专利名称：自动连续形成封套以容纳浸泡产品过滤袋的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及过滤袋，特别是过滤纸的自动化生产，该过滤袋包含例如茶、甘菊和类似草本等产品，该产品的设计为浸没在液体中，以便为各种用途而浸泡，例如饮料或者各种医药用途浸泡。
特别是，本发明涉及一种设备，它用于自动形成封套的连续生产过程，封套内容纳包含浸泡产品的过滤袋，如有必要，为了卫生的目的及保持浸泡物气味和浸泡其它特性，和/或保护过滤袋本身，封套可以密封。
背景技术：
在浸泡产品的过滤袋的自动化生产中，通过特定的装置或单元实施封套的制备和将过滤袋插入该封套中，这是公知的，即处理封套纸幅；将其折叠在本身上；将其与从过滤袋制造机接收的过滤袋相联；密封纸幅以形成连续的一连串空腔，每个空腔包含过滤袋，然后空腔相互分离，并传送到下一个包装单元。
在上述概述过程中，过滤袋和封套纸幅沿独立的进给路径进给，且在其两个路径相交的区域，袋通过间歇的同步往复运动与幅面相连。这种类型的加工周期需要过滤袋制造机和装置或机站，以便将过滤袋包在封套内，这是极复杂的，其最大生产速度受袋和纸幅所跟随的进给路径类型限制，以及部件的间歇往复运动限制。
发明内容
本发明的目的是通过提供一种设备来克服上述缺陷，封套在该设备中形成，而且，与封套联系的过滤袋，沿进给路径按照连续的相对进给运动，特别是在过滤袋与封套相联系的区域，基本平行地并向相同方向行进。
根据本发明，通过自动和连续形成封套以容纳浸泡产品过滤袋的设备可实现上述目的，该设备的特征在于，它包括封套形成装置，该装置设计成在沿一条预定的进给路径移动的包装材料幅面上，形成一条纵向折叠线，该纵向折叠线给两个相邻的片状物划界，该片状物形成一个插入开口，经过该开口过滤袋可横向通过该幅面；操作装置，该操作装置设计成连续接收过滤袋，并使之转动，从而使过滤袋位于与幅面片状物基本相同的平面内，以便沿具有至少一个端部分的进给路径使过滤袋移动，它相对于幅面片状物基本上位于中心，过滤袋沿该端部分在与纸幅相同的方向上移动，操作装置以在幅面片状物之间布置的方式释放过滤袋。
与为相同目的由现有技术的设备允许的最大速度相比，根据本发明的设备可以更高的生产速度操作。除了其本身是有利之外，该特征还具有例如对于过滤袋制造机不具有反向回复效力，这意味着该设备可与过滤袋制造机结合协调操作，以便以很高的生产速度进行完全自动的安装。
由于过滤袋进给路径和封套材料幅面的新颖的几何和运动学布置，与用于相同目的的传统设备相比，本设备的连续进给运动和机械结构更简单，更可靠和经济。
而且，该几何结构和运动学布置可能构成主要在单一平面内分布的设备，也就是说，在一个垂直平面内，意味着设备占据少量空间，特别是在与所述平面垂直的方向上。
附图简要说明参考上述目的，本发明的技术特征主要下面的权利要求书中描述，参考附图，该
了仅由实例提供而不限制本发明概念的范围的一个优选实施例，其优点通过下面的详细描述更清楚。其中图1和2分别是包含浸泡产品并被包封在封套中的过滤袋的主视图和侧视图；图3是包扩根据本发明的设备的以正视图表示的过滤袋制造机的示意性正面装配图；图4是图3的设备的一部分放大的更详细的局部前视图；图5是图4的局部细节的前视图；图5a是图5的第一细节的从上方看去的平面图；图5b是图5的另一个细节的大比例视图；图6是图5的详细的侧视图。
在图1和2中，数字1表示过滤袋整体，该过滤袋包含浸泡产品，例如茶，甘菊，或其它清凉茶，它具有由两个独立的小袋3组成的容纳室2，每个小袋包含浸泡产品的装料19。过滤袋1包含在外包装或封套51内部，该外包装或封套5 1封闭过滤袋1，并在例如卫生、气味、香味和其它特性方面来保护其内容物。
