阅读说明：本技术 用于制作用于浸泡产品的过滤袋的机器 (Machine for making filter bags for infusion products ) 是由 S·里沃拉 S·巴迪尼 F·波维切利 于 2018-07-03 设计创作，主要内容包括：一种用于制作用于浸泡产品的过滤袋(1)的机器，所述机器包括：第一旋转传送器(2)，第一旋转传送器(2)连续旋转并具有沿其定位的多个第一操作工位(4)；每个操作工位被构造成在对应的过滤材料的件(1a)上操作，以进一步获得并排并且竖立定位的两个腔室(1b、1c)；机器包括第二旋转传送器(6)，第二旋转传送器与第一旋转传送器并排放置并且连续旋转；第二旋转传送器具有沿其定位的多个结合元件(7)；每个结合元件连接到对应的控制设备(8、9)，以用于致动结合元件的一系列运动，以截取定位在操作工位上的竖立的过滤材料的件的自由端，并将这些自由端朝向包含一剂产品的两个腔室中的一个结合。(A machine for making filter bags (1) for infusion products, comprising: a first rotary conveyor (2), the first rotary conveyor (2) being continuously rotating and having a plurality of first operating stations (4) positioned therealong; each operating station is configured to operate on a corresponding piece (1a) of filter material to further obtain two chambers (1b, 1c) positioned side by side and upright; the machine comprises a second rotary conveyor (6) placed side by side with the first and rotating continuously; the second rotary transmitter has a plurality of coupling elements (7) positioned therealong; each engaging element is connected to a corresponding control device (8, 9) for actuating a series of movements of the engaging element to intercept the free ends of the pieces of filter material standing upright positioned on the operating station and to engage these free ends towards one of the two chambers containing a dose of product.)

用于制作用于浸泡产品的过滤袋的机器

技术领域

本发明涉及一种用于制作用于诸如(粉末、颗粒或叶子形式的)茶、咖啡、洋甘菊之类的浸泡产品的过滤袋的机器。

术语过滤袋可以涉及至少两种类型的过滤袋：单室过滤袋，单室过滤袋在最小构造中包括形成包含一剂浸泡产品的腔室的过滤材料的件；以及双室过滤袋，双室过滤袋也包括单一个滤纸的件，但被形成为两个独立的腔室。每个腔室包含一剂浸泡产品。两个腔室朝向彼此折叠，形成(呈颠倒的“V”形的)单个顶端部和呈“W”形的底端部。

单室过滤袋和双室过滤袋也可以设置有标签和将标签连接到过滤袋的一根绳子。

最后，所描述的过滤袋可以带有包装裹绕物，包装裹绕物气密地或非气密地封围和闭合单个过滤袋。

从专利文献EP762973、EP762974和EP765274(均由本申请人申请)已知用于形成双瓣型的过滤袋的这种类型的机器。

WO 2016/029987描述了根据权利要求1的前序部分的机器。

机器沿着成形和供给线延伸，在成形和供给线中包括：

-用于沿着供给平面前进的过滤材料条带的供给工位；

-用于以预定距离将一定剂量产品附加到过滤材料条带上的供给工位；

-用于将条带折叠到其自身上，包裹一定剂量的产品并且随后将条带沿纵向侧结合的管工位；

-带有双腔室的单个过滤材料的件的折叠工位；

-旋转传送器，旋转传送器带有径向延伸的夹持器，旋转传送器定位在折叠工位下方并且构造成接纳单个经折叠的过滤材料的件；旋转传送器围绕水平轴线步进旋转，在操作工位处旋转每个过滤材料的件，操作工位相对于机器的框架呈序列(一系列)放置并固定，以将一根绳子附接到过滤材料的件上，可方便地围绕同一个过滤材料的件缠绕，然后将标签依次附接到绳上。

