CN105452109B - 用来包装用于饮料的一次性小容器的机器 - Google Patents

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Abstract

一种用来包装一次性小容器(1)的机器，该一次性小容器用来提取或注入饮料，诸如咖啡、牛奶、巧克力、茶、或其组合，该机器包括：运输元件(8)，该运输元件用来运输小容器(1)的刚性本体(2)并且封闭成围绕运动机构(9)的环，该运动机构(9)具有竖直轴线(Z9)，用来连续地移动运输元件(8)，该运输元件被构造用来限定用于刚性本体(2)的多个座(10)，该多个座彼此接连地布置并且具有竖直展开轴线(Z10)；多个站，该多个站沿运输元件(8)遵循的前进路径(P)布置，被构造用来连续地且与该运输元件(8)同相地操作，并且包括：供给站(11)，所述供给站用来将所述刚性本体(2)供给在所述运输元件(8)的对应的座(10)内；配量站(12)；封闭站(13)；输出站(14)。

Description

用来包装用于饮料的一次性小容器的机器
技术领域
本发明涉及一种用来包装一次性小容器的机器，该一次性小容器用于提取或注入饮料，诸如咖啡、茶、牛奶、巧克力、或其组合。
背景技术
在机器中用来分配这些饮料的上面提及的小容器以它们的最简单的形式包括：
刚性杯形外部本体，该刚性杯形外部本体包括可穿孔的或穿孔的底部和设置有边缘的上部开口(并且通常地，但不必然地，具有截头圆锥的形状)；
该外部本体中包含的用于提取或注入饮料的一定剂量的产品；和
从封闭片材获得的盖子，该盖子用来封闭(气密地)刚性本体的开口并且(通常地但不必然地)被设计用来被喷嘴穿孔，该喷嘴在压力下供应液体。
通常地，但不必然地，从柔性材料的幅材获得封闭片材。在一些情况中，该小容器可以包括一个或更多个刚性或柔性过滤元件。例如，第一过滤器(如果存在)可以位于刚性本体的底部上。
第二过滤器(如果存在)可以介于盖子和该剂量的产品之间。这样组成的小容器可以用于饮料分配机器，该饮料分配机器包括用来接收该小容器的外壳。
目前，这种类型的小容器使用以“逐步”方式操作的机器被制造。这种类型的机器的一个已知例子在WO 2010/007633中被描述。WO 2010/007633中描述的机器包括链板传送器，该链板传送器封闭成围绕具有水平轴线的两个动力驱动滑轮的环，以便形成上部主动部分和下部非操作返回部分。
该传送器包括一系列接连的座，由位于该传送器的主动部分上方的对应的站供给的刚性本体被布置在该一系列接连的座。在它沿前进方向逐步移动时，传送器的主动部分将包含相应的刚性本体的每一个座布置在一系列站下方以便组成该小容器。
实际上，供给刚性本体的站后面跟着至少用来将该产品配量到刚性本体中的配量站，用来以盖子(例如通过热封)封闭刚性本体的开口的封闭站，以及最后用来拉出制造的小容器的拉出站。
然而，应当注意，沿主动部分的直线路径，可以存在另外的辅助站，例如用来检查小容器重量，形成盖子，移除次品，等等。
然而，与逐步操作组合的单个生产线已经被证明每单位时间生产率是低的。
为了克服这个问题，该传送器被制造成在与传送器的前进方向成横向的方向上较宽以便形成多个并列的排的座，该多个并列的排的座用来容纳相应的刚性本体。
然而，这个技术选择意味着增加安装的站，该安装的站如上面提及的那些站，并排地放置在与该传送器的主动部分的运动方向成横向的水平平面中。
虽然这个方案在一方面部分地改善每单位时间的该机器的总生产率，但在另一方面，它使得该机器更笨重并且明显更昂贵，并且由于沿带的主动部分操作的大量装置而增加机器故障的危险。
因此，这种结构选择不使总成本与得到的操作生产率平衡。
发明内容
本发明的目标是提供一种用来包装一次性小容器的机器，该一次性小容器用来提取或注入诸如咖啡或茶的饮料，并且该机器克服现有技术的上述缺点。