构成由本申请人申请的在先专利申请(IT BO2002A00001 3)主题的过滤袋1，由可热密封纸制成；具有围绕容纳室2外部缠绕的细线部分7，该细线部分7比容纳室的轮廓长，细线的剩余长度8聚集，并保持在提起标签6的表面9a，9b之间；并由图3中以整体表示并以100标记的设备制造。
设备100主要包括这种结构，在图3中从左至右分布的用于执行生产工艺的生产线中，该结构包括下列以适当的操作顺序布置的部分用于制备和进给材料的单元，它整体以53标记，该材料用来制造过滤袋1；用于计量浸泡产品的组件，该组件整体以54标记；成形单元55；划分单元56和切割单元57。
如图4中详细所示，在切割单元57的下游和下水平，设备100包括设备200，该设备200形成本发明的特定主题，并依次包括下列按操作顺序布置的部分以123，148和128标记的装置，该装置用于操作过滤袋1；以60，129和131标记用来形成封套的装置；设备200最后设有纸盒成形单元，它整体以61标记。
如下更详细地描述，封套成形装置60使用包装材料的幅面126，例如可热密封纸，它从辊175解卷绕，并沿一条直的水平路径174进给。由于幅面126是从辊175解卷绕，它经过一系列折叠传送辊176移动，该折叠传送辊176沿幅面中部形成纵向折叠线177，该纵向折叠线177将幅面126分成两个并排布置的片状物127，并形成一个插入开口。该开口自顶向下可进入，也就是说，从幅面126的侧面并横过进给路径174。
更详细地参见图4，过滤袋1操作装置包括一对轮123，128，该过滤袋1操作装置在设备100的垂直平面内，并定位在切割单元57上面和包装材料幅面126下面之间，该轮123，128绕各自的水平轴线124和178在相反方向旋转，并分别与切割单元57和包装材料幅面126相联系。
第一轮123装配有一系列操作单元148，该第一轮123具有两个轮中较大的直径，操作单元的设计是保持过滤袋1；围绕在第一轮123径向上并经过每个操作单元148的轴线121转动每个安置面；和沿其进给路径的一个第一圆弧形部分62a输送过滤袋1，过滤袋1沿该进给路径在顺时针方向移动，这可参考图4。
第二轮128装配有夹具，并定位成与进给路径174相切，并有包装材料的幅面126相随。第二轮128设计为用于一个接一个地从第一轮123接收过滤袋1；用于沿其进给路径的第二圆弧形部分62b输送它们；用于在幅面126的片状物127之间放置过滤袋1；和在到达一个端部分62c时，该端部分相对于片状物127位于中心，在此，过滤袋1的进给路径基本上与幅面126的进给路径174相切，而且，过滤袋1在与幅面126相同的方向上移动，用于在幅面126本身上释放过滤袋1。
更详细地参见第一轮123的操作单元148，图5和6表示操作单元148基本上包括一个折叠单元63和一个转动单元58。
单元63和48设计为在过滤袋1上操作，第一轮123在初始条件下从切割单元57接收该过滤袋1，以便如图5a所示，过滤袋1为一段扁平管34的形状。扁平管34位于平行于第一轮123的旋转轴线124的水平面内，以这种方式，其容纳室2的两个小袋3定位成一个接一个，相互成一条直线，并在其中一个操作单元148之上，该操作单元同时经过切割单元57的刚好下游。折叠单元63和转动单元58最好成对结合，以形成若干相同的操作单元148，操作单元以规则的间隔分布在第一轮123的边缘周围。
从图5和6可以更清楚地看出，与第一轮123联系的每个操作单元148基本上包括整体以105标记的装置，以便夹住该段扁平管34；夹具106的系统，它围绕水平轴线110可旋转地安装；和一体地安装夹持装置105和夹具系统106的旋转头部149，该旋转头部149绕旋转轴线121可旋转地受驱动，该旋转轴线121相对于第一轮123位于径向。用于夹持那段管34的装置105包括一对折叠刀片107，折叠对刃108和一对弹性相对的加压器109，该加压器以如下方式安装在折叠对刃108的每个侧边上，即他们可绕头部149的固定轴1 10摆动，并设计成通过弹性反应压靠在对刃108的侧面上。