在一些方案中，取决于待形成的过滤袋的类型，机器可以(替代地)具有：

-折叠工位，折叠工位用于沿着旋转传送器的路径的件的两个腔室的开口端部，通过将线系到该件自身上来保持这些开口端部；或者

-另一个横向闭合工位，横向闭合工位用于在条带的剩余部分分离之前或同时闭合件的端部。

机器还可以包含一个施加工位，为沿着旋转传送器路径放置或在附加旋转传送器处放置的每个过滤袋施加套上包装裹绕物。

以这种方式组织的机器以不连续运动的方式操作，即，对于沿着前进线的所有工位只有一个步骤。

这种分步操作限制机器的生产率。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于形成用于浸泡产品的过滤袋的机器，该机器具有比现有技术的机器更高的生产率，并且过滤袋维持高质量水平。

更具体地，本发明的目的是提供一种用于形成用于浸泡产品的过滤袋的机器，该机器占用更少的空间并且具有更大的灵活性。

这些目的通过根据以下权利要求的用于形成用于浸泡产品的过滤袋的机器完全实现。

附图说明

现在将参考作为非限制性示例提供的附图来描述本发明，在附图中：

-图1以示意性正视图示出了根据本发明的用于形成用于浸泡产品的过滤袋的机器，其中一些部分被去除从而突出显示其它部分；

-图2至图5各自示出了处于对应的不同操作位置的图1中的机器，所有附图均为正视图，其中一些部分被去除从而突出显示其它部分；

-图6以分解立体图示出了先前附图的机器的一部分的结合旋转传送器；

-图7示出了图6的细节的放大图；

-图8示出了结合旋转传送器的图2至图7中所示的折叠工位的一系列控制设备的立体图；

-图9示出了由先前附图的机器形成的过滤袋的立体图。

具体实施方式

参考附图，在图1-5中总体上用数字100表示的根据本发明的机器被用于过滤袋1的形成，过滤袋1包含诸如以若干剂量的粉末、颗粒或叶片的形式的茶、咖啡、甘菊之类的浸泡产品。

在本说明中，术语过滤袋1旨在表示所谓的双室过滤袋。

这种类型的过滤袋1包括单个过滤材料的件1a，其限定了两个独立的腔室1b、1c。每个腔室1b、1c包含一定剂量的浸泡产品。两个腔室1b、1c朝向彼此折叠，形成单个顶端部(呈颠倒的“V”形)和呈“W”形的底端部。

这种类型的过滤袋可以设置有夹持标签和将标签连接到折叠的过滤袋1的绳(未示出标签和绳)。

可以添加外部包装裹绕物，其封围并封闭每个分离的折叠过滤袋1。

本发明的机器100的主要目的是通过离开过滤材料的件1a并根据需要对其进行处理来形成至少双室过滤袋1的几何形状。

所涉及的机器100可以独立使用或作为一组更复杂的机器的一部分使用，必要时在过滤材料的件或过滤袋上附加执行请求操作(绳和标签的施加，和/或外部包装裹绕物的施加等)的操作工位，同时机器保持连续运行。

用于形成用于浸泡产品的过滤袋1的机器100基于过滤材料的件1a来操作，每个过滤材料的件1a具有两个自由端部1d、1e和一个中间部分1f(其将最终形成“W”形的底端部)。

在每个自由端部1d、1e和中间部分之间相应地有包含对应剂量的产品的两个腔室1b、1c。

每个件1a沿着前进线A向前移动。

如图所示，机器100包括围绕第一旋转轴线2X作连续旋转运动的第一旋转传送器2。

机器100包括多个第一夹持元件3，多个第一夹持元件3沿第一运动旋转传送器2定位并且可随其连续移动。

每个夹持元件3构造成用于保持正在形成的相应的过滤材料的件1a。

机器100还包括多个第一操作工位站4，这些第一操作工位站4沿第一运动旋转传送器2定位并且可随其连续移动。

每个第一操作工位站4与对应的第一夹持元件3关联。

每个第一操作工位站4构造成在过滤材料的件1a上操作，从而沿着第一运动旋转传送器2的预先确定的角度区段至少部分地形成过滤袋1。

有利地，第一操作工位4与对应的第一夹持元件3配合以保持正在形成的相应的过滤材料的件1a。

机器100还包括多个平移设备5，平移设备5与第一运动旋转传送器2关联并且构造成用于沿着平行于旋转轴线2X的方向使第一操作工位4和对应的第一夹持元件3相互平移(在图2-5中描绘的在本文中示意性地示出的第一工位4)。

