CN106061847B - 填充用于萃取或浸泡进料的一次性使用的胶囊的容纳元件的单元和方法 - Google Patents

填充用于萃取或浸泡进料的一次性使用的胶囊的容纳元件的单元和方法 Download PDF

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Abstract

描述了一种填充用于萃取或浸泡饮料的一次性使用的胶囊(3)的容纳元件(2)的单元,包括:运输容纳元件(2)的线(4),容纳元件(2)被设计成容纳产品剂量(33);用于填充容纳元件(2)的工位,其包括:被设计成接纳剂量(33)的至少一第一容纳座(S1);子工位(ST1),其用于在第一容纳座(S1)内形成剂量(33);至少一第二容纳座(S2),其被设计成从第一容纳座(S1)接收剂量(33);子工位(ST2),其用于将剂量(33)从第一容纳座(S1)转移到第二容纳座(S2);用于在形成子工位(ST1)与转移子工位(ST2)之间移动第一容纳座(S1)的设备(7);子工位(ST3),其用于将剂量(33)从第二容纳座(S2)转移到容纳元件(2);用于在转移子工位(ST2)与释放子工位(ST3)之间移动第二容纳座(S2)的另外的设备(8)。

Description

填充用于萃取或浸泡进料的一次性使用的胶囊的容纳元件的 单元和方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种向用于萃取或浸泡饮料的一次使用的胶囊的容纳元件填充产品 剂量的单元和方法。
背景技术
[0002] 在用来制造萃取或浸泡饮料的机器中使用的现有技术胶囊以其最简单的形式包 括下列部件:
[0003] -刚性杯形外容器,其包括可穿孔或已穿孔的底部和设有边沿的上孔口(和通常, 但并非必需地具有截头圆锥形状);
[0004] -容纳在外容器中用于萃取或浸泡饮料的产品剂量;
[0005] -以及,由幅材获得的薄片长度,用于密封(气密地)刚性容器孔口并且被设计(通 常但并非必需地)成由喷嘴穿孔,喷嘴供应压力下的液体。
[0006] 通常,但并非必需地,由柔性材料幅材获得密封薄片。
[0007] 在某些情况下,胶囊可以包括一个或多个刚性或柔性过滤元件。
[0008] 例如,第一过滤器(若存在)可以位于刚性容器的底部上。
[0009] 第二过滤器(若存在)可以插置于密封薄片与产品剂量之间。
[0010] 产品剂量可以与刚性杯形外容器或者与过滤元件直接接触。
[0011] 以此方式制造的胶囊被接纳并且用于制作饮料的机器中的具体槽中。
[0012] 相关的技术领域中,特别地需要以简单并且有效的方式来填充刚性杯形容器或者 过滤元件同时维持高生产率。
[0013] 应当指出的是,在此方面,存在现有技术包装机器,其具有填充单元,填充单元允 许同时填充刚性杯形容器的若干平行的行,这是进步的。
[0014] 在此情况下,每一行刚性杯形容器与专用填充设备相关联,专用填充设备通常设 有螺旋进料器以允许产品在容器内下降。
[0015] 因此这种类型的单元明显相当昂贵并且复杂,因为其包括多个设备和驱动设备 (例如,每个螺旋设备),这些设备和驱动设备彼此独立并且必须协调。
[0016] 此外,由于这种元件构造/布置造成的机器的总体可靠性必然是有限的,因为故障 率不可避免地与所存在的设备和驱动设备的数量关联。
[0017] 此外,螺旋进料器设备可能因堵塞、污染和较差的定量准确性而具有缺陷。更详言 之,螺旋进料器的端部通常不能保持产品,产品因此掉落并且污染机器。
[0018] 本领域的操作者强烈地感觉到需要具有填充用于萃取或浸泡饮料的一次性使用 胶囊的容纳元件(刚性杯形容器)的单元和方法,其特别简单、可靠并且廉价并且同时保持 较高的总生产率。
发明内容
[0019] 因此本发明的目的在于通过提供一种填充用于萃取或浸泡饮料的一次性使用的 胶囊的容纳元件(刚性杯形容器)的单元和方法而满足了上文提到的需要,这种单元和方法 可以相对简单并且廉价地制造并且特别可靠。
[0020] 本发明的另一目的在于提供一种包装用于萃取或浸泡饮料的一次性使用的胶囊 的机器,这可以保证高生产率。
附图说明
[0021] 参考上述目的,本发明的技术特征在所附权利要求中明确地描述并且参考附图, 其优点通过下文的详细描述显然,附图示出了本发明的非限制性示例实施例并且在附图 中:
[0022] -图1是根据本发明的一优选实施例包装用于萃取或浸泡饮料的一次性使用的胶 囊的容纳元件的机器的示意图,这种机器包括填充单元;
[0023]-图2是可以由图1的机器制造的用于饮料的一次性使用的胶囊的示意图;
[0024]-图3和图4示出了用于填充图1的一次性使用的胶囊的单元的相对应平面图;
[0025]-图5是图3和图4的填充单元的填充工位的截面图,其中某些零件被剖视以更好地 示出其它零件;
[0026]-图6和图7是图5的填充工位的部件的相应截面图,其中某些零件被剖视以更好地 示出其它零件;
[0027]-图8是图1的填充单元的细节的平面图;
[0028]-图9至图12示意性地示出了在根据本发明的填充单元的填充工位执行的根据本 发明的方法的某些操作步骤。
[0029]-图I3和图14分别是在另一实施例中根据本发明的填充单元的平面图和局部截面 图;
[0030]-图I5和图I6分别是在另一实施例中根据本发明的填充单元的平面图和局部截面 图;
[0031]-图17是图15和图16的填充单元的局部截面侧视图;
[0032]-图18示出了前面的图的填充单元的细节的变型实施例。
具体实施方式
[0033]参考附图,附图标记1表示填充用于萃取或浸泡饮料的一次性使用的胶囊3的容纳 元件的单元,固体产品剂量33呈粉末、颗粒或叶片形式,诸如咖啡、茶、牛奶、巧克力或者这 些的组合。
[0034]填充单元1特别地适合于向一次性使用的胶囊3的容纳元件填充粉末产品,优选地 咖啡。
[0035]更具体而言,如图2所示,用于萃取或浸泡饮料的一次性使用的胶囊3包括(至少但 非限制实施例):刚性杯形容器2 (通常限定截头圆锥形状),其包括基座3〇和设有套环32的 上开口31;容纳于刚性容器2中的萃取或浸泡产品剂量33;以及,用于闭合刚性容器2的上开 口 31的盖子34。
[0036]应当指出的是这种类型的胶囊3也可以包括一个或多个过滤或产品保持元件(为 了简单起见并未示出)。
[0037] 在图2中示出的胶囊3中,刚性杯形容器2限定待填充产品剂量33的容纳元件。
[0038] 其它类型的胶囊可以利用根据本发明的填充单元来填充,例如,其中产品剂量33 容纳于其中并且由过滤元件保持的胶囊,过滤元件连接到刚性容器,其中刚性容器可以在 底部闭合或者开放。
[0039]换言之,并未示出胶囊,过滤元件可以容纳并且保持产品剂量33,与其所联接的刚 性容器组合地形成容纳元件。
[0040] 在下文的描述中,将参考刚性杯形容器2,但是应了解本发明也可以参考胶囊,其 中,容纳元件由过滤元件(或者被合计成容纳产品剂量33的胶囊的其它部件)和其所连接的 相应刚性容器形成。
[0041] 应当指出的是填充单元1包括用于运输(S卩,移动)刚性杯形容器2的运输线4和填 充工位SR,刚性杯形容器2被设计成容纳预定量的萃取或浸泡产品(剂量33)。
[0042]运输线4沿着第一移动路径P延伸并且设有沿着第一路径P连续布置的多个座5,多 个座5用来支承刚性容器2。
[0043] 优选地,第一移动路径P是位于水平面上的闭合路径。
[0044] 支承座5被布置成沿着第一路径P—个接一个,未必是连续的。
[0045] 此外,支承座5各具有相对应的竖直延伸轴线。
[0046] 应当指出的是运输线4包括运输元件39,支承座5连接到运输元件39上,以沿着第 一路径P移动。
[0047]应当指出的是运输元件39以绕移动装置17的环路闭合,移动装置17绕竖直轴线旋 转以移动该运输元件39。
[0048] 优选地,运输元件39为链条40,链条40包括多个链节,绕相对应竖直轴线彼此连续 地铰接,以形成循环的环路。
[0049] 应当指出的是这些链节中至少一个包括至少一个用于相对应刚性容器2的具有竖 直轴线的支承座5,刚性容器2可以定位成开口 31朝向上。
