CA2140367A1 - Procede d'extraction de sachets souples fermes et son dispositif - Google Patents
Procede d'extraction de sachets souples fermes et son dispositifInfo
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- CA2140367A1 CA2140367A1 CA002140367A CA2140367A CA2140367A1 CA 2140367 A1 CA2140367 A1 CA 2140367A1 CA 002140367 A CA002140367 A CA 002140367A CA 2140367 A CA2140367 A CA 2140367A CA 2140367 A1 CA2140367 A1 CA 2140367A1
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- A47J31/00—Apparatus for making beverages
- A47J31/24—Coffee-making apparatus in which hot water is passed through the filter under pressure, i.e. in which the coffee grounds are extracted under pressure
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- A47J31/3666—Coffee-making apparatus in which hot water is passed through the filter under pressure, i.e. in which the coffee grounds are extracted under pressure with hot water under liquid pressure with mechanical pressure-producing means whereby the loading of the brewing chamber with the brewing material is performed by the user
- A47J31/3676—Cartridges being employed
- A47J31/369—Impermeable cartridges being employed
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Abstract
2140367 9427482 Le dispositif est constitué d'un porte-sachet (4) destiné à être fixé sur une machine d'extraction (1), ledit porte-sachet comprend une poignée (5), un logement ouvert pour le sachet et une zone d'écoulement (3) pour le café, ledit logement comprenant au-dessus de la zone d'écoulement des moyens (7) pour maintenir le sachet par sa partie inférieure et des éléments en relief et en creux (9) sur une grille d'écoulement (10) pour favoriser la déchirure d'au moins une des deux faces dudit sachet (8) et la machine d'extraction comprend au moins une aiguille d'injection (11) du fluide d'extraction prévue pour pénétrer dans le sachet au niveau de la grille d'écoulement du porte-sachet et une partie complémentaire (12) permettant lors de la mise en place du porte-sachet de fermer le logement du sachet.
Description
~ ` W094/27~2 21 4 ~ 3 ~ 7 PcT/cHs4/ooogs Procédé d'extraction de sachets souples fermé~ et son : dispositif .-~
.
`~ 5 L'invention concerne un procédé d'extraction de sachets souples fermés, contenant au moins une substance pour la préparation d'une boisson, ledit sachet disposant d'au moins une soudure linéaire. 1'invention concerne en outre . le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé.
L'utilisation de portions prédosées et préemballées de café
moulu pour la preparation de café de type filtre ~percolation sous pression atmospAerique et sous le seul effet de la colonne d'eau chaude placée au dessus du lit de café) ou type espresso (pression d'extraction à partir de 0.5 bar et jusqu'à 20 bar) présente l'avantage de faciliter les opérations de préparation du café tout en garantissant une relative constance de qualité du produit.
~ .
Ces portions se présentent actuellement sous deux formes ~- principales. Selon une première version, la portion décrite dans la demande de brevet GB 2121762 est constituée d'un em~allage avec une ~use destinée à être perforée pour ;- permettre l'injection de liquide dans la cartouche.
Z5 L'évacuation du liquide après extraction à travers le lit de café se fait au travers de la déchirure, effectuée automatiquement sous l'effet de la pression ou par découpe mécanique, dans le fond de la cartouche.
~- Cette cartouche, exigeant la présence d'une buse, est - -30 complexe et onéreuse à produire et à utiliser. Le ; dispositif d'extraction est aussi très complexe et il exige que le dispositif d'introduction du fluide aqueux soit en j . ~oopération étanche avec la cartouche.
'''1 Selon une seconde version, décrite dans la demande de orevet WO 92/0775 , la portion est constituee d'une capsule 21~367 2 '. étanche s'ouvrant dans son disposltif d'extraction sous l'effet de l'introduction du fluide d'extraction après déformation contre des pointes. Cette capsule, constituée d'une enveloppe étanche formant une paroi latérale ainsi 5 que deux parois dont l'une constitue le fond de la cartouche et l'autre ferme l'extrémité opposée de la 3 cartouche, présente l'inconvénient d'employer différents ~ matériaux d'emballage, certains suffisamment épais pour ¦ leur conférer une semi-rigidité et ne peut être utilisée lO que dans un seul sens avec un dispositif d'extraction parfaitement adapté à la capsule et à sa disposition. Ce dispositif comprend vers la face supérieure de la cartouche un dispositif d'introduction d'eau, vers la face inferieure un dispositif de perforation du fond de la cartouche, la 15 cartouche devant être serrée sur tout son rebord de manière parfaitement étanche entre les deux parties amovibles du dispositif d'extraction.
L'objet de la présente invention est de proposer un procédé
20 et un dispositif permettant l'extraction d'un sachet souple fermé, directement prêt à l'emploi et sans buse d'introduction du fluide, et n'exigeant pas une etanchéité
parfaite, ni entre le dispositif d'introduction du fluide et le sachet, ni entre les deux parties coopérant du 25 dispositif d'extraction.
L'invention concerne un procédé d'extraction de sachets souples fermés, contenant au moins une substance pour la préparation d'une boisson, ledit sachet disposant d'au - 30 moins une soudure lineaire dans lequel on met en place le sachet dans un porte-sachet comportant une poignée de préhension et un logement pour ledit sachet, on serre ce sachet au niveau de sa zone de soudure , on met en place 1'ensemble sachet porte-sachet dans une machine 35 d'extraction, on perfore ledit sachet à sa partie inférieure au dessus de la zone de soudure avec une .
's~
,7 j W094/27~ PCT/CH94/ooogg _ 3 aiguille, on injecte dans la partie supérieure du sachet à
l'aide de ladite aiguille un mélange d~air et d'eau à une ~, pression comprise entre 0,5 et 10 bar, on déchire sous -i l'effet de la pression au moins l'une des deux fa~es 5 inférieures du sachet contre des zones en relief et en creux d'un dispositif dlextraction, puis on recueille `
t 11 extrait qui a traversé tout le lit de la substance par -`
3 les ou~ertures réalisées à la partie inférieure du sachet. -~ 10 La notion de partie supérieure et inférieure du sachet -~ n'est définie qu'une fois le sachet mis en place dans le dispositif d'extraction. Le sachet est normalement disposé
en position verticale. ~éanmoins, en variante, le sachet -; peut être disposé en position oblique ou horizontale. Dans 15 ce dernier cas, la partie dite inférieure du sachet est considérée comme la zone où le sa~het est serré par la `
pince du porte-sachet et l'aiguille d'injection pénètre tandis que la partie dite supérieure correspond à la zone opposée. Le sachet peut être correctement extrait dans la -- 20 position horizontale, pourvu que le fluide d'extraction pénètre à une extrémité du lit de la substance à extraire - et ressorte à son opposé et que la perte de charge d'extraction soit nettement supérieure à l'epaisseur du lit de café (5 à lO0 m de perte de charge d'extraction contre 0,5 à 10 cm d'épaisseur du lit , facteur lO00 ).
~ Le procédé sera mieux compris par la description de ses ; phases successives, pouvant être réalisées, dans le cas particulier de son utilisation pour du café, à partir de machines a café du commerce comportant les moyens, des la construction ou par adjonction d'adaptateurs, pour tenir le ~ sachet, injecter l'eau à l'intérieur du sachet et ;~ recueillir l'extrait de café :
..,', - Dans un premier temps, le sachet est mis en place dans le porte-sachet. Selon une première disposition :-,.
",..-w094t27~2 2 1 ~ a r~ ~ ~ PCT/CH94/OOO9g complémentalre, le porte-sachet comporte une plnce, manipulable par des moyens connus qui se referment sur la soudure inférieure du sachet. Le sachet est donc fermement maintenu en position dans le porte.sachet .