特别是参见图5b，折叠刀片107由两个平行的薄弹性板组成，该弹性板安装在第一轮123外部的旋转轮151上。折叠对刃108具有锥形端150，并径向安装在第一轮123上。
第一轮123还安装有加压器109，该加压器通过弹性反应压靠在对刃108的锥形端150上。
安装有折叠刀片107的旋转轮151和第一轮123成相对原圆152，153的旋转关系连接，因此，其相位相关旋转使折叠刀片107和对刃108相互啮合；该啮合发生在构成过滤袋1的管34的插入段的两个邻近的小袋3之间的密封接合处5。由于该啮合，在夹持装置105后进给的管的密封接合处5在折叠刀片107和对刃108之间折叠，这在过滤袋1的底端14形成典型的V形。
由图5可看清楚，加压器109使折叠刀片107在与对刃1 08啮合的步骤期间在其之间自由移动，该加压器109布置成弹性顺从地接触抵靠对刃108的侧面。当轮151连续旋转时，已经完成其折叠动作的折叠刀片107与对刃108脱离接合，并从由加压器109施加于其上的横向压力作用下释放，它现在通过V形折叠保持过滤袋1。
现在也参见图6，夹具106包括一对杠杆106，该杠杆106可旋转地在一端与固定销117接合，该固定销117以与加压器109相同的旋转轴线110为中心，在其相对端，具有臂118，臂设计成与构成过滤袋1的管34适合地相互作用。
杠杆116交叉安装，因此，每个杠杆在其操作的相对侧与加压器109的销117连接。杠杆116以如下方式与对刃108、加压器109和适当宽度的固定独立背154协力作用，即，在三个基本在一条直线上的点，并在基本上水平位置，在夹具106安装轮123内支承管34的长度。
当杠杆116张紧时，构成过滤袋的管的底部由对刃108和加压器109固定，同时容纳室2的小袋3在垂直位置相互折叠，因此，它们位于平行于第一夹具106安装轮123的旋转轴线124的平面内。
换句话说，过滤袋1已经牢固固定在底端14的V形折叠处，该过滤袋1也由容纳室2的顶端15固定，并保持就位，因此，它位于与夹具106安装轮123的子午面相同的平面内，“子午面”意指包含轮123本身的旋转轴线124的安装轮123的径向平面。
夹具106杠杆116的开合运动由驱动装置实现，该驱动装置包括两个铰接小齿轮114，它们还可旋转地安装在加压器109的销117上。
小齿轮114与对应杠杆116连接，并与插入的齿条113啮合。
在夹具106安装轮123内径向导向内可滑动的杆112在杠杆116上同时施加旋转驱动，并与由夹具106安装轮123移动的旋转角同相，杆112的滑动由驱动元件115施加，它由与远离杠杆116的杆112的端部接触的凸轮155构成。
对于过滤袋1绕其纵向轴线50的旋转，也就是说，绕第一夹具安装轮123的径向轴线121的旋转，图5示出操作单元148包括固定在管状立柱119上的平台156，该管状立柱119由第一夹具106安装轮123支撑。
平台156支撑夹持装置105和夹具106。
装有杆112的立柱119以如下方式安装，即它可绕夹具106安装轮123的径向轴线121旋转，所述杆112驱动齿条113且小齿轮114作用在夹持装置105的加压器109和夹具106的杠杆116上。
立柱119由驱动装置120可旋转地驱动，该驱动装置120包括联动件122，配备有球绞，与第一夹具106安装轮123的旋转角成协调相位地驱动它。
联动件122给平台156施加一个绕径向轴线121的旋转运动，它穿过相关的操作单元148，使过滤袋1相对于在先转动的位置旋转90度。在该旋转后，过滤袋1位于平行于夹具106安装轮123的平行平面157的平面内，“平行平面”意指横过第一轮123的旋转轴线旋转轴线124的平面(图4)。
应注意到操作单元148有利地结构为使过滤袋1在移动时折叠并转动，同时，第一夹具106安装轮123连续旋转。
