CN114514178B

CN114514178B - 用于制造带有冲泡产品的滤袋的包装机器

Info

Publication number: CN114514178B
Application number: CN202080068837.3A
Authority: CN
Inventors: 罗伯托·孔蒂
Original assignee: IMA Industria Macchine Automatiche SpA
Current assignee: IMA Industria Macchine Automatiche SpA
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2020-09-25
Publication date: 2024-01-30
Anticipated expiration: 2040-09-25
Also published as: US20220289413A1; EP4037977B1; EP4037977A1; JP2022549933A; IT201900017489A1; CN114514178A; WO2021064528A1

Abstract

描述了一种用于制造带有冲泡产品的滤袋(I)的包装机器，其包括限定了处理路径并被构造为制造带有冲泡产品(I)的滤袋的多个处理站(2)以及紧接在处理路径的下游的取出站(3)；取出站(3)又包括具有被构造为允许有序且连续地馈送滤袋(I)的引导通道(4b)的堆叠单元(4)以及被构造为将来自处理路径的滤袋(I)转移到堆叠单元(4)的转移装置(5)。堆叠单元(4)还包括定位在处理站(2)的下游以及引导通道(4b)的上游的连接元件(4a)，其被构造为将来自处理路径的滤袋(I)作为来自转移装置(5)的输入内容进行接收。连接元件(4a)在出口处与引导通道(4b)连接并且包括具有被成形为允许沿着馈送方向馈送滤袋(I)的弯曲节段的滑槽表面。

Description

用于制造带有冲泡产品的滤袋的包装机器

技术领域

本发明涉及用于制造带有冲泡产品的滤袋的包装机器的技术领域。

特别地，本发明涉及一种适用于制造冲泡产品(茶、咖啡、甘菊等)的类型的包装机器。

背景技术

一般来说，现有技术的包装机器包括多个处理站，在这些处理站处执行帮助制造冲泡产品的相应步骤。

产品通常借助于由过滤材料制成的袋制成，在其内部封装至少一种剂量的被设计为进行冲泡的物质。

线绳也与滤袋关联，该线绳允许滤袋与夹持标签连接，从而使产品准备好聚集在一起并适当地堆放在机器的出料区，这之后通常是用于将冲泡产品最终包装在合适的容器或盒子内的操作站。

在堆叠滤袋之前，还可以使用外包装材料的片材来制造每个单独的滤袋的包装，其被适当地折叠并密封在袋上，以形成内部装有封闭的滤袋的单独的小包。

为了降低包装机器的复杂性、总尺寸和总成本，现有技术教导了手动地对滤袋进行包装的生产方案，其中在生产过程结束时成品通过机器手动拾起并按照预定数量插入到相应的容器/盒子中。

为此目的，需要准备一个出料站，其能够允许连续规则地输送滤袋(有或没有外包装)，并且具有通过操作者手动拾取的能力。

能够限定连续产品的预定的组也是必需的(按照预定数量，其同时可以通过操作者调整，以考虑用于插入产品的容器或盒子的任何尺寸变化)，以使操作者能够快速和最佳地进行拾取。

在该领域中，现有技术的包装机器包括出料站，在其中成品被聚集在一起并沿着引导通道传送，该引导通道在顶部具有开口，操作者可以通过该开口接近产品以从机器中拾起和取出产品。

然而，申请人发现了影响现有技术的包装机器的效率和可用性的一些问题。

特别地，现有技术的机器具有不是很有效的出料站并且需要复杂的转移机构来正确地执行产品从处理站到出料站的转移。

发明内容

在这种背景下，构成本发明的基础的技术目的是提供一种克服了现有技术的上述缺陷的用于制造带有冲泡产品的滤袋的包装机器。

特别地，本发明的目标是提供一种用于制造带有冲泡产品的滤袋的包装机器，其能够优化在机器内移动滤袋的过程，特别是在完成单独的滤袋的生产之后以及在准备将它们包装成预定尺寸的组合以及随后的取出期间。

