CN103402875B - 用于制造具有浸泡用产品且具有外包裹封套的过滤袋的机器 - Google Patents
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Abstract
一种用于将浸泡用产品的过滤袋(1)包装在相关的封闭的外包裹物(2)中的机器包括:转盘(6),其用于沿环形操作路径(C)移动过滤袋(1);包裹工位(7),其沿操作路径(C)定位以用于沿横向轴线围绕过滤袋(1)折叠外包裹材料的平片(2),从而形成围绕过滤袋(1)的“U”形外包裹物;密封单元(9),其在折叠成“U”形的片材(2)上操作,以用于形成单独的封闭的外包裹物;密封单元(9)沿环形操作路径(C)定位在包裹工位(7)的下游,并且设计成接合与过滤袋(1)一起定位在转盘(6)上的外包裹片(2)的至少两个纵向端边缘(2a,2b)。
Description
技术领域
本发明涉及用于利用外包裹封套包装具有诸如茶、咖啡、甘菊等的浸泡用产品的过滤袋的机器。
背景技术
目前在用于制造过滤袋的机器的技术领域中,已经知道整个机器包括前后布置的多个工位,在这些工位中制造以上提及的过滤袋。
每个过滤袋包含封闭在过滤袋的对应耳片中的定量的产品。
根据产品的类型和机器型号的类型,过滤袋可以是单耳片或双耳片的,并且根据各种现有技术解决方案,可能随后存在与它们相关联的线绳,该线绳将过滤袋连接到拾取标签,拾取标签连接到线绳的自由端。
就线绳与过滤袋的关联而言,这可能涉及形成绳结的操作或热密封或与可热密封的压模接合或其它现有技术的技术。
相似地,各种以上提及的接合程序被执行以将线绳接合到标签。
线绳和拾取标签适当地定位在以这种方式形成的过滤袋上(例如,它们被包裹在过滤袋周围且与过滤袋相关联或被塞入过滤袋中),形成准备好在合适的容器或箱子中的最终包装的产品。
存在于这样的机器中的另一个程序是使用适当地围绕过滤袋折叠且借助于热密封封闭在过滤袋上的外包裹物的片材对过滤袋的另外的单独包装。
通常,外包裹封套以两种单独的方式封闭:如果外包裹物的片材具有折叠的开口边缘,则在外包裹物的片材的两个纵向侧或边缘上封闭;或者在简单的外包裹物(即,没有开口边缘)的情况中在由两个纵向边缘和一个横向端边缘组成的外包裹物的片材的三侧上封闭。
如果存在开口边缘,外包裹封套在任何情况下均通过随后热密封纵向边缘而保持就位。
在该程序的末尾处,带有外包裹物的预定组数的过滤袋被包装在箱中。
用于将过滤袋包装在具有折叠的开口边缘的相关封闭的外包裹物中的操作从专利文献US 4,853,071可知。在根据该文献的机器中,为了沿馈送方向制造双耳片过滤袋,过滤袋连同线绳和标签被置于形成外包裹物的纸张上。当它们被一起向前馈送时,过滤袋和纸张被料斗式导向器和推送单元的组合折叠成“U”形。
料斗式导向器和推送单元将过滤袋和纸张朝拾取夹持器引导,该夹持器为包括具有多个径向拾取夹持器的转盘的移动工位的一部分。
转盘的旋转导致过滤袋和纸张到达对应于下列工位的一系列位置:配有用于过滤袋的自由边缘的密封器的工位;配有用于将外包裹物的自由边缘朝外包裹纸张的剩余部分折叠(由转盘夹持器保持在那里)的夹持器的工位;以及最后配有用于夹持并朝外部单元拾取小包以密封外包裹物的纵向边缘的夹持器的工位。
另一个机械解决方案具有用于移动过滤袋的工位,该工位包括用于夹持各个过滤袋的多个夹持器,夹持器径向布置在旋转转盘上。
转盘的旋转导致过滤袋到达靠近用于将线绳和标签施加到彼此并随后施加到过滤袋的工位处。
进一步的旋转使过滤袋靠近用于馈送连续幅材的工位,通过切割可以从该连续幅材获得将形成用于相关的过滤袋的外包裹物的片材。
过滤袋被夹持器径向远离转轮平移至靠近该工位,以允许在转轮的夹持器和过滤袋本身之间馈送外包裹物的片材,过滤袋又被移向夹持器,以允许片材在过滤袋上并围绕过滤袋折叠成“U”形。
