专利名称：用于将非均质灌注材料的装料送至包装机的设备及其方法
技术领域：
本发明涉及用于将非均质灌注材料的装料送至包装机的设备及其方法。
背景技术：
更确切地，本发明通常应用于包括用于将灌注产品送入包装机的仪器的技术领域，其中所述包装机将预定装料的非均质材料填充到相应过滤袋中，所述非均质材料例如由整片花叶、药草或水果及其混合物构成，但不对本发明的范围造成限制。这种材料极其易碎，且由彼此之间在物理性质(诸如形状、比重和尺寸)上存在广泛差异的成分构成。在根据特定配方混合这种材料之后，有很多种制备装料的方法。例如可以利用称重系统或容积系统来准备装料，其中所述称重系统保证各装料具有预定重量，所述容积系统为各装料限定预定的材料数量，正如Bonomelli s.r.1的专利EP584213中描述的。专利EP584213描述了一种设计用于分批处理完整洋甘菊花的抽屉式(盘式)容积配料箱。该配料箱位于容器下游，其中完整洋甘菊花通过传送带被送入到该容器中，直至容器被装满达到预定水平。更确切地，螺杆式进料器近似水平地装配在容器底部上，且完全浸没在洋甘菊花中。该螺杆式进料器由独立电机驱动，并且通过水平管道将洋甘菊花送至竖直管道，所述竖直管道与完全相同的水平管道连通。该竖直管道借助在竖直管道内沿纵向工作的垫片供给抽屉式配料箱的配料室。该抽屉式配料箱由叠置的三个托盘构成:固定的上托盘和下托盘，以及位于两个固定托盘之间的活动托盘。具体地，在活动托盘中形成配料室。因此，上托盘充当水平高度测量设备以在配料室中形成正确的材料装料，并且与下托盘一起充当防止材料脱落的装料容纳盘。因而借助与竖直管道同轴且垫子在其中工作的第一孔洞通过上托盘给配料室填充洋甘菊花。当配料室完全填满时，活动托盘轴向移动，且使腔室与第二孔洞连通，所述第二孔洞彼此同轴并且形成于上、下固定托盘中。接着，滑动通过第二孔洞的活塞将该材料装料排出配料室，并且将它引入包装机，所述包装机在此期间已经制备了适于接收该装料的过滤材料袋。在该方案中，洋甘菊花在水平管道内借助将花送向竖直管道的螺杆式进料器的作用以及在竖直管道内借助垫子的作用受到不同程度的挤压。用于形成松散材料的装料和将它们送到用于形成过滤袋的过滤材料网幅上的另一现有技术方案包括圆柱形的计量设备，其具有水平旋转轴线和形成于圆柱形外表面上的多个径向空腔。在用于待计量的松散材料的进料斗和其上放置有待包装的已经计量的装料的过滤材料网幅之间夹置有滚筒。具体地，用于松散材料的料斗具有输出开口，其面向计量滚筒，并且一侧由容纳壁界定，另一侧由水平高度测量设备界定。在该方案中，具有在径向空腔中滑动的活塞，其限定滚筒中的计量腔室。这些活塞通过滚筒的连续转动驱动，并且形成为通过凸轮装置的作用沿径向在限定底部死中心的关于计量滚筒外周的最大距离与限定顶部死中心的关于计量滚筒外周的最小距离之间运动。在底部死中心上，活塞在容纳壁侧逐渐插入到进料斗下方，从而允许松散材料进入计量腔室。滚筒的连续旋转使活塞运动至顶部死中心，同时面向料斗的输出口，并且在此处，在水平高度测量设备的作用下形成松散材料的装料。只要活塞保持在顶部死中心处，则通过位于水平高度测量设备下游的阻挡构件将所形成的装料保持在计量腔室内。当阻挡构件移开时，所形成的装料从计量腔室中排出，并且被置于与计量滚筒大致相切的过滤材料网幅的水平段上。同时，活塞开始返回底部死中心，活塞在被插入到将松散材料从料斗下方取出的区域之前到达该死中心。也称作容积计量设备的上述设备具有与水平高度测量操作相关的几个缺陷，在水平高度测量操作期间，所计量的松散材料受到切割作用，这种作用会对它造成破坏，并且使其质量变差。此外，这些设备在材料上施加挤压作用，如果材料本来是均质的，则这不构成问题。然而，对于其中单个成分必须保持完整的非均质材料而言，挤压会对部分材料造成破坏，并且使其质量变差。在为顾客确保产品质量当中，灌注材料完整是一个重要因素，因此有必要尽可能地保留其完整性。
发明内容