[0050] 应当指出的是链条40可以包括具有相对应支承座5的链节和并不设有支承座5并 且插置于设有支承座5的链节之间的连接链节。
[0051]因此,优选地,特定数量的链节构成每个支承座5。
[0052] 优选地,但并非必需地,移动装置17绕竖直轴线持续地旋转以允许运输元件39持 续地移动。
[0053]下文中描述了用于填充刚性杯形容器2的工位SR。
[00M]用于填充刚性杯形容器2的工位SR包括:
[0055]-被设计成接纳产品剂量33的至少一第一容纳座S1;
[0056]-用于在第一容纳座S1内形成剂量33的子工位ST1,设有用于在第一容纳座S1内释 放预定量产品的设备6,预定量的产品形成剂量33;
[0057]-至少第二容纳座S2,其被设计成从第一容纳座S1接收产品剂量33;
[0058]-子工位ST2,其用于将产品剂量33从第一容纳座S1转移到第二容纳座S2;
[0059]-用于在形成子工位ST1与转移子工位ST2之间移动第一容纳座S1的设备7;
[0060]-用于从第二容纳座S2向由运输线4运输的刚性杯形容器2释放产品剂量33的子工 位 ST3;
[0061] —用于在转移子工位ST2与释放子工位ST3之间移动第二容纳座S2的另外的设备8。
[0062] 更具体而言,在一方面,释放设备包括至少一个旋转单元,被设计成绕相应旋转轴 线旋转以在至少一个第一容纳座内释放产品。特别地参考附图,在下文中更详细得描述形 成刚性杯形容器2的填充工位SR的一部分的所有上文提到的部件。
[0063]应当指出的是用于移动第一容纳座S1的设备7包括用于绕第一旋转轴线XI旋转的 第一元件9,第一旋转轴线基本上是竖直的,第一容纳座S1连接到第一元件9上以绕第一竖 直旋转轴线XI旋转。
[0064]优选地,第一旋转元件9包括轮9a,轮9a连接到用于驱动旋转的相应装置。
[0065]更具体而言,优选地,填充工位SR包括多个第一座S1。
[0066]第一座S1在径向连接到第一旋转元件9 (更精确地轮如)以随着第一旋转元件9旋 转。
[0067]优选地,第一座S1直接在第一旋转元件9中做出,特别地它们直接在轮9a中做出。 [0068]应当指出的是第一座S1沿着圆弧,特别地沿着以第一轴线XI的点作为圆心的圆周 定位。
[0069]更优选地,第一座S1沿着以第一轴线n的点作为圆心的圆周彼此有角度地等距间 隔开。
[0070]还应当指出的是每个第一座si遵从不同于第一路径p的第二路径P1,优选地为以 第一轴线n作为旋转轴线的圆形,从而在旋转期间循环地接合用于形成(ST1)和转移(ST2) 剂量的子工位。
[0071]替代地,第一座S1利用杆(未图示)连接到第一旋转元件9,杆可以相对于第一旋转 元件9在径向移动。
[0072]每个第一座S1优选地由腔18的侧壁和底壁F限定。优选地,腔18是圆柱形腔。
[0073]而且,仍更优选地,腔18具有竖直延伸轴线(平行于第一旋转轴线XI)。
[0074]同样,优选地,填充工位SR包括,对于每个第一座S1:
[0075]-活塞13,其可以在下位置与上位置之间移动,在下位置,其限定第一座S1的底壁 F,在上位置,其完全占据第一座S1的空间,或者换言之,闭合腔18的顶部;
[0076]-用于使活塞13移动的装置14,其被构造成使活塞13在上文提到的下位置与上位 置之间移动。
[0077]移动装置14的示例是电动马达、气动设备、凸轮设备和其它现有技术设备。
[0078] 应当指出的是表达“活塞13完全占据该空间”表示活塞13位于座中以便不允许剂 量33存在于第一座SIR。
[0079] 优选地,填充工位SR包括移动装置14,移动装置14对于每个活塞I3是独立的,使得 每个活塞可以独立于其它活塞移动。
[0080] 优选地,腔18是贯穿腔并且活塞13可以以线性方式在腔18内移动,以改变第一座 S1的空间(下位置)和从第一座S1排出剂量33 (上位置)。
[0081]形成子工位ST1和转移子工位ST2沿着第一旋转元件9的周围定位以便在绕第一轴 线n旋转期间循环地接合第一座si。
[0082] 更具体而言,形成子工位ST1和转移子工位ST2沿着第一座S1的第二移动路径P1相 对于填充工位SR的框架29布置于预定位置。
[0083]在此方面,应当指出的是在第一旋转元件9完整一圈旋转中,第一座S1中每一个定 位于形成子工位ST1中并且随后定位于转移子工位ST2中。
[0084]优选地,闭合第二移动路径P1。优选地,第二移动路径P1是绕第一轴线XI的圆形路 径。
[0085]仍更优选地,第二路径n位于水平面上。
[0086]在下文中描述了用于形成剂量33的子工位ST1。
[0087]用于形成剂量33的子工位sn定位于用于形成剂量33的区域R1中。
[0088]参考用于形成剂量33的子工位ST1,应当指出的是在该子工位,设有释放设备6,释 放设备6被设计成在容纳座S1内释放预定量的产品(限定剂量33),容纳座S1定位于用于形 成剂量33的区域R1中。
[0089]释放设备6包括料斗38 (在使用中填充有产品),料斗38在底部具有用于产品的出 料口 19。出料口 19在用于形成剂量33的区域R1处位于容纳座S1紧邻上方。应当指出的是出 料口 9被构造成在第一座S1上方在用于形成剂量33的区域R1处的产品层,以便每次第一座 位于形成区域R1中时,释放一个或(多个)第一座S1内的产品。
[0090] 更具体而言,料斗洲的出料口 19被成形为占据第一座S1的第二移动路径P1的一部 分。
[0091]更具体而言,出料口 19呈以第一轴线XI为中心的圆弧形式。
[0092]优选地,呈圆弧形式的出料口 19具有基本上等于容纳座S1直径的平面宽度,从而 避免产品积聚在料斗38内。
[0093]还应当指出的是在优选实施例中,料斗38的出料口 19在暂时定位于区域R1中,也 就是说在出料口 19下方相对处的多个第一座S1处释放产品。活塞13占据用于形成剂量33的 区域R1的至少一伸展部中的下位置。
[0094]换言之,在料斗38下方经过的第一座S1在填充时间被填充产品,填充时间取决于 第一座S1经过形成区域R1的速度和由料斗38的出料口 19占据的第一座S1的第二移动路径 P1的部分的幅角(amplitude)。参考在用于形成剂量的区域R1中的活塞13的移动,应当注意 以下内容。
[0095]优选地,与第一座S1相关联的活塞13定位于上位置,在上位置,其防止填充第一座 S1 (在此上位置,活塞13闭合座18的顶部,座18的顶部限定第一座S1)直到第一座S1在用于 形成剂量的区域R1的进料区完全进入到用于形成剂量的区域R1内。
[0096]而且,优选地,当上文所提到的第一座S1在用于形成剂量的区域則内时,特别地在 进料区时,与第一座S1相关联的活塞13从上位置移动到下端位置。
[0097]第一座S1因此不仅通过作用于产品上的重力使得产品进入到座S1而填充,而且也 由于活塞13从上位置到下端位置的移动(移位)造成产品上的吸入效果而填充。
[0098]以此方式,有利地,由于额外吸入效果,所造成的机器1〇〇在填充工位SC处特别地 在用于形成剂量的子工位ST1的速度特别高。
[00"]应当指出的是在此下端位置,第一座S1限定第一空间。
[0100]优选地,在第一座S1在形成区域R1内移动期间,特别地在位于用于形成剂量的区 域R1中的进料区与用于形成剂量的区域R1的出料口之间的区,与座S1相关联的活塞13可以 有利地从下端位置移动到位于下端位置与上位置之间的定量分配位置。
[0101]在上文所提到的定量分配位置,应当指出的是活塞13与第一座si的侧壁形成预定 空间用于容纳所希望的产品量(此空间小于第一空间,第一空间限定于下端位置)。
[0102]使活塞首先在下端位置并且然后使活塞I3在定量分配位置意味着沉积在第一座 S1内的粉末在用于形成剂量的区域R1中经历第一压缩,在下端位置,活塞限定第一容纳空 间。第一压缩有助于使粉末在座内的放置均匀并且增加了粉末的表观密度。