更特别地，本发明的目标是提供一种用来包装一次性小容器的机器，该一次性小容器用来提取或注入诸如咖啡或茶的饮料，并且该机器能够保证每单位时间高的生产率，具有高的操作速度，减小数量的操作站，并且也保证高水平的可靠性。本发明的另外目标是提供一种用来包装一次性小容器的机器，该一次性小容器用来提取或注入诸如咖啡或茶的饮料，并且该机器具有紧凑的结构，尺寸减小，并且制造良好质量的产品。
所述目标由如所附权利要求中表征的根据本发明的用来包装用于提取或注入饮料的小容器的机器完全实现。更特别地，用来包装用于提取或注入诸如咖啡或茶的饮料的一次性小容器的机器包括：运输元件，该运输元件用来运输刚性本体并且封闭成围绕运动机构的环，该运动机构具有竖直轴线，用来连续地移动运输元件；该运输元件被构造用来限定多个座，该多个座用于对应的刚性本体并且接连地布置，每一个具有相应的竖直展开轴线；多个站，该多个站沿运输元件遵循的路径布置并且被构造用来与该运输元件同相地连续地操作，并且包括：供给站，该供给站用来将刚性本体供给到运输元件的相应的座中；配量站，该配量站用来将提取或注入产品配量到刚性本体中；封闭站，该封闭站用来以盖子(例如，柔性材料的)封闭刚性本体的上部开口；输出站，该输出站从运输元件拉出形成的小容器。
如此结构的机器能够连续地操作，其中运输元件适合于沿一路径运送包含相应的刚性本体的单排的座，在该路径处它们会合该站，在该站处执行用来组成该小容器的步骤。
这种体系结构因此使得该机器总体上可以在减小的空间中达到高的生产速度。
根据本发明，用来运输刚性本体的运输元件包括带和连接到这种带的多个支撑元件，并且该多个支撑元件限定用于刚性本体的具有竖直展开轴线的座。
这个方案允许高度灵活地组成运输元件要遵循的路径，该路径具有相对宽范围的可能几何形状以便运输元件在各种不同的站附近移动。
应当注意，该带在水平平面中移动，尺寸减小并且是相对廉价的。
附图说明
根据参考附图的优选的说明性的且非限制性的实施例的以下描述，本发明的这些和其它特征将变得更明显，其中：
图1以示意性顶视平面图示出根据本发明的用来包装一次性小容器的机器，该一次性小容器用于提取或注入饮料，诸如咖啡、茶、牛奶、巧克力或其组合；
图2以示意性侧视图示出通过图1的机器制造的一次性小容器，该一次性小容器用于提取或注入饮料，诸如咖啡、茶、牛奶、巧克力或其组合；
图3示出用来运输一次性小容器的刚性本体的运输元件的一部分的示意性前视图；
图4示出图3的运输元件的该部分的示意性顶视平面图，其中相同的部分为了简单起见被省略；
图5示出沿图3的线A-A的运输元件的截面；
图6示出根据图3的线B-B的运输元件的部分截面；并且
图7示出图1的机器的放大细节的顶视平面图，其中该运输元件齿轮连接运动机构，一些部分为了简单起见被省略。
具体实施方式
参考附图，根据本发明的机器(整体上由附图标记100表示)用于包装一次性小容器，该一次性小容器用于提取或注入饮料，诸如咖啡、茶、牛奶、巧克力或其组合。
更特别地(见图2)，用于提取或注入饮料的一次性小容器1以最低的非限制性构造包括：杯形刚性本体2(通常以截头圆锥的形状)，该杯形刚性本体包括底部3和设置有边缘5的上部开口4；刚性本体2内包含的用于提取或注入饮料的一定剂量6的产品；和用来封闭刚性本体2的上部开口4的盖子7。
如果当制造饮料时盖子7要被穿孔，则该盖子7限定用于刚性本体2的密封件。应当注意，盖子7从柔性幅材(即，具有柔性性质的材料的幅材)获得。
也应当注意，这种类型的小容器1可以包括一个或更多个过滤元件(由于它们不形成本发明的一部分，在这里没有被示出)。
更特别地，第一过滤器可以位于刚性本体的底部上以便改善注入产品的分布。这种第一过滤器可以是刚性过滤器。
替代地，第一过滤器可以是柔性过滤器。
小容器1可以包括第二过滤器，该第二过滤器布置在盖子7和该剂量的产品之间：在这种情况中，第二过滤器允许在该产品上的液体的改善的(均匀的)分布。
根据本发明(见图1)，机器100包括用来运输刚性本体2的运输元件8，并且该运输元件封闭成围绕运动机构9的环，该运动机构绕竖直轴线Z9连续旋转以便沿前进路径P连续移动运输元件8(并且因此刚性本体2)。有利地，这种前进路径P位于水平平面上。