所指出的技术目的和所指定的目标基本通过包括在所附的一项或多项权利要求中描述的技术特征的用于制造带有冲泡产品的滤袋的包装机器来实现。

本发明涉及一种用于制造带有冲泡产品的滤袋的包装机器，其包括限定了处理路径并被构造为制造滤袋的多个处理站以及紧接在处理路径的下游的出料站。

出料站又包括引导通道，沿着该引导通道限定了一系列有序且连续的滤袋，并且其具有被设计为接收来自处理路径的滤袋作为输入内容的第一弯曲节段和被设计为允许从机器中取出滤袋的第二平坦节段。

出料站还包括转移装置，其被构造为将滤袋从处理路径转移到引导通道的第一节段。

有利地，根据本发明的机器优化了空间的控制，并且有利于滤袋的运动并有利于将它们分成预定尺寸的组。

作为参考包含在本文中的从属权利要求涉及本发明的不同的实施方式。

附图说明

本发明的另外的特征及优点在附图中示出的其优选实施方式的非限制性说明中变得更显而易见，在附图中：

-图1总体示出了根据本发明的用于制造带有冲泡产品的滤袋的包装机器的视图；

-图2详细示出了图1的用于制造带有冲泡产品的滤袋的包装机器的出料站的视图；

-图3示出了图2的出料站的横截面，示出了一些元件的运动；

-图4示出了出料站的细节；

-图5示出了使用根据本发明的包装机器制成的滤袋的示意性立体图。

具体实施方式

在附图中，附图标记1总体表示用于制造带有冲泡产品的滤袋的包装机器，以下简称为机器1。

机器1包括以精确顺序布置的多个处理站2，它们被设计为限定处理路径，滤袋沿着该处理路径逐步地与冲泡产品(以下称为冲泡产品I)组装在一起。

滤袋I(参见图5)包括至少一个容纳室，其具有彼此相对的尺寸较大的两个外部的面部1a、1b以及从底部1f和从顶部1c伸出的两个侧部。

底部1f和顶部1c具有比两个较大的面部1a、1b和侧部更小的延伸量。

滤袋I的这种构造可以在其配置上有所不同，但所描述的几何形状是相同的。

作为非限制性例子，处理站2可包括一系列的操作站，它们被设计为从过滤材料片材开始制造滤袋并且装入一种剂量(单叶袋)或两种剂量(双叶袋)的适于进行冲泡的物质(例如茶、咖啡、甘菊等，以及芳香物质)，并且给这些袋施加一段线绳，该线绳在一端具有夹持标签并且在另一端与滤袋关联。

可选地，处理站还可以包括被设计为在施加线绳和标签之后将外包装材料片材施加至滤袋的操作站。

处理站还包括具有多个径向夹持器P的旋转式圆盘传送带R(优选围绕水平轴线旋转)，这些夹持器被构造为保持所形成的对应的滤袋I。

简而言之，圆盘传送带R限定了滤袋I沿着弧形路径的传送带，以使其到达其他的操作站2来允许完整形成滤袋I。例如，机器1可包括第一处理站2a，其中将用于冲泡的物质(装在料斗2b中)的剂量以预定距离放置在由过滤材料形成的连续条带M上。

机器1还可以包括第二处理站2c，其中切割并折叠放置有剂量的连续条带来限定还施加有线绳F的冲泡产品I的形状(例如，在所形成的滤袋I在圆盘传送带R的夹持器P上通过期间)。

如上所述，机器1还包括一系列处理站，在其中完成用于形成在圆盘传送带R上移动的滤袋I的操作。

第三站2d供应标签E，以将其施加至所形成的滤袋(标签与连续卷材分离)。然后标签E与滤袋I和线绳F关联。

在第四处理站2e中将外包装材料S的连续卷材切割成片并将其包裹在滤袋I上，从而完成其形成。

如上所述，滤袋I通过各种处理站2并因此沿着整个处理路径的运动是通过上述的旋转式圆盘传送带R来执行的，其具有限定了承座的径向夹持器，这些承座被设计为接收和保持所形成的滤袋I并且随后在旋转期间将它们依次供应到各种处理站2。