[0103]根据附图中示出的一实施例,释放设备6包括至少一第一旋转元件40a,第一旋转 元件40a被设计成绕其旋转轴线X4旋转。第一旋转元件40a的旋转轴线X4相对于料斗38或者 同样相对于框架29是静止的。第一旋转元件40a被构造成形成从料斗38的出料口 19流出的 产品流动,产品流动拦截至少一个第一座S1并且在经过用于形成剂量的区域R1中时在至少 一个第一容纳座S1内释放产品。
[0104]有利地,产品流动在用于形成剂量的区域R1的进料区拦截至少一个第一座si。 [0105]应当指出的是,优选地,第一旋转元件40a同时在多个座S1上在用于形成剂量的区 域R1中操作(在暂时经过形成区域R1的座S1上)。
[0106]应当指出的是,第一旋转元件40a在用于形成剂量33的区域R1中操作,以释放经过 区域R1的第一容纳座S1内的产品。
[0107]应当指出的是释放设备6还包括驱动装置(诸如,第一驱动单元43a),驱动装置操 作性地联接到第一旋转装置40a以使旋转元件40a旋转。
[0108]第一旋转元件4〇a优选地包括元件41a,元件41a限定具有螺旋延伸部的表面。
[0109]螺旋表面以盘绕形状沿着旋转元件40a的旋转轴线X4延伸。
[0110]第一旋转元件40a还包括相应第一轴42a,元件41a连接到第一轴42a,限定具有螺 旋延伸部的表面以进行旋转。
[0111]相对于填充单元1的框架可旋转地支承第一轴42a。
[0112]第一轴42a沿着第一旋转轴线40a的旋转轴线X4延伸。
[0113]还应当指出的是上文所描述的第一旋转元件4〇a限定螺旋进料器,螺旋进料器通 过绕旋转轴线X4旋转而允许沿着旋转轴线X4限定的方向进给产品。
[0114]参考第一旋转元件40a的旋转轴线X4,应当指出下面的内容。
[01⑸根据图13和图14所示的第一实施例,第一旋转元件40a的旋转轴线X4是水平的。
[0116]应当指出的是,根据附图中未示出的第二实施例,第一旋转元件4〇a的旋转轴线X4 是竖直的。
[01 口]根据图18示出的另一实施例,第一旋转元件4〇a的旋转轴线X4相对于水平面倾斜。 应当指出的是,在此替代实施例中,根据旋转轴线X4的延伸方向,由第一旋转元件4〇a成角 度地进给产品,使得产品运动具有竖直分量以及水平分量,竖直分量有利于产品插入于经 过用于形成剂量的区域R1的第一座S1内(略微压缩在第一座S1内的产品)。
[0118]因此,有利地,第一旋转元件40a的轴线X4成角度定位使得能优化第一座si的填 充。
[0119]具体地参考图I3和图14中示出的实施例,应当指出的是第一旋转元件40a的螺旋 元件41a包括定位于用于形成剂量的区域R1的进料区的第一端和与第一端相对的第二端。 [0120]第一旋转元件40a的螺旋元件41a旋转成使得在从第二端朝向第一端的方向上沿 口、=f/口、。基本上,第一旋转元件他的螺旋元件41a的旋转在料 斗内&成广™流动,广流动拴截待填充的第一座S1,使得第一座S1在螺旋元件41a的第 一顺填充。
[0121]知之,!fe—元件4la的第-端定位于用于形成繼的区域R1的进料区。
[0122]更具体而言,第一旋转元件40a从用于形成剂量的区域則内的区推动产品朝向用 于形成剂量的区域R1的进料区。
[0123]应当指出的^第一旋转元件4〇a限定用于将产品进给到第一座31内的单元。
[0=、图15至’示出了—麵实施例,其中除了第一旋转元件她之外,释放设备袍 括第一旋转兀件40b,第一旋转兀件40b被设计成绕相对另一旋转轴线妨旋转。
[0125]应当指出的是释放设备6还包括驱动装置(诸如,第二驱动单元43b),驱动装置操 作性地联接到第二旋转元件40b以使第二旋转元件40b旋转。
[0126]第二旋转元件40b的另一旋转轴线X5相对于料斗洲或者同样相对于框架29静止。 第二旋转元件40b被设计成形成再循环产品流动。
[0127]应当指出的是两个旋转元件(40a,40b)中每一个设有相应螺旋元件(4ia,41b)和 相应轴(42a,42b),相应螺旋元件连接到相应轴(42a,42b)以进行旋转。
[0128]第二轴42b相对于填充单元1的框架可旋转地支承。
[0129]第二轴42b沿着第二旋转元件40b的另一旋转轴线X5延伸。
[0130]还应当指出的是上文所描述的第二旋转元件40b限定了螺旋进料器,螺旋进料器 通过绕另一旋转轴线X5旋转而允许沿着另一旋转轴线X5限定的轴向延伸方向进给产品。应 当指出的是第一旋转元件和第二旋转元件(40a,40b)的轴(42a,42b)相对于彼此偏移。
[0131]更具体而言,优选地,第一旋转元件和第二旋转元件(4〇a,40b)的轴(42a,42b)相 对于彼此定位于不同高度。
[0132]优选地,第一旋转元件40a的轴42a定位于第二旋转元件40b的第二轴42b下方(如 在图17中示出)。
[0133]第一旋转元件和第二旋转元件(40a,40b)的轴(42a,42b)在叠加区叠加于彼此上。 [0134]关于第二旋转元件40b,应注意以下内容。第二旋转元件40b的螺旋元件41b在定位 于用于形成剂量的区域R1的出料区的第一端和与第一端相对的第二端之间延伸。
[0135]螺旋元件41b的第二端始于转移区域R1的出料区,定位于两个轴(42a,42b)的叠加 区上游:这意味着第一旋转元件40a和第二旋转元件40b的相应螺旋元件(41a,41b)能自由 旋转而不彼此干涉。
[0136] 根据替代实施例,第二旋转元件40b的轴42b水平定位或者相对于水平面成一定角 度定位。
[0137] 在图15至图17所示的实施例中,第一旋转元件40a的第一轴42a和第二旋转元件 40b的第二轴42b水平定位。
[0138] 在未图示的另一替代实施例中,第二旋转元件40b的第二轴4¾相对于水平面以一 定角度定位并且第一旋转元件40a的第一轴4¾是水平的。
[0139] 在未图示的另一替代实施例中,第二旋转元件40b的第二轴42b是水平的并且第一 旋转元件40a的第一轴42a相对于水平面以一定角度定位。
[0140] 替代地,在未图示的又一实施例中,第二旋转元件40b的第二轴4¾和第一旋转元 件40a的第一轴42a相对于水平面以一定角度定位,有利地彼此平行。 _1]蹈指出的是第二旋转元件他旋转使得在从第—端朝向第 一旋转轴线X5的延伸方向推动产品。
[0142]在图丨5至图17中不出的实施例中,第二旋转元件4〇b将产品从用于形成剂量的区 域R1的出料区朝向用于形^繼的区域R1内的区。换言之,第二旋转元件概将通过调平元 件22 (在下文中更详细地不出)的效果而积聚的产品从用于形成剂量的区域ri的出料区再 循环到第一旋转元件40a。
[0143]换言之,第一旋转元件4〇a执行定量分配功能,而第二旋转元件40b执行再循环功 能。
[0144]具体地参考第三旋转元件40b的功能,应当指出的是第二旋转元件4〇b沿着另一旋 转轴线X5的延伸方向将^产品从用于形成剂量的区域R1的出料区拉到用于形成剂量的区域 R1内的区,第一旋转元件40a定位于用于形成剂量的区域R1内的区;优选地,第二旋转元件 40b从(多个)第一座S1限定的顶边缘拉动位于预定高度上方的产品。
[0145]根据又一方面,应当指出的是机器1〇〇的控制单元15被设计成使释放设备6的至少 一个第一旋转元件40a旋转,旋转速度取决于第一旋转元件g使第一座51绕第一旋转轴线以 移动的速度。
[0146]另外,根据本发明的另一方面,机器1〇〇的控制单元丨5被设计成使释放设备6的至 少一个第一旋转元件40a根据插入于每个第一座81内的产品量以可变速度旋转。更详言之, 能通过增加第一旋转兀件40a的旋转速度来增加插入于每个座内的产品量,从而增加产品 的表面密度并且反之亦然。换言之,通过调整至少一个第一旋转元件4〇a的旋转速度能改变 容纳于第一座S1和因此胶囊3中的产品量。
[0147]同样参考如图13至图17所示的释放设备6,应当指出的是旋转元件(40a,40b)与料 斗38相关联(位于料斗38内),料斗38也形成释放设备6的部分。
[0148]应当指出的是料斗38由竖直和/或倾斜的相对应的侧壁限定。更具体而言,在图 15、图16和图17所示的实施例中,填充单元丨包括料斗38,第一旋转元件4〇a和第二旋转元件 40b与料斗38相关联(定位于料斗38内)。