同样，根据本发明，机器100包括多个操作站，该多个操作站沿运输元件8遵循的前进路径P布置并且该多个操作站被构造用来与该运输元件8同相地连续操作，并且包括：
供给站11，该供给站用来将刚性本体2供给到运输元件8的相应的座10中；
配量站12，该配量站用来将用来提取或注入饮料的产品配量到刚性本体2中；
封闭站13，该封闭站用来以相应的盖子7封闭刚性本体2的上部开口4；和
输出站14，该输出站用来从运输元件8拉出形成的小容器1。
运输元件8包括带20和多个支撑元件21，该多个支撑元件限定用于刚性本体的具有对应的竖直展开轴线Z10的相应的座10。特别地，支撑元件21的特征在于孔22，该孔限定用于刚性本体2的座10。有利地，如示出的，孔2是通孔；替代地，孔2可以是具有上部开口的盲孔。支撑元件21沿前进路径P彼此接连地布置。
应当注意，带20限定沿前进路径P连续前进的单排刚性本体2。
带20包括多个内部齿23，该多个内部齿适合于齿轮连接运动机构9，该运动机构包括例如带齿的滑轮90(见图7)。
有利地，如在示出的实施例中，带20包括多个外部齿24，该多个外部齿适合于齿轮连接存在于至少一个操作站(例如，配量站12)上的至少一个带齿的轮的对应的齿。
存在于操作站上的齿轮连接带20的齿(23、24)的带齿的齿轮可以是有利地驱动的带齿的轮，以便辅助运动机构9；替代地，这种带齿的轮的一个或更多个可以是空转的。
显然的是，取决于沿前进路径P在哪里布置操作站(即，在运输元件8实现的环的内部或外部)，存在于这种操作站中的带齿的轮齿轮连接带20的内部齿23或外部齿24。在所有操作站布置在运输元件8实现的环的内部的情况中，可以使用具有单排(内部)齿的带20。
带20由例如橡胶的柔性材料制成以便对应于该前进路径P的弯曲区域沿该前进路径P在水平平面上弯曲。实际上，带20适合于弯曲且齿轮连接沿前进路径P存在的运动机构9，操作站的带齿的轮，或传动元件。
支撑元件21通过合适的固定装置25连接到带20。有利地，对于每一个支撑元件21，固定装置25包括：至少一个夹紧板26，该至少一个夹紧板26布置成相对于带20与支撑元件21相对；和至少一个夹紧元件27，该至少一个夹紧元件27适合于将支撑元件21固定到阻塞板26以便将带20上紧在所述支撑元件和所述阻塞板之间。有利地，夹紧板26布置成对应于带20的内部齿23。在示出的实施例中，每一个支撑元件21通过两个夹紧元件27(例如螺钉)被固定到夹紧板26。
齿轮连接带20的运动机构9和操作站的带齿的轮的特征在于相应的齿，该相应的齿被合适地设计尺寸且/或相互间隔开以适当地齿轮连接带20的(内部23和/或外部24)齿和/或与其联接的夹紧板26。
在具有前进路径P的相对长的直线区域的机器100中，运输元件8有利地包括多个引导元件28，特别地，至少一个引导元件28用于每一个支撑元件21。
详细地，至少一个引导元件28连接到支撑元件21并且适合于在机器100的参考元件30上实现的对应的凹槽29中滑动以沿前进路径P相对于操作站引导支撑元件21(因此刚性本体2)并且为其提供支撑元件21参考。实际上，引导元件28在它们与相应的凹槽29协作时允许限定支撑元件21的精确的且可重复的位置，防止该支撑元件21沿竖直方向平移且绕竖直方向旋转，以沿与前进路径P成横向的水平方向平移且绕平行于前进路径P的方向旋转。换句话说，通过引导元件28和对应的凹槽29的协作，防止支撑元件21的除了沿前进路径P的前进运动外的每一个运动。
在图中示出的优选实施例中，三对引导元件28连接到支撑元件21并且适合于在两个参考元件30上实现的相应的三个凹槽29中滑动。以类似的方式，示出的两个参考元件30可以被实现在单体件中。
在图7中，参考元件30已经被省去以更好地示出带20如何齿轮连接运动机构9的带齿的滑轮90。
在未示出的实施例(其中前进路径P的直线区域是相对短的，或者运输元件8基本上总是齿轮连接存在于操作站中的运动机构9或带齿的轮)中，在该运动机构9和带齿的轮参考支撑元件21时，可以省略引导元件28和参考元件30。
