DE69715079T2

DE69715079T2 - Device for the automatic production of infusion bags

Info

Publication number: DE69715079T2
Application number: DE69715079T
Authority: DE
Inventors: Sergio Cicognani; Dante Ghirlandi
Original assignee: IMA Industria Macchine Automatiche SpA
Current assignee: IMA Industria Macchine Automatiche SpA
Priority date: 1996-05-09
Filing date: 1997-04-24
Publication date: 2003-04-30
Anticipated expiration: 2017-04-25
Also published as: ITBO960259A1; ITBO960259A0; DE69715079D1; EP0806353B1; EP0806353A1; IT1285927B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum automatischen Herstellen von Filterbeuteln, gefüllt mit aufgiessbaren Substanzen, zum Beispiel Tee, Kräutertees und ähnlichen Produkten.The present invention relates to a machine for automatically producing filter bags filled with infusing substances, for example tea, herbal teas and similar products.

Die Verwendung von Filterbeuteln als Mittel zur Zubereitung von individuellen Getränken durch Aufguss, sei es zu Hause wie auch in der Gastronomie, ist heute weltweit allgemeine Praxis. Es ist tatsächlich aufgrund von deren Einfachheit und Leichtigkeit in der Benutzung, dass Filterbeutel so weitverbreitet akzeptiert worden sind.The use of filter bags as a means of preparing individual beverages by infusion, both at home and in catering establishments, is now common practice around the world. It is in fact due to their simplicity and ease of use that filter bags have become so widely accepted.

Im Hinblick auf diese zunehmende Beliebtheit wurden natürlich Versuche unternommen, die Wirkung des einzelnen Beutels immer mehr zu verbessern, insbesondere von Seiten jener, welche das Produkt auf dem Markt vertreiben; man hat Verbesserungen in der Einbehaltung der einzelnen Substanz, in der Geschwindigkeit des Zusammenwirkens mit Flüssigkeiten während der dem Aufguss zugestandenen Zeit, in der Haltbarkeit, in der Leichtigkeit bei der Endverpackung und so fort gesehen.In view of this increasing popularity, attempts have naturally been made to improve the effectiveness of the individual sachet, especially by those who distribute the product on the market; improvements have been seen in the retention of the individual substance, in the speed of interaction with liquids during the time allowed for infusion, in the shelf life, in the ease of final packaging, and so on.

Zum Beispiel hat man einen Wechsel von dem ursprünglichen Beutel, der sich als einzelne Hülle mit einem durch einen Faden befestigten Greifetikett oder Anhänger zeigte, zu dem heute bekannteren Modell mit doppelter Hülle (ebenfalls mit Faden und Greifetikett und in einigen Fällen einzeln verpackt), welches aus einem schlauchförmigen Zuschnitt aus Filterpapier geformt ist, gefüllt mit zwei getrennten Dosen der Substanz und doppelt gefaltet (wobei eine wirksamere Freigabe der Substanz erhalten wird, zurückzuführen auf die grössere Oberfläche im Kontakt mit der Flüssigkeit), beobachten können, wie auch zu dem einfacheren Typ von Beutel, bestehend aus einer flachen rechteckigen oder runden Hülle, ohne Faden oder Anhänger, welche allgemein in Schachteln verpackt ist, die eine oder mehrere Reihen davon aufnehmen, und zwar ohne zusätzliche Umwicklung.For example, you have a change from the original bag, which is a single sleeve with a gripping label or tag attached by a thread showed, to the now more well-known double envelope model (also with thread and gripping label and in some cases individually packaged), which is formed from a tubular blank of filter paper filled with two separate doses of the substance and folded in half (obtaining a more effective release of the substance due to the larger surface in contact with the liquid), as well as to the simpler type of bag consisting of a flat rectangular or round envelope, without thread or tag, which is generally packaged in boxes containing one or more rows of them, without any additional wrapping.