本质上，机器100的基本概念如下，即，它包括多个操作单元，所有这些操作单元对过滤材料的件执行相同的操作，彼此独立并且围绕旋转轴线连续运动。

利用这种构造，可以在短时间段中并且在减小的空间内(角度区段)在过滤袋上对大量的过滤材料的件进行中间操作。

定位在第一旋转传送器2上的是多个第一操作工位4、对应的多个夹持元件3和多个平移设备5。

在所示的示例中，管状的过滤材料的件被供给到第一运动旋转传送器2，并且操作工位是用于折叠、即竖立该件以形成过滤袋的折叠工位，过滤袋仍没有绳和标签。

因此，第一操作工位4可以构造成沿着第一运动旋转传送器2的至少预先确定的旋转角度区段，在过滤材料的件1a上执行中间操作(折叠和竖立该件)，或者替代地基于一个过滤材料的件执行精整操作并且形成完整的过滤袋1(将绳和标签施加到被折叠和封闭的件)。

从这些示例中已经可以看到，提出的方案具有的特征是与高生产率的结合的高操作灵活性。

由于单元的结构，每个单元都由沿旋转传送器分布的夹持元件、操作工位和平移设备组成，由此可以简化致动器和控制组，并且优选地将它们一起带到旋转轴线附近，从而减小机器的体积，同时保持高操作精度。

在此示出的特定情况下，根据本发明的机器100能够基于序列放置的包含一定剂量产品的连续管状的过滤材料条带来生产(如上所述的)双室过滤袋。

特别地，在此示出的机器100的任务是限定双瓣形的件并且将它们折叠成竖立形状，其中顶端部是结合的并且底端部已经呈“W”形。

根据图1中所示的，将被放置成彼此保持一定距离的具有序列的一定剂量的浸泡产品的连续的管状过滤材料条带供给到第一旋转传送器2。

连续的条带沿着前进线A以连续的方式在朝着第一旋转传送器(其具有旋转方向V2)的前进方向V2上前进。

机器100可以包括多个切割元件70，多个切割元件70定位在第一运动旋转传送器2上并且可随其旋转移动。每个切割元件70定位在第一操作工位4和对应的第一夹持元件3(在此示意性示出在图2-5中)之间并与之关联。

切割元件70构造成用于分离连续的过滤材料条带，从而获得单个过滤材料的件1a，过滤材料的件1a具有两个自由端部1d和1e以及中间部分1f(如前所述，中间部分1f将变成被形成的过滤袋1的底部)。在每个自由端部1d和1e以及中间部分1f之间有包含对应剂量的产品的两个相应腔室1b、1c。

应当注意，第一运动旋转传送器2以连续的顺时针运动(方向V2)旋转。

根据图示内容，每个操作工位4(与夹持元件3和平移设备5相位协调)被构造成保持沿着第一运动旋转传送器2的至少预先确定的旋转角度区段供给的对应的过滤材料的件1a并在其上操作，以便至少将两个腔室1b、1c升高到并排且竖立的位置，即，相对于第一旋转轴线2X径向定位，并且对应的自由端部1d、1e定位成彼此并排放置并且远离第一旋转传送器2。

每个第一工位4包括升高元件21，以使过滤材料的件1a升高。

根据图示的，机器100包括第二运动旋转传送器6，第二运动旋转传送器6定位成与第一运动旋转传送器2并排放置，并且围绕平行于第一旋转轴线2X的第二旋转轴线6X连续旋转。

第二旋转传送器6具有多个结合元件7，多个结合元件7沿着第二旋转传送器6定位并且可随其连续移动。

每个结合元件7连接到对应的控制设备8和9，控制设备8和9构造成以与第一旋转传送器2和第二旋转传送器6的对应旋转同步的方式并至少沿着预先确定的弯曲区段提供结合元件7的一系列运动，从而截取定位在操作工位4上的竖立的过滤材料的件1a的自由端部1d、1e，并且朝着包含一剂产品的两个腔室1b、1c中的一个结合自由端部1d、1e。