本发明旨在提供一种克服上述现有技术缺陷的、用于将非均质灌注材料的装料送入包装机的设备及其方法。更确切地，本发明旨在提供一种用于进给非均质灌注材料的装料的设备，其能够接收预定的均匀重量和组分的装料，并且将它们连续送入包装机，同时不影响各装料的各组成成分的完整性。本发明的目标以及现有技术缺陷的克服基本上通过如权利要求1和直接或间接从属于权利要求1的权利要求所述的、用于将非均质灌注材料的装料送入包装机的设备来实现。本发明的目标以及现有技术缺陷的克服基本上还通过如权利要求14和直接或间接从属于权利要求14的权利要求所述的、用于将非均质灌注材料的装料送入包装机的方法来实现。
参考附图中示出的用于将非均质灌注材料的装料送至包装机的设备的优选且非限制性实施例，本发明的其它特征及优点将在下面的详细描述中变得更为明显，该附图示出了该设备的一个实施例的示意性前视图，其中部分部件以横截面图示出。
具体实施例方式参见附图，附图标记I指示用于将非均质灌注材料的装料(或剂量)2送入包装机3的设备。所述材料包含诸如花、整叶、药草或水果及其混合物等成分。设备I包括装料2的计量装置4 (或分配器)，其为各个装料2定义预定的材料数量。计量装置4主要包括已知类型的设备，例如基于重量的类型。装料2的计量装置4的下游具有转移装置5，其被设计成将装料2送入包装机3。转移装置5包括用于装料2的进料站6和调整装置7，所述调整装置7关于装料2的进给方向位于进料站6下游。调整装置7 (或调整部，即用于产生正确、精确或相符位置或状态的装置)由此得到定义，因为正如下文中更详细解释的那样，它们被设计成在其体积可在最大值与最小值之间变化的空间内对装料2的组成成分进行精确设置、调整和适应，同时避免产生会对装料2的组成成分形成破坏的强烈挤压。进料站6包括用于保持和释放装料2的装置8、以及至少一个管道9，所述管道9位于保持和释放装置8的输出端，且具有输入段10和输出段11。在该实施例中，管道9的输入段10和输出段11具有不同尺寸，更确切地，输入段10更大。保持和释放装置8包括至少一个摇摆壁12。更确切地，如图所示，保持和释放装置8具有两个摇摆壁12。各摇摆壁12具有两端，即上端13a和下端13b。摇摆壁12在顶端13a处产生枢转，且被设计成借助惯常的致动器(未示出)设在第一保持位置和第二释放位置上，其中在第一保持位置上，一对壁的下端13b彼此接触以保持装料2，在第二释放位置上，下端13b分开以释放装料2。装料2的调整装置7包括可绕其自身的水平轴线A旋转的滚筒14，以及位于滚筒14上游且可绕其自身的水平轴线B旋转的至少一个辊15。更确切地，如图所示，存在两个辊15，一个可绕其自身的轴线B旋转，一个可绕另一轴线C旋转，但这两个轴线均与轴线A平行。辊15被装在箱形主体16内。滚筒14具有至少一个腔室22，用于从辊15处接收装料2。每个辊15均具有至少一个凹部17，用于从进料站6处接收装料2。更确切地，图中示出的辊15具有两个凹部17。箱形主体16包括至少第一漏斗形嘴部23和至少第二漏斗形嘴部24，其中嘴部23连通管道9的输出段11和辊15的凹部17，嘴部24连通凹部17和腔室22。调整装置7包括固定的弯曲瓦面25，其关于滚筒14的旋转方向位于第二漏斗形嘴部24下游。滚筒14被安装在棍15下方,且具有圆柱形外表面14a,其中所述外表面14a面向形成在箱形主体16上的下表面16a，以及与下表面16a邻接的固定弯曲瓦面25的弯曲表面25a。滚筒14还包括至少一个径向孔洞18，所述孔洞18具有侧壁18a。孔洞18形成于滚筒14的圆柱形外表面14a上。更确切地，活塞19以可滑动的方式装配以便在孔洞18内移动，并且具有上表面20。更确切地，上表面20具有空腔21，所述空腔21具有相应的内表面 21a。活塞19可以在孔洞18内沿轴向在第一非工作位置和第二工作位置之间移动，其中在第一非工作位置上，上表面20与圆柱形外表面14a之间的距离最大，而在工作位置上，该距离最小。更确切地，孔洞18的壁18a和活塞19的上表面20限定腔室22。
