JP2015166181A - Device and method for thermoforming package filter for one person, comprising particularly at least one container - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、独立請求項の前文に記載した、特に少なくとも1つの容器を有する一人分包装のための熱成形されたフィルタを製造するための装置および方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and a method for producing a thermoformed filter for single-packing, particularly with at least one container, as described in the preamble of the independent claim.
特許文献1によれば、ホット飲料を製造するための一人分包装が既に公知である。この一人分包装は、コーヒーまたは紅茶のような芳香担体で満たされたハウジングを有しており、このハウジングは、側壁と底部と蓋とを有している。蓋は、少なくとも部分的に透水性であって、底部は少なくとも部分的にフィルタとして構成されている。側壁および底部は、蓋と同様に、一体的にフィルタ状のプラスチックフリースまたはプラスチックと紙の混合物より深絞り法で製造される。蓋はその環状の縁部領域が耐水性に圧縮され、従って、蓋は側壁の上縁部と、気密に密封され結合されている。この場合、側壁領域は同様に、耐水性に圧縮されている。 According to Patent Document 1, a single-person package for producing a hot beverage is already known. The single package has a housing filled with an aroma carrier such as coffee or tea, which has a side wall, a bottom and a lid. The lid is at least partly permeable and the bottom part is at least partly configured as a filter. The side walls and the bottom, like the lid, are manufactured by a deep drawing method from an integral filter plastic fleece or a mixture of plastic and paper. The lid is compressed in a water resistant manner at its annular edge region, so that the lid is hermetically sealed and bonded to the upper edge of the side wall. In this case, the sidewall region is likewise compressed to be water resistant.
本発明の課題は、一人分包装のためのフィルタの簡単かつ安価な製造を提案することである。 The object of the present invention is to propose a simple and inexpensive manufacture of a filter for single-person packaging.
この課題は、独立請求項の特徴によって解決される。 This problem is solved by the features of the independent claims.
これに対して、独立請求項の特徴による装置および方法は、フィルタおよび相応の一人分包装の特に簡単かつ安価な製造が得られる、という利点を有している。従って、フィルタは、特に簡単な形式で熱成形により製造される。これは本発明によれば、まずフィルタ材料が供給され、このフィルタ材料が少なくとも点状に加熱され、次いで成形工具、例えば押し込みポンチによって成形されることによって、行われる。これによって、父型または母型を必要とする、従来技術による比較的高価な装置は省略することができる。何故ならば、耐水性の縁部領域を生ぜしめる必要がないからである。しかも、本発明による装置および方法は、特に大量生産に適している。何故ならば、フィルタ材料はロールの形で処理され、加熱装置に供給され得るからである。それぞれの加熱工具は、好適には交換可能に配置することができる。これによって、装置の自由度はさらに高められるので、成形工具は、様々な一人分包装のためのフィルタプロフィールに関する様々な要求に特に簡単に適合させることができる。さらに、成形工具自体は加熱されないので、それによって迅速かつ確実な加工が可能となる。また、熱成形されたフィルタをロール状のフィルタ材料から切り離す切断手段が設けられている。好適には、これは、成形工具が加熱されたフィルタ材料を熱成形するのと同じ作業ステーションにおいて行われる。それによって、特に安価な製造が得られる。 In contrast, the device and method according to the features of the independent claims have the advantage that a particularly simple and inexpensive production of the filter and the corresponding single-piece package is obtained. Thus, the filter is produced by thermoforming in a particularly simple manner. This is done according to the invention by first supplying a filter material, which is heated at least in the form of dots and then formed by a forming tool, for example a push punch. This eliminates the relatively expensive devices of the prior art that require a father or mother mold. This is because it is not necessary to create a water-resistant edge region. Moreover, the apparatus and method according to the invention are particularly suitable for mass production. This is because the filter material can be processed in roll form and fed to a heating device. Each heating tool can preferably be arranged interchangeably. This further increases the degree of freedom of the device, so that the forming tool can be particularly easily adapted to the various requirements for filter profiles for various single-person packages. Furthermore, since the forming tool itself is not heated, this allows a quick and reliable processing. Further, a cutting means for separating the thermoformed filter from the roll-shaped filter material is provided. Preferably, this is done at the same work station where the forming tool thermoforms the heated filter material. Thereby, a particularly inexpensive production is obtained.