本质上，机器100包括定位成彼此并排并且连续且彼此同步运动的至少两个旋转传送器：第一旋转传送器获取并限定过滤材料的件，然后将其升高到从第一旋转传送器径向突出的位置；第二旋转传送器在旋转期间截取单个的件，并且实施带有一定剂量的两个腔室的自由端的结合。

如将在以下说明中示所的，术语“结合”定义为由允许暂时或永久闭合腔室(通过在开放的自由端进行操作)的对应元件的操作，从而确保在随后的传递和操纵上述件的步骤期间，装有一定剂量的腔室保持密封。

更具体地，在本说明书中，术语“结合”特别是指其中自由端部被折叠从而确保腔室封闭的步骤，但是这不排除通过作为本发明主题的方案所获得的操作可以通过另一种结合类型获得。

优选地，第二旋转传送器6具有多个结合元件7，结合元件7的数量小于第一旋转传送器2上存在的操作工位4的数量(参见图1)。

优选地，第二旋转传送器6以相对于第一旋转传送器2的旋转速度不同的(优选地更高的)且恒定的速度旋转，并且其旋转方向V6与第一旋转传送器2的旋转方向V2相反(逆时针)。

在替代的方案中，第二旋转传送器6以与第一旋转传送器2的旋转速度不同且可变的速度旋转，并且具有与第一旋转传送器2的旋转方向V2相反(逆时针)的旋转方向V6。

在第二种情况下，第二旋转传送器在切线和接触点处的加速度和减速度会发生变化，在切线和接触点处，结合元件使其本身接近过滤材料的件、结合过滤材料的件并相对过滤材料的件分开。

在本说明的其余部分中，将描述机器的实施例，其中第二旋转传送器具有使过滤材料的件的端部折叠的结合元件，但是这绝不限制本发明的保护范围。因此，在其余的说明中，元件7将被表示为折叠元件7。

如上面已经提到的，存在于第二旋转传送器上的元件可以单独地或与折叠元件结合地具有结合装置(加热或超声密封)，以使过滤材料的件的端部结合。

在所示的情况下，每个结合元件7包括由两个分离的第一爪7a和第二爪7b组成的夹持器，第一爪7a和第二爪7b沿着对应的独立旋转的轴线X7a、X7b铰接，轴线X7a、X7b彼此平行，并且平行于第二旋转轴线2X。

因此，每个第一爪7a和第二爪7b连接到对应的第一控制设备8和第二控制设备9。

每个第一控制设备8和第二控制设备9至少具有通过运动机构连接到对应凸轮装置10和11的第一运动传递轴8a和第二运动传递轴9a，凸轮装置10和11定位在第二旋转传送器6内部，从而允许两个爪7a、7b在至少一个非操作位置与用于结合过滤材料的件1a的自由端部1d和1e的操作位置之间的同步运动，在至少一个非操作位置中，两个爪7a、7b间隔开(图2)，在操作位置中两个爪7a、7b彼此接触并从第二旋转传送器6径向突出(图3)。

应当注意，机器100包括***在第二运动旋转传送器6与定位在第二运动旋转传送器6上的每个夹持器之间的操作板12。

因此，每个板12沿着平行于第二旋转轴线6X的轴线X12铰接。

应当注意，每个板12连接到对应的第三控制设备13，第三控制设备13具有通过运动机构连接到凸轮装置14的第三运动传递轴13a，凸轮装置14放置在第二旋转传送器6内部，从而允许板12至少在其相对的预先确定的弯曲路径的区段中以与夹持器以及第二旋转传送器6的旋转同步的方式沿着弯曲路径的区段在几个操作位置之间旋转，其中，板12在与第二旋转传送器6的旋转方向V6相反的方向V12上旋转，以便至少在夹持器的折叠位置处使夹持器的旋转轴线X7a与第一旋转轴线2X保持恒定距离。

换句话说，板12允许在对应的旋转期间相对于第一旋转传送器2(和相对于过滤材料片)调整夹持器的位置，并且使夹持器本身与待折叠的端部正确接触。

应当注意，每个夹持器和每个操作板12定位在交错的竖直平面上并且平行于第二旋转传送器6的前表面，从而从该前表面突出。

优选地，第一爪7a被铰接到操作板12上，并具有其铰接轴线X7a。

鉴于此，第二爪7b具有的第一铰接点和第二铰接点X7b，第一铰接点与第一爪7a的铰接轴线X7a重合(从而允许正确地通达它们的操作端部和它们的操作端部之间的距离)，第二铰接点X7b与第一铰接点离开一定距离(交错)，第二铰接点X7b连接到定位在第二旋转传送器6上的对应的第二控制设备9。