夹具106安装轮123外围与密封单元173和单元59相联系，以便对过滤袋1顶端15修整。密封单元173将过滤袋1的容纳室2的小袋3一起密封。修整单元59切割过滤袋1顶端15的角部，使每个过滤袋1的顶端15具有典型的梯形。
应注意到顶端15的密封和角23的修整在过滤袋1顶端15的部分上实施，如图6所示，该顶端从杠杆116的臂118突出，并从第一轮123的边缘径向伸出。由于在过滤袋1已经转动后才实施这些操作，因此，他们位于平行于第一轮123的平行平面的平面内，这些操作迅速和容易地发生，并且不需要夹具106安装轮123减速或停止。
在第一夹具106安装轮123和整体以60标记的封套成形装置之间，如上所述，设备200配备有第二夹持轮128，该第二夹持轮128半径小于第一轮123，并在相反方向旋转。
第二夹持轮128的圆周速度与第一夹持轮123的圆周速度相同。而且，其上的夹具与第一轮123上的夹具106同步，因此，过滤袋1从第一轮123上的操作单元148传递到第二轮128上的夹具，该夹具上提从第一轮123上的夹具106的臂118突出的顶端15(图4)。以这种方式固定，过滤袋1在反时针方向沿其进给路径的第二部分62b移动，然后，在到达端部分时，在此其进给路径与幅面126的进给路径174相切，在期望的最小速度下在封套51纸幅126的片状物127之间，第二轮128的夹具释放过滤袋1。
应注意到放在封套纸的幅面126上的过滤袋1的间隔很容易通过简单地调节具有第二夹持轮128的圆周速度的封套纸的幅面126的进给速度来控制。
封套成形装置60不仅包括配备有辊175的可热密封纸进给站125，还包括热密封站129和切割单元131。
热密封站129沿顶部开口的片状物127的长度方向密封封套纸的幅面126，然后以如下方式将片状物127相互交叉地密封，该方式形成连续的扁平管130，该扁平管分成一连串分离的腔，每个腔容纳过滤袋1。
然后，切割单元131将扁平管130切割成一定长度，并将过滤袋1发送到纸盒成形单元，每个过滤袋1现在卷在封套51内，该纸盒成形单元位于下游，并沿过滤袋的向外进给路径设置收集包装容器52，以如下方式进给，以便根据预定的充填方式充填。
上述本发明优化了整个生产周期，因此，完全实现上述目的。在根据本发明通过设备体现的优化的生产周期中，在过滤袋1切割单元57下游进给的过滤袋1以如下方式转动，即每个过滤袋1位于平行于第一轮123的平面内。在以这种方式转动后，过滤袋1的位置保持在生产周期的结束，除了形成封套51外，还包括包在封套5 1内的过滤袋1纸盒成形。
显然可以理解在不超出本发明的实质的前提下，所述的本发明可在许多工业应用中有用的，并可以若干方式改进和修改。而且，本发明的所有细节可由技术等效元件替代。
权利要求
1.一种用于自动连续形成封套(51)的设备，该封套包含浸泡产品的过滤袋(1)，该设备的特征在于，它包括封套形成装置(60；129，131)，该装置设计成在沿一条预定的进给路径(174)移动的包装材料幅面(126)上，形成纵向折叠线，该纵向折叠线给两个相邻的片状物(127)划界，该片状物形成插入开口，经过该开口过滤袋(1)可横向进入幅面(126)；操作装置(123，148，128)，该操作装置设计成连续接收过滤袋(1)，并使之转动，因此，过滤袋位于与幅面(126)的片状物(127)基本上相同的平面内，并沿具有至少一个端部分(62c)的进给路径(62a，62b，62c)移动过滤袋(1)，该端部分相对于幅面片状物(127)基本上位于中心，过滤袋(1)沿该端部分(62c)在与纸幅(126)相同的方向上移动，操作装置设计成以在幅面(126)的片状物(127)之间布置过滤袋(1)的方式释放该过滤袋(1)。