.~ 5 Selon une seconde disposition, en particulier si le sachet a été scellé sous vide, la forme du sachet est parfaitement , définie. Il n'est donc pas nécessaire de le fixer au porte-¦ sachet mais plutôt de l'introduire dans une cavité du porte-sachet correspondant à la forme et aux dimensions du dit sachet.
~..
- Dans un deuxième temps, le porte.sachet et le sachet sont mis en place dans la machine d'extraction. Simultanément au -cours de cette opération, le sachet est perforé par l'aiguille d'injection d'eau, à sa base juste au dessus de sa soudure inférieure.
L'aiguille pénètre de tout son`long dans le sachet jusqu'à
sa partie supérieure au dessus du lit de la substance à
extraire.
- Selon une variante de ce procedé, la perforation par l'aiguille d'injection d'eau peut être réalisee après le positionnement définitif du porte.sachet dans la machine.
25 Selon une autre variante, particulièrement dans le cas de `
grands sachets, plusieurs aiguilles d'injection d'eau, disposées en parallèle, peuvent être employées.
- Dans un troisième temps, l'eau mélangée ou non à de l'air est in~ectée s~us une pression de 0.5 à lO ~ar dans le :! sachet à travers l'aiguille d'injection d'eau. Ce fluide ~-~ d'extraction est ainsi dirigé vers le haut du sachet et : !
i -retombe en pluie au dessus du lit de la substance à
:~ extraire. La pression monte dans le sachet et ses faces se .il 35 plaquent par déformation contre les parois d'un dispositif ¦ d'extraction et particulièrement contre les éléments ' ~.
~! `".. , . .
W094~7~2 ~14 ~ ~ 6 ~ PCTICH94/OOOg9 spécifiques en relief et en creux du dit dispositif ~ destinés à permettre des déchirures de la matière du dit S . sachet. Cette phase assure de plus un temps de pré
mouillage du café avant extraction.
L'air est celui présent dans les conduites de ladite ~ machine qui se mélange à l'eau lors de la mise en route du ¦ processus d'extraction. :~
Dans certaines conditions, selon les machines employées et la temperature initiale du chauffage, les premières fractions d'eau peuvent se présenter sous forme de vapeur. -~
Selon une variante du procédé, un temps de pause, avec arret de l'injection du fluide d'extraction entre le troisième et le quatrième temps, peut être observé. `--- Dans un quatrième temps, selon une première variante, les déchirures, ayant été initiées lors de la mise en place du sachet dans le porte.sachet et fermeture de la pince ou lors de la mise en place de l'ensemble sachet porte.sachet -~
dans le dispositif d'extraction, peuvent être agrandies sous l'effet de la poussée de la matière contre les éléments saillants lors de la mise en pression du sachet.
Selon une seconde variante, les déchirures ne se réalisent que lors de la montée en pression à l'interieur du sachet.
La matière constituant les faces du sachet atteignant la tension de rupture, la déchirure s'amorce à l'emplacement des parties saillantes du relief et ~ou dans les parties , creuses, soit les cavités ~creux) formees entre lesdites parties en relief. Selon la forme du relief, la déchirure ~eut aussi se prolonger dans les deux zones mentionnees précédemment.
1 ~
, .
-;W094/27~2 PCT/CH94100099 21~&~7 6 Les parties ainsi fracturées des faces d'extractlon viennent s'appliquer contre le relief avec pour effet d'agrandir les ouvertures réalisées, favorisant l'écoulement ultérieur du fluide d'extraction, mais de -telle manière qu'aucune dispersion de matière ne se fasse en dehors du sachet. La pression interne du sachet chute partiellement, mais cette décompression momentanée est limitée car le flux de fluide qui s'échappe du sachet est laminé tant par les faibles interstices constitués par les lèvres de la matière déchirée de la face d'extraction s'appuyant sur le relief que par les orifices d'écoulement pratiqués dans l'élément en relief. L'ecoulement est ainsi parfaitement contrôlé, excluant notamment tout déplacement intempestif de la phase solide du contenu du sachet qui pourrait obstruer les orifices d'écoulement et gêner ultérieurement la régularité et la reproductibilité du -processus d'extraction.
Selon la terminologie employée dans le brevet CH 668545 concernant une capsule avec opercule pré.affaibli, cette phase d'ouverture du sachet peut être considérée comme une phase d'aération de la matière pulvérulente.
, .
-~Selon une variante du procédé, un temps de pause, avec arrêt de l'injection du fluide d'extraction entre le quatrième et le cinquième temps, peut être observé.
- Dans un cinquième temps, le café est extrait sous une pression de 0.5 à lO bar, cette pression étant - 30 volontairement et essentiellement liée à la perte de charge à travers le lit de café mouillé et par là meme compacté.
--1Il s'agit de la phase d'extraction. L'extrait de café
I~arvient à passer entre les parties déchirees et déformées de la face d'extraction du sachet jusqu'à des orifices d'écoulement, car ces parties déchirées ne peuvent se plaquer de manière parfaitement étanche contre le relief du -:
~, ::
.
`~ 5 L'invention concerne un procédé d'extraction de sachets souples fermés, contenant au moins une substance pour la préparation d'une boisson, ledit sachet disposant d'au moins une soudure linéaire. 1'invention concerne en outre . le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé.
L'utilisation de portions prédosées et préemballées de café
moulu pour la preparation de café de type filtre ~percolation sous pression atmospAerique et sous le seul effet de la colonne d'eau chaude placée au dessus du lit de café) ou type espresso (pression d'extraction à partir de 0.5 bar et jusqu'à 20 bar) présente l'avantage de faciliter les opérations de préparation du café tout en garantissant une relative constance de qualité du produit.
~ .
Ces portions se présentent actuellement sous deux formes ~- principales. Selon une première version, la portion décrite dans la demande de brevet GB 2121762 est constituée d'un em~allage avec une ~use destinée à être perforée pour ;- permettre l'injection de liquide dans la cartouche.
Z5 L'évacuation du liquide après extraction à travers le lit de café se fait au travers de la déchirure, effectuée automatiquement sous l'effet de la pression ou par découpe mécanique, dans le fond de la cartouche.
~- Cette cartouche, exigeant la présence d'une buse, est - -30 complexe et onéreuse à produire et à utiliser. Le ; dispositif d'extraction est aussi très complexe et il exige que le dispositif d'introduction du fluide aqueux soit en j . ~oopération étanche avec la cartouche.
'''1 Selon une seconde version, décrite dans la demande de orevet WO 92/0775 , la portion est constituee d'une capsule 21~367 2 '. étanche s'ouvrant dans son disposltif d'extraction sous l'effet de l'introduction du fluide d'extraction après déformation contre des pointes. Cette capsule, constituée d'une enveloppe étanche formant une paroi latérale ainsi 5 que deux parois dont l'une constitue le fond de la cartouche et l'autre ferme l'extrémité opposée de la 3 cartouche, présente l'inconvénient d'employer différents ~ matériaux d'emballage, certains suffisamment épais pour ¦ leur conférer une semi-rigidité et ne peut être utilisée lO que dans un seul sens avec un dispositif d'extraction parfaitement adapté à la capsule et à sa disposition. Ce dispositif comprend vers la face supérieure de la cartouche un dispositif d'introduction d'eau, vers la face inferieure un dispositif de perforation du fond de la cartouche, la 15 cartouche devant être serrée sur tout son rebord de manière parfaitement étanche entre les deux parties amovibles du dispositif d'extraction.
L'objet de la présente invention est de proposer un procédé
20 et un dispositif permettant l'extraction d'un sachet souple fermé, directement prêt à l'emploi et sans buse d'introduction du fluide, et n'exigeant pas une etanchéité
parfaite, ni entre le dispositif d'introduction du fluide et le sachet, ni entre les deux parties coopérant du 25 dispositif d'extraction.