在这样的折叠之后,带有折叠成“U”形的片材的过滤袋被转移到配有单个密封器的工位,该密封器密封折叠的片材的横向端边缘。
转盘的进一步旋转使部分封闭的小包与一对辊接触,这对辊用于压紧边缘并用于将部分封闭的小包从转盘移走。
这种移走使小包朝向带有用于容纳各个小包的保持器的滚筒移动。
滚筒的旋转使定位在保持器中的小包移动,直到其面向密封板为止,该密封板通过密封两个纵向边缘而有效地完成了外包裹物的封闭。
滚筒的进一步旋转将以这种方式制造的封闭的小包移向用于堆叠和最终包装在合适的密封箱中的工位。
然而,上述两种解决方案均由于两个或更多个独立且定位在机器上的不同点处的密封单元的存在而具有缺点。
密封区在机器中的这种“分散”导致操作部件和用于移动它们以使得它们以与其余工位同步的方式操作的相关单元的增加。因此,该机器具有较大尺寸并且存在总成本的增加。
还应当指出,通过具有不同的小包密封区以及增加用于各个工位之间的转移步骤的用于过滤袋和外包裹物的保持元件,小包的最终封闭可能具有较低质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于用外包裹封套包装具有浸泡用产品的过滤袋的机器,该机器克服了现有技术的上述缺点。
特别地,本发明的目的是提供一种能减小机器总成本和尺寸的用于包装具有浸泡用产品和外包裹封套的过滤袋的机器。
本发明的另一个目的是提供一种能快速制造小包成品以使小包保持高质量的用外包裹物包装过滤袋的机器。
为此,为了实现这些目的,提供一种用于将浸泡用产品的过滤袋包装在相关的封闭的外包裹物中的机器,该机器至少包括:转盘,所述转盘用于沿环形操作路径包装和移动所述过滤袋;包裹工位所述包裹工位沿所述环形操作路径定位且包括折叠单元,所述折叠单元设计成沿平坦的外包裹物的片材的横向轴线围绕所述过滤袋折叠所述外包裹物的片材以形成围绕所述过滤袋的“U”形外包裹物。
特别地,用于将过滤袋包装在相关的封闭的外包裹物中的机器包括密封单元,该密封单元对折叠成“U”形的片材操作以形成各个封闭的外包裹小包。这些密封单元定位成沿着由转盘形成的过滤袋和外包裹物的片材的环形操作路径并且在包裹工位的下游。密封单元设计成接合与过滤袋一起定位在转盘上的外包裹物的片材的至少两个纵向端边缘。
密封单元的这种结构和布局因此允许在过滤袋和外包裹物的片材仍定位在转盘上的同时最终封闭小包。
这使得可以取消沿环形操作路径的中间转移步骤,从而减少用于将过滤袋和外包裹物的片材保持在折叠位置并用于它们在远离转盘的设计用于小包最终封闭的一系列工位中的转移所需的操作元件。
这还意味着机器总尺寸的减小。
优选地,密封单元设计成接合片材的两个纵向边缘和横向端边缘,具有“U”形构型的外包裹物的片材接合区。
这种密封单元结构还允许获得简化的外包裹物封闭构型,而不改变机器架构。
优选地,密封单元连接到控制单元,该控制单元被编程用于选择仅用于密封两个纵向边缘的第一密封构型或用于密封呈“U”形的外包裹物的片材的三个边缘的第二密封构型。
该特征使机器在密封操作中极其灵活,能够根据将制造的外包裹物的类型而始终快速且安全地提供两种不同的封闭构型,并且使小包仍在移动转盘上。
附图说明
本发明的这些和其它特征将参照附图从本发明的优选的非限制性实施例的以下描述变得更显而易见,在附图中:
图1是用根据本发明的机器制造的过滤袋和用于该过滤袋的外包裹小包的第一实施例的透视图;
图2是用根据本发明的机器制造的用于过滤袋的第二外包裹小包的透视图;
图3是用外包裹物包装过滤袋的机器的示意性前视图,其中某些部分被剖开以更好示出其它部分;
图4和5均为图3的细部P、特别是用于外包裹物的密封单元、的示意性前视图,示出了分别为未操作和操作的两种不同的构型;
图6是图4和5的密封单元为了更清楚起见而颠倒的示意性俯视平面图。
具体实施方式
参照附图且特别地参照图3,根据本发明的机器标记为5。机器5设计成制造包含浸泡用产品(例如,茶、咖啡、甘菊等)的过滤袋1并将它们各自单独地包装在封闭的外包裹物的片材2中。