腔室22的体积可以在活塞19处于第一非工作位置时的最大值和处于第二工作位置时的最小值之间变化，其中在第一非工作位置上，腔室22还受到箱形主体16的下表面16a界定，而在第二工作位置上，腔室22基本不受下表面16a界定，而由固定的弯曲瓦面25的弯曲表面25a界定。在所示实施例中，滚筒14具有沿滚筒14的圆柱形外表面14a均匀分布的多个腔室22。转移装置5包括控制单元26，其能够接收有关辊15的角位置信号，并且还能够控制保持和释放装置8。更确切地，控制单元26控制保持和释放装置8的摇摆壁12的致动装置，使得壁12从第一保持位置移动至第二释放位置，反之亦然。具体地，这是与辊15同时进行的。包装机3包括装料2的传送装置27、位于传送装置27上游且在图中用辊表示的过滤材料网幅29的展开装置28、以及位于传送装置27下游的包装装置30。更具体地，图中用方块示意性示出的包装装置30被设计用于折叠、密封和切割过滤材料网幅29以形成过滤袋。更确切地，传送装置27在出料站Z处位于滚筒14下游，且在所示实施例中由传送带31构成。在未示出的实施例中，传送装置27可以由其上形成有吸附孔和真空形成装置以加强将装料2附着在过滤材料网幅29上的传送带31构成。在使用时，计量装置4根据预设的灌注材料数量量出装料2，并将其引向转移装置5。当保持和释放装置8的摇摆壁12处于第一保持位置时，在转移装置5的进料端处将装料2释放到进料站6中。通过由控制单元26向致动装置(未示出)发送控制信号，摇摆壁12于是运动至第二释放位置，从而通过第一输入段10将装料2释放到管道9中。单元26接收指示辊15的角位置信号，并且在含有先前装料2的凹部17已经离开第一漏斗形嘴部23所界定的区域时，向摇摆壁12的致动装置发送控制信号，使摇摆壁12运动至第二释放位置，从而释放装料2。在管道9的输出段11处，装料2通过箱形主体16的第一漏斗形嘴部23，并且停留在辊15的凹部17中。顺时针转动的辊15使凹部17且由此装料2处于面向箱形主体16的第二漏斗形嘴部24的位置，与此同时，与辊15同步且反向转动的滚筒14使腔室22处于同样面向第二漏斗形嘴部24的位置，以便将装料2从凹部17转移至腔室22。当面对第二漏斗形嘴部24时，腔室22的体积达到最大，因此它能够更好地接收装料2，且不会使灌注材料劣化，因为活塞19处于第一非工作位置。活塞19保持在非工作位置上，直至装料2完全转移。一旦已将装料2转移到腔室22中，并且在未到达出料站Z之前，活塞19到达第二工作位置，装料2随着腔室22的体积减少而受到调整。更确切地，腔室22部分由固定弯曲瓦面26的弯曲表面25a限定。在从保持和释放装置8转移到腔室22的过程中，装料2所通过的空间的体积始终大于装料2所占据的体积。因此，装料2不会遇到任何可能对其造成破坏的物理障碍。在腔室22的体积变小的过程中，装料2的组成成分与固定弯曲瓦面25的弯曲表面25a形成接触，因此近似均匀地分布在腔室22内，同时占据最小体积。籍此，活塞19和固定弯曲瓦面25共同作用以对装料2进行调整。这也意味着装料2经受调整，使得允许产品在到达出料站Z之前保持完整。一旦受到调整，则在出料站Z附近使装料2与过滤材料网幅29形成接触。在出料站Z中，过滤材料网幅29沿着固定弯曲瓦面25的末端和关于传送带31的基本切点之间的这段距离与滚筒14基本保持接触。另外，在出料站Z中，经调整的装料2被释放到过滤材料网幅29上，从而清空腔室22。最后，装料2和过滤材料网幅29在传送带31上被引向包装机3的包装装置30。上面描述的发明实现了上述目标，并且产生了重要优点。所描述和示出的用于进给装料2的设备使非均质材料的装料的组成成分的恶化最小化，因为在从进料站6转移到调整装置7的过程中，装料所通过的空间的体积始终大于装料所占据的体积。此外，在调整过程中，装料的组成成分近似均匀地分布在滚筒14中的腔室22内，因此占据的腔室体积最少。这种进料设备的另一优点在于，它产生的装料2得到完美且洁净地设置和适应，从而允许将过滤材料恰当地密封在各装料周围。实际上，在未得到洁净设置和适应的装料中，装料的部分组成成分可能会位于过滤材料的彼此连接的部分上，从而妨碍对过滤袋进行正确密封。上述进料设备的另一优点在于，它极大降低使装料2从形成位置到包装位置花费的时间，因为两个辊15与滚筒14同步地共同作用，并且确保将装料从辊的凹部7到滚筒14的腔室22的协同转移。降低装料2的转移时间继而允许包装机具有高的生产速度。