好適な実施態様によれば、成形工具を形成する材料として、好適にはアルミニウムが使用される。 According to a preferred embodiment, aluminum is preferably used as the material for forming the forming tool.
好適な実施態様によれば、搬送手段が成形工具および/または切断手段の下に配置されている。これによって、フィルタ材料から熱成形されたフィルタを打ち抜き成形した後で、フィルタは、予め待機している搬送手段内に直接的に移送される。これによって、熱成形されたフィルタのさらなる取り扱いは簡略化される。熱成形されたフィルタは、予め待機している容器内に直接的に移送され、この容器内にフィルタが入れられ、および/またはシールされる。 According to a preferred embodiment, the conveying means are arranged below the forming tool and / or the cutting means. Thereby, after punching and molding the thermoformed filter from the filter material, the filter is directly transferred into the transport means waiting in advance. This simplifies further handling of the thermoformed filter. The thermoformed filter is transferred directly into a pre-waiting container where the filter is placed and / or sealed.
好適な実施態様によれば、フィルタを熱成形するための装置は、容器を熱成形するための装置の構成部分である。従って、熱成形されかつ打ち抜き成形されたフィルタだけが、予め熱成形されかつ待機している容器内に直接に移送されることによって、好適な形式で、フィルタが個別にさらに搬送されることはない。 According to a preferred embodiment, the device for thermoforming the filter is a component of the device for thermoforming the container. Thus, only the thermoformed and stamped filter is transferred directly into a pre-thermoformed and waiting container, so that the filter is not further transported individually in the preferred form. .
好適な実施態様によれば、この装置はさらに、少なくとも1つのシール手段を有している。このために好適には、熱成形されたフィルタは、外方へ突き出す縁部を有している。容器も同様に、熱成形されたフィルタのための収容部若しくはシール面としての、突き出す縁部を上側に有している。シール工具は、場合によっては超音波に基づいて、突き出す縁部においてフィルタを容器とシールする。これは、失われることのない、位置的に精確な配置に役立ち、ホット飲料の高い品質を保証する。択一的に、シール若しくは溶接を、容器の側壁で行ってもよい。 According to a preferred embodiment, the device further comprises at least one sealing means. For this purpose, the thermoformed filter preferably has an edge protruding outwards. The container likewise has a protruding edge on the upper side as a housing or sealing surface for a thermoformed filter. The sealing tool seals the filter with the container at the protruding edge, possibly based on ultrasound. This helps in a positionally accurate arrangement that is not lost and ensures a high quality of the hot beverage. Alternatively, sealing or welding may be performed on the side wall of the container.
好適には、シールは超音波によって行われる。このために、相応のエネルギ指向器がシール工具および/または容器縁部に設けられている。これによって、2つの構成部分の位置的に精確なシールが得られる。 Preferably, the sealing is performed by ultrasonic waves. For this purpose, a corresponding energy director is provided on the sealing tool and / or the container edge. This provides a positionally accurate seal of the two components.
さらなるステップで、フィルタを備えた容器は、例えばコーヒー、紅茶又はその他の水溶性の飲料等の製品によって満たされる。 In a further step, the container with the filter is filled with a product such as coffee, tea or other water-soluble beverage.
次いで、充填された容器若しくは充填されたフィルタが蓋によって密封される。例えばアルミニウム蓋または結合フィルムが容器の縁部領域にシールされる。 The filled container or filled filter is then sealed with a lid. For example, an aluminum lid or bonding film is sealed to the edge region of the container.
その他の好適な実施態様は、その他の従属請求項並びに明細書に記載されている。 Other preferred embodiments are described in the other dependent claims as well as in the description.
熱成形されたフィルタを製造するための本発明による装置の1実施例が、図面に示されていて、以下に詳しく説明される。 One embodiment of an apparatus according to the invention for producing a thermoformed filter is shown in the drawing and is described in detail below.