In der vorliegenden Beschreibung wird auf eine Vorrichtung zum Herstellen dieses letzteren Beuteltyps Bezug genommen, und insbesondere auf Beutel mit einer Einzeldosis, bestehend aus einer einzelnen Hülle von rechteckiger oder runder Form und allgemein Seite an Seite als Paare angeordnet, hergestellt aus einem Paar von flachen Filterpapierstreifen, die einer gegen den anderen angeordnet und entlang den Kanten miteinander versiegelt sind, wobei sie jeweils eine Dosis einer aufgiessbaren Substanz enthalten. In ihrer heutigen Form enthalten die automatischen Vorrichtungen des betreffenden Typs (s. auch Italienisches Patent Nr. 1 199 414 auf den Namen derselben Anmelderin) eine Reihe von Stationen, die entlang einer im wesentlichen horizontalen Vorlaufbahn angeordnet sind, und durch welche die einzelnen Beutel mit dem aufgiessbaren Produkt hergestellt und zum Verpacken in Schachteln vorbereitet werden.In the present description reference is made to a device for producing this latter type of bag, and in particular to single-dose bags consisting of a single envelope of rectangular or round shape and generally arranged side by side in pairs, made from a pair of flat filter paper strips placed one against the other and sealed together along the edges, each containing a dose of an infusible substance. In their present form, the automatic devices of the type in question (see also Italian Patent No. 1 199 414 in the name of the same Applicant) comprise a series of stations arranged along a substantially horizontal feed track through which the individual bags containing the pourable product are produced and prepared for packaging in boxes.

An einer Abwickelstation, die als erste in der Folge entlang der Vorlaufbahn angeordnet ist, wird ein kontinuierlicher Streifen von Filterpapier von einer Rolle abgezogen und der Länge nach in zwei Hälften geteilt; die erste Hälfte wird unter eine Station geleitet, von welcher einzelne Dosen der aufgiessbaren Substanz abgegeben werden, oder auch paarweise jeweils zwei Seite an Seite angeordnete, während die zweite Hälfte um die Abgabestation herumgeführt wird und dann eine Position über der ersten Hälfte einnimmt, wobei sie die einzelnen oder paarweisen Dosen der bereits auf dem Papier abgelegten Substanz abdecken.At an unwinding station, which is the first in sequence along the advance line, a continuous strip of filter paper is unwound from a roll and divided lengthwise into two halves; the first half is passed under a station from which single doses of the infusible substance are dispensed, or two in pairs arranged side by side, while the second half is passed around the dispensing station and then takes up a position above the first half, covering the single or paired doses of the substance already deposited on the paper.

Die nächste Station in der Folge, beziehungsweise die entlang der Vorlaufbahn im Anschluss an die Abgabestation angeordnete, enthält Mittel, durch welche der äussere Rand der beiden zusammengefügten Hälften heissversiegelt wird und, wo die Beutel paarweise hergestellt sind, auch die Mittellinie, welche die nebeneinander auf der ersten Hälfte liegenden Dosen der aufgiessbaren Substanz voneinander trennt. Solche Mittel zum Heisssiegeln bestehen typischerweise aus einem Paar von sich gegeneinander um entsprechende horizontale Achsen drehenden Rollen, die eine direkt über der anderen angeordnet sind.The next station in the sequence, or that arranged along the advance line following the dispensing station, contains means for heat sealing the outer edge of the two joined halves and, where the bags are made in pairs, also the centre line separating the doses of infusible substance lying side by side on the first half. Such heat sealing means typically consist of a pair of rollers rotating against each other about respective horizontal axes, one arranged directly above the other.