优选地，机器100包括清洁站17，该清洁站用来清洁刚性本体2的上部开口4的边缘5并且相对于运输元件8的前进方向(由箭头PA指示)布置在配量站12的下游。
优选地，清洁站17介于配量站12和称重站15之间。
清洁站17也沿前进路径P布置并且被构造用来连续地且与运输元件8同相地操作。
如上面提及的，有利地，机器100包括称重站15，该称重站用来称重包含剂量6的产品的刚性本体2，并且该称重站沿运输元件8的前进路径P布置。应当注意，称重站15被构造用来连续地且与运输元件8同相地操作。优选地，称重站15介于配量站12(或者更特别地，清洁站17)和封闭站13之间。
优选地，机器100包括切割站16，该切割站用来切割盖子7和将盖子7定位在刚性本体2的开口4上。
切割站16也沿运输元件8的前进路径P布置，被构造用来连续地且与该运输元件8同相地操作，并且沿运输元件8的前进路径P相对于前进方向PA位于封闭站13上游。
优选地，机器100包括堆叠站18，该堆叠站用来堆叠制造的小容器1并且该堆叠站布置成靠近输出站14。
应当注意，堆叠站18被构造用来在输出站14根据与运输元件8遵循的前进路径P成横向的方向接收该小容器1。
配量站12和封闭站13优选地包括对应的分布器/致动器元件12a、13a，该分布器/致动器元件是圆形形状的并且与运输元件8同相地绕竖直轴线Z12、Z13可移动：那样，对应的操作(释放该剂量的产品和例如通过热封以盖子7封闭)沿至少一段范围(圆弧)被执行，在该至少一段范围处，分布器/致动器元件12a和13a和运输元件8沿该路径彼此同相地可移动。
优选地，运输元件8的前进路径P也由多个动力驱动的传动轮9限定，该多个动力驱动的传动轮绕竖直轴线Z9旋转并且被布置(例如，键接)在支撑框架19上，该支撑框架在水平平面中延伸；这些轮9限定上面提及的运动机构。
应当注意，动力驱动的传动轮9沿框架19布置以限定前进路径P的操作的非直线部分(由沿或绕上面提及的操作站的通道完成)和前进路径P的非操作的直线返回部分。
由于这种结构，并且更特别地由于供给刚性本体的连续移动的环带，实现一种机器，该机器非常紧凑，但其生产性能高于通过逐步运动进行操作的机器的生产性能。
该带的路径灵活性使得可以沿具有减小的总尺寸的前进路径在合适的位置根据要求布置必要的和辅助的站。
该带的路径灵活性也提供更多机会以产生替代路径范围以允许制造小容器变体(例如，过滤元件的添加)。该机器的结构因此非常灵活并且允许达到高的生产率水平，同时维持良好的最终产品质量标准。

Claims (16)

1.用来包装一次性小容器(1)的机器，所述一次性小容器用于注入或提取饮料，所述小容器(1)包括：刚性本体(2)，所述刚性本体是杯形的，具有底部(3)和设置有边缘(5)的上部开口(4)；包含在所述刚性本体(2)内的一定剂量(6)的提取或注入产品；和用来封闭所述刚性本体(2)的上部开口(4)的盖子(7)，其特征在于，所述机器还包括：
用来运输所述刚性本体(2)的运输元件(8)，所述运输元件封闭成绕运动机构(9)的环，绕竖直轴线(Z9)连续旋转以便沿前进路径(P)连续移动所述运输元件(8)；
所述运输元件包括带(20)和多个支撑元件(21)，每一个支撑元件(21)限定用于刚性本体(2)的具有对应的竖直展开轴线(Z10)的相应的座(10)；所述座(10)接连地布置；
多个操作站，所述多个操作站沿所述运输元件(8)的前进路径(P)布置，被构造用来连续地且与所述运输元件(8)同相地操作，并且包括：
供给站(11)，所述供给站用来将所述刚性本体(2)供给在所述运输元件(8)的对应的座(10)内；
配量站(12)，所述配量站用来将所述产品配量在所述刚性本体(2)内；
封闭站(13)，所述封闭站用来以盖子(7)封闭所述刚性本体(2)的上部开口(4)；和
输出站(14)，所述输出站从所述运输元件(8)的相应的座(10)拉出形成的所述小容器(1)。
2.根据权利要求1所述的机器，其中，所述带(20)由弹性材料制成，以便适合于在所述前进路径(P)的弯曲区域沿所述前进路径(P)在水平平面上弯曲。