フィルタ材料20が、ロールブロック12に巻き取られる。ロールブロック12から、フィルタ材料20は加熱装置14に達する。加熱装置14は、フィルタ材料20の、好適には両側を包囲している。フィルタ材料20は、加熱装置14を好適には垂直方向に通過する。次いで、フィルタ材料20は90°変向されて、成形工具16の検知領域内に達する。成形工具16は父型として構成されている。成形工具16は垂直方向に移動可能である。従って、成形工具16は下方に降下され、加熱されたフィルタ材料20を熱成形されたフィルタ22に成形する。成形工具16の下に容器26が配置されていて、この容器26内に、成形され、かつ分離されたフィルタ22が達する。このために、切断手段18が設けられており、この切断手段18は、成形されたフィルタ22を残りのフィルタ材料20から打ち抜く。フィルタ22は好適には円形に構成されているので、これに対応して、残りのフィルタ材料20内に孔が残存する。残りのフィルタ材料20は、再びロールブロック13に巻き取られて、相応に廃棄され得る。
容器26は、熱成形され、かつ深絞りされた容器として、装置10の近くで形成されてもよい。このために、熱成形可能な容器材料は、同様に対応する成形工具の検知領域内に達し、それによって、複数の容器26を含有する長尺材27が形成される。熱成形された容器26に、相応の熱成形されたフィルタ22が供給される。次いで、フィルタ22と容器26とが、適当なシール手段30によりシールによって互いに結合される。次いで、容器26内に存在するフィルタ22に、製品42、例えばコーヒー、お茶、チョコレート等が充填ステーション40によって充填される。次いで、充填された容器26が、密封ステーション44の検知領域内に達する。密封ステーション44は、容器26の縁部に蓋46をシールする。次いで、長尺材27内に連なっている容器26を互いに所望の形式で分離する分離装置48が任意に設けられていてもよい。
The
図2の実施例では、加熱装置14によって加熱されたフィルタ材料20がどのようにして成形工具16の検知領域内に達するかが示されている。成形工具16は、上下運動可能に配置されている。フィルタ材料20の加熱された領域が成形工具16の下の位置にくると、成形工具16は下降して、フィルタ材料20を破線で示した形式で成形する。次いで、切断手段18が下降され、それによって熱成形されたフィルタ22が残りのフィルタ材料20から分離される。このようにして分離されたフィルタ22は下方に向かって搬送手段24の切欠25内に落下する。成形工具16は、熱成形されたフィルタ22の所望の形が得られるような形状の、相応の父型を有している。従って、この熱成形されたフィルタ22は、例えば上方に突き出すフィルタ縁部23を有している。次いでシールによって容器26に結合するために、フィルタ22は、搬送手段24を介して所望の形式で容器26に供給される。
In the embodiment of FIG. 2, it is shown how the
図3に、準備された容器26がどのようにしてフィルタ22を収容するかについて、一例を挙げて示されている。このために、容器26は相応の容器縁部28を有する。この場合、容器縁部28とフィルタ縁部23とは、後で相応に結合することを考慮して互いに適合されている。このために、シール手段30が設けられている。シール手段30は、例えば超音波シールであってもよい。この場合、相応のソノトロード32がシール個所にエネルギ指向器34を有している。容器縁部28も、このようなエネルギ指向器34を有している。これによって、適切な超音波入力、およびひいては位置的に精確なシールが可能である。その他のシール法、例えばヒートシールまたはコールドシールも考えられる。重要なことは、シール手段30を介して、フィルタ22と容器26との結合が行われる、ということである。
FIG. 3 shows an example of how the
図4によれば、フィルタ22の、また成形工具16の様々な構成が可能である。この場合、フィルタ22は追加的に相応の複数の孔38を有していてよく、それによって抽出された飲料を確実に流出させることができる。成形工具16に対してフィルタ22を適切に付着若しくは分離させるために、圧縮空気若しくは真空を供給できるように、成形工具16は相応の開口を有していてもよい。
According to FIG. 4, various configurations of the
前記熱成形されたフィルタ22によって、コーヒー等の抽出しようとする製品42の所望の通過時間が、製品42若しくは容器26のそれぞれの状態に個別に容易に適合させられる大きいフィルタ面に基づいて得られる。この場合、熱成形されたフィルタ22の様々な幾何学形状を、特に簡単な形式で同じ装置10によって作り出すことができる。何故ならば、所望のフィルタ形状に基づいて、相応の成形工具16を特に簡単に交換することができるからである。
With the
好適には、フィルタ縁部23を備えた丸いフィルタ形状が使用される。容器26の様々な状態に応じて、フィルタ22は様々な形状で下方に突き出していてもよい。従って、段状に先細りしたフィルタが設けられていてもよい。また、フィルタ22の底部は、蓋領域に対して平行に実質的にフラットに延在していてもよい。択一的に、底部は、中央領域だけが液状に突き出していてもよい。また択一的に、フィルタ22は丸い輪郭を有していて連続的に先細りしていてもよい。フィルタ22の様々な流出部の代わりに、側面を様々に構成してもよい。
