré 13 respectivement 14; tandis que les deux derniers présentent un fond ouvert 15 respectivement 16. Le filtre peut évidemment tre conditionné pour emballer des doses variables de café moulu.
Ce filtre peut ainsi tre utilisé aussi bien pour une dose personnelle que pour une dose familiale.
Les fig. 12, 13 et 14 se rapportent à un filtre à doses multiples, dit filtre à usage familial.
Dans cette réalisation, le récipient 30 est constitué par un corps comportant deux parties tronconiques 3132 reliées par une partie arrondie 33 de manière à former intérieurenent un épaulement de guidage et de centrage. Ce corps 30 est inférieurement pourvu d'une base 34 permettant au récipient 30 de prendre appui, de manière stable, sur un récipient sous-jacent de toute conformation et capacité adéquate. Dans l'exemple représenté, le récipient 30 et la base comportent une ouverture centrale 35, c'est-à-dire que le récipient est réalisé sans fond. Evidemment, le récipient pourrait également tre pourvu d'un fond perforé. Le corps du récipient comporte des anses 36.
L'enveloppe, en l'occurrence, comporte une paroi latérale tronconique 37, dont le bord supérieur est replié vers l'extérieur et vers le haut, de manière à former un collet 38, dont la section présente une forme de L à sommet arrondi. Le bord inférieur 39 est replié de manière à former un rebord annulaire intérieur. L'épaisseur et la nature de la matière utilisée pour la réalisation de cette paroi 37-38-39 sont telles qu'elles assurent au collet 38 et au rebord 39 une certaine rigidité.
Sur la partie intérieure dudit collet 38 et celle du rebord 39 sont fixés, généralement par collage, les fonds 40, respectivement 41, ceux-ci étant réalisés en une matière perméable à l'eau, par exemple en papier à filtrer, une quantité de café moulu étant enfermée dans l'enveloppe ainsi constituée.
La caractéristique principale, outre les dispositions morphologiques décrites ci-dessus. consiste en ce que la dimension et la forme du collet 38 de l'enveloppe 18 sont dûment déterminées en fonction des dimensions et de la conicité de la partie 32 du récipient 30, de telle façon que sous l'influence de la colonne hydrostatique, une pression verticale tend à enfoncer l'enveloppe 18 dans la partie 32 tandis que, par réaction, une pression radiale entre le collet 38 et la partie correspondante de la paroi intérieure de la partie 32 assure systématiquement l'étanchéité qui oblige toute la quantité d'eau bouillante à passer par l'enveloppe 18.
Par la présence de l'épaulement intérieur 33, l'enveloppe, lorsqu'on laisse tomber celle-ci en chute libre dans le récipient 30, viendra se mettre en place, ce qui serait assez difficile à réaliser, sans précautions spéciales, s'il s'agissait d'un simple récipient tronconique, dont la paroi intérieure s'étendait de manière continue sur toute la hauteur du récipient.
Les récipients 30 et les enveloppes 18 seront évi demment réalisés au prorata des quantités de café à préparer.
Filter forming a package for a dose of ground coffee
The present invention relates to a filter forming a packaging for a dose of ground coffee, for example intended to be discarded or destroyed after a single use.
The practical use of such packaging filters has revealed problems of paramount importance, the two main of which are on the one hand ensuring systematic operation without user intervention and, on the other hand, extremely economical manufacturing.
This double condition imposes quite special provisions, both as regards the filter-packaging itself, and for the simple means necessary to ensure its implementation.
The filter according to the invention is characterized in that it consists of a bowl made of a material impermeable to water, thin and very flexible, this bowl having two internal annular seats on which are fixed filter paper washers thus forming a fully closed housing for the dose of ground coffee.
By way of example, embodiments of the object of the invention will be described with reference to the accompanying drawing, in which:
Fig. 1 shows a half-view in elevation and in radial section of a filter.
Figs. 2 and 3 respectively show a section along lines II-II and III-III of FIG. 1.
Figs. 4, 5, 6 and 7 show schematically four successive phases of the industrial manufacture of a filter according to FIG. 1.
Figs. 8, 9, 10 and 11 show schematically, in half-elevation view, and in radial half-section, alternative embodiments of the filter.
Fig. 12 shows, in half-view in side elevation, and in radial half-section, a support for the filter.
Fig. 13 shows in half-view in side elevation and in radial half-section, a filter adapted to the support shown in FIG. 12.
Fig. 14 shows in radial section a filter according to FIG. 13, implemented using a support according to FIG. 12.