[0149] 然而,参考图丨3和图14示出的实施例,填充单元1包括料斗38,第一旋转元件40a与 料斗相关联(定位于料斗38内)。
[0150] 有利地,应当指出的是,一个或多个元件(40a,40b)的存在防止产品特别地粉末型 产品(诸如,咖啡)造成料斗内堵塞,即积聚在料斗内,这使得在经过用于形成剂量的区域町 时不完全填充第一座S1。
[0151]实际上,应当指出的是一个或多个旋转元件(40a,40b)旋转以便移动产品并且防 止在用于进给产品的料斗38内形成任何阻塞。
[0152]以此方式,有利地,可使用单元1的速度特别高并且因此单元1在其操作时特别快 并且稳定。
[0153]根据另一方面,应当指出的是释放设备6也设有调平设备22,调平设备22定位成除 了容纳于第一座S1中的产品即个别剂量33之外,还防止产品从用于形成剂量33的区域R1分 散出来。
[0154]基本上,调平设备22和活塞13限定容纳于第一座S1内的剂量33。
[0155] 根据本发明,利用用于形成剂量33的区域R1中的移动装置14改变活塞I3的位置, 能改变容纳于第一座S1中的产品量,或者换言之,能改变剂量33。基本上,移动装置14被设 计成将活塞13定位于定量分配位置,在用于形成剂量33的区域R1的出料区,位于下位置与 上位置之间,从而结合调平元件22限定剂量33。
[0156] 优选地,在图示实施例中,填充工位SR包括用于压实剂量33的子工位ST4。
[0157] 用于压实剂量33的子工位ST4定位于压实区域R4中,沿着第一座S1的第二移动路 径P1,在形成子工位SH与转移子工位ST2之间。子工位ST4是可选的并且可以省略。
[0158] 更具体而言,压实子工位ST4设有压实装置11,压实装置11被设计成与活塞13同相 地压实在第一座S1内的产品。
[0159] 在下文中更详细地描述压实装置11。
[0160] 在所描述的示例中,压实装置11包括压实元件28。
[0161] 在图示的优选实施例中,压实元件28包括压实盘23。
[0162] 应当指出的是压实元件28连接到填充工位SR的框架29 (由框架29承载)。
[0163] 压实元件28在压实区域R4定位于第一座S1的顶部。
[0164] 应当指出的是压实元件28包括上面和下面。优选地,下面是平面。
[0165] 应当指出的是压实元件28的下面在压实区域R4处限定定位于第一座S1内的剂量 33的上接触元件以便在活塞13提升到压实位置时压实该产品,压实位置在下位置与上位置 之间的中间。
[0166]换言之,用于移动活塞13的装置14被设计成将活塞13从下位置移动到压实位置, 也就是说,在压实区域R4中,使活塞13朝向压实元件28,以便压实剂量33。
[0167]还应当指出的是根据本发明,压实元件28相对于框架29静止。
[0168]替代地,根据另一实施例,压实元件28由填充工位SR的框架29可旋转地承载(支 承)以便绕第三旋转轴线X3旋转。
[0169] 应当指出的是,根据一实施例,压实元件28绕第三轴线X3自由旋转。
[0170]相反,根据未图示的又一实施例,填充工位SR包括驱动系统,驱动系统操作性地连 接到压实元件28以驱动压实元件28绕第三轴线X3旋转。应当指出的是在此实施例中,驱动 单元与第一旋转元件9同步地被驱动。
[0171]有利地,其包括用于驱动压实元件28的单元意味着其能以压实元件28和第一旋转 元件9合适相对旋转速度来最小化在第一座S1内的剂量33与压实区域R4中的压实元件28之 间的接触速度。
[0172] 在下文中特别地参考第二座S2、转移子工位ST2和释放子工位ST3来描述填充工位 SR
[0173]应当指出的是填充工位SR优选地包括第二旋转元件1〇,第二座S2与第二旋转元件 10相关联(连接)。
[0174] 应当指出的是,更一般而言,第二旋转元件10形成上文所提到的另一设备8,设备8 在转移子工位ST2与释放子工位ST3之间转移第二座S2,并且反之亦然。
[0175] 第二旋转元件10被构造成绕第二轴线X2旋转。优选地,第二轴线平行于第一轴线 XI。更优选地,第二轴线X2是竖直的。
[0176] 优选地,填充工位SR包括多个第二座S2。
[0177]应当指出的是(多个)第二座S2连接到第二旋转元件10以便由第二旋转元件1〇来 使第二座S2旋转。
[0178]应当指出的是第二旋转元件10优选地包括第二轮i〇a,第二轮1〇a被构造成绕第二 轴线X2旋转,第二座S2连接到第二轮l〇a。
[0179]应当指出的是,作为非限制性示例,在图示实施例中的第二座S2沿着不同于第二 路径P1的基本上圆形的第三路径P2移动。更一般而言,闭合第三路径P2。优选地,第三路径 P2位于一平面上(水平)。
[0180]第三路径P2部分地叠加并且在释放区域R3,平行于第一路径p。
[0181]更具体而言,应当指出的是每个第二座S2以绕第二轴线X2或者更一般而言绕第三 路径P2的完整旋转中移动到转移工位ST2 (在转移区域R2中)并且到释放工位ST3 (在释放区 域R3)。
[0182]在转移区域R2,第二座S2定位于第一座S1上方,有利地紧邻上方。
[0183]更详目之,当在转移区域R2处,第二座S2定位于第一座S1上方时,活塞13被向上驱 动以推动广品剂量33从第一座S1到第二座S2。
[0184]参考第二座S2,应当指出的是优选地这个座是贯穿座。
[0185]更具体而言,第二座S2优选地由贯穿腔(优选地呈孔的形式)限定,腔室圆柱形。 [0186]应当指出的是第二座S2的侧壁由贯穿腔的侧壁限定。
[0187]优选地,第一座S2由杆2T7连接到第二旋转兀件1〇。
[0188]根据未图示的实施例,第二座S2固定到第二旋转元件10上,即到第二轮10a上。
[0189]因此,根据此实施例,第二座S2的径向位置相对于第二轴线X2恒定。在此实施例 中,第三路径P2是圆形。
[01^0]优选地,根据此实施例,第二座S2的平面延伸部大于第一座S1的平面延伸部(使得 在产品剂量33完全占据第一座S1的空间时,在转移之后产品剂量33并不完全占据第二座S2 的空间)。
[0191]应当指出的是第二座S2的平面延伸部大于第一座S1的平面延伸部允许在使用中 在转移区域R2中将剂量33从第一座S1转移到第二座S2,转移区域R2足够大。这对于特别高 的第一旋转元件9和第二旋转元件1〇的旋转速度而言特别重要:实际上,上文所提到的方面 确保了第二座S2叠加于第一座S1上和因此,将剂量33从第一座“转移到第二座S2可以以第 一旋转元件和第二旋转元件的预定旋转角度发生。
[0192]根据图示的实施例,每个第二座S2可以相对于第二旋转元件1〇 (g卩,相对于第二轮 10a)移动。
[0193]更具体而言,优选地,每个第二座S2可以在相对于第二轴线X2成直角的平面上移 动。
[0194]仍更优选地,每个第二座S2可以相对于第二轴线X2至少在径向移动。因此,在图示 实施例中,在转移区域R2,第三路径P2平行于第二路径P1。
[0195]应当指出的是第二座S2在与第二轴线X2成直角的平面上移动使得能延长转移区 ±或似的延伸部:换言之,能延伸其中第二座S2叠加第一座S1的区。
[0196]应当指出的是将剂量33从第一座S1转移到第二座S2并非瞬时的而是在第一旋转 元件9和第二旋转元件10的一定旋转角度内执行。 LUIV/J仕此力囬,胜彐指出的是弟二座S2可以相对于第二旋转元件10在径向移动,在一 个,两个旋转兀件(9,10)旋转期间允许跟踪第一座S1,使得能在第一旋转元件g和第二旋 转元件10的一定旋转角度,保持第二座S2叠加于第一座“上,这个旋转角度足够大以允许 剂量33从第一座S1转移到第二座S2。
[0198]在图示的实施例中,相比于其中第二座S2相对于第二旋转元件10即第二轮10a固 定的实施例(未图示)而言,第二座S2的平面延伸部可以减小。
[0199]在剂量33从第一座S1转移到第二座S2期间,活塞13支承剂量33。