机器1还包括紧接在处理路径的下游的取出站3，其从圆盘传送带R接收形成的滤袋I以允许将其从机器1中取出。

更具体而言，取出站3包括堆叠单元4，其包括引导通道4b，该引导通道具有直线节段并被构造为允许叠置形成堆垛的滤袋I的有序且连续的传送，以将其从机器1中取出。换言之，准备好要进行包装的冲泡产品I在引导通道4a中被逐步转移并对齐，操作者可以从其中(手动地)将它们拾起并随后将它们插入到合适的容器中。

如图所示，取出站3包括转移装置5，其被构造为将来自处理路径的滤袋I转移到堆叠单元4。

鉴于此，转移装置5从圆盘传送带R的多个夹持器P中逐一地拾起滤袋I。

在结构上，堆叠单元4还包括连接元件4a，其定位在处理站2的下游以及引导通道4b的上游。

连接元件4a被构造为将来自处理路径的滤袋I作为来自转移装置5的输入内容进行接收。此外，连接元件4a在出口处与在从机器中取出之前将滤袋I引入到其中的引导通道4b连接。

连接元件4a还包括滑槽表面，其具有被成形为允许沿着馈送方向馈送滤袋I的弯曲节段。

基本上，完整的引导通道具有被设计为将来自处理路径的冲泡产品I作为输入内容进行接收的第一弯曲节段以及第二平坦节段(二者均在顶部打开)，从而在需要时和在任何时候都允许操作者接近冲泡产品I，特别是用于从机器1中执行取出。

上述转移装置5被构造和驱动为使得从形成多个处理站2的一部分的出料站U中连续地逐一拾起滤袋I并根据形成沿着馈送方向彼此叠置的滤袋I的堆垛的取向将滤袋I连续地逐一定位，并且使得具有较大尺寸的相应的面部1a、1b横切于馈送方向定位并使得相应的底部1f并排定位成搁置在连接元件4a的滑槽表面上。

更详细地说，连接元件4a的弯曲节段具有的曲率沿着馈送方向限定了用于滤袋I的圆弧形的馈送路径。

该圆弧在在转移装置5根据第一取向(基本上水平)对滤袋I进行定位的入口与使滤袋I在沿着弯曲节段移动之后执行优选不大于90°且大于35°的旋转以根据不同于第一取向的第二取向(基本上竖直)定位的出口之间延伸。

换言之，第一节段4a具有圆弧形状，其允许将引导通道4的入口定位为有利于和促进冲泡产品I的插入并同时使它们在出料部处与优选以基本水平的方式定位的第二节段4b以最佳方式进行连接，以帮助操作者取出产品。

此外，堆叠单元4的连接元件4a包括在入口方向上会聚的侧向表面(因此面向通道的内部)，它们被设计为通过与滤袋I的相应的侧部进行干涉而至少帮助部分地保持滤袋I。

因此，一般来说，第一节段4a的内表面彼此之间的距离小于冲泡产品I的侧向尺寸或侧向大小，从而确保产品在其移动期间不会采用不正确的取向(例如倾斜)。

例如可以通过在第一节段4a的入口处形成的台阶或通过其厚度的逐渐和逐步的变化来实现这种会聚。

替代地，可以通过与连接元件4a的侧壁的内表面耦合的一对板PA来实现引导通道4在第一节段内的宽度的减小。

侧壁也可以远离/朝向彼此移动，从而允许操作者根据机器1必须处理的滤袋I的尺寸来调整引导通道4b的宽度。

这个特征在需要改变机器1的尺寸的情况下是特别有利的，例如在从没有外包装的产品改变为具有外包装的产品或反过来时。

另一方面，引导通道4b包括马达驱动的传送带9，其定位在相对较低的表面处(即，将滤袋I搁置在其上的表面)并且被构造为帮助进行产品在离开连接元件4a之后并且直到它们被操作者移除之前的受控的馈送。

如上所述，取出站3还包括转移装置5。

转移装置5被构造为使用能在拾起位置与释放位置之间移动的夹持器5a，其在拾起位置沿着处理路径(即，从出料站U开始)拾起滤袋I，释放位置靠近连接元件4a以将滤袋I释放到连接元件4a中。