L'invention concerne un procédé d'extraction de sachets souples fermés, contenant au moins une substance pour la préparation d'une boisson, ledit sachet disposant d'au - 30 moins une soudure lineaire dans lequel on met en place le sachet dans un porte-sachet comportant une poignée de préhension et un logement pour ledit sachet, on serre ce sachet au niveau de sa zone de soudure , on met en place 1'ensemble sachet porte-sachet dans une machine 35 d'extraction, on perfore ledit sachet à sa partie inférieure au dessus de la zone de soudure avec une .
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,7 j W094/27~ PCT/CH94/ooogg _ 3 aiguille, on injecte dans la partie supérieure du sachet à
l'aide de ladite aiguille un mélange d~air et d'eau à une ~, pression comprise entre 0,5 et 10 bar, on déchire sous -i l'effet de la pression au moins l'une des deux fa~es 5 inférieures du sachet contre des zones en relief et en creux d'un dispositif dlextraction, puis on recueille `
t 11 extrait qui a traversé tout le lit de la substance par -`
3 les ou~ertures réalisées à la partie inférieure du sachet. -~ 10 La notion de partie supérieure et inférieure du sachet -~ n'est définie qu'une fois le sachet mis en place dans le dispositif d'extraction. Le sachet est normalement disposé
en position verticale. ~éanmoins, en variante, le sachet -; peut être disposé en position oblique ou horizontale. Dans 15 ce dernier cas, la partie dite inférieure du sachet est considérée comme la zone où le sa~het est serré par la `
pince du porte-sachet et l'aiguille d'injection pénètre tandis que la partie dite supérieure correspond à la zone opposée. Le sachet peut être correctement extrait dans la -- 20 position horizontale, pourvu que le fluide d'extraction pénètre à une extrémité du lit de la substance à extraire - et ressorte à son opposé et que la perte de charge d'extraction soit nettement supérieure à l'epaisseur du lit de café (5 à lO0 m de perte de charge d'extraction contre 0,5 à 10 cm d'épaisseur du lit , facteur lO00 ).
~ Le procédé sera mieux compris par la description de ses ; phases successives, pouvant être réalisées, dans le cas particulier de son utilisation pour du café, à partir de machines a café du commerce comportant les moyens, des la construction ou par adjonction d'adaptateurs, pour tenir le ~ sachet, injecter l'eau à l'intérieur du sachet et ;~ recueillir l'extrait de café :
..,', - Dans un premier temps, le sachet est mis en place dans le porte-sachet. Selon une première disposition :-,.
",..-w094t27~2 2 1 ~ a r~ ~ ~ PCT/CH94/OOO9g complémentalre, le porte-sachet comporte une plnce, manipulable par des moyens connus qui se referment sur la soudure inférieure du sachet. Le sachet est donc fermement maintenu en position dans le porte.sachet .
.~ 5 Selon une seconde disposition, en particulier si le sachet a été scellé sous vide, la forme du sachet est parfaitement , définie. Il n'est donc pas nécessaire de le fixer au porte-¦ sachet mais plutôt de l'introduire dans une cavité du porte-sachet correspondant à la forme et aux dimensions du dit sachet.
~..
- Dans un deuxième temps, le porte.sachet et le sachet sont mis en place dans la machine d'extraction. Simultanément au -cours de cette opération, le sachet est perforé par l'aiguille d'injection d'eau, à sa base juste au dessus de sa soudure inférieure.
L'aiguille pénètre de tout son`long dans le sachet jusqu'à
sa partie supérieure au dessus du lit de la substance à
extraire.
- Selon une variante de ce procedé, la perforation par l'aiguille d'injection d'eau peut être réalisee après le positionnement définitif du porte.sachet dans la machine.
25 Selon une autre variante, particulièrement dans le cas de `
grands sachets, plusieurs aiguilles d'injection d'eau, disposées en parallèle, peuvent être employées.
- Dans un troisième temps, l'eau mélangée ou non à de l'air est in~ectée s~us une pression de 0.5 à lO ~ar dans le :! sachet à travers l'aiguille d'injection d'eau. Ce fluide ~-~ d'extraction est ainsi dirigé vers le haut du sachet et : !
i -retombe en pluie au dessus du lit de la substance à
:~ extraire. La pression monte dans le sachet et ses faces se .il 35 plaquent par déformation contre les parois d'un dispositif ¦ d'extraction et particulièrement contre les éléments ' ~.
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W094~7~2 ~14 ~ ~ 6 ~ PCTICH94/OOOg9 spécifiques en relief et en creux du dit dispositif ~ destinés à permettre des déchirures de la matière du dit S . sachet. Cette phase assure de plus un temps de pré
mouillage du café avant extraction.
L'air est celui présent dans les conduites de ladite ~ machine qui se mélange à l'eau lors de la mise en route du ¦ processus d'extraction. :~
Dans certaines conditions, selon les machines employées et la temperature initiale du chauffage, les premières fractions d'eau peuvent se présenter sous forme de vapeur. -~
Selon une variante du procédé, un temps de pause, avec arret de l'injection du fluide d'extraction entre le troisième et le quatrième temps, peut être observé. `--- Dans un quatrième temps, selon une première variante, les déchirures, ayant été initiées lors de la mise en place du sachet dans le porte.sachet et fermeture de la pince ou lors de la mise en place de l'ensemble sachet porte.sachet -~
dans le dispositif d'extraction, peuvent être agrandies sous l'effet de la poussée de la matière contre les éléments saillants lors de la mise en pression du sachet.
Selon une seconde variante, les déchirures ne se réalisent que lors de la montée en pression à l'interieur du sachet.
La matière constituant les faces du sachet atteignant la tension de rupture, la déchirure s'amorce à l'emplacement des parties saillantes du relief et ~ou dans les parties , creuses, soit les cavités ~creux) formees entre lesdites parties en relief. Selon la forme du relief, la déchirure ~eut aussi se prolonger dans les deux zones mentionnees précédemment.
1 ~
, .
-;W094/27~2 PCT/CH94100099 21~&~7 6 Les parties ainsi fracturées des faces d'extractlon viennent s'appliquer contre le relief avec pour effet d'agrandir les ouvertures réalisées, favorisant l'écoulement ultérieur du fluide d'extraction, mais de -telle manière qu'aucune dispersion de matière ne se fasse en dehors du sachet. La pression interne du sachet chute partiellement, mais cette décompression momentanée est limitée car le flux de fluide qui s'échappe du sachet est laminé tant par les faibles interstices constitués par les lèvres de la matière déchirée de la face d'extraction s'appuyant sur le relief que par les orifices d'écoulement pratiqués dans l'élément en relief. L'ecoulement est ainsi parfaitement contrôlé, excluant notamment tout déplacement intempestif de la phase solide du contenu du sachet qui pourrait obstruer les orifices d'écoulement et gêner ultérieurement la régularité et la reproductibilité du -processus d'extraction.
Selon la terminologie employée dans le brevet CH 668545 concernant une capsule avec opercule pré.affaibli, cette phase d'ouverture du sachet peut être considérée comme une phase d'aération de la matière pulvérulente.
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-~Selon une variante du procédé, un temps de pause, avec arrêt de l'injection du fluide d'extraction entre le quatrième et le cinquième temps, peut être observé.
- Dans un cinquième temps, le café est extrait sous une pression de 0.5 à lO bar, cette pression étant - 30 volontairement et essentiellement liée à la perte de charge à travers le lit de café mouillé et par là meme compacté.