爪7a和7b的这种几何结构，如将在以下所示的，允许正确折叠过滤材料的件的端部，并且一旦折叠完成后相对于第一旋转传送器快速释放/分离这些爪。

优选地，参见图7，每个夹持器具有带有操作头15的第一爪7a，操作头15具有三角形横截面的板，三角形横截面的顶点指向第二爪7b。鉴于此，每个第二爪7b具有操作头16，操作头16形状设计成限定中间通道17的两个半部分，中间通道17形状设计成在接近三角板并与其协同作用时，允许带有部分相对叠置的过滤材料的件1a的自由端部1d、1e的翼片(flaps)的侧边缘朝着同一个件1a的内部进行至少第一折叠(参见图9)。特别地，侧边缘朝着包含一定剂量的产品的过滤材料的件的两个腔室中的一个的外表面折叠。

再次根据图7的图示，第二爪7b包括两个半头19，两个半头19沿着彼此倾斜并间隔开的对应的表面呈棱柱形的对立面对的形状，使得在第二爪7b下方的区域中利用最接近往复(reciprocal)接近的部分产生通道17。

优选地，机器100包括弯曲的接触引导件18，引导件18定位成靠近第一旋转传送器2，从第一旋转传送器2离开预先确定的距离D，并且对于至少预先确定的区段沿着其操作路径定位。

鉴于此，引导件18定位成其第一末端接近用于通过折叠元件7截取并结合过滤材料的件1a的自由端部1d和1e的区域，使得保持过滤材料的件1a的形成的端部被折叠直到件1a从第一旋转传送器2释放。

本质上，引导件18定位在区域的下游(相对于旋转方向V2)，在该区域中过滤材料的件1a的端部折叠并且从第一旋转传送器2离开距离D，距离D至少等于端部已经折叠的过滤材料的件的尺寸(沿竖立的过滤材料的件的纵向区段计算)。

以这种方式，过滤材料的件1a的折叠端在其沿着区段传递期间被引导件18保持，而存在引导件18以防止柔韧(柔顺)的端部朝外返回，直到件1a到达在其中件1a被释放或进一步加工的第一旋转传送器2的区域。

应当观察到，引导件18的存在确定了在折叠步骤结束时每个夹持器的附加运动的必要性。

实际上，每个折叠元件在第一控制设备8与第二控制设备9和第一爪7a与第二爪7b之间包括对应的运动学运动组23、24和28、29，以允许在过滤材料的件1a的自由端部1d和1e的折叠(或结合)结束时，第一旋转传送器的第一爪7a和第二爪7b沿与第二旋转传送器6的旋转方向V6相反的旋转方向旋转离开。

作为非限制性示例，图6和图7示出了一对爪7a和7b的控制设备8、9和13以及操作板12。

第一爪7a的第一控制设备8包括爪7a至操作板12的铰接臂40(限定了铰接轴线X7a)。

臂40装配到由操作板12可旋转地支撑的第一齿轮22。

第一带齿轮22是三个带齿轮22、23、24(其中的一个，即中间带齿轮23是空转的)的组的一部分，三个带齿轮22、23、24啮合在一起，并且全部定位在板12上，以将运动从轴8a传递到第一爪7a。这三个轮的组的结构还允许第一爪7a在操作板12固定的情况下沿与第二轮6相反的方向旋转。

第三带齿轮24装配到上面提及的轴8a的末端，轴8a穿过板12的控制设备13的一部分的(管状)轴13a的内部。

在第二旋转传送器6内部，轴8a的端部处具有另一个第四带齿轮25。第四带齿轮25与安装到第三轴27(具有平行于第二旋转轴线6X延伸的轴线)的第一弯曲带齿部段26啮合，并且第四带齿轮25定位在第二旋转传送器6的内部。