操作性地，将夹持器5a移动到拾起位置、使其朝向处理路径移动直到接合并夹紧圆盘传送带R的夹持器P上的成品冲泡产品I并准备进行装箱为止，然后移动到释放位置、使其移动至连接元件4a以使冲泡产品I处于一旦被夹持器5a释放就进入到连接元件中的位置。

为了帮助使冲泡产品I进入到第一节段4a内，机器1还包括推动装置6，其被构造为在连接元件4a的入口部处拦截冲泡产品I，从而推动它们以使它们滑入到第一节段内。

以这种方式，可以防止冲泡产品I在转移到连接元件4a期间以及正确准备实际上连续且有序的一系列产品期间意外掉落。

鉴于此，推动装置6被构造为通过与转移装置5同步的方式来驱动，从而在滤袋I被转移装置5释放之后立即拉动滤袋。

详细地，推动装置6包括一对指部6a，它们被构造为允许转移装置5在它们之间通过。

特别地，一对指部6a至少部分地插在堆叠单元4中并且可在连接元件4a的至少一部分中滑动。

一对指部6a可以在连接元件4a上方枢转，使得其旋转运动可以跟随连接元件4a的特别是在其入口处的拱形轮廓。

机器1还包括提升装置7，其作用于连接元件4a上，从而相对于叠置的滤袋I的堆垛提升单一的滤袋I并沿着连接元件4a前进。

这个特征能够在一系列产品中形成能够识别出成组的产品的连续部分/分离部分的参照物，每组产品都包括与必须插入到每个盒子或容器中的产品的数量对应的预定数量的滤袋I。

换言之，提升装置7通过提升具有规则的间隔并因此位于预定的相互距离处的滤袋I来周期性地提升一系列产品。

以这种方式，提供了视觉指示器(标志)，其使操作者能够立即轻松地识别出包含有必须被拾起和装箱的正确数量的滤袋I的产品组从哪里开始和结束。

在结构上，提升装置7包括杠杆7a，其定位在连接元件4a的滑槽表面上，特别是定位在连接元件4a的下表面处。

杠杆7a可在使其与滑槽表面配合作用以形成使滤袋I进行滑动的连接元件4a的共用下表面的降低的原始位置与使杠杆7a相对于滑槽表面定位在特定高度处从而拦截并提升在连接元件4a内滑动的滤袋I的升高的操作位置之间移动。

优选地，杠杆7a在连接元件4a的下表面处的相对端部处枢转，并且通过旋转运动来执行从原始位置到操作位置的转变以及反过来的转变。

替代地，当从原始位置移动到操作位置时，杠杆7a可通过与下表面垂直的线性方式移动，从而逐渐插入到连接元件4a中。

取出站3还包括行程末端元件8，其定位在引导通道4b中并且可在其中滑动，并且被构造为在所述一系列堆叠的产品的更靠前的位置中与滤袋I进行接触。

换言之，行程末端元件8被构造为与一系列产品中的第一个滤袋I进行接触，从而将其保持在正确位置，由此保证一系列产品保持有序和紧凑。

以这种方式，还可以保证由提升装置7升高的产品不会在重力的作用下掉落，而是与其他产品对齐。

事实上，已经升高的产品在相邻的产品施加的并且也因行程末端元件8的作用而产生的压力的作用下被保持就位。

为了优化行程末端装置8的操作，出料站3包括在其上起作用以保持其与第一滤袋I牢固地进行接触的弹性装置。

为此，即使在操作者取出一组冲泡物品的期间和之后，弹性装置也确保行程末端元件8自动地快速返回到与新的第一滤袋I接触，由此以这种方式避因一系列产品分散而导致重新对齐已升高的预定产品并因此失去使操作者识别出各个组的起点和终点的参照物。

本发明还提供了一种用于制造带有冲泡产品的滤袋I的方法。

该方法包括以下步骤：

-准备形成滤袋I所沿的处理路径；

-在处理路径的末端处逐一拾起滤袋I；

-根据入口取向将拾起的滤袋I连续地释放到堆叠单元4的连接元件4a上，以形成沿着馈送方向彼此叠置的滤袋I的堆垛，使得相应的较大的面部1a、1b横切于馈送方向定位并且使得相应的底部1f并排定位成搁置在连接元件4a的拱形的滑槽表面上；