--1Il s'agit de la phase d'extraction. L'extrait de café
I~arvient à passer entre les parties déchirees et déformées de la face d'extraction du sachet jusqu'à des orifices d'écoulement, car ces parties déchirées ne peuvent se plaquer de manière parfaitement étanche contre le relief du -:
~, ::
2 14 ~ 3 ~ 7 PCT/C~1~4100099 fait dlune certaine rigidité relative due à leurs dimensions assez réduites.
:. . , ~.
Le nombre des déchirures, réalisees dans les faces 5 d'extraction, se situe préférentiellement entre 5 et 200. ;~
Ces déchirures peuvent être réalisées sur l'une et/ou -; 1'autre des deux faces inférieures du sachet selon gue les -~
~ éléments en relief et en creux sont disposés sur la partie I fixe et/ou la partie amovible (pince) du porte.sachet.
', 10 L'extrait peut aussi s'échapper par les déchirures opérées autour de la zone de pénétration de l'aiguille d'injection d'eau dans le sachet.
Des ouvertures complémentaires dans les faces d'extraction peuvent éventuellemen~ se produire lorsque la pression ~-d'extraction atteint des valeurs élevées. -~
- Dans un sixième temps, le porte-sachet est libéré et le sachet est évacué, par exemple, par simple retournement du porte-sachet et ouverture de la pince.
.
La description donnée ci-après à titre d'exemple d'application au café torréfié et moulu n'est pas limitative, le procédé étant applicable à tout produit ou mélange de produits enfermé dans un sachet souple tel du thé, du café soluble, un mélange de cafe moulu et de café
soluble, un produit chocolaté ou un aliment déshydraté et destinés à l'obtention de boissons ou d'aliments sous forme d'infusions.
Le sachet utilisé pour la mise en oeuvre du procédé selon ~¦ l'invention peut etre un sachet souple ferme constitué d'un : seul matériau d'emballage et directement realis~ à partir d'une seule feuille de ce matériau conformée pour assurer un volume permettant de contenir ladite substance et .~:
...
,, .
, r ;j , . :
- Wt) 94127482 PCT/CH94100099 ~ 1 4 ~ 3 `i~, 7 8 ., ~' excédentaire par rapport au volume occupé par ladite ~-- substance, ledit sachet étant destiné à etre utilisé tel quel dans le disp~sitif d'extraction prévu et comportant au moins une soudure linéaire.
Par fermé, on entend que le sachet est étanche ou pratiquement étanche à l'oxygène et à la vapeur d'eau.
Par utilisable tel quel, on entend qu'un tel sachet est directement prêt à l'emploi et ne nécessite aucune ~-preparation préalable avant de le mettre dans le système d'extraction selon l'invention. En particulier, il n'est pas nécessaire de réaliser une opération volontaire d'ouverture ou de déchlrure du sachet avant sa mise en place dans le dispositif d'extraction. ~;
Son intérêt est qu'il assure de multiples fonctions au cours des differentes étapes de son utilisation : il assure d'abord une fonction d'em~allage et de protection contre l'oxygène ou l'eau d'une dose de substance pendant la période de stockage, puis il assure la fonction de réacteur d'extraction et de filtre puisque la substance qu'il contient est directement extraite par le fluide d'extraction à l'interieur même du sachet sans sortie des fractions non extracti~les, enfin, après extraction, il assure la fonction d'emballage pour les restes de la substance évitant ainsi toute souillure par dispersion de cette dernière.
Un tel sachet est fabriqué à partir d'une technologie connue et maitrisée. Son originalité réside dans son conter.u, la nature de ses materiaux et de son degre de remplissage si bien, qu'en etant associe avec un , dispositif d'extraction spécifique, cet emballage présente ;j ~de multiples fonctions qui vont bien au delà de la seule ! fonction d'emballage.
~ I
. .
W094/27~2 ~ 3 6 7 PCT/CH94/00099 g Le sachet est directement fabriqué à partir d'une seule feuille du matériau d'emballage qui est pliée, soudée et . découpée en des endroits variables, après y avoir doser la substance pulvérulente considérée . 5 Le sachet présente une soudure longitudinale et deux soudures transversales. Le mode de fabrication d'un tel sachet est le suivant : La feuille est enroulée autour d'un tube doseur par lequel la substance est acheminée. La soudure longitudinale du sachet est réalisée autour de ce tube. La soudure inférieure est effectuée, la substance est introduite dans le sachet puis la soudure supérieure est réalisée.
Dans la présente description, on entend par soudure longitudinale et transversale, deux soudures qui sont perpendiculaires entre elles, comme il apparaîtra en relation avec les Figures.
Dans une première disposition, les deux soudures transversales sont disposées dans deux plans perpendiculaires. Dans ce cas, le sachet proposé se présente sous la forme d'un tétraèdre.
25 Dans une seconde disposition, les deux soudures `
transversales sont réalisées dans un même plan. Le sachet présente alors une forme proche du parallélépipède, avec éventuellement diverses versions, par exemple, pliage de l'une ou l'autre des soudures transversales qui sont rabattues sur les faces supérieures et/ou inférieures après soudage, pliage de la feuille par enfoncement des ~ coins avant soudage.
-~ Le sachet est rempli d'au moins une substance pulvérulente pour la préparation d'une koisson. Cette substance est de préférence du café torréfié et mouiu, mais peut aussi être . ,~
, .
W094/27~2 ~ 3 ~ 7 PCT/CH94/000~9 j du thé, du café soluble, un mélange de café moulu et de café soluble, un produit chocolaté ou toute autre substance j comestible déshydratée. Plusieurs substances peuvent etre placées dans ledit sachet, mélangées ou si necessaire ~~ 5 séparées par une paroi poreuse.
. . ~
:. . , ~.
Le nombre des déchirures, réalisees dans les faces 5 d'extraction, se situe préférentiellement entre 5 et 200. ;~
Ces déchirures peuvent être réalisées sur l'une et/ou -; 1'autre des deux faces inférieures du sachet selon gue les -~
~ éléments en relief et en creux sont disposés sur la partie I fixe et/ou la partie amovible (pince) du porte.sachet.
', 10 L'extrait peut aussi s'échapper par les déchirures opérées autour de la zone de pénétration de l'aiguille d'injection d'eau dans le sachet.
Des ouvertures complémentaires dans les faces d'extraction peuvent éventuellemen~ se produire lorsque la pression ~-d'extraction atteint des valeurs élevées. -~
- Dans un sixième temps, le porte-sachet est libéré et le sachet est évacué, par exemple, par simple retournement du porte-sachet et ouverture de la pince.
.
La description donnée ci-après à titre d'exemple d'application au café torréfié et moulu n'est pas limitative, le procédé étant applicable à tout produit ou mélange de produits enfermé dans un sachet souple tel du thé, du café soluble, un mélange de cafe moulu et de café
soluble, un produit chocolaté ou un aliment déshydraté et destinés à l'obtention de boissons ou d'aliments sous forme d'infusions.
Le sachet utilisé pour la mise en oeuvre du procédé selon ~¦ l'invention peut etre un sachet souple ferme constitué d'un : seul matériau d'emballage et directement realis~ à partir d'une seule feuille de ce matériau conformée pour assurer un volume permettant de contenir ladite substance et .~:
...
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, r ;j , . :
- Wt) 94127482 PCT/CH94100099 ~ 1 4 ~ 3 `i~, 7 8 ., ~' excédentaire par rapport au volume occupé par ladite ~-- substance, ledit sachet étant destiné à etre utilisé tel quel dans le disp~sitif d'extraction prévu et comportant au moins une soudure linéaire.
Par fermé, on entend que le sachet est étanche ou pratiquement étanche à l'oxygène et à la vapeur d'eau.