Preferably, a round filter shape with a
フィルタ材料20は、熱成形可能性を得るために、好適にはPPまたはPETが混合されたフリースより成っている。さらに、フィルタ材料20は、好適には超音波溶接可能である。その場合、フィルタ材料20は、使用されたシール型式に応じてヒートシール可能であってもよい。しかも、フィルタ材料20は、耐食品性かつ耐熱性に構成されている。それによって、適切な抽出プロセスが確実に行われる。
The
加熱装置14は、後で成形工具16がフィルタ20を所望の形状にもたらす個所における適切なフィルタ材料20の局所的加熱を保証する。加熱装置16として、例えば、接触型ホットプレート、放熱体、熱風または誘導による加熱が使用される。
The
成形工具16は好適にはアルミニウムより成っている。
The forming
フィルタ22を熱成形するための装置10は、容器26のための熱成形機の構成部分であるか、またはこのような熱成形機の近傍に配置されていて、熱成形されたフィルタ22を容器26のための熱成形機に直接供給する。
The
一人分包装のためのフィルタの製造は、以下のステップを有することを特徴としている。
フィルタ材料20を加熱装置14に供給し、
加熱装置14によりフィルタ材料20を加熱し、
加熱されたフィルタ材料20を成形工具16に供給し、
成形手段16によって加熱されたフィルタ材料20を熱成形し、
熱成形されたフィルタ22をフィルタ材料20から分離し、
熱成形されたフィルタ22を容器26へ供給し、
フィルタ22を容器26とシールし、この際に好適には、ソノトロード32を使用して超音波によって結合を行う。
The manufacture of a filter for single packaging is characterized by the following steps.
Supplying the
The
Supplying
Thermoforming the
Separating the
Supplying
The
この装置は、少なくとも部分的にさらに別のステップ、つまり、
充填ステーション40によって製品42をフィルタ22へ供給し、
充填されたフィルタ22若しくは容器26を蓋46を用いて密封ステーション44によって密封するステップ、
を実施することができる。
This device is at least partly further step, i.e.
A
Sealing the filled
Can be implemented.
その他のステップが、引き続いて若しくは並行して、次のように行われ、つまり、
分離後に、残りのフィルタ材料20を巻取り、
場合によっては、分離装置48を用いて、個別の容器26を長尺材27から分離する。
Other steps are performed either sequentially or in parallel as follows:
After separation, the remaining
In some cases, the
10 装置
12 ロールブロック
13 ロールブロック
14 加熱装置
16 成形工具
18 切断手段
20 フィルタ材料
22 フィルタ
23 フィルタ縁部
24 搬送手段
25 切欠
26 容器
27 長尺材
28 容器縁部
30 シール手段
32 ソノトロード
34 エネルギ指向器
40 充填ステーション
42 製品
44 密封ステーション
46 蓋
48 分離装置
DESCRIPTION OF
Claims (8)
フィルタ材料(20)を加熱装置(14)に供給し、
前記加熱装置(14)によって前記フィルタ材料(20)を加熱し、
前記加熱されたフィルタ材料(20)を成形工具(16)に供給し、
前記加熱されたフィルタ材料(20)を、前記成形工具(16)によって、熱成形されたフィルタ(22)に成形し、
前記熱成形されたフィルタ(22)を切断手段(18)によって前記フィルタ材料(20)から分離する、
ステップを有していることを特徴とする、熱成形されたフィルタを製造する方法。 In a method of manufacturing a thermoformed filter for use in single-packing,
Supplying the filter material (20) to the heating device (14);
Heating the filter material (20) by the heating device (14);
Supplying the heated filter material (20) to a forming tool (16);
The heated filter material (20) is formed into a thermoformed filter (22) by the forming tool (16),
Separating the thermoformed filter (22) from the filter material (20) by cutting means (18);
A method of manufacturing a thermoformed filter, characterized by comprising steps.
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