由机器5制造的过滤袋1包括(参见图1的非限制性示例)用于包含定量的产品的至少一个耳片和用于将耳片连接到拾取标签4的线绳3,耳片和标签与线绳3的相应端部相关联。
过滤袋1被制造成具有单个耳片或具有两个耳片,而不因此限制本发明。
用于包装这些过滤袋1的机器5包括用于制造过滤袋1和对应的外包裹物的一组部件。
考虑到这一点,机器5包括用于沿路径P1(基本上水平的)馈送滤纸的幅材的第一卷轴17,以便拦截用于沉积在幅材上的各个定量产品的计量单元18。
滤纸幅材馈送接着使其拦截用于形成滤纸的连续管的折叠器19和用于形成包含各个定量的产品的一系列封闭室的密封器20。
滤纸的连续管的进一步馈送使其拦截用于分离各个过滤袋1的旋转刀21。
机器5包括用于朝转盘6馈送各个过滤袋1(单耳片的或双耳片的)以便包装和移动过滤袋1的夹持器单元22。
用于形成过滤袋1的上述部件不进行详细描述,因为它们是已知类型的。
转盘6沿环形操作路径C(用图3中的箭头指示)逐步移动过滤袋1。
转盘6包括(还可参见图4和5)从转盘6径向伸出的多个夹持器13,其用于保持由夹持器单元22馈送的各个过滤袋1。
机器5还包括沿转盘6的环形操作路径C前后布置的用于拦截过滤袋1并对其进行完整包装的一系列工位:
-用于将线绳3施加到袋1的工位23,线绳3从线轴23a馈送;
-用于将标签4施加到线绳3的工位24,工位24包括用于馈送切割成各个标签4的连续纸带的卷轴24a;
-用于将线绳3打结到标签4并将两者接合到过滤袋1的工位25;
-包裹工位7,其沿环形操作路径C定位并包括折叠器单元8,折叠器单元8设计成沿外包裹材料的平的片材2的横向轴线围绕过滤袋1折叠外包裹材料的平的片材2,从而形成围绕过滤袋1的“U”形包裹物。
片材2以连续幅材形式从卷轴7a馈送。
对于这些工位来说,所描述的部件也不进行详细描述,因为它们是已知类型的。
此外,存在包括对折叠成“U”形的片材2进行操作的密封单元9的固定密封工位30,以用于形成各个封闭的外包裹小包。
根据本发明,这些密封单元9沿环形操作路径C定位在包裹工位7下游,并且设计成接合定位在转盘6上的外包裹物的片材2(过滤袋1在其内部)的至少两个纵向端边缘2a和2b。
基本上,仅密封单元9沿环形路径C的存在就允许在最终的过滤袋和外包裹物的片材2的小包仍在转盘6上的同时获得它们,而不需要另外的步骤。
密封单元9与转盘6分开。
优选地,密封单元9设计成接合具有“U”形构型的外包裹物的片材2接合区的横向端边缘2c及两个纵向边缘2a和2b。优选地,密封单元9设计成在相同步骤中接合外包裹物的片材的横向端边缘2c及两个纵向边缘2a和2b。
考虑到这一点,密封单元9连接到控制单元10,控制单元10被编程用于选择用于仅密封两个纵向边缘2a、2b的第一密封构型(图1)或用于外包裹物的片材的三个边缘2a、2b、2c的第二“U”形密封构型(图2)。
控制单元10在图4、5和6中用框示出并可集成到机器5的中央控制单元中。
密封单元9包括具有两个臂9a、9b的夹持器,臂9a、9b面向彼此且铰接在至少一个共用轴11、12上,以用于在打开的非操作位置(图4)和闭合在外包裹物的片材2上的操作密封位置(图5)之间运动。
优选地,每个臂9a、9b具有由设计成拦截外包裹物的片材2的对应边缘2a、2b、2c的线性密封边缘B1、B2、B3限定的“U”形构型。
考虑到这一点,每个臂9a、9b的线性端横向密封边缘B3相对于相同臂9a、9b的两个剩余的纵向密封边缘B1、B2在操作上独立。换言之,如上文已指出的,根据将制造的外包裹物的类型,边缘B3被激活或停用。
在图示实施例中,三个线性密封边缘B1、B2、B3彼此固定特别是一体化,并且被同时激活以用于制造带有具有三个密封边缘的封闭的外包裹物的过滤袋1。
应当指出,如果制造具有自由的开口边缘2d的外包裹物,则包裹工位7配有用于进一步折叠外包裹物的开口边缘2d的折叠元件(该部件为已知类型的并且因此不进行详细描述)。