Par utilisable tel quel, on entend qu'un tel sachet est directement prêt à l'emploi et ne nécessite aucune ~-preparation préalable avant de le mettre dans le système d'extraction selon l'invention. En particulier, il n'est pas nécessaire de réaliser une opération volontaire d'ouverture ou de déchlrure du sachet avant sa mise en place dans le dispositif d'extraction. ~;
Son intérêt est qu'il assure de multiples fonctions au cours des differentes étapes de son utilisation : il assure d'abord une fonction d'em~allage et de protection contre l'oxygène ou l'eau d'une dose de substance pendant la période de stockage, puis il assure la fonction de réacteur d'extraction et de filtre puisque la substance qu'il contient est directement extraite par le fluide d'extraction à l'interieur même du sachet sans sortie des fractions non extracti~les, enfin, après extraction, il assure la fonction d'emballage pour les restes de la substance évitant ainsi toute souillure par dispersion de cette dernière.
Un tel sachet est fabriqué à partir d'une technologie connue et maitrisée. Son originalité réside dans son conter.u, la nature de ses materiaux et de son degre de remplissage si bien, qu'en etant associe avec un , dispositif d'extraction spécifique, cet emballage présente ;j ~de multiples fonctions qui vont bien au delà de la seule ! fonction d'emballage.
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. .
W094/27~2 ~ 3 6 7 PCT/CH94/00099 g Le sachet est directement fabriqué à partir d'une seule feuille du matériau d'emballage qui est pliée, soudée et . découpée en des endroits variables, après y avoir doser la substance pulvérulente considérée . 5 Le sachet présente une soudure longitudinale et deux soudures transversales. Le mode de fabrication d'un tel sachet est le suivant : La feuille est enroulée autour d'un tube doseur par lequel la substance est acheminée. La soudure longitudinale du sachet est réalisée autour de ce tube. La soudure inférieure est effectuée, la substance est introduite dans le sachet puis la soudure supérieure est réalisée.
Dans la présente description, on entend par soudure longitudinale et transversale, deux soudures qui sont perpendiculaires entre elles, comme il apparaîtra en relation avec les Figures.
Dans une première disposition, les deux soudures transversales sont disposées dans deux plans perpendiculaires. Dans ce cas, le sachet proposé se présente sous la forme d'un tétraèdre.
25 Dans une seconde disposition, les deux soudures `
transversales sont réalisées dans un même plan. Le sachet présente alors une forme proche du parallélépipède, avec éventuellement diverses versions, par exemple, pliage de l'une ou l'autre des soudures transversales qui sont rabattues sur les faces supérieures et/ou inférieures après soudage, pliage de la feuille par enfoncement des ~ coins avant soudage.
-~ Le sachet est rempli d'au moins une substance pulvérulente pour la préparation d'une koisson. Cette substance est de préférence du café torréfié et mouiu, mais peut aussi être . ,~
, .
W094/27~2 ~ 3 ~ 7 PCT/CH94/000~9 j du thé, du café soluble, un mélange de café moulu et de café soluble, un produit chocolaté ou toute autre substance j comestible déshydratée. Plusieurs substances peuvent etre placées dans ledit sachet, mélangées ou si necessaire ~~ 5 séparées par une paroi poreuse.
. . ~
3 Selon une disposition particulière, le sachet peut ¦ présenter une pression interne supérieure à la pression ; atmosphérique et se situant entre 1000 et 1800 mbars. Cette 10 surpression a pour effet d'augmenter le volume apparent du sachet, permet d'assurer le maintien de la forme souhaitée du sachet, facilite la préhension du sachet ainsi que son introduction et son utilisation dans le dispositif d'extraction.
Cette surpression peut être réalisée directement lors de la fabrication du sachet ou atteinte ultérieurement, par exemple avec une substance libérant elle-meme du gaz tel que le café fra~chement torrefié et moulu qui dégage 20 lentement du C02.
- Selon une autre disposition particulière, si la conservation du produit est critique bien que le procédé de remplissage est alors complexe et onereux, le sachet peut 25 etre scellé après avoir été mis sous vide. Un tel sachet présente une certaine rigidité qui contribue alors au maintien de sa forme initiale et à sa facilité de manutention, ainsi qu'un encombrement minimum .
Selon une disposition particulière du sachet, la substance ~, à extraire peut etre compactée, se presentant sous forme ~d'un ou plusieurs morceaux.
'~ l j 35 Selon la configuration préférée, le sachet est constitué de : matériaux pratiquement ou totalement étanches au gaz, tel :,, .
~Z
W094/27~2 ~14 ~ `, 6 7 PCT/CH94/0~099 que l'oxygène et à l'eau. Le sachet, dit alors fermé, est ' directement pret à l'emploi et ne nécessite aucune i préparation préalable avant de le mettre dans le système j d'extraction prévu à son effet.
. 5 , Dans cette configuration préférée, la feuille peut etre j constituée de matériau souple tel que de l'aluminium d'une épaisseur de 20 à 50 ~m ou du plastique tel que le PET, dans les deux cas avec une couche soudable.
Préférentiellement, la feuille sera constituée d'un matériau multicouches souple. La combinaison suivante des matériaux est recommandée :
couche extérieure: PET t n~rmal, tissé ou non tissé), PE, PP, PA, PS ou papier couche barrière à l'oxygène et/ou à la vapeur d'eau:
aluminium d'une épaisseur de S à 30 ~m, EVOH, PVDC, PVA , couche d'oxyde de Silicium, ou metallisation .
couche intérieure : plastique thermosoudable, de préférence `
PE ou PP ou PS.
On peut envisager, par exemple, les combinaisons multicouches suivantes : PET-EVOH-PE, Papier-Aluminium-PE, ou PET-Oxyde de Silicium-PET-PP, ou PFT-métallisation-PP.
Selon une seconde configuration, le sachet peut etre ~-réalisé avec du papier filtre ou des fibres plastiques 3~ tissées ou non tissées. Le sachet, dit alors ouvert, doit ~, etre suremballe dans une enveloppe supplémentaire etanche à
l'oxygène. Avant utilisation du sachet, celui-ci doit etre dégagé de son emballage de protection puis employé tel quel ¦ dans le dispositif d'extraction spécialement prévu à son effet.
",,:
.., '..'' W094l27~2 PCT/CH94/00099 21~i3~357 12 Les faces du sachet présentent des longueurs se situant entre 3 et 25 cm, de préférence entre 4 et 15 cm, l'épaisseur du sachet se situant quant à elle entre 0.5 et ' 10 cm selon le type de sachet réalisé et sa pression ;~ 5 interne, de préférence entre 1 et 5 cm.
".,~
~ Le taux de remplissage effectif du volume du sachet par la -~ substance se situe normalement entre 10 et 70 %. Ce taux de ~, remplissage effectif peut être net~ement inférieur au taux de remplissage apparent car la substance contenue est elle-même très poreuse et présente beaucoup de volume libre entre ses particules.
Un faible taux de remplissage effectif du sachet est aussi observé si le sachet présente une pression interne élevée.
Dans le cas où le sachet a été scellé sous vide, le taux de remplissage es~ beaucoup plus élevé.
La dose de substance à extraire contenue dans le sachet se situe entre 5 à 300 g , de préférence 6 à 30 g.
- Lorsque la substance pulvérulente est sujette à oxydation, les opérations de fa~rication peuvent être réalisées sous protection d'un courant de gaz inerte exempt d'oxygène, par exemple sous azote.
L'invention concerne en outre le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Ce dispositif est constitué d'un porte-sachet destiné à être fixé sur une machine d'extraction, ledit porte-sachet comprend une poignée, un logement ouvert pour le sachet et une zone d'écoulement ~ pour le café, ledit logement comprenant au-dessus de la - ~ zone d'écoulement des moyens pour maintenir le sachet par sa partie inférieure et des éléments en relief et un creux sur une grille d'écoulement pour favoriser la déchirure .', ':
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W094/27~2 ~ 1 ~ n 3 6 ~ PCT/CHg4tOoog9 ~:
, d'au moins une des deux faces du dit sachet et la machine ! d'extraction comprend au moins une aiguille d'injection du j fluide d'extraction prévue pour pénétrer dans le sachet au I niveau de la grille d'écoulement du porte-sachet et une partie complémentaire permettant lors de la mise en place ;~ du porte-sachet de fermer le logement du sachet.