Der kontinuierliche Streifen von auf diese Weise hergestellten Beuteln läuft auf einer Auflagefläche bis zu einer Station vor, an welcher er in Längsrichtung mit Hilfe eines speziellen Schneidwerkzeugs getrennt wird, und danach durch eine weitere Station, an welcher er durch ein zweites rotierendes Schneidwerkzeug in Querrichtung und in eine Anzahl von einzelnen Beuteln getrennt wird. Die einzelnen Beuteln werden dann paarweise in einer Station gestapelt, die sich unmittelbar im Anschluss an die Querschneidestation befindet. Genauer gesagt werden die Beutel in einer bestimmten Zahl im Inneren eines vertikalen Kanals gestapelt, dann nach dem vertikalen Senken auf einer sich bewegenden horizontalen Fläche freigegeben und an die anschliessenden Stationen weitergeleitet, die entweder in die Maschine eingebaut oder von dieser getrennt sind, und durch welche das Endprodukt in Schachteln verpackt wird.The continuous strip of bags thus produced advances on a support surface to a station where it is cut lengthwise by means of a special cutting tool, and then through another station where it is cut crosswise by a second rotating cutting tool and into a number of individual bags. The individual bags are then stacked in pairs in a station immediately following the cross-cutting station. More precisely, the bags are stacked in a certain number inside a vertical channel, then, after vertical lowering, are released onto a moving horizontal surface and passed on to the subsequent stations, either built into the machine or separate from it, through which the final product is packed into boxes.

Jede der an den verschiedenen, oben erwähnten Stationen arbeitenden Betriebseinheiten (Abgabevorrichtung, Heisssiegelrollen, Schneid- und Stapelvorrichtungen) wird durch ein Antriebssystem in Bewegung gesetzt, welches normalerweise zentralisiert und mit den einzelnen Einheiten über mechanische Übertragungsmechanismen verbunden ist, enthaltend Zahnräder, Ketten oder Riemen; die Antriebsverhältnisse und die Proportionen derselben werden je nach dem von jeder Einheit geforderten Ausstoss gewählt, so dass die Produktion der Beutel gleichbleibend und korrekt gehalten wird, oder nach der Abmessung des Endproduktes. Mit anderen Worten arbeitet die Vorrichtung nach bestimmten Schlüsselparametern, nämlich der Abmessung des Filterbeutels, welche, wenn sie gewechselt werden, das Anpassen oder den Austausch der Heisssiegelrollen und der Abgabevorrichtung erfordern, sowie den Wechsel des endgültigen Verpackungsformates, das heisst die Zahl der Beutel oder der Paare von Beuteln, die zum Verpacken in einer Schachtel bestimmt ist.Each of the operating units operating at the various stations mentioned above (dispenser, heat-sealing rollers, cutting and stacking devices) is set in motion by a drive system, normally centralized and connected to the individual units by mechanical transmission mechanisms comprising gears, chains or belts; the drive ratios and the proportions of the same are chosen according to the output required by each unit, so that the production of the bags is consistent and correct. maintained, or according to the dimensions of the final product. In other words, the device operates according to certain key parameters, namely the dimensions of the filter bag, which, when changed, require the adjustment or replacement of the heat-sealing rollers and the dispensing device, and the change of the final packaging format, i.e. the number of bags or pairs of bags intended to be packed in a box.

Es ist ebenfalls eine Verpackungsmaschine von hoher Geschwindigkeit bekannt, beschrieben in US-Patent Nr. 4,722,168, bei welcher die Antriebsmotoren für Zurführförderer, Zahnräder, Schneid- und Siegelkopf und ein Entladeförderer durch ringförmig geschlossene Steuervorrichtungen elektronisch gesteuert werden, welche die Befehle von einem programmierten Mikroprozessor erhalten. Der auf dem Mikroprozessor basierende Aufbau der horizontalen Verpackungsmaschine weist eine bedeutend grössere Flexibilität insgesamt in der Einrichtung, der Inbetriebnahme, beim Lauf und beim Umstellen auf eine andere Produktauswahl auf.There is also known a high speed packaging machine, described in US Patent No. 4,722,168, in which the drive motors for the feed conveyor, gears, cutting and sealing head and a discharge conveyor are electronically controlled by closed loop control devices which receive commands from a programmed microprocessor. The microprocessor based horizontal packaging machine design provides significantly greater overall flexibility in setting up, commissioning, running and changing over to a different product range.