在密封步骤期间,片材2和过滤袋1由从转盘6伸出的对应的径向夹持器13保持在外包裹物的片材2的折叠基部上。
臂9a和9b的具体的“U”形形状与夹持器13的减小的尺寸一起防止这两个部件在密封步骤期间的任何类型的接触。
优选地,密封边缘B1、B2、B3为配有可由控制单元10激活的加热元件的压花延伸部。
在结构水平上,两个臂9a、9b围绕轴线X铰接或销接在彼此同轴的对应轴11和12上。换言之,第一轴11包含第二轴12,并且这两个轴能彼此独立地旋转。
此外,每个臂9a、9b连接到相应的杠杆单元14,以用于以使得它们与转盘6的步进运动同步的方式在非操作位置和操作位置之间运动两个臂9a、9b。
继而,杠杆单元14由凸轮轮廓14a、14b(用虚线示出)控制,以便杠杆单元14的运动与转盘6同步。
此外,机器5包括有利地为夹持器类型的拾取装置17,其通过相对于环形路径C的馈送方向定位在密封单元9的下游的一对辊15a和15b将带有相关的封闭的外包裹物的过滤袋1从转盘6提取到堆叠通道16。
基本上,在转盘6上获得小包由夹持器拾取装置17拾取,利用远离转盘6的径向运动穿过辊15a和15b,并且被直接带到堆叠通道16上方以用于后续的装箱步骤。
本发明还提供一种用于在机器5中密封用于过滤袋1的外包裹物的片材2的方法。
该方法至少包括以下步骤:
在设计成使过滤袋1沿环形操作路径C运动的转盘6上制备外包裹物的片材2;
直接在转盘6上折叠外包裹物的片材2,同时包裹过滤袋1以形成围绕过滤袋1的“U”形外包裹物;
借助于密封将外包裹物的片材2封闭在过滤袋1上。
封闭片材2的步骤由沿环形操作路径C定位的密封单元9执行,并且对定位在转盘6上的片材2的至少两个纵向边缘2a、2b上进行。
优选地,封闭片材2的步骤包括三个边缘的密封,也就是说,密封片材2的两个纵向边缘2a、2b并密封横向端边缘2c具有“U”形构型的外包裹物的片材2接合区。
如果仅密封两个纵向边缘2a、2b,则在封闭步骤之前,存在朝片材2本身的外表面折叠外包裹物的片材2的自由端边缘2d的步骤,以形成小包开口折翼。
该折叠步骤在过滤袋1和片材2'两者定位在转盘6上的情况下沿操作路径C执行。
由于用于密封外包裹物的***的极其紧凑、功能性强且灵活的结构,上述机器和方法实现了预设的目的。
在围绕过滤袋包裹外包裹物的片材之后并在过滤袋和外包裹物的片材两者仍在转盘上的同时立即密封小包的可能性使得可以减小机器尺寸、简化诸如定位夹持器的一些部件的结构、并且减少或消除在现有技术解决方案中获得封闭的小包成品所需的其它部件。
Claims (11)
1.一种用于将浸泡用产品的过滤袋(1)包装在相关的封闭的外包裹物中的机器,该机器至少包括:
转盘(6),所述转盘(6)用于沿环形操作路径(C)包装和移动所述过滤袋(1),所述转盘(6)包括从所述转盘(6)径向伸出的多个夹持器(13),其用于保持由夹持器单元(22)馈送的各个过滤袋(1);
包裹工位(7),所述包裹工位(7)沿所述环形操作路径(C)定位且包括折叠单元(8),所述折叠单元(8)设计成沿平坦的外包裹物的片材(2)的横向轴线围绕所述过滤袋(1)折叠所述外包裹物的片材(2)以形成围绕所述过滤袋(1)的“U”形外包裹物;
密封单元(9),所述密封单元(9)在折叠成“U”形的所述外包裹物的片材(2)上操作以形成单独的封闭的小包:
其特征在于,所述密封单元(9)沿所述环形操作路径(C)定位在所述包裹工位(7)下游并且设计成所述外包裹物的片材(2)与所述过滤袋(1)一起仍定位在所述转盘(6)上时接合所述外包裹物的片材(2)的至少两个纵向边缘(2a,2b)。
2.根据权利要求1所述的机器,其特征在于,所述密封单元(9)设计成接合呈“U”形构型的所述外包裹物的片材(2)的横向端边缘(2c)和所述两个纵向边缘(2a,2b)。