:3 ¦ Le porte-sachet est mis en place et maintenu dans la machine par des moyens mécaniques connus tels que par exemple des pattes coopérant avec des gorges.
Les moyens pour tenir le sachet dans le porte-sachet ; peuvent être représentés par une pince, manipulable par - l'intermédiaire d'un levier avec un doigt (ou gachette) et ` pour~ue d'un ressort, qui enserre la partie inférieure du sachet, par exemple la zone de la soudure inférieure du dit sachet. La force de serrage du sachet doit être telle que le sachet ne se déplace pas lorsqu'il est perforé par l'aiguille d'injection d'eau et ensuite lorsque l'eau est injectée sous pression dans le sachet.
Les éléments en relief et en creux sur une grille , .. .
; d'écoulement destinés à assurer la déchirure du matériau du dit sachet dans sa partie inférieur~ afin de permettre l'évacuation de l'extrait peuvent être de même nature que ceux décrits dans la demande de brevet WO 94J02059. Ces éléments peuvent aussi être de même nature que ceux décrits dans le brevet US 3403617.
Les éléments en relief et en creux sur une grille i d'écoulement peuvent être disposés sur l'une et/ou l'autre des faces de la pince de serrage du sachet sur le porte.sachet.
.;
~:,.....
L'aiguille d'injection du fluide d'extraction est une . pointe creuse, éventuellement biseautee à son extrémité, ,,, :, ,.;.
:~ wos~l27~2 ~ PCT/CH94/00099 j d'un diamètre extérieur de 1.5 à 5 mm, le diamètre pouvant varier sur la longueur de l'aiguille . Sa longueur est adaptée aux dimensions du sachet afin qu'elle pénètre à la base de celui-ci et qu'elle débouche dans sa partie superieure, au dessus du lit de la substance à extraire.
Selon une variante d'execution de cette aiguille creuse, elle peut présenter dans sa partie terminale différents j orifices, assurant la sortie de l'eau selon des angles variables.
. 1 0 Selon une variante particulière, dans le cas par exemple de grands sachets, plusieurs aiguilles dlinjection d'eau, disposées en parallèle, peuvent être employées.
.
Selon une première variante d'exécution du dispositif, l'aiguille d'injection peut être solidaire du porte.sachet.
Dans ce cas, elle est amovible. Elle n'est alors mise en position à travers le sachet qu'une fois le sachet mis en place dans le porte.sachet.
Selon une seconde variante d'éxécution du dispositif, -, l'aiguille d'injection est solidaire de la machine ~- d'extraction. Elle peut être fixe ou amovible. Dans cedernier cas, elle doit être mise en position d'extraction, c'est à dire introduite en partie à l'intérieur du sachet, au cours d'une opération postérieure à la mise en place du `
porte-sachet dans la machine.
Selon une variante particulière du dispositif d'extraction, le porte-sachet et la partie complém~ntaire de la machine , possèdent sur leurs bordures des joints destinés à réaliser :~ une cavité étanche.
L'extrait qui se dégage du sachet au cours de l'extraction .i .
est dirigé vers un récipient à l'aide de goulottes et ': .
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~.s~
~..
WO 94n7482 ~ 1 4 O ~ 5 7 PCT/CH~4/00099 canaux d'écoulement prévus au niveau du porte.sachet et/ou de la machine de base d'extraction.
. ~
¦ Afin de protéger l'aiguille d'injection qui est assez fine - 5 et délicate et par là-même protéger l'utilisateur de la machine contre toute blessure vis à vis de cette aiguille, I on peut prévoir dans la machine, au niveau de l'emplacement I normal du porte-sachet, des pièces de protection liées à un j ressort qui se rabattent sur les cotés lorsque le porte-sachet est introduit dans son logement. Lorsque le porte.sachet est en dehors de la machine, ces pièces protègent le logement du porte-sachet et en particulier l'aiguille d'injection.
L'invention concerne également le porte~sachet utilisable dans le dispositif décrit ci-dessus. Dans ce cas, tout ce qui a été dit précédemment à son propos, reste valable, sans qu'il soit nécessaire de le répéter.
L'invention concerne finalement la machine d'extraction - utilisable dans le dispositif décrit ci-dessus. Dans ce cas, tout ce qui a été dit précédemment à son propos, reste valable, sans qu'il soit nécessaire de le répeter.
La suite de la description est faite en référence aux dessins sur lesquels :
Fig. 1 est une représentation dlun sachet avec une - soudure longitudinale et deux soudures transversales, les deux soudures transversales etant disposées dans un plan ~ - 30 perpendiculaire s~ Fig. 2 est une représentation schématique de la machine ¦ d'extraction vue de coté, ¦ 35 Fig.3 est ~ne représentation de la machine d'extraction vue 1 de dessus, ,,,,~
"
,i.~, :
- W094127~2 ~l~I O 3 G 1 16 PCT/CH94/00099 T Flg. 4 est une coupe partielle de la figure 2 selon l'axe j A-A et représentant le dispositif d'extraction d'un sachet. Le sachet représenté à titre d'exemple a la forme 5 d'un tétraèdre avec des soudures supérieures et inférieures disposées dans un plan perpendiculaire.
I Le sachet ~8) , représenté Fig.1, disposant de deux -¦ soudures transversales ~20, 21) disposées dans deux plans ¦ 10 perpendiculaires et d'une soudure longitudinale ~22), a une forme tétraédrique.
La machine 1, représentée Fig.2 et 3 possède les moyens (non représentés) nécessaires pour chauffer et injecter lS sous pressi~n le fluide d'extraction.
L'extrait est récolté dans un récipient 2, placé à l'aplomb du bec d'écoulement 3 du porte.sachet 4.
Le porte.sachet 4 manipulable à l'aide d'une poignée 5 est mis en place dans la machine d'extraction par 20 l'intermédiaire de deux pattes symetriques coopérant avec deux gorges.
, - En référence à la figure 4, la poignée 5 du porte.sachet présente une gâchette 6 pivotant selon l'axe lS qui permet de manipuler la pince 7 qui serre la bordure inférieure du sachet B. La pince 7 s'ouvre en pivotant selon l'axe 16 - pour permettre la mise en place ou l'évacuation du sachet.
Le sachet est rempli d'une substance à extraire 14.
Des éléments en relief et en creux 9 placés sur une grille d'écoulement ~0, solidaires du porte.sachet 4 communique i avec le canal d'écoulement 3.
.; L'aiguille d'injection 11, solidaire de la machine 1, penètre à la base du sachet 8 à travers un alésage 17 prévu ; sur le bas du porte-sachet et débouche dans la partie supérieure du dit sachet.
.
W094/27~2 21~ O 3 ~ 7 pcTlcHs4looo99 ~.
~ Une partie complémentaire 12, solidaire de la machine 1, I crée avec le porte.sachet 4 un logement fermé 13 épousant l sensiblement la forme extérieure du sachet.
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5 Explication des abré~iation~ :
-~ PVDC : Polychlorure de vinylidène :
EVOH : Copolymère d'éthylène et d'alcool de vinyle ~ PP : Polypropylène ! 10 PE : Polyéthylène PET : Polyester PA : Polyamide ~-.
PVA : Polyvinyl alcool PS : Polystyrène .