Nach diesem Modell gebaute Maschinen behaupten sich seit langem auf dem Markt und sind in der Lage, einen hohen Ausstoss pro Zeiteinheit mit einer beachtlichen Qualitätsgarantie in Bezug auf das fertige Produkt miteinander zu verbinden, verraten jedoch gleichzeitig einen Mangel an "Flexibilität" was die Materialanforderungen des Herstellers betrifft, also typischerweise die Notwendigkeit, für einen bestimmten Markt schnell auf ein anderes Verpackungsformat wechseln zu müssen (Zahl von Beuteln pro Schachtel), sowie die Möglichkeit, kleinere Änderungen an der Abmessung und/oder der Form des Beutel vornehmen zu können. Um die Einstellung einer solchen Vorrichtung zu ändern ist es notwendig, jedesmal das Antriebsverhältnis für jede der Stationen zu ändern, die von dem Wechsel betroffen ist, und dabei manuelle Einstellungen an dem Übertragungsmechanismus zwischen dem Antriebssystem und der Betriebseinheit vorzunehmen und somit die von den Einheiten bei Beginn des Zyklus belegten Positionen zu wechseln. Dies erfolgt zum Beispiel mit Hilfe eines Kreisnonius, der sich an jedem Zahnrad befindet und zum Einstellen eines neuen "Nullpunktes" oder eines Ausgangspunktes für die Einheit verwendet werden kann, oder vielleicht auch durch das vollkommene oder teilweise Wechseln des Übertragungsmechanismus.Machines built according to this model have long been established on the market and are able to combine a high output per unit of time with a considerable guarantee of quality in terms of the finished product, but at the same time reveal a Lack of "flexibility" in terms of the manufacturer's material requirements, typically the need to quickly change to a different packaging format for a given market (number of bags per box), as well as the ability to make minor changes to the dimensions and/or shape of the bag. To change the setting of such a device, it is necessary to change the drive ratio each time for each of the stations affected by the change, making manual adjustments to the transmission mechanism between the drive system and the operating unit, thus changing the positions occupied by the units at the start of the cycle. This is done, for example, by means of a circular vernier located on each gear, which can be used to set a new "zero point" or starting point for the unit, or perhaps by completely or partially changing the transmission mechanism.

Diese Arbeit zwingt jedoch unvermeidbar zum Anhalten und lässt die Vorrichtung für eine erhebliche Zeit still stehen, was sich folglich negativ auf deren gesamte Produktivität auswirkt, und zwar jedesmal, wenn solche Notwendigkeit des Umstellens auftritt.However, this work inevitably requires stopping and keeping the machine idle for a considerable period of time, which consequently has a negative impact on its overall productivity every time such a need for re-adjustment arises.

Zweck der Erfindung ist daher, eine Vorrichtung zum automatischen Herstellen von Aufgussbeuteln, welche aufgiessbare Substanzen enthalten, vorzusehen, die auf solche Weise ausgelegt ist, dass der Ausstoss pro Zeiteinheit und das endgültige Verpackungsformat automatisch gewechselt werden können, ohne dass die Maschine selbst für eine längere Dauer angehalten werden muss und ohne die Notwendigkeit von mechanischen Einstellungen direkt an jedem ihrer Bestandteile, ausser natürlich dem Austausch von Betriebseinheiten oder Gruppen, welche direkt durch die Form und Grösse des Beutels beeinflusst sind, wie die Abgabevorrichtung, die Heisssiegelrollen usw.; dagegen werden sei es die Winkelposition der die verschiedenen Betriebseinheiten antreibenden Wellen wie auch die absolute Position im Raum der genannten Betriebseinheiten direkt auf solche Weise gesteuert, dass die Motoren in wenigen Augenblicken erneut getaktet werden können und der Betriebszyklus der Vorrichtung ohne Verzögerung wieder gestartet werden kann.The purpose of the invention is therefore to provide a device for the automatic production of infusion bags, which containing infusible substances, designed in such a way that the output per unit of time and the final packaging format can be changed automatically, without the machine itself having to be stopped for a long period and without the need for mechanical adjustments directly on each of its components, except of course for the replacement of operating units or groups directly influenced by the shape and size of the bag, such as the dispensing device, the heat-sealing rollers, etc.; instead, both the angular position of the shafts driving the various operating units and the absolute position in space of said operating units are directly controlled in such a way that the motors can be restarted in a few moments and the operating cycle of the device restarted without delay.