-通过推动将通过连接元件4a彼此连续地堆叠的滤袋I引入到与堆叠单元4相邻的引导通道4b中，以形成要取出的一组堆叠的滤袋I，其中根据与入口取向不同的出口取向并且在滤袋I沿着弯曲的滑槽表面旋转之后在引导通道4b中进行引入。

优选地，在释放步骤与引导通道中的引入步骤之间，滤袋I执行优选不大于90°且大于35°的旋转，以根据出口取向进行定位。

优选地，在释放步骤与引入步骤之间存在相对于叠置的滤袋I的堆垛提升单一的滤袋I的步骤。

应注意的是，在沿着滑槽表面移动时滤袋I的底部1f沿着弓形节段行进，该弓形节段的长度大于滤袋I的顶部1c所行进的节段的长度。

有利地，本发明通过为用户提供一种结构简单且紧凑的包装机器实现了克服现有技术的缺陷的预定目标，该包装机器允许以简单高效的方式取出通过其处理路径制成的冲泡产品I。特别地，取出站的几何形状可以通过简单的机械系统使入口部处插入的每个滤袋在其传送期间始终受到持续控制，并且能够通过朝向出料部恒定地进行馈送来调节它们的角位置。

此外，弧形节段允许执行辅助操作，例如在第一次送入期间提升滤袋的“标志”，并且可以根据转移装置的类型和运动进行调整。

Claims

1.一种用于制造带有冲泡产品的滤袋（I）的包装机器，所述滤袋（I）包括至少一个封闭容纳室，其具有从底部（1f）伸出的彼此面对的两个较大的面部（1a，1b），所述底部（1f）的延伸量比具有较大的表面的两个所述面部（1a，1b）更小，所述机器包括限定了处理路径并被构造为制造用于冲泡产品的所述滤袋（I）的多个处理站（2）以及相对于所述处理路径紧接在所述处理站（2）的下游的取出站（3），

所述取出站（3）包括：

- 堆叠单元（4），其包括具有直线节段并被构造为允许有序且连续地馈送叠置的所述滤袋（I）来形成要从所述机器中取出的堆垛的引导通道（4b）；

- 转移装置（5），其被构造为将来自所述处理路径的所述滤袋（I）转移到所述堆叠单元（4），

其特征在于，所述堆叠单元（4）还包括连接元件（4a），其定位在所述处理站（2）的下游以及所述引导通道（4b）的上游并且被构造为将来自所述处理路径的所述滤袋（I）作为来自所述转移装置（5）的输入内容进行接收，所述连接元件（4a）在出口中与在从所述机器中取出之前将所述滤袋（I）引入到其中的所述引导通道（4b）连接，并且所述连接元件包括滑槽表面，其具有被成形为允许沿着馈送方向馈送所述滤袋（I）的弯曲节段，并且所述转移装置（5）被构造和驱动为从多个所述处理站（2）中的一个处理站中连续地逐一单独拾起所述滤袋（I）并将所述滤袋（I）连续地逐一定位成根据用于沿着所述馈送方向形成彼此叠置的所述滤袋（I）的堆垛的取向来设置，使得具有较大尺寸的相应的所述面部（1a，1b）横切于所述馈送方向定位并且相应的所述底部（1f）并排定位成搁置在所述连接元件（4a）的所述滑槽表面上，

所述机器还包括提升装置（7），其作用于所述连接元件（4a）上，从而相对于叠置的所述滤袋（I）的堆垛提升单一的所述滤袋（I）并沿着所述连接元件（4a）进行馈送。

2.根据权利要求1所述的机器，其中，所述连接元件（4a）的所述弯曲节段具有的曲率沿着所述馈送方向限定了用于所述滤袋（I）的圆弧形的馈送路径，所述圆弧在所述转移装置（5）根据第一取向对所述滤袋（I）进行定位的入口与使所述滤袋（I）在沿着所述弯曲节段移动之后执行不大于90°且大于35°的旋转以根据不同于所述第一取向的第二取向定位的出口之间延伸。