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Cette surpression peut être réalisée directement lors de la fabrication du sachet ou atteinte ultérieurement, par exemple avec une substance libérant elle-meme du gaz tel que le café fra~chement torrefié et moulu qui dégage 20 lentement du C02.
- Selon une autre disposition particulière, si la conservation du produit est critique bien que le procédé de remplissage est alors complexe et onereux, le sachet peut 25 etre scellé après avoir été mis sous vide. Un tel sachet présente une certaine rigidité qui contribue alors au maintien de sa forme initiale et à sa facilité de manutention, ainsi qu'un encombrement minimum .
Selon une disposition particulière du sachet, la substance ~, à extraire peut etre compactée, se presentant sous forme ~d'un ou plusieurs morceaux.
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. 5 , Dans cette configuration préférée, la feuille peut etre j constituée de matériau souple tel que de l'aluminium d'une épaisseur de 20 à 50 ~m ou du plastique tel que le PET, dans les deux cas avec une couche soudable.
Préférentiellement, la feuille sera constituée d'un matériau multicouches souple. La combinaison suivante des matériaux est recommandée :
couche extérieure: PET t n~rmal, tissé ou non tissé), PE, PP, PA, PS ou papier couche barrière à l'oxygène et/ou à la vapeur d'eau:
aluminium d'une épaisseur de S à 30 ~m, EVOH, PVDC, PVA , couche d'oxyde de Silicium, ou metallisation .
couche intérieure : plastique thermosoudable, de préférence `
PE ou PP ou PS.
On peut envisager, par exemple, les combinaisons multicouches suivantes : PET-EVOH-PE, Papier-Aluminium-PE, ou PET-Oxyde de Silicium-PET-PP, ou PFT-métallisation-PP.
Selon une seconde configuration, le sachet peut etre ~-réalisé avec du papier filtre ou des fibres plastiques 3~ tissées ou non tissées. Le sachet, dit alors ouvert, doit ~, etre suremballe dans une enveloppe supplémentaire etanche à
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~ Le taux de remplissage effectif du volume du sachet par la -~ substance se situe normalement entre 10 et 70 %. Ce taux de ~, remplissage effectif peut être net~ement inférieur au taux de remplissage apparent car la substance contenue est elle-même très poreuse et présente beaucoup de volume libre entre ses particules.
Un faible taux de remplissage effectif du sachet est aussi observé si le sachet présente une pression interne élevée.
Dans le cas où le sachet a été scellé sous vide, le taux de remplissage es~ beaucoup plus élevé.
La dose de substance à extraire contenue dans le sachet se situe entre 5 à 300 g , de préférence 6 à 30 g.
- Lorsque la substance pulvérulente est sujette à oxydation, les opérations de fa~rication peuvent être réalisées sous protection d'un courant de gaz inerte exempt d'oxygène, par exemple sous azote.
L'invention concerne en outre le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Ce dispositif est constitué d'un porte-sachet destiné à être fixé sur une machine d'extraction, ledit porte-sachet comprend une poignée, un logement ouvert pour le sachet et une zone d'écoulement ~ pour le café, ledit logement comprenant au-dessus de la - ~ zone d'écoulement des moyens pour maintenir le sachet par sa partie inférieure et des éléments en relief et un creux sur une grille d'écoulement pour favoriser la déchirure .', ':
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, d'au moins une des deux faces du dit sachet et la machine ! d'extraction comprend au moins une aiguille d'injection du j fluide d'extraction prévue pour pénétrer dans le sachet au I niveau de la grille d'écoulement du porte-sachet et une partie complémentaire permettant lors de la mise en place ;~ du porte-sachet de fermer le logement du sachet.
:3 ¦ Le porte-sachet est mis en place et maintenu dans la machine par des moyens mécaniques connus tels que par exemple des pattes coopérant avec des gorges.
Les moyens pour tenir le sachet dans le porte-sachet ; peuvent être représentés par une pince, manipulable par - l'intermédiaire d'un levier avec un doigt (ou gachette) et ` pour~ue d'un ressort, qui enserre la partie inférieure du sachet, par exemple la zone de la soudure inférieure du dit sachet. La force de serrage du sachet doit être telle que le sachet ne se déplace pas lorsqu'il est perforé par l'aiguille d'injection d'eau et ensuite lorsque l'eau est injectée sous pression dans le sachet.
Les éléments en relief et en creux sur une grille , .. .
; d'écoulement destinés à assurer la déchirure du matériau du dit sachet dans sa partie inférieur~ afin de permettre l'évacuation de l'extrait peuvent être de même nature que ceux décrits dans la demande de brevet WO 94J02059. Ces éléments peuvent aussi être de même nature que ceux décrits dans le brevet US 3403617.
Les éléments en relief et en creux sur une grille i d'écoulement peuvent être disposés sur l'une et/ou l'autre des faces de la pince de serrage du sachet sur le porte.sachet.
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L'aiguille d'injection du fluide d'extraction est une . pointe creuse, éventuellement biseautee à son extrémité, ,,, :, ,.;.
:~ wos~l27~2 ~ PCT/CH94/00099 j d'un diamètre extérieur de 1.5 à 5 mm, le diamètre pouvant varier sur la longueur de l'aiguille . Sa longueur est adaptée aux dimensions du sachet afin qu'elle pénètre à la base de celui-ci et qu'elle débouche dans sa partie superieure, au dessus du lit de la substance à extraire.
Selon une variante d'execution de cette aiguille creuse, elle peut présenter dans sa partie terminale différents j orifices, assurant la sortie de l'eau selon des angles variables.
. 1 0 Selon une variante particulière, dans le cas par exemple de grands sachets, plusieurs aiguilles dlinjection d'eau, disposées en parallèle, peuvent être employées.
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Selon une première variante d'exécution du dispositif, l'aiguille d'injection peut être solidaire du porte.sachet.
Dans ce cas, elle est amovible. Elle n'est alors mise en position à travers le sachet qu'une fois le sachet mis en place dans le porte.sachet.
Selon une seconde variante d'éxécution du dispositif, -, l'aiguille d'injection est solidaire de la machine ~- d'extraction. Elle peut être fixe ou amovible. Dans cedernier cas, elle doit être mise en position d'extraction, c'est à dire introduite en partie à l'intérieur du sachet, au cours d'une opération postérieure à la mise en place du `
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Selon une variante particulière du dispositif d'extraction, le porte-sachet et la partie complém~ntaire de la machine , possèdent sur leurs bordures des joints destinés à réaliser :~ une cavité étanche.
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¦ Afin de protéger l'aiguille d'injection qui est assez fine - 5 et délicate et par là-même protéger l'utilisateur de la machine contre toute blessure vis à vis de cette aiguille, I on peut prévoir dans la machine, au niveau de l'emplacement I normal du porte-sachet, des pièces de protection liées à un j ressort qui se rabattent sur les cotés lorsque le porte-sachet est introduit dans son logement. Lorsque le porte.sachet est en dehors de la machine, ces pièces protègent le logement du porte-sachet et en particulier l'aiguille d'injection.
L'invention concerne également le porte~sachet utilisable dans le dispositif décrit ci-dessus. Dans ce cas, tout ce qui a été dit précédemment à son propos, reste valable, sans qu'il soit nécessaire de le répéter.
L'invention concerne finalement la machine d'extraction - utilisable dans le dispositif décrit ci-dessus. Dans ce cas, tout ce qui a été dit précédemment à son propos, reste valable, sans qu'il soit nécessaire de le répeter.