Der gewünschte Zweck ist erreicht nach der vorliegenden Erfindung, wie sie in Anspruch 1 beschrieben ist.The desired purpose is achieved according to the present invention as described in claim 1.

Die Erfindung wird nun im Detail durch ein Beispiel beschrieben sowie mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen, von denenThe invention will now be described in detail by way of example and with the aid of the accompanying drawings, of which

- Abb. 1 eine Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zum automatischen Herstellen von Filterbeuteln, enthaltend aufgiessbare Substanzen, zeigt, gesehen in einer allgemeinen schematisch dargestellten Erhebung;- Fig. 1 shows a device according to the present invention for automatically producing filter bags containing pourable substances, seen in a general schematic elevation;

- Abb. 2 zeigt die Folge von Phasen der Herstellung eines Filterbeutels unter Verwendung der Vorrichtung wie in Abb. 1, ausgehend von einem Streifen aus Filterpapier und endend mit dem Austreten eines einzelnen Beutels, gesehen teilweise in Plandarstellung und teilweise in seitlicher Erhebung;- Fig. 2 shows the sequence of phases of the manufacture of a filter bag using the device as in Fig. 1, starting from a strip of filter paper and ending with the exit of a single bag, seen partly in plan view and partly in lateral elevation;

- Abb. 3 ist ein Blockdiagramm von den das Steuersystem bildenden Elementen, mit welchen die Antriebe der beschriebenen Vorrichtung verriegelt sind;- Fig. 3 is a block diagram of the elements forming the control system with which the drives of the device described are interlocked;

- Abb. 4 ist ein vergrössertes Detail der Vorrichtung aus Abb. 1, welches die Art und Weise zeigt, in der die Längs- und Querschneidevorrichtungen und die Stapelstation an die jeweiligen Antriebe angeschlossen sind, gesehen schematisch und in der Erhebung sowie mit einigen Teilen entfernt, um andere besser zu verdeutlichen.- Fig. 4 is an enlarged detail of the device of Fig. 1, showing the way in which the lengthwise and crosswise cutting devices and the stacking station are connected to the respective drives, seen schematically and in elevation and with some parts removed to better illustrate others.

Wie aus den beiliegenden Zeichnungen erkennbar ist, und insbesondere aus der Abb. 2, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine automatische Vorrichtung zur kontinuierlichen Produktion von Filterbeuteln 1, enthaltend eine aufgiessbare Substanz (typischerweise Teeblätter, Kamillenblüten usw.).As can be seen from the accompanying drawings, and in particular from Fig. 2, the present invention relates to an automatic device for the continuous production of filter bags 1 containing an infusible substance (typically tea leaves, chamomile flowers, etc.).

