Brevet FR2322796A1 — publié le 19770401

L'invention concerne la confection à l'aide de capsules de doses unitaires de produits concentrés pour la preparation, à tout moment, de boissons à l'aide d'un fluide sous pression, en particulier un diluant (le plus souvent, de liteau chaude ou froide, de l'eau gazeuse ou un produit analogue) que l'on introduit dans une sorte de capsule et qui est destiné à etre déversé de cette capsule, dans le récipient (par exemple verre ou tasse) dans lequel la boisson sera consommée. Les capsules selon l'invention doivent résoudre plusieurs problèmes et satisfaire à diverses conditions, comme cela est bien connu des spécialistes.En particulier, il faut que la dose unitaire préparée soit contenue de façon hermutique pendant sa conservation avant utilisation, meme si cette dose est liquide (par exemple un sirop, une infusion concentrée ou analo;ue). En outre, au moment de l'utilisåtion, il convient le plus souvent que le mélange réalisé dans la capsule entre la dose unitaire et le liquide que lton ajoute à n'importe quel moment sorte de la capsule pour tomber dans le récipient d'utilisation, en subissant un filtrage, ou tout au moins une baisse de pression, grâce à la résistance subie sur le parcours d'écoulement; cela est nécessaire pour éviter une distribution irrégulière et brutale, en raison de la pression que doit atteindre le fluide à ltintérieur de la capsule pour assurer la sortie du produit et qui dépend de la pression d'introduction du diluant ou d'un gaz fourni en meme temps que ce diluant ou ultérieurement.La capsule doit également permettre de perforer une membrane étanche pour l'introduction du diluant, et elle doit comporter également un moyen quelconque permettant de distribuer le produit, étant donné qu'au début, la capsule est fermée hermétiquement et qu'il s'agit d'éviter le contact de la dose unitaire renfermée dans la capsuffie et du diluant déjà melangé à cette dose, avec des éléments de l'appareil utilisé pour la préparation de la boisson à l'aide de capsules de ce genre; il est nécessaire, en effet, que cet appareil puisse distribuer des capsules renfermant des produits différents sans que le goût d'une boisson donnée altere le gott d'une boisson préparde utlérieurement. Pour obtenir les résultats indiqués ci-dessus, et compte tenu de la nécessité d'un faible prix de revient, lrinvention a pour objet une capsule comportant un corps ayant la forme d'un verre à fond plus ou moins en entonnoir prolongé vers le bas par un appendice central creux susceptible d'être coupé à son extrémité, ainsi qu'une membrane supérieure de fermeture que l'on peut perforer pour introduire le diluant, et cette capsule est caractérisée en ce qu'elle comprend un disque d'étanchéité relativement souple, que l'on introduit dans le corps jusqu'à ce qu'il repose le long d'un bord d'appui continu en assurant l'étanchéité avec une légère contrainte entre le pourtour du disque et la paroi latérale de la capsule, cette dernière comprenant en outre, au-dessous de ce bord d'appui, des saillies intérieures susceptibles de venir au contact du disque d'étanchéité lorsque celui-ci est poussé, sous l'effet d'une pression interne, au-delà de ce bord d'appui, le montage étant tel que ce disque, qui repose sur des points éloignés les uns des autres et qui subit toujours la pression interne, se déforme le long de son pourtour en élisant de la paroi latérale du corps des parties du pourtour du disque, permettant ainsi au liquide de s'écouler de l'intérieur du corps par l'appendice creux coupé à son extrémité, qui sert d'orifice de distribution. De préférence, les saillies intérieures qui maintiennent de façon discontinue le bord du disque ont la forme d'équerres de façon à faciliter l'application du bord et la déformation de ce dernier dans le sens centripète, sous l'effet des pression intérieure. le bord d'appui continu du disque peut consister en un rebord annulaire faisant légèrement saillie depuis la surface intérieure de la paroi latérale du verre. En vue d'assurer l'étanchéité latérale sur le pourtour du disque d'étglchdité, celui-ci est avantageusement muni d'un pourtour à profil légèrement biseauté en forme de bec de chouette, ce qui facilite égalemellt l'introduction du disque au moment de la préparation du récipient pour recevoir la charge unitaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description qui va suivre, faite avec référence aux dessins annexés, d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif. Sur ces dessins, La figure 1 montre séparément, en coupe axial * ar I-I de la figure 2, le corps de la capsule et le disque d'étanchéité. la figure 2 est un plan du verre seul, suivant II-II de la figure 1. La figure 3 montre, à plus grande échelle, un détail de la figure 1. la figure 4 montre en coupe axiale la capsule remplie, avant utilisation. La figure 5 montre en coupe axiale la capsule dans lté- tat où elle se trouve au moment du mélange et de la distribution du produit. La figure 6 montre en coupe une partie de cette capsule, dans une position différente de celle de la figure 5. La figure 7 est une coupe partielle par VII-VII de la figure 6. la figure 8 montre une partie de la capsule, vue de 1' extérieur. Sur les dessins, on voit en 1 un corps de capsule en forme de verre réalisé en une matière thermoplastique par moulage par injection; ce corps de capsule comporte une paroi lA de forme légèrement conique munie de trois nervures minees 3 perraettant d'emboiter les uns dans les autres plusieurs corps de capsule 1. Au niveau de sa grande base supérieure, la paroi 1A comporte un rebord extérieur t3; au niveau de sa petite base inférieure, le corps 1 présente un fond 10 légèrement en forme d'entonnoir, prolongé par un appendice creux 5 fermé à son extrémité en