La suite de la description est faite en référence aux dessins sur lesquels :
Fig. 1 est une représentation dlun sachet avec une - soudure longitudinale et deux soudures transversales, les deux soudures transversales etant disposées dans un plan ~ - 30 perpendiculaire s~ Fig. 2 est une représentation schématique de la machine ¦ d'extraction vue de coté, ¦ 35 Fig.3 est ~ne représentation de la machine d'extraction vue 1 de dessus, ,,,,~
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- W094127~2 ~l~I O 3 G 1 16 PCT/CH94/00099 T Flg. 4 est une coupe partielle de la figure 2 selon l'axe j A-A et représentant le dispositif d'extraction d'un sachet. Le sachet représenté à titre d'exemple a la forme 5 d'un tétraèdre avec des soudures supérieures et inférieures disposées dans un plan perpendiculaire.
I Le sachet ~8) , représenté Fig.1, disposant de deux -¦ soudures transversales ~20, 21) disposées dans deux plans ¦ 10 perpendiculaires et d'une soudure longitudinale ~22), a une forme tétraédrique.
La machine 1, représentée Fig.2 et 3 possède les moyens (non représentés) nécessaires pour chauffer et injecter lS sous pressi~n le fluide d'extraction.
L'extrait est récolté dans un récipient 2, placé à l'aplomb du bec d'écoulement 3 du porte.sachet 4.
Le porte.sachet 4 manipulable à l'aide d'une poignée 5 est mis en place dans la machine d'extraction par 20 l'intermédiaire de deux pattes symetriques coopérant avec deux gorges.
, - En référence à la figure 4, la poignée 5 du porte.sachet présente une gâchette 6 pivotant selon l'axe lS qui permet de manipuler la pince 7 qui serre la bordure inférieure du sachet B. La pince 7 s'ouvre en pivotant selon l'axe 16 - pour permettre la mise en place ou l'évacuation du sachet.
Le sachet est rempli d'une substance à extraire 14.
Des éléments en relief et en creux 9 placés sur une grille d'écoulement ~0, solidaires du porte.sachet 4 communique i avec le canal d'écoulement 3.
.; L'aiguille d'injection 11, solidaire de la machine 1, penètre à la base du sachet 8 à travers un alésage 17 prévu ; sur le bas du porte-sachet et débouche dans la partie supérieure du dit sachet.
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W094/27~2 21~ O 3 ~ 7 pcTlcHs4looo99 ~.
~ Une partie complémentaire 12, solidaire de la machine 1, I crée avec le porte.sachet 4 un logement fermé 13 épousant l sensiblement la forme extérieure du sachet.
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5 Explication des abré~iation~ :
-~ PVDC : Polychlorure de vinylidène :
EVOH : Copolymère d'éthylène et d'alcool de vinyle ~ PP : Polypropylène ! 10 PE : Polyéthylène PET : Polyester PA : Polyamide ~-.
PVA : Polyvinyl alcool PS : Polystyrène .
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Claims
Revendications :
1 Procédé d'extraction de sachets souples fermés, contenant au moins une substance pour la préparation d'une boisson, ledit sachet disposant d'au moins une soudure linéaire, caractérisé en ce qu'on met en place le sachet dans un porte-sachet comportant une poignée de préhension et un logement pour ledit sachet, on serre ce sachet au niveau de sa zone de soudure vers le bas du logement du dit porte-sachet, on met en place l'ensemble sachet porte-sachet dans une machine d'extraction, on perfore ledit sachet à sa partie inférieure au dessus de la zone de soudure avec une aiguille, on injecte dans la partie supérieure du sachet à
l'aide de ladite aiguille un mélange d'air et d'eau à une pression comprise entre 0,5 et 10 bar, on déchire sous l'effet de la pression au moins l'une des faces inférieures du sachet contre des zones en relief et en creux d'un dispositif d'extraction, puis on recueille l'extrait qui traversé tout le lit de la substance par les ouvertures réalisées à la partie inférieure du sachet.
2 Procédé, selon la revendication 1 caractérisé en ce que les déchirures obtenues sur les faces inférieures lors de la montée en pression pendant l'extraction ont été initiées préalablement lors de la mise en place du sachet dans le porte-sachet 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on met en place l'ensemble sachet porte-sachet dans la machine d'extraction et on perfore ledit sachet à sa partie inférieure de manière simultanée ou consécutive.
9. Dispositif susceptible d'être utilisé pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il est constitué d'un porte-sachet destiné à être fixé sur une machine d'extraction, ledit porte-sachet comprend une poignée, un logement ouvert pour le sachet et une zone d'écoulement pour le café, ledit logement comprenant au-dessus de la zone d'écoulement des moyens pour maintenir le sachet par sa partie inférieure et des éléments en relief et un creux sur une grille d'écoulement pour favoriser la déchirure d'au moins une des deux faces du dit sachet et la machine d'extraction comprend une aiguille d'injection du fluide d'extraction prévue pour pénétrer dans le sachet au niveau de la grille d'écoulement du porte-sachet et une partie complémentaire permettant lors de la mise en place du porte-sachet de fermer le logement du sachet.
5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens pour maintenir le sachet dans le porte-sachet sont constitués par une pince éventuellement manipulable par une gachette disposée dans la poignée du porte-sachet.
6) Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le porte-sachet et la machine d'extraction réalisent un ensemble étanche.
7) Porte-sachet utilisable dans le dispositf selon l'une des revendications 4 à 6.
8) Machine d'extraction utilisable dans le dispositif selon l'une des revendications 4 à 6.
1 Procédé d'extraction de sachets souples fermés, contenant au moins une substance pour la préparation d'une boisson, ledit sachet disposant d'au moins une soudure linéaire, caractérisé en ce qu'on met en place le sachet dans un porte-sachet comportant une poignée de préhension et un logement pour ledit sachet, on serre ce sachet au niveau de sa zone de soudure vers le bas du logement du dit porte-sachet, on met en place l'ensemble sachet porte-sachet dans une machine d'extraction, on perfore ledit sachet à sa partie inférieure au dessus de la zone de soudure avec une aiguille, on injecte dans la partie supérieure du sachet à
l'aide de ladite aiguille un mélange d'air et d'eau à une pression comprise entre 0,5 et 10 bar, on déchire sous l'effet de la pression au moins l'une des faces inférieures du sachet contre des zones en relief et en creux d'un dispositif d'extraction, puis on recueille l'extrait qui traversé tout le lit de la substance par les ouvertures réalisées à la partie inférieure du sachet.
2 Procédé, selon la revendication 1 caractérisé en ce que les déchirures obtenues sur les faces inférieures lors de la montée en pression pendant l'extraction ont été initiées préalablement lors de la mise en place du sachet dans le porte-sachet 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on met en place l'ensemble sachet porte-sachet dans la machine d'extraction et on perfore ledit sachet à sa partie inférieure de manière simultanée ou consécutive.
9. Dispositif susceptible d'être utilisé pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il est constitué d'un porte-sachet destiné à être fixé sur une machine d'extraction, ledit porte-sachet comprend une poignée, un logement ouvert pour le sachet et une zone d'écoulement pour le café, ledit logement comprenant au-dessus de la zone d'écoulement des moyens pour maintenir le sachet par sa partie inférieure et des éléments en relief et un creux sur une grille d'écoulement pour favoriser la déchirure d'au moins une des deux faces du dit sachet et la machine d'extraction comprend une aiguille d'injection du fluide d'extraction prévue pour pénétrer dans le sachet au niveau de la grille d'écoulement du porte-sachet et une partie complémentaire permettant lors de la mise en place du porte-sachet de fermer le logement du sachet.
5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens pour maintenir le sachet dans le porte-sachet sont constitués par une pince éventuellement manipulable par une gachette disposée dans la poignée du porte-sachet.
6) Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le porte-sachet et la machine d'extraction réalisent un ensemble étanche.
7) Porte-sachet utilisable dans le dispositf selon l'une des revendications 4 à 6.
8) Machine d'extraction utilisable dans le dispositif selon l'une des revendications 4 à 6.
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