3.根据权利要求1或2所述的机器，其中，所述堆叠单元（4）的所述连接元件（4a）包括面向入口方向并在所述入口方向上会聚的侧壁，所述侧壁被设计为通过与所述滤袋（I）的相应的侧部进行干涉而至少帮助部分地保持所述滤袋（I）。

4.根据权利要求1所述的机器，其中，所述转移装置（5）包括能在拾起位置与释放位置之间移动的夹持器（5a），在所述拾起位置所述夹持器沿着所述处理路径定位以从多个所述处理站（2）中的一个处理站中拾起所述滤袋（I），所述释放位置靠近所述连接元件（4a）以将所述滤袋（I）释放到所述连接元件（4a）中。

5.根据权利要求1所述的机器，其还包括推动装置（6），其被构造为在所述堆叠单元（4）的所述连接元件（4a）内帮助所述滤袋（I）进行插入并且引导其进行滑动。

6.根据权利要求5所述的机器，其中，所述推动装置（6）被构造为通过与所述转移装置（5）同步的方式来驱动，从而在所述滤袋（I）被所述转移装置（5）释放之后立即拉动所述滤袋。

7.根据权利要求5或6所述的机器，其中，所述推动装置（6）包括一对指部（6a），它们被构造为允许所述转移装置（5）在它们之间通过。

8.根据权利要求1所述的机器，其中，所述提升装置（7）包括杠杆（7a），其定位在所述连接元件（4a）的所述滑槽表面上并且能在使所述杠杆（7a）与所述滑槽表面配合作用以形成所述连接元件（4a）的共用下表面的降低的原始位置与使所述杠杆（7a）相对于所述滑槽表面定位在特定高度处的升高的操作位置之间移动。

9.根据权利要求1所述的机器，其中，所述取出站（3）包括行程末端元件（8），其能在所述引导通道（4b）中滑动并被构造为在一系列堆叠的所述产品的更靠前的位置中与所述滤袋（I）进行接触。

10.根据权利要求1所述的机器，其中，所述处理站（2）包括具有多个径向夹持器（P）的旋转式圆盘传送带（R），所述夹持器被构造为保持所形成的对应的所述滤袋（I），所述转移装置（5）从所述圆盘传送带（R）的多个所述夹持器（P）中逐一拾起所述滤袋（I）。

11.一种用于制造带有冲泡产品的滤袋（I）的方法，每个所述滤袋（I）都包括至少一个封闭容纳室并且具有彼此面对的尺寸较大的两个外部的面部（1a，1b）以及从底部（1f）和顶部（1c）伸出的两个侧部，所述底部（1f）和所述顶部（1c）具有比两个较大的所述面部（1a，1b）和所述侧部更小的延伸量，所述方法包括以下步骤：

- 准备形成所述滤袋（I）所沿的处理路径；

- 在所述处理路径的末端处逐一拾起所述滤袋（I）；

- 根据入口取向将拾起的所述滤袋（I）连续地释放到堆叠单元（4）的连接元件（4a）上，以形成沿着馈送方向彼此叠置的所述滤袋（I）的堆垛，使得相应的较大的所述面部（1a，1b）横切于所述馈送方向定位并且使得相应的所述底部（1f）并排定位成搁置在所述连接元件（4a）的拱形的滑槽表面上；

- 通过推动将通过所述连接元件（4a）彼此连续地堆叠的所述滤袋（I）引入到与所述堆叠单元（4）相邻的引导通道（4b）中，以形成要取出的一组堆叠的所述滤袋（I），其中根据与入口取向不同的出口取向并且在所述滤袋（I）沿着弯曲的所述滑槽表面旋转之后在所述引导通道（4b）中进行引入，

所述方法还包括在释放步骤与引入步骤之间执行的相对于叠置的所述滤袋（I）的堆垛提升单一的所述滤袋（I）的步骤。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，在释放步骤与所述引导通道中的引入步骤之间，所述滤袋（I）执行不大于90°且大于35°的旋转，以根据所述出口取向进行定位。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，在沿着所述滑槽表面移动时所述滤袋（I）的所述底部（1f）沿着弓形节段行进，所述弓形节段的长度大于所述滤袋（I）的顶部（1c）所行进的节段的长度。