[0200]在未图示的另一替代实施例中,每个第二座S2相对于第二旋转元件1〇移动,即相 对于第二轮l〇a在径向并且绕平行于第二轴线X2的轴线旋转,即绕竖直轴线旋转。有利地, 凸轮装置可以使第二座S2相对于第二旋转元件10即相对于第二轮1〇a在径向并且旋转地移 动。
[0201]在此未图示的另一替代实施例中,每个第二座S2在水平面上具有两个自由度,这 允许第二座S2完全遵循在转移区域R2中的第一座S1。
[0202]换言之,每个第二座S2在转移区域R2中完全叠加于相对应第一座31上。在未图示 的此另一替代实施例中,第一座S1和第二座S2可以具有相等的平面延伸部。
[0203] 参考第二旋转元件10和运输元件:39的位置,应当指出的是根据图示示例,第二旋 转元件10和运输元件39定位成根据平面图,支承座5的第一路径p的一部分叠加于第二座似 的第三路径P2的一部分上。
[0204] 优选地,在支承座5与第二座S2之间的路径的叠加部分是路径的曲线部分(优选地 弧形)。
[0205] 应当指出的是,根据此方面,在路径的叠加部分发生剂量33从第二座S2向刚性杯 形容器2的释放。
[0206]因此,释放子工位ST3定位于叠加路径的部分。
[0207]应当指出的是,根据未图示的实施例,剂量33从第二座S2转移到刚性杯形容器2也 可以在支承座5的第一移动路径P的直线部分(也就是说,刚性杯形容器2的移动线4的直线 部分)发生。
[0208]优选地,根据此实施例,第二座S2相对于第二轮10a至少在径向移动,从而在足够 大的线4的直线伸展部维持第二座S2与刚性杯形容器2叠加。
[0209]换言之,根据此实施例,第二座S2相对于第二轮10a/第二旋转元件10的移动(在至 少径向)确保了在第二旋转元件10旋转期间,第二座S2保持叠加于在运输线4中进给的刚性 杯形容器2上持续足够长的直线伸展部以允许剂量33从第二座S2释放到下面的刚性杯形容 器2。
[0210] 应当指出的是填充工位SR还包括存在于转移区域R2中的上接触元件25,上接触元 件25限定了用于剂量33的上止挡件(如在下文中更详细地描述)。
[0211 ]优选地,上接触元件125是基本上平板。
[0212]应当指出的是上接触元件25固定到填充工位SR的框架29上,S卩,其并不与第二旋 转元件10—起旋转。
[0213]更具体而言,上接触元件25在转移区域R2中定位于第二座S2上方。
[0214]在下文中描述上接触元件25的功能。
[0215]填充工位SR还包括沿着第三路径P2定位于转移子工位ST2与释放子工位ST3之间 的支承元件24。
[0216]应当指出的是在支承元件24所在的第三路径P2的部分,支承元件24形成用于每个 第二座S2的基座:这将在下文中变得更加清楚,其中,描述了根据本发明的填充单元的操作 和根据本发明的方法。
[0217]根据图示实施例,填充工位SR可以有利地包括一个或多个推动元件26。推动元件 26是可选的并且可以省略。应当指出的是:其基本上是旋转喷射设备。
[0218](多个)推动元件26是可移动的,在释放子工位ST3对第二座S2进行操作。
[0219]在图示实施例中,填充工位SR包括与每个第二座S2相关联的推动元件26。
[0220]因此,根据图不实施例,填充工位SR包括多个推动元件26,每个第二座S2—个。 [0221]应当指出的是推动元件26与第二旋转元件10是一体的,以便随着它旋转。
[0222]此外,推动元件26可以在升高位置与降低位置之间移动,在升高位置,其定位于第 二座S2上方和外侧,在降低位置,其在第二座S2下方突伸。有利地,推动元件26的大小使得 在从升尚位置转到降低位置期间对弟一座S2进彳丁清洁。填充工位SR包括驱动装置,例如凸 轮驱动装置,以使推动元件26在升高位置与降低位置之间移动。
[0223]有利地,推动元件26在从升高位置转到降低位置时,接触第二座S2的侧壁的侧部, 从而清洁侧壁。
[0224]应当指出的是推动元件26以下文更详细地描述的方式在释放子工位ST3从升高位 置移动到降低位置(在释放产品之后或期间)。
[0225]还应当指出的是,根据一实施例,推动元件26从顶部向下并且朝向外侧推动定位 于第二座S2内的剂量33,目的是有利于剂量33从第二座S2转移到刚性杯形容器2。
[0226]设有推动元件26的释放子工位ST3极为清洁,与螺旋集料器的工位更清洁相比更 是如此。
[0227] 应当指出的是根据未图示的实施例,设有定位于释放区域R3的单个推动元件26。 [0228] 这单个推动元件26可以移动以便在从第二座S2向刚性容器2释放剂量33的步骤结 束时或期间接触第二座S2的侧壁从而执行清洁。
[0229]总体上参考填充单元1,应当指出的是单元1还包括用于驱动和控制分别移动第一 座S1和第二座S2的设备(7,8)的单元(由一个或多个电子卡形成)。
[0230] 驱动和控制单元也被构造成控制运输元件39和填充工位SR的可移动元件(例如, 活塞13、推动元件26)的前移。
[0231] 应当指出的是驱动和控制单元协调并且控制移动其所连接的所有上文提到的元 件的步骤,以便允许执行下文所描述的操作。
[0232]根据本发明的填充单元1可以有利地形成包装机器100 (在图1中示出)的部分,包 装机器100被设计成包装用于萃取或浸泡饮料的一次性使用的胶囊,例如上文所描述的类 型。包装机器100还包括多个工位,沿着由运输元件39执行的第一路径P定位,被构造成以与 运输元件39和填充工位SR同步的方式操作(优选地连续地),包括至少:
[0233] -用于将刚性容器2进给到运输元件39的相对应座5内的工位SA;
[0234] -利用盖子闭合刚性容器,特别地刚性容器2的上开口 31的工位SC;
[0235] -出料工位,其从运输元件39的相应座5拾取胶囊3。
[0236]除了上文列出的工位(SA,SR,SC,SU)之外,包装机器100还可以包括另一工位,诸 如一个或多个称重工位、一个或多个清洁工位、一个或多个控制工位和取决于待包装的胶 囊类型,用于施加过滤元件的一个或多个工位。
[0237]在下文中简要描述填充单元i的操作,特别地填充工位SR,目的是为了阐明本发明 的范围:特别地,根据在附图中示出的实施例来描述刚性杯形容器2的填充。
[0238]在第一旋转元件9移动(旋转)期间,被设计成填充产品剂量33的第一座S1定位于 用于形成剂量33的区域R1中,也就是说在用于形成剂量33的工位ST1附近。
[0239]应当指出的是料斗38在用于形成剂量33的区域R1中进给产品,产品落入并且填充 第一座S1。
[0240]第一旋转元件9的移动优选地是连续型移动。替代地,第一旋转元件9的移动是步 进型。
[0241]更具体而言,第一座S1在用于形成剂量33的区域R1的出料口处完全填充。
[0242] 应当指出的是在用于形成剂量33的区域R1的出料口,调平设备22允许移除过量产 品(例如粉末或叶片),从而完全填充第一座S1或者换言之,剂量33包括由调平设备22形成 的表面。
[0243] 有利地,填充单元1可以操作压实剂量33的步骤。压实步骤是可选的并且可以省 略。
[0244]在压实步骤,若存在,当通过第一旋转元件9的旋转将第一座S1定位于压实子工位 ST4时,在第一座S1内的产品剂量33经受压实。
[0245]更详言之,当活塞13从下位置升高到压实位置时,在第一座S1内的产品剂量33由 活塞13向上推动,使得剂量33的上部与压实盘23的下表面接触,并且剂量33在第一座S1内 压实。显然,活塞13上升越多,即约靠近压实盘23移动,剂量33被压实更多。
[0246]在第一旋转元件9进一步旋转时,第一座S1定位于转移区域R2,在转移区域R2中存 在转移子工位ST2。
[0247]应当指出的是,由于第二旋转元件1〇的旋转,第二座S2定位于转移区域R2用于从 第一座S1接收剂量33。
[0248]在此方面,图9至图12以侧视图示出了在转移区域R2处执行的操作顺序。
[0249]应当指出的是优选地,第一旋转元件9和第二旋转元件1〇在将产品剂量33从第一 座S1转移到第二座S2期间移动。
[0250]在此方面,在操作循环期间,第一旋转元件9和第二旋转元件10优选地连续地驱 动。