In the embodiment shown in FIGS. 1, 2 and 3, the filter consists of an outer element, in one piece, having a pleated wall 1, a support element 2, a smooth wall 3 and an annular inner rim 4. This part of the filter can be made of any suitable material, but preferably one will start from a transparent or translucent plastic sheet. On the bearing surface 2 a filter paper washer 5 was fixed, which in a way forms the false bottom, while, on the annular inner rim 4, a second filtering washer 6 was fixed, which forms the bottom of the filter, a dose of ground coffee 7 being enclosed in the casing 2-6 thus formed.
The height H of the envelope is appreciably greater than the thickness h of the dose of ground coffee, so that, in the envelope, there remains a free space 8 allowing the content to swell, when the latter is saturated with 'boiling water.
Generally, the dimensions of the filter envelope 2-6 are calculated so that the total capacity of the envelope on the one hand and the volume of the dose of ground coffee on the other hand, is in the ratio of 2 to 1.
Thus, one obtains that coffee of granular structure, ground in a drum mill, for example in a ratio of 1 / s of pulverulent material and 2/3 of granular material, passing through a sieve with 22 meshes per cm2, inflates until the capacity of the envelope is completely filled, while producing, between the filtering washers 5 and 6, a slight pressure which regulates the filtration of the water to a passage time of between three and five minutes, from so as to deliver an extract with a concentration between 0.6 and 0.8 degrees Baumé at 150C.
This arrangement clearly cooperates in improving the efficiency of the filter thus produced.
It also allows, as shown schematically in fig.
4 to 7, industrial manufacture, at an accelerated rate, of large quantities of such filters under optimum conditions of economy. Indeed, the successive operations shown schematically are such that it is possible to perform them one after the other by a simple movement, step by step, without rotation or overturning, or any other delicate or complicated operation.
Considering that we start with a film or a sheet of transparent or translucent plastic, by a single pressing operation, we can form the starting element by simple molding, stamping or stamping in the manner of cuvettes or other hollow bodies made of paper or cardboard. The element thus prepared can be moved by translation and, in the following stage, it can receive a filtering washer 6, which, when it is placed on the inner annular rim, will be simultaneously glued to it, either by means of '' a suitable adhesive, either by thermal bonding (Fig. 5).
After a further movement of one step, the container thus formed, using a known metering device, receives the determined quantity of ground coffee 7 and finally, after a further movement, another disc of filter paper 5 is arranged, respectively fixed on the bearing surface 2 (fig. 7).
These different operations can be performed by a simple continuous rectilinear movement or step by step. Nevertheless, the mobile support can also be constituted by a rotary table, above which several devices ensure the flow and the execution and the fixing of the various constituent parts of the described filter.
In fig. 8 to 11, there is shown the implementation of such a filter with external supports, 9-10-11-12 of different types, the first two of which have a perforated bottom 13 respectively 14; while the last two have an open bottom 15 respectively 16. The filter can obviously be packaged to package variable doses of ground coffee.
This filter can thus be used both for a personal dose and for a family dose.
Figs. 12, 13 and 14 relate to a multiple dose filter, said filter for family use.
In this embodiment, the container 30 is constituted by a body comprising two frustoconical parts 3132 connected by a rounded part 33 so as to form inside a guide and centering shoulder. This body 30 is below provided with a base 34 allowing the container 30 to rest, in a stable manner, on an underlying container of any suitable conformation and capacity. In the example shown, the container 30 and the base have a central opening 35, that is to say that the container is produced without a bottom. Obviously, the container could also be provided with a perforated bottom. The body of the container has handles 36.
The envelope, in this case, comprises a frustoconical side wall 37, the upper edge of which is folded outwards and upwards, so as to form a collar 38, the section of which has an L-shape with a rounded top. . The lower edge 39 is folded back so as to form an inner annular rim. The thickness and the nature of the material used for making this wall 37-38-39 are such that they provide the collar 38 and the rim 39 with a certain rigidity.
On the inner part of said collar 38 and that of the rim 39 are fixed, generally by gluing, the bases 40, respectively 41, the latter being made of a material permeable to water, for example of paper to be filtered, a quantity of ground coffee being enclosed in the envelope thus formed.
The main feature, in addition to the morphological arrangements described above. consists in that the dimension and the shape of the collar 38 of the casing 18 are duly determined according to the dimensions and the taper of the part 32 of the container 30, so that under the influence of the hydrostatic column, a vertical pressure tends to push the casing 18 into the part 32 while, by reaction, a radial pressure between the collar 38 and the corresponding part of the inner wall of the part 32 systematically ensures the seal which forces all the quantity of boiling water to pass through the envelope 18.
By the presence of the inner shoulder 33, the casing, when it is allowed to fall in free fall in the container 30, will come into place, which would be quite difficult to achieve, without special precautions, s' it was a simple frustoconical container, the inner wall of which extended continuously over the entire height of the container.
The containers 30 and the envelopes 18 will obviously be made in proportion to the quantities of coffee to be prepared.