权利要求
1.一种用于将非均质灌注材料的装料(2)供给到包装机(3)的供给设备，该供给设备包括:用于装料(2)的计量装置(4);用于装料(2)的转移装置(5)，其位于计量装置(4)下游并且将装料(2 )送至包装机(3 )，转移装置(5 )包括用于装料(2 )的调整装置(7 )，其中用于装料(2)的调整装置(7)包括可绕其自身轴线(A)旋转的滚筒(14)， 其特征在于，滚筒(14)包括至少一个孔洞(18)，具有上表面(20)的活塞(19)能够在孔洞内滑动运动，活塞(19)的上表面(20)和孔洞(18)限定腔室(22)，该腔室的体积能够在活塞(19)处于第一非工作位置时的最大值和活塞(19)处于第二工作位置时的最小值之间变化。
2.如权利要求1所述的供给设备，其特征在于，转移装置(5)包括进料站(6)，调整装置(7)位于进料站(6)下游。
3.如权利要求2所述的供给设备，其特征在于，进料站(6)包括用于保持和释放装料(2)的保持和释放装置(8)。
4.如前述权利要求中任一项所述的供给设备，其特征在于，调整装置(7)包括至少一个辊(15)，该至少一个辊位于滚筒(14)上游且能够围绕自身轴线(B)旋转。
5.如权利要求4所述的供给设备，其特征在于，该至少一个辊(15)包括至少一个凹部(17)，用于从进料站(6)处接收装料(2)。
6.如权利要求5所述的供给设备，其特征在于，该至少一个孔洞(18)为径向的。
7.如权利要求6所述的供给设备，其特征在于，在第一非工作位置处，在滚筒(14)的圆柱形外表面(14a)和上表面(20)之间的距离是最大的，而在第二工作位置处，该距离是最小的。
8.如权利要求7所述的供给设备，其特征在于，调整装置(7)包括固定的弯曲瓦面(25)，该弯曲瓦面根据滚筒(14)的旋转方向位于连接至少一个凹部(17)和腔室(22)的第二漏斗形嘴部(24)的下游。
9.如权利要求8所述的供给设备，其特征在于，腔室(22)的体积能够在活塞(19)处于第一非工作位置时的最大值和处于第二工作位置时的最小值之间变化，其中在第一非工作位置处，腔室(22)还受到箱形主体(16)的下表面(16a)界定，而在第二工作位置处，腔室(22)基本不受该下表面(16a)界定而是由固定弯曲瓦面(25)的弯曲表面(25a)界定。
10.如权利要求4或5所述的供给设备，其特征在于，转移装置(5)包括控制单元(26)，该控制单元能够接收有关所述至少一个辊(15)的角位置信号并且还能够控制保持和释放装置(8)。
11.一种用于将非均质灌注材料的装料(2)供给到包装机(3)的方法，其包括以下步骤:使用计量装置(4)得到装料(2);将装料(2)从计量装置(4)转移至包装机(3)； 其特征在于，该方法包括以下步骤:在将装料(2)转移到包装机(3)的步骤期间，利用调整装置(7 )调整装料(2 );调整装料(2 )的步骤包括将各装料(2 )接收在相应的腔室(22 )中，所述腔室(22)的体积能够在与接收步骤相应的最大值和与调整装料(2)的步骤相应的最小值之间变化。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，该方法包括将装料(2)插入从计量装置(4)通向调整装置(7)的进料站(6)的步骤。
全文摘要
一种用于将非均质灌注材料的装料送入包装机的设备，其包括装料2的计量装置4以及位于计量装置4下游且将装料2送入包装机3的装料2的转移装置5。转移装置5包括装料2的调整装置7，其配备有可绕其自身的轴线A旋转的滚筒14，以及可绕其自身的轴线B旋转且位于滚筒14上游的至少一个辊15。滚筒14包括用于从辊15处接收装料2的腔室22。在装料2的调整过程中，腔室22可以在与接收步骤相应的最大值和调整装料2时的最小值之间变化。
文档编号B65B1/36GK103118944SQ201180044393
公开日2013年5月22日 申请日期2011年9月9日 优先权日2010年9月16日
发明者L·利布里奥 申请人:机械技术有限公司