SA; cette extrémité peut être coupée pour ménager au fond de l'appendice 5 une petite ouverture permettant la distribution du contenu de la capsule.Au raccordement entre la paroi latérale 1A et le fond 10, au-dessous des nervures internes 3, sont prévues plusieurssail- lies 7 réparties angulairement, dont chacune présente un profil en équerre. Au-dessus de ces saillies 7 (qui peuvent être au nom bre de six, comme représenté sur la figure 2) se trouve une légè- re saillie intérieure annulaire 9. Avant de remplir le corps 1 avec la charge unitaire concentrée, on y introduit un disque mince 10 en une matière thermoplastique relativanent souple, dont le pourtour 10A est biseau t "en bec de chouette" et va en s'évasant vers le haut et vers l'extérieur. les dimensions et la rigidité du disque 10, 10t sont calculées de maniare qu'il prenne appui sur la saillie 9 en exer çant une légère pression radiale contre la surface interne de la paroi 1A, juste au-dessus de la saillie 9, constituant ainsi avec cette dernière un fond étanche qui isole la partie inférieure de l'intérieur du corps 1 de la partie, située au-dessus de la saillie 9, dans laquelle peut être contenue la dose unitaire servant à constituer la boisson. On applique une membrane perforable 12 sur le rebord 18 pour sceller le contenu du récipient. La capsule pleine a la forme représentée figure 4. Lorsque l'on veut procéder à la distribution de la dose unitaire, avec l'aide d1un fluide sous pression que l'on introduit à l'intérieur de la capsule (d'une façon connue en soi) par perfo- ration de la membrane 12, on commence par couper l'extrémité SA de l'appendice 5, et l'on provoque ainsi un début de distribution du fluide sous pression, qui peut être un diluant, par exemple de l'eau,à moins que le contenu de la capsule se trouve déjà prêt à être consommé, auquel cas le fluide sous pression est simplement un gaz; le fluide peut également être un liquide effervescent, ou encore on peut prévoir l'introduction d'un diluant liquide, par exemple pour dissoudre le contenu sec de la capsule ou délayer le contenu très concentré de cette capsule, et lton i.ntroduit finalement un diluant liquide et/ou un gaz sous pression pour chasser le contenu de la capsule par la petite ouverture formée au fond de l'appendice 5. Dans tous les cas, lorsque la pression à l'intérieur de la capsule a atteint une certaine valeur, le disque 10, sous l'ef- fet de cette pression, s'enfonce, franchit la saillie annulaire 9 et vient prendre appui, en des points séparés, sur les saillies 7. Toujours sous l'effet de la pression, le bord du disque se déforme en devenant ondulé comme représenté approximativement sur les figures 5 et 8, et le disque lui-même prend plus ou moins la forme d'une coupelle. Cela suffit pour éloigner le bord 10t du disque de la paroi lA et pour supprimer 11 effet d'étanchéité qui était assuré auparavant par le disque 10; le liquide contenu dans la capsule peut ainsi s'écouler par la petite ouverture formée au fond de l'appendice 5; l'écoulement se produit de façon régulière, même si la pression est élevée à l'intérieur de la capsule, en raison de la forte résistance opposée par les passages de section relativement faibles qui sont délimités par la paroi lA et par le bord déformé IOA, comme expliqué plus haut. La capsule ainsi réalisée est peu conteuse, d'un fonctionnement str en ce qui concerne toutes les conditions imposées, et elle permet de distribuer une dose unitaire d'un type quelconque pour confectionner à tout instant une boisson, cette dose pouvant être liquide (par exemple un sirop), à l'état granulaire, pulvérulente, lyophilisée ou autre. REVENDICATIONS 1 - Capsule comprenglt d t une part un corps 1 ayant la forme d'un verre à fond 1X plus ou moins en entonnoir prolongé vers le bas par un appendice central creux 5 susceptible d'être coupé à son extrémité SA et d'autre part une membrane supérieure de fermeture 12, destinée à contenir des produits liquides, pateux ou pulvérulents en vue de leur distribution sous l'effet d'un fluide sous pression, par exemple un diluant (qui est le plus souvent de l'eau plate, chaude ou froide, ou de l'eau gazeuse) ou un gaz, introduit dans la capsule par perforation de la membrane précitée pour la réalisation et/ou la distribution d'une boisson, et caractérisée en ce qu'elle comprend un disque d'étanchéité relativement souple, que l'on introduit dans le corps de la capsule jusqu'à ce qu'il soit appliqué le long d'un bord d'appui continu 9, en assu rant l'étanchéité avec une légère contrainte entre le pourtour du disque et la paroi latérale 1A de la capsule, et en ce qulau-des- sous de ce bord d'appui se trouvent des saillies intérieures 7 au contact desquelles peut venir le disque lorsque celui-ci est pous sé par une pression interne au-dela du bord d'appui, le montage étant tel que ce disque, sous l'effet de la pression interne, se déforme le long de son pourtour, permettant ainsi au liquide de s' écouler depuis 1' intérieur du corps de la capsule par 1' appen- dice creux, coupé à son extrémité, qui constitue l'orifice de distribution. 2 - Capsule suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les saillies intérieures 7 qui servent à maintenir de fa çon discontinue le bord du disque 10 ont la forme d'équerres pour favoriser l'application du bord du disque et la déformation de ce disque dans le sens centripète sous l'effet de la pression interne. 3 - Capsule suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le bord d'appui continu 9 qui supporte le disque 10 consiste en un rebord annulaire légèrement en saillie sur la surface intérieure de la paroi latérale du verre. 4 - Capsule suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, sur son pourtour, le disque 10 est légèrement biseauté en bec de chouette en 10A.