3.根据权利要求1所述的机器,其特征在于,所述密封单元(9)设计成接合呈“U”形构型的所述外包裹物的片材(2)的横向端边缘(2c)和所述两个纵向边缘(2a,2b);所述密封单元(9)连接到控制单元(10),所述控制单元(10)编程用于选择仅用于密封所述两个纵向边缘(2a,2b)的第一密封构型或用于密封所述外包裹物的片材(2)的横向端边缘(2c)和所述两个纵向边缘(2a,2b)的第二密封构型。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的机器,其特征在于,所述密封单元(9)包括具有面向彼此且铰接在至少一个共用轴(11,12)上的两个臂(9a,9b)的夹持器,以用于在打开的非操作位置和闭合的操作位置之间运动以密封所述外包裹物的片材(2)的边缘(2a,2b,2c)。
5.根据权利要求4所述的机器,其特征在于,每个臂(9a,9b)具有由密封边缘(B1,B2,B3)限定的“U”形构型,所述密封边缘(B1,B2,B3)设计成拦截所述外包裹物的片材(2)的对应边缘(2a,2b,2c);所述外包裹物的片材(2)和所述过滤袋(1)由与所述转盘(6)相关联且从所述转盘(6)伸出的径向夹持器(13)保持在所述外包裹物的片材(2)的折叠基部上。
6.根据权利要求5所述的机器,其特征在于,每个臂(9a,9b)的横向端密封边缘(B3)相对于相同臂(9a,9b)的两个剩余的纵向密封边缘(B1,B2)在操作上独立。
7.根据权利要求4所述的机器,其特征在于,所述两个臂(9a,9b)围绕轴线(X)铰接在彼此同轴的对应的轴(11,12)上;每个臂(9a,9b)连接到相应的杠杆单元(14),所述杠杆单元(14)用于使所述两个臂(9a,9b)以使得它们与所述转盘(6)同步的方式在所述打开的非操作位置和关闭的操作位置之间运动。
8.根据权利要求1所述的机器,其特征在于,包括拾取装置(17),所述拾取装置(17)沿所述环形操作路径(C)定位在所述密封单元(9)的下游,以用于从所述转盘(6)朝用于各个封闭的小包的堆叠通道(16)拾取所述小包。
9.一种用于将浸泡用产品的过滤袋(1)包装在相关的封闭的外包裹物中的方法,该方法至少包括下列步骤:
在相关的包装机中包装所述过滤袋(1);
在设计成沿环形操作路径(C)包装所述过滤袋(1)和使所述过滤袋(1)运动的转盘(6)上制备外包裹物的片材(2),其中所述转盘(6)包括从所述转盘(6)径向伸出的多个夹持器(13),其用于保持由所述包装机的夹持器单元(22)馈送的各个过滤袋(1);
直接在所述转盘(6)上折叠所述外包裹物的片材(2),同时包裹所述过滤袋(1)以形成围绕所述过滤袋(1)的“U”形外包裹物;
借助于密封将所述外包裹物的片材(2)封闭在所述过滤袋(1)上以形成单独的封闭的小包;
其特征在于,所述封闭所述外包裹物的片材(2)的步骤由沿所述环形操作路径(C)定位的密封单元(9)执行并且在与所述过滤袋(1)一起仍定位在所述转盘(6)上的所述外包裹物的片材(2)的至少两个纵向边缘(2a,2b)上进行。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述封闭所述外包裹物的片材(2)的步骤还包括密封呈“U”形构型的所述外包裹物的片材(2)的横向端边缘(2c)的同时步骤。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,包括在所述封闭步骤之前朝所述外包裹物的片材(2)的外表面折叠所述外包裹物的片材(2)的自由端边缘(2d)的步骤,从而形成所述小包的开口折翼;所述折叠所述外包裹物的片材的所述自由端边缘的步骤沿所述环形操作路径(C)且在所述过滤袋(1)和所述外包裹物的片材(2)定位在所述转盘(6)上的同时执行。
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