[0251]应当指出的是,在转移区域/子工位(R2/ST2),活塞13从降低位置移动到升高位置 从而将剂量33从第一座S1转移到第二座S2,在降低位置,活塞I3限定第一座S1的底部F。 [0252]为了执行转移,持续根据相应第一旋转元件和第二旋转元件(9,10)的旋转速度的 时间段,第二座S2和第一座S1在转移区域R2处叠加(在不同高度)。
[0253]在从图9至图11的图中,第二座S2定位于第一座S1上方。
[0254]应当指出的是,在从第一座S1转移到第二座S2期间,即在转移区域R2,根据平面 图,在平面图中由第一座S1占据的区域定位于平面图中由第二座S2占据的区域内(然而,第 一座S1和第二座S2定位于不同高度:第二座s2定位于高于第一座31处,如在图9至图n中示 意性地示出)。
[0255]将产品剂量33从第一座S1转移到第二座S2的步骤包括使用活塞13将剂量33从第 一座S1推动到第二座S2的步骤(图1〇)。
[0256]应当指出的是存在于转移区域R2中的上接触元件25限定用于产品剂量33的上止 挡件,从而在活塞13的推动作用后基本上防止产品剂量33从第二座S2出来(如图n所示)。 [0257]上接触元件25固定到机器框架四上,g卩,其并不随着第二旋转元件10一起旋转。
[0258]在从第一座S1出来的位置,活塞I3暂时地限定第二座S2的底部,即其允许产品支 承于第二座S2内。 '
[0259]第二旋转元件10的进一步旋转确保第二座S2与支承元件24的底部接触。
[0260]支承元件24因此替换活塞13限定第二座S2的底部。
[0261]在此点,活塞13降低以便进入第一座S1。
[0262]在第一旋转兀件9进一步旋转之后,第一座S1再次定位于剂量33的形成工位ST1 处,其中活塞I3再次采取下位置,在下位置,其限定第一座S1的底部。
[0263]支承元件24固定到机器的框架29上,S卩,其并不随着第二旋转元件10一起旋转。 [0264]因此,在第二旋转元件10的预定角冲程,定位于第二座S2内的剂量33在下方由支 承元件24支承,并且从第二座S2沿着第二路径P2移动。
[0265]换目之,对于弟一旋转兀件10的预定角冲程,在第二座S2内的产品剂量33在支承 元件24上滑动并且由支承元件24支承。
[0266]应当指出的是在支承元件24终止处,设有释放子工位ST3。
[0267]在释放子工位ST3,从第二座S2向定位于第二座S2下方释放子工位ST2处的刚性杯 形容器2释放剂量33。
[0268]释放子工位ST3沿着第二座S2的第三移动路径P2的预定部分延伸。
[0269]应当指出的是优选地在第二元件10旋转并且促动运输线4时,也就是说第二座S2 和刚性杯形容器2移动时执行释放步骤。
[0270]在下文中描述释放步骤。
[0271]应当指出的是,在释放期间,第二座S2叠加于杯形容器2上,使得能通过从顶部向 下降落或推动将剂量33从第二座S2转移到杯形容器2。 '
[0272]根据一优选实施例,一旦第二座S2叠加于杯形容器2上,简单地通过以重力降落剂 量33实现了剂量S3从第二座S2到杯形容器2的释放,并且支承元件24终止并且不再支承剂 量33。
[0273]此外,在这种释放步骤期间或者在之后紧接着推动元件26从顶部向下贯穿到第二 座S2内,从而刮擦第二座S2的侧壁以便施加清洁作用。 —
[0274]如果简单重力不足以允许转移剂量33,那么推动元件26可能向第二座S2内的产品 剂量33施加从顶部向下的推动作用,从而有利于剂量a从第二座a出来并且允许降落,^ 释放在刚性杯形容器2内。 ’
[0275]应当指出的是,根据此方面,推动兀件26从顶部穿入第二座S2内,从顶部向下推动 剂量33朝向刚性杯形容器2。
[0276]因此推动元件26的作用在此情况下具有双重目的:清洁第二座S2和分离饮料剂量 33和因此饮料剂量33从第二座S2降落到刚性杯形容器2上。
[0277]接下来,推动元件26再次朝向升高位置移动,从而使第二座似脱离,第二座32通过 第二旋转元件10的旋转而朝向转移子工位ST2移动从而接纳新产品剂量33。
[0278]优选地,在上文所描述的所有步骤期间,第二旋转元件10也基本上连续地驱动。 [0279]替代地,第一旋转元件9和第二旋转元件10可以以类似步进方式操作。在其中第一 旋转元件9和第二旋转元件10以类似步进方式操作的实施例中,执行剂量33从第一座51转 移到第二座S2的步骤,其中第一旋转元件9和第二旋转元件10是静止的。
[0280]在刚性杯形容器2中释放之后,在刚性杯形容器内的剂量33由于运输线4的移动而 朝向相继工位移动,包括例如闭合工位SC (并未详细地示出)。
[0281]应当指出的是根据本发明的填充单元1在结构上特别简单并且同时极为柔软,并 且可能易于适应不同类型的产品和胶囊。
[0282]在下文中描述了填充单元1的另一实施例,如图18所示。
[0283]应当指出的是填充单元1与上文所描述的那些填充单元在以下方面不同,并且这 些方面有关于释放设备6。
[0284]根据此实施例,释放设备6包括一个或多个例如一对旋转元件(4〇a,40b)和壳体 66,这对旋转元件(40a,40b)绕相应旋转轴线(X4; X5)旋转。
[0285]旋转元件(40a,40b)设有轴67,沿着旋转轴线(X4;X5)延伸;有利地,壳体66沿着相 同旋转轴线(X4;X5)延伸。
[0286] 轴67也能沿着旋转轴线(X4;X5)移动。
[0287]旋转轴线(X4; X5)被定位成有角度地倾斜。
[0288]更具体而言,轴67可以相对于壳体66 (在下文中限定为管状包裹物66)移动。
[0289]壳体66固定到机器100的框架29上并且形成内部腔室,内部腔室用于容纳待进给 到座S1的产品。壳体66可以形成料斗:38或者其可以连接到料斗38。
[0290] 应当指出的是旋转元件(40a,40b)的轴67在产品容纳腔室容纳于壳体66内。
[0291]旋转元件(40a,40b),特别地轴价,可移动地连接到壳体66,g卩,连接到管状包裹物 66 (或者同样连接到框架29)以沿着旋转轴线(X4;X©移动(相对于壳体66)。
[0292]优选地,旋转元件(40a,40b)的驱动单元ei也沿着旋转元件(4〇a,40b)的旋转轴线 (X4;X5)移动(相对于壳体66),与旋转元件(4〇a,40b)的轴67—起移动。
[0293]因此,驱动单元61和轴67可以一起沿着旋转轴线(X4;X5)相对于壳体66移动。
[0294]应当指出的是根据此方面,填充设备6还包括弹性装置60,弹性装置60操作性地连 接到壳体66和旋转元件(40a,40b)。
[0295]因此,应当指出的是弹性装置60操作性地插置于在一侧的旋转元件(40a,40b)与 在另一侧的壳体66之间,从而向旋转元件(40a,40b)施加返回力。
[0296]应当指出的是弹性装置60被构造成向旋转元件(40a,40b)施加主要沿着旋转轴线 (X4;X5)朝向第一端E1导向的返回力。
[0297] 更具体而言,如图所示,在旋转元件(40a,40b)的第一端E1远离料斗38的出料口 I9 移动(向上转移)之后,压缩弹性装置60。
[0298] 因此,由于旋转元件(40a,40b)远离料斗38的出料口 19的移动(向上转移)造成的 弹性装置6〇的变形(特别地压缩),弹性装置60变形(特别地压缩)在旋转元件(40a,40b)上 生成沿着旋转轴线(X4;X5)朝向料斗38的出料口 19导向的返回力。
[0299] 更具体而言,返回力向旋转元件(40a,40b)施加朝向料斗38的出料口 I9导向的推 动作用。
[0300] 优选地,弹性装置60包括插置于壳体66与旋转元件(40a,40b)之间的一个或多个 弹簧(60A,60B)。
[0301] 更具体而言,一个(多个)弹簧允许旋转元件(40a,40b)的轴67连接到壳体66。
[0302] 仍更具体地,一个(多个)弹簧允许旋转元件(40a,40b)的轴67和驱动单元61连接 到壳体66。
[0303] 如图18所示,旋转元件(40a,40b)的轴67和驱动单元61彼此成一体并且在其在轴 向方向上移动期间使弹簧(60A,60B)变形(压缩)。