3.根据权利要求2所述的机器，其中，所述带(20)包括多个内部齿(23)，所述多个内部齿适合于齿轮连接所述运动机构(9)。
4.根据权利要求3所述的机器，其中，所述带(20)包括多个外部齿(24)，所述多个外部齿适合于齿轮连接存在于所述操作站的至少一个中的至少一个带齿的轮的对应的齿。
5.根据权利要求1所述的机器，其中，所述支撑元件(21)通过固定装置(25)连接到所述带(20)。
6.根据权利要求5所述的机器，其中，对于每一个支撑元件(21)，所述固定装置(25)包括：至少一个夹紧板(26)，所述至少一个夹紧板布置成相对于所述带(20)与所述支撑元件(21)相对；和至少一个夹紧元件(27)，所述至少一个夹紧元件适合于将所述支撑元件(21)阻塞到所述夹紧板(26)，所述带(20)夹紧在所述夹紧板和所述支撑元件之间。
7.根据权利要求6所述的机器，其中，所述至少一个夹紧板(26)布置成对应于所述带(20)的内部齿(23)。
8.根据前述权利要求中的任何一项所述的机器，包括至少一个参考元件(30)，所述至少一个参考元件具有至少一个凹槽(29)，所述运输元件(8)包括用于每一个支撑元件(21)的至少一个引导元件(28)，所述至少一个引导元件适合于在所述至少一个凹槽(29)中滑动以沿所述前进路径(P)相对于所述操作站引导所述支撑元件(21)并且为所述支撑元件(21)提供参考。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的机器，包括称重站(15)，所述称重站用来称重具有一定剂量(6)的产品的所述刚性本体(2)，所述称重站沿所述运输元件(8)的前进路径(P)布置；所述称重站(15)被构造用来连续地且与所述运输元件(8)同相地操作，并且布置在所述配量站(12)和所述封闭站(13)之间。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的机器，包括切割站(16)，所述切割站用来切割所述盖子(7)和将所述盖子(7)定位到所述刚性本体(2)的上部开口(4)上；所述切割站(16)沿所述运输元件(8)的前进路径(P)布置，被构造用来连续地且与所述运输元件(8)同相地操作，并且相对于所述运输元件(8)的前进方向(PA)布置在所述封闭站(13)上游。
11.根据权利要求1-7中任一项所述的机器，包括清洁站(17)，所述清洁站用来清洁所述刚性本体(2)的上部开口(4)的边缘(5)，所述清洁站相对于所述运输元件(8)的前进方向(PA)布置在所述配量站(12)的下游；所述清洁站(17)沿所述前进路径(P)布置并且被构造用来连续地且与所述运输元件(8)同相地操作。
12.根据权利要求1-7中任一项所述的机器，包括用来堆叠所述小容器(1)的堆叠站(18)，所述堆叠站布置成靠近所述输出站(14)并且被构造用来在所述输出站(14)沿相对于所述运输元件(8)的前进路径(P)横向的方向接收所述小容器(1)。
13.根据权利要求1-7中任一项所述的机器，其中，至少所述配量站(12)和所述封闭站(13)包括对应的分布/致动元件(12a、13a)，所述对应的分布/致动元件具有圆形形状并且与所述运输元件(8)同相地绕竖直轴线(Z12、Z13)可移动以便沿至少一个圆弧执行对应的配量操作和封闭操作，在所述圆弧处，所述分布/致动元件(12a、13a)和所述运输元件(8)沿同一路径同相地可移动。
14.根据权利要求1-7中任一项所述的机器，其中，所述运输元件(8)的前进路径(P)还通过绕竖直轴线(Z9)旋转的多个动力驱动的传动轮被限定，所述动力驱动的传动轮被布置到支撑框架(19)上，所述支撑框架水平地延伸并且限定所述运动机构(9)。
15.根据权利要求14所述的机器，其中，所述动力驱动的传动轮限定所述前进路径(P)的操作的非直线部分，和所述前进路径(P)的非操作的直线返回部分。
16.根据权利要求1所述的机器，其中，所述饮料是咖啡或茶。
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