第三轴27的末端设置有凸轮从动辊48，凸轮从动辊48与第二旋转传送器的一部分的环形凸轮10轨道接触，从而提供第一爪7a的运动。

第二爪7b的第二控制设备9包括带有曲柄28和杆29的曲轴系统，其中，曲柄28与第二爪7b的凸缘29a铰接。

杆29的一端铰接至曲柄28，且另一端铰接至第二轴9a(其轴线平行于第二旋转轴线6X延伸)，因此确定第二爪7b的铰接有效轴线X7b。

第二轴9a具有装配在位于第二旋转传送器6的内部的其末端的第五带齿轮30。第五带齿轮30与装配至第三轴32(其轴线平行于第二旋转轴线6X延伸)的第二弯曲带齿部段31啮合，并且定位在第二旋转传送器6的内部。

第三轴32的末端设置有凸轮从动辊33，凸轮从动辊33与第二旋转传送器6的一部分的另一个环形凸轮11轨道接触，从而提供第二爪7b的运动。

在上述曲轴系统中，第二爪7a也能够在操作板12也固定的情况下沿与第二轮6相反的方向，并且与第一爪7a同步地旋转，以用于与第一旋转传送器2分开的步骤。板12的第三控制设备13包括轴13a，轴13a牢固地附接到板12并且轴13a在第二旋转传送器6内部行进。管状轴13a具有第六带齿轮34，第六带齿轮34装配到轴13a的内末端并且位于定位在轴8a上的第四带齿轮25附近。

第六带齿轮34与装配至第四轴36(其轴线平行于第二旋转轴线6X延伸)的第三弯曲带齿部段35啮合，并且定位在第二旋转传送器6的内部。

第四轴36的末端设置有凸轮从动辊37，凸轮从动辊37与第二旋转传送器6的一部分的环形凸轮14轨道接触，从而提供操作板12的旋转。

每个折叠元件7的这种结构允许一系列运动(在第二旋转传送器连续旋转期间并且在预先确定的区段中被协调并始终执行)，这些运动可以总结如下，从图2所示的起始位置开始，其中：

-夹持器处于非操作位置，并且第一爪7a与第二爪7b分开，并且两个爪与操作板12的一部分一起从第二旋转传送器6突出；

-第二旋转传送器6的(连续)旋转和板12的调节旋转使夹持器截取件1a的端部1d和1e，更具体地，第一旋转传送器2和第二旋转传送器6的两个旋转之间的协调将第二爪7b带到端部1d和1e下方的位置，并且稍微接近第一爪7a，同时第一爪7a移动接近第二爪7b，以根据上述和图9中所示的一系列折叠来获得端部1d和1e的折叠(参见图3)；

-在折叠之后，两个爪7a、7b具有相对的、部分的、相互远离的运动，以允许在即将到达接触引导件18的初始末端之前释放件1a的折叠端部(参见图4)；

-在松开折叠端部的步骤之后，使两个爪7a和7b沿与第二旋转传送器6的旋转方向相反的方向旋转(在板12固定的情况下)，以避免夹持器与引导件18之间的接触(参见图5)，并且便于将折叠端部***到该引导件18中。

在弯曲路径的剩余部分期间，折叠元件将重新定位成它们的起始构造，如图2中所示。

由于在此所述的机器的结构，可以完全实现既定目标。

实际上，根据本发明的机器将是关于待制作的过滤袋的类型而非常灵活的、可构造的，并且具有高生产率。

应当注意，过滤材料的件或过滤袋上的每次操作不再与机器静止的时间有关(与步进操作的机器相反)，并且它们的持续时间彼此独立。因此，可以简单地通过使用更长或更短的运动旋转传送器的旋转区段来根据需要(在这种情况下，例如，折叠过滤材料的件并且密封自由端部)延长或缩短用于执行操作的时间。

每个元件可以沿着更短的旋转传送器的弯曲路径在过滤材料的件上操作，并且有可能立即开始操作，由此减少花费的固定时间和减小机器的体积。

通过这种结构，可以获得高操作灵活性，因为所描述的结合元件可以被热或超声密封元件代替或与之组合，以在每个件运送过程中获得件的密封。