[0304] 更具体而言,旋转元件(40a,40b)包括固定到驱动单元61上的板62,板61直接在弹 簧(60A,60B)上起作用并且在轴67移动期间,驱动单元61使弹簧(60A,60B)在旋转元件 (40a,40b)的旋转轴线(X4;X5)的方向上变形(压缩)。
[0305] 在图示的实施例中,每个弹簧(60A,60B)定位于螺杆(63A,63B)的外侧上,螺杆 (63A,63B)固定到壳体66上。
[0306] 优选地,每个弹簧(60A,60B)安装于螺杆(63A,63B)上以便在一端抵靠螺杆(63A, 63B)头并且在另一端抵靠板62。
[0307]应当指出的是,有利地,上文所描述的方面能使第一座S1的填充均匀。
[0308] 应当指出的是实际上,在不存在弹性装置60和旋转元件(40a,40b)沿着旋转轴线 (X4;X5)移动的可能性,形成旋转元件,(40a,40b)的部分的螺旋元件的顶端(第一端E1)经 受可变压力,特别是当以恒定旋转速度操作时,这归因于在不同座E1之间产品密度的不均 匀性。
[0309]允许旋转元件(40a,40b)在纵向移动和向平衡位置施加返回力的现实允许在壳体 66的出料口处或者同样从料斗38形成具有恒定压力的产品流动。
[0310]更具体而言,应当指出的是如果在旋转元件(40a,40b)的螺旋元件的第一端Ell 的压力大于预定值(例如,由于靠近出料口的产品堵塞),旋转元件(40a,4〇b)沿着旋转轴线 (X4;X5)在纵向移动,并且因此,减小了由旋转元件(4〇a, 40b)朝向料斗38的出料口 19施加 的压力。
[0311]以此方式,有利地,使由旋转元件(或多个旋转元件)(40a,40b)施加在料斗38的出 料口处产品上的压力基本上均匀。
[0312]因此,最终技术效果是利用相同量的产品来填充第一座S1,也就是说,减小了关于 插入于各个座S1内的产品量的可变性。
[0313]还限定了释放用于浸泡或萃取饮料的产品的设备,包括:
[0314]-料斗38,其被构造成形成具有壳体66 (或者管状包裹物66)的腔室,腔室用于容纳 浸泡或萃取饮料的产品,
[0315] _元件(4〇a,40b),其绕旋转轴线(X4;X5)旋转,旋转轴线(X4;X5)定位于壳体66内 并且被设计成可沿着旋转轴线(X4;X5)移动;
[0316]-弹性装置60,其对旋转元件(40a,40b)操作以向旋转元件(40a,40b)施加主要沿 着旋转轴线(X4;X5)导向的返回力,以使旋转元件返回到预定平衡位置。
[0317]根据本发明,还限定了一种填充用于萃取或浸泡饮料的一次性使用的胶囊的容纳 兀件的方法。如上文所叙述,术语“容纳元件”认为表示所示类型的刚性杯形容器2和连接到 刚性容器上用于过滤或保持产品剂量的元件。
[0318]根据本发明的方法包括以下步骤:
[0319]-使一系列容纳元件(例如,刚性杯形容器2)沿着第一移动路径p移动;
[0320]-使至少一个第一旋转元件40a绕相应旋转轴线X4旋转从而形成产品进给流动,产 品进给流动拦截待填充的第一容纳座S1;
[0321]-在用于形成剂量33的区域R1中在可沿着第二移动路径pi移动的第一容纳座31中 释放预定产品剂量33;
[0322] _使第一容纳座S1从用于形成剂量33的区域R1移动到转移区域R2;
[0323]-在转移区域R2,将产品剂量33从第一容纳座S1转移到第二容纳座S2;
[0324]-使第二容纳座S2从转移区域R2沿着第三移动路径P2移动到释放区域R3;
[0325]-在释放区域R3将产品剂量33从第二容纳座S2转移到容纳元件2 (例如,刚性杯形 容器2),容纳元件2沿着第一移动路径P前移。
[0326]根据本方法,沿着第一移动路径P移动一系列容纳元件的步骤包括使容纳元件沿 着第一移动路径P移动,第一移动路径P是位于水平面上的闭合环路。
[0327]优选地,容纳元件系列以连续运动来移动。
[0328]此外,使产品的第一容纳座S1朝向转移区域R2移动的步骤包括使第一座S1绕第一 竖直轴线n旋转。
[0329]根据另一方面,使产品的第二容纳座S2从转移区域R2移动到释放区域R3的步骤包 括使第二座S2绕第二竖直轴线X2旋转。
[0330]根据又一方面,在将产品剂量33从第一座S1转移到第二座S2的步骤中,第二容纳 座S2和第一容纳座S1叠加(定位于不同高度)。
[0331]优选地,在将产品剂量33从第一座S1转移到第二座S2的步骤中,第二座S2定位于 第一座S1上方。
[0332]优选地,使饮料剂量从第一座S1转移到第二座S2的步骤包括将剂量33从第一座S1 推动(优选地使用活塞13)到第二座S2的步骤。
[0333]优选地,推动步骤包括将剂量33从底部向上推动。
[0334]根据另一方面,在将所述第一座S1从形成区域R1移动到转移区域R2的步骤期间, 该方法包括压实第一座S1内的剂量33的步骤。
[0335]优选地,压实步骤包括推动(优选地使用活塞13)剂量33抵靠压实元件28,压实元 件28优选地包括固定压实盘23,固定压实盘23可以以空转方式旋转或者可以以机动化方式 绕竖直轴线旋转。
[0336]根据本发明的另一方面,该方法包括:使另一第二旋转元件40a绕相应另一旋转轴 线X5旋转以形成从形成剂量33的区域R1的引出区到同一用于形成剂量33的区域R1的内区 的再循环产品流动,第一旋转元件40a位于该内区。
[0337]上文所描述的方法特别简单并且允许形成产品剂量33并且以快速并且可靠的方 式向一次性使用的胶囊3的诸如刚性杯形容器2的容纳元件填充产品剂量33以用产品剂量 33萃取或浸泡饮料。

Claims (24)

1.一种向一次性使用的胶囊(3)的容纳元件(2)填充用于萃取或浸泡饮料的产品剂量 ⑶的填充单元,包括: -运输线⑷,所述运输线(4)用于运输所述容纳元件(2),并沿着第一移动路径(P)延伸 并且设有多个支承座(5)以用于沿着所述第一移动路径(P)连续地布置的所述容纳元件 (2); -填充工位(SR),所述填充工位(SR)用于上述容纳元件⑵提供产品剂量(33); 其特征在于,所述填充工位(SR)包括: -至少一个第一容纳座(S1),所述至少一个第一容纳座(S1)被设计成接纳产品剂量 (33)并且能沿着第二移动路径(P1)移动; -用于在布置于用于形成剂量的区域(R1)的所述至少一个第一容纳座(S1)内形成所述 剂量(33)的形成子工位(ST1),并且所述形成子工位(ST1)设有用于在所述至少一个第一容 纳座(S1)内释放限定所述剂量(33)的预定量的产品的设备(6),所述释放设备(6)包括料斗 (38)和至少一个第一旋转元件(40a),所述至少一个第一旋转元件(40a)被构造成绕相对于 所述料斗(38)静止的相应旋转轴线(X4)旋转以形成产品进给流动,所述产品进给流动拦截 所述至少一个第一容纳座(S1)并且在所述至少一个第一容纳座(S1)内释放所述产品; -至少一个第二容纳座(S2),所述至少一个第二容纳座(S2)被设计成从所述至少一个 第一容纳座(S1)接收产品剂量(33)并且可沿着第三移动路径(P2)移动; -转移子工位(ST2),所述子工位(ST2)用于将所述产品剂量(33)从所述至少一个第一 容纳座(S1)转移到所述至少一个第二容纳座(S2); -用于在所述形成子工位(ST1)与所述转移子工位(ST2)之间移动所述至少一个第一容 纳座(S1)的设备(7); -用于从所述至少一个第二容纳座(S2)向所述运输线(4)运输的容纳元件(2)释放产品 剂量(33)的释放子工位(ST3); -用于在所述转移子工位(ST2)与所述释放子工位(ST3)之间移动所述至少一个第二容 纳座(S2)的另一移动设备(8); 所述至少一个第一容纳座(S1)由腔(18)的侧壁和底壁07)限定,对于每个第一容纳座 (S1),所述填充单元包括: -活塞(13),所述活塞(13)可在下位置与上位置之间移动,在所述下位置,所述活塞 (13)限定所述至少一个第一容纳座(S1)的底壁⑻,在所述上位置,所述活塞(13)闭合所述 腔(18)的顶部; -用于使所述活塞(13)移动的装置(14),用于使所述活塞(13)在所述下位置与上位置 之间移动。