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，用于操作过滤袋(1)的装置包括第一轮(123)，该第一轮围绕水平旋转轴线(124)旋转，并配备有操作单元(148)，该操作单元的设计为保持过滤袋(1)、绕第一轮(123)径向上的轴线(121)转动每个安置面，和沿其进给路径的第一圆弧形部分(62a)输送过滤袋(1)；操作装置还包括外围与第一轮(123)联系的第二夹持轮(128)，该第二夹持轮在相反方向上旋转，并与包装材料幅面的进给路径(174)相切，第二夹持轮(128)的设计为从第一轮(123)一个接一个地接收过滤袋(1)、沿其进给路径的第二圆弧形部分(62b)输送过滤袋(1)、在幅面(126)的片状物(127)之间布置过滤袋(1)，和将过滤袋(1)释放在幅面(126)本身上。
3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，包装材料的幅面(126)上具有一层可热激活的胶，用于形成封套(51)的装置包括热密封站(129)，封套材料的幅面(126)在此经过，将布置在其片状物(127)之间的过滤袋(1)密封，以形成连续的扁平管(130)，该扁平管分成一连串独立的腔，每个腔容纳一个过滤袋(1)。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，封套(51)成形装置包括切割单元(131)，该切割单元的设计为将扁平管(130)切割成对应于封套(51)的连续段。
5.如前述任一权利要求所述的设备，其特征在于，过滤袋(1)具有容纳室(2)，每个容纳室由一个接一个布置的两个相邻小袋(3)组成，第一轮(123)的操作单元(148)配备有用于折叠过滤袋(1)的小袋(3)的折叠单元(63)，和用于转动过滤袋(1)的转动单元(58)，这两个单元相互结合，折叠单元(63)的设计为折叠容纳室(2)，直到小袋(3)相互叠加，转动单元(58)的设计为使过滤袋(1)绕其纵向轴线(50)转动，以便相对于第一旋转轮(123)的旋转轴线(124)旋转每个过滤袋(1)所位于其中的该平面。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，折叠单元(63)包括用于夹持过滤袋(1)的浸泡产品容纳室(2)的夹持装置(105)，和围绕水平轴线(110)可旋转地安装的夹具(106)系统，夹持装置(105)的设计为通过使两个相邻的小袋(3)连接的密封接合处(5)固定容纳室(2)，夹具(106)系统的设计为使最初一个接一个平铺的容纳室(2)小袋(3)相互折叠于其上，直到小袋(3)相互叠加。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，尽管夹持装置(105)固定过滤袋(1)，它还在连接小袋(3)的底部密封接合处(5)中形成折线。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，夹持和折叠装置(105)包括一对折叠刀片(107)和在过滤袋(1)的相对侧上的折叠对刃(108)，该折叠对刃以在两个小袋(3)之间的底部密封接合处(5)内形成折痕的方式相互压靠；提供加压器(109)，在折叠对刃(108)的每一侧上都有一个加压器，它们相互弹性相对，在折叠刀片(107)和对刃(108)相向移动时，允许折叠刀片(107)自由地经过加压器和对刃(108)之间，并且，替代地，当折叠刀片(107)离开对刃(108)移动时，通过将其压靠在对刃(108)上，而牢固地在过滤袋(1)内固定底部折叠。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，折叠刀片(107)和对刃(108)安装在旋转轮(151)上，并在第一夹持轮(123)上，该旋转轮(151)和第一夹持轮(123)以折叠刀片(107)和对(108)相互啮合的方式成相对原圆的滚动关系连接。
10.如权利要求8所述的设备，其特征在于，加压器(109)以它们可绕各自的水平轴线(110)摆动的方式安装。
11.如权利要求6所述的设备，其特征在于，每个夹具(106)包括一对杠杆(116)，该杠杆可旋转地安装在固定销(117)上，以使过滤袋(1)的小袋(3)围绕共同的密封接合处(5)旋转直到小袋相互叠加的方式，杠杆(116)开合。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，杠杆(116)交叉安装。
13.如权利要求11所述的设备，其特征在于，杠杆(116)具有特定形状的端部(118)，该端部的设计为相互作用，并且一旦过滤袋(1)的小袋(3)相互折叠，则靠近其顶端(15)夹持住过滤袋(1)。
14.如权利要求5至13中任一项所述的设备，其特征在于，折叠单元(63)包括用于驱动杠杆(116)的驱动装置(111)，该装置配备有安装在可滑动杆(112)上的齿条(113)和与该齿条(113)啮合的可旋转的小齿轮(114)，该小齿轮与杠杆(116)连接，通过驱动元件(115)在杠杆(116)的第一旋转方向上赋予杆(112)的滑动，使得过滤袋(1)以叠加容纳室(2)的小袋(3)的方式折叠，并通过其顶端(15)而被固定，在相反方向上的滑动将杠杆(116)设置在准备接收过滤袋(1)的条件，过滤袋(1)与容纳室(2)的小袋(3)定位在一条直线上。
15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，驱动元件(115)包括与可滑动杆(112)相连的凸轮(155)。
16.如权利要求5所述的设备，其特征在于，转动元件(58)包括头部(149)，围绕第一夹持安装轮(123)的径向的轴线(121)旋转头部；旋转驱动装置(120)，与第一轮(123)的旋转同步可旋转地驱动头部(149)，，这使折叠单元(58)以转动过滤袋(1)的方式旋转，因此，过滤袋最后分布的平面横过第一轮(123)的旋转轴线(124)。
17.如权利要求16所述的设备，其特征在于，用于可旋转地驱动头部(149)的旋转驱动装置(120)包括由机械凸轮驱动的联动件(122)，其旋转与第一夹持轮(123)的旋转同步。
18.如权利要求2所述的设备，其特征在于，它包括单元(59)，该单元与第一轮(123)的边缘相联，并设计为对过滤袋(1)的顶端(15)修整，该顶端从第一轮(123)的边缘径向突出。
19.如权利要求18所述的设备，其特征在于，第二夹持轮(128)的设计为通过其顶端(15)夹持过滤袋(1)，该顶端从第一轮(123)的边缘径向突出。
20.如权利要求2所述的设备，其特征在于，它包括单元(173)，该单元与第一轮(123)的边缘相联，并设计为密封过滤袋(1)的顶端(15)，该顶端从第一轮(123)的边缘径向突出。
全文摘要
一种设备(200)，它用于自动和连续形成封套(51)，以包含浸泡产品的过滤袋(1)，该设备包括用于形成封套的装置(60；129，131)；操作装置(123，148，128)，该操作装置连续接收过滤袋(1)，并使之转动，因此，与幅面(126)的片状物(127)基本上相同的平面内，以便沿具有至少一个端部分(62c)的进给路径(62a，62b，62c)使过滤袋(1)移动，该端部分相对于幅面片状物(127)基本上位于中心，过滤袋(1)沿该端部分(62c)在与纸幅(126)相同的方向上移动，操作装置设计成以在幅面(126)的片状物(127)之间布置过滤袋(1)的方式释放该过滤袋(1)。
文档编号B65B9/06GK1483647SQ0313286
公开日2004年3月24日 申请日期2003年7月22日 优先权日2002年7月23日
发明者安德烈娅·罗马尼奥利, 安德烈娅 罗马尼奥利 申请人:机械技术有限公司