2.根据权利要求1所述的填充单元,其特征在于,所述至少一个第一旋转元件(40a)包 括具有螺旋形轮廓的元件(41a),所述具有螺旋形轮廓的元件(41a)具有第一端和第二端, 所述产品进给流动从所述第二端到所述第一端,并且所述产品在所述第一端处在所述至少 一个第一容纳座(S1)内释放。
3.根据权利要求2所述的填充单元,其特征在于,具有螺旋形轮廓的所述具有螺旋形轮 廓的元件(41a)的所述第一端布置于所述形成剂量区域(R1)的进入区。
4.根据权利要求1所述的填充单元,其特征在于,所述至少一个第一旋转元件(40a)的 所述旋转轴线(X4)是水平的。
5. 根据权利要求1所述的填充单元,其特征在于,所述至少一个第一旋转元件(40a)的 所述旋转轴线(X4)相对于水平面倾斜。
6. 根据权利要求1所述的填充单元,其特征在于,所述释放设备(6)还包括第二旋转元 件(40b),所述第二旋转元件(40b)被构造成绕相对于所述料斗(38)静止的相应另一旋转轴 线(X5)旋转,以形成再循环的产品流动。
7. 根据权利要求6所述的填充单元,其特征在于,所述第二旋转元件(40b)设有相应元 件(41b),所述相应元件(41b)具有螺旋形轮廓,所述相应元件(41b)具有第一端和第二端, 被构造成沿着由另一旋转轴线(X5)限定的方向从所述形成剂量区域(R1)的引出区推动所 述产品,在所述形成剂量区域(R1),所述第一端定位于同一所述形成剂量区域(R1)的内区。
8. 根据权利要求6所述的填充单元,其特征在于,所述第二旋转元件(40b)定位于所述 第一旋转元件(40a)上方。
9.根据权利要求6所述的填充单元,其特征在于,所述第一旋转元件(40a)的所述旋转 轴线(X4)和所述第二旋转元件(40b)的所述另一旋转轴线(X5)是水平的。
10.根据权利要求1所述的填充单元,其特征在于,所述第一移动路径(P)是位于水平面 上的闭合路径。
11. 根据权利要求1所述的填充单元,其特征在于,用于移动所述至少一个第一容纳座 (51) 的设备包括绕第一旋转轴线(XI)旋转的第一元件(9),所述第一旋转轴线基本上是竖 直的,至少一个第一容纳座(S1)连接到所述第一元件(9)上以绕所述第一旋转轴线(XI)旋 转。
12. 根据权利要求1所述的填充单元,其特征在于,用于移动所述至少一个第二容纳座 (52) 的另外的设备(8)包括用于绕第二旋转轴线(X2)旋转的第二元件(10),所述第二旋转 轴线基本上是竖直的,至少一个第二容纳座(S2)连接到第二元件(10)上以绕第二旋转轴线 (X2)旋转。
13. 根据权利要求12的填充单元,其特征在于,所述第二容纳座(S2)连接到所述第二元 件(10)以便能相对于所述第二元件(1〇)至少在径向移动。
14. 根据权利要求1所述的填充单元,其特征在于,还包括:至少一个推动元件(26),在 所述剂量释放子工位(ST3),所述至少一个推动元件(26)可移动以从顶部向下从所述至少 一个第二容纳座(S2)推动所述剂量(33)到相对应容纳单元(2)。
15. 根据权利要求1所述的填充单元,其特征在于,用于移动所述活塞(13)的所述移动 装置(14)被设计成在所述形成剂量区域(R1)的进入区将所述活塞(13)从所述上位置移动 到所述下位置,并且在所述形成剂量区域(R1)的引出区将所述活塞(13)定位于在所述下位 置与所述上位置之间布置的定量分配位置,以与所述释放设备(6)的刮刀元件(22)合作地 限定所述剂量(33)。 ie.根据权利要求1所述的填充单元,其特征在于,包括:检查和控制单元(15),所述检 查和控制单元(15)连接到所述用于移动活塞(13)的装置(14)并且被构造成在所述剂量转 移子工位(ST2)使所述活塞(1¾移动到所述上位置以便将所述剂量(3¾从所述至少一个第 一容纳座(S1)转移到所述至少一个第二容纳座(S2)。
17.根据前述权利要求中任一项所述的填充单元,其特征在于,所述释放设备(6)包括 至少一个旋转元件(40a,40b)和壳体(66),所述壳体(66)限定用于容纳所述产品的腔室,所 述至少一个旋转元件(40a,40b)包括轴(67),所述轴(67)容纳于所述壳体(66)内并且被构 造成绕相应旋转轴线(X4;X5)旋转并且可以相对于所述壳体沿着相应旋转轴线(X4;X5)移 动。
18.根据权利要求17所述的填充单元,其特征在于,还包括:弹性装置(60),所述弹性装 置(6〇)作用于所述旋转元件(40a;40b)和所述壳体(66)上并且被构造成由于所述旋转元件 (40a;40b)相对于所述壳体(66)移动而向所述旋转元件(40a;4〇b)施加返回力,所述返回力 主要沿着所述相应旋转轴线(X4; X5)定向。
19.一种包装机器(1〇〇),被设计成包装用于萃取或浸泡饮料的一次使用的胶囊(3),包 括:根据前述权利要求中任一项所述的填充单元(1);用来进给所述填充单元(1)的运输线 ⑷的相对应支承座⑸中的一次使用的胶囊⑶的容纳元件⑵的工位(SA);利用盖子(34) 闭合所述容纳元件(2)的工位(SC);以及,出料工位(SU),所述出料工位(SU)从所述运输线 ⑷的所述支承座⑸拾取所述胶囊(3)。
20. —种向用来萃取或浸泡饮料的一次使用的胶囊(3)的容纳元件(2)填充产品剂量 (33)的方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤: -使一系列容纳元件⑵沿着第一移动路径(P)移动; -使至少一个第一旋转元件(40a)绕相应旋转轴线(X4)旋转以形成产品进给流动,所述 广品进给流动拦截待填充的第一容纳座(S1); -在用于形成所述剂量的区域(R1)中在可沿着第二移动路径(P1)移动的第一容纳座 (S1)中释放产品剂量(33),所述第一容纳座(S1)由腔(18)的侧壁和底壁(F)限定,所述底壁 (F)由活塞(13)限定,以及在用于形成所述剂量的区域(R1)中将所述活塞(13)从上位置移 动到下端位置; -使所述第一容纳座(S1)从所述形成剂量区域(R1)移动到剂量转移区域(R2); _在所述剂量转移区域(R2)将所述产品剂量(33)从第一容纳座(S1)转移到可沿着第三 移动路径(P2)移动的第二容纳座(S2); -使所述第二容纳座(S2)从所述剂量转移区域(R2)移动到剂量释放区域(R3); -在所述剂量释放区域(R3)使所述产品剂量(33)从所述第二容纳座(S2)转移到沿着所 述第一移动路径(P)前移并且定位于所述剂量释放区域(R3)的容纳元件(2)。
21. 根据权利要求20所述的方法,其特征在于,沿着第一移动路径(P)移动一系列容纳 元件(2)的步骤包括使所述容纳元件⑵沿着第一移动路径(P)移动,所述第一移动路径(9) 是位于水平面上的闭合环路。
22. 根据权利要求20所述的方法,其特征在于,使所述第一容纳座(S1)从所述形成剂量 区域(R1)移动到剂量转移区域(R2)的步骤包括使所述第一容纳座(S1)绕基本上竖直的第 一旋转轴线(XI)旋转,且其中使所述第二容纳座(S2)从所述剂量转移区域(R2)移动到剂量 释放区域(R3)的步骤包括使所述第二容纳座(S2)绕基本上竖直的第二旋转轴线(X2)旋转。
23. 根据权利要求20所述的方法,其特征在于,包括:在将所述产品剂量(33)从所述第 一容纳座(S1)转移到第二容纳座(S2)的步骤中,所述第二容纳座(S2)和所述第一容纳座 (S1)叠加,定位于不同高度,并且将所述产品剂量(33)从所述第一容纳座(S1)转移到第二 容纳座(S2)的步骤包括将所述剂量(33)从所述第一容纳座(S1)推动到所述第二容纳座 (S2)的步骤。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的方法,其特征在于,包括:使第二旋转元件 (40b)绕相应另一旋转轴线(X5)旋转以形成从形成剂量区域(R1)的引出区到同一形成剂量 区域(R1)的内区的再循环产品流动,所述第一旋转元件(40a)位于所述内区。
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