Der Beutel 1 (s. Abb. 2) ist vom Typ, der aus zwei einander zugewandten Streifen 2 und 3 aus Filterpapier gebildet wird, in denen eine Dosis 4d er Substanz eingeschlossen ist, und die an den Rändern miteinander heissversiegelt sind. Die Abb. 2 zeigt einen kontinuierlichen Streifen von solchen Beuteln 1, welcher in dem besonderen gezeigten Beispiel durch die verschiedenen Einheiten der Vorrichtung in Form von nebeneinander liegenden Paaren hergestellt ist, und zwar aus Gründen, die rein mit dem Ausstoss zusammenhängen, auch wenn das Prinzip deutlich dasselbe ist, wenn die Beutel in einer einzigen Reihe unter Verwendung von schmaleren Streifen hergestellt werden. Kurz gesagt bleibt das der Vorrichtung zugrundeliegende erfinderische Konzept unverändert.The bag 1 (see Fig. 2) is of the type formed by two facing strips 2 and 3 of filter paper, in which a dose 4d of the substance is enclosed, and which are heat-sealed together at the edges. Fig. Figure 2 shows a continuous strip of such bags 1, which in the particular example shown is produced by the various units of the device in the form of juxtaposed pairs, for reasons purely related to the output, even if the principle is clearly the same when the bags are produced in a single row using narrower strips. In short, the inventive concept underlying the device remains unchanged.

Die betreffende Vorrichtung enthält eine Reihe von Stationen (s. Abb. 1), die entlang einer horizontalen Vorlaufbahn angeordnet sind, angezeigt durch den mit A bezeichneten Pfeil.The device in question comprises a series of stations (see Fig. 1) arranged along a horizontal advance track indicated by the arrow marked A.

Als erste in der Reihe entlang der Vorlaufbahn A angeordnet ist eine Station 5, an welcher eine kontinuierliche Folie F aus Filterpapier von einer grossen Spule 6 abgewickelt wird, welche an einem sich frei drehen Zapfen 37 befestigt ist; die Folie kann anfangs in einem Stück zugeführt und dann getrennt werden, wie in dem Beispiel der Zeichnungen, oder es können alternativ zwei getrennte Spulen verwendet werden.First in the line along the advance line A is a station 5 at which a continuous sheet F of filter paper is unwound from a large reel 6 which is attached to a freely rotating pin 37; the sheet may be initially fed in one piece and then separated, as in the example of the drawings, or alternatively two separate reels may be used.

Die sich abwickelnde Folie F wird mit Hilfe von Umlenkrollen 38 den Schneidmitteln 7 für den Längsschnitt zugeführt, in den Zeichnungen gezeigt als ein kreisförmiges Schneidwerkzeug 7c, das an einer feststehenden Struktur 36 der Vorrichtung befestigt ist, und in zwei Folien F2 und F3 von gleicher Breite geteilt, die zuletzt zum Formen des Beutels 1 miteinander heissversiegelt werden (wie in Abb. 2 gesehen werden kann).The unwinding film F is fed by means of deflection rollers 38 to the cutting means 7 for the longitudinal cut, shown in the drawings as a circular cutting tool 7c which is attached to a fixed structure 36 the device and divided into two films F2 and F3 of equal width, which are finally heat-sealed together to form the bag 1 (as can be seen in Fig. 2).

Danach wird der erste Streifen 2 oder die erste Folie F2 in eine zweite Station 8 geleitet, von welcher Dosen 4 der aufgiessbaren Substanz abgegeben werden, und zwar durch die Wirkung von Dosiermitteln 9, ausgebildet als eine Drehtrommel 39, die durch einen entsprechenden Motor 8m in Bewegung gesetzt wird; die Dosen 4 werden paarweise und aufeinanderfolgend auf dem vorlaufenden Streifen 2 abgelegt (s. Abb. 2). Die Trommel 39 empfängt wiederum die Substanz von einem Trichter 40 (herkömmlich in der Ausführung und daher nur teilweise gezeigt), der oberhalb der Trommel montiert und an diese angeschlossen ist.The first strip 2 or the first sheet F2 is then fed to a second station 8 from which doses 4 of the infusible substance are dispensed by the action of dosing means 9 formed by a rotating drum 39 set in motion by a corresponding motor 8m; the doses 4 are deposited in pairs and in succession on the advancing strip 2 (see Fig. 2). The drum 39 in turn receives the substance from a hopper 40 (conventional in design and therefore only partially shown) mounted above and connected to the drum.

Im Anschluss an den Längsschnitt läuft der zweite Streifen 3 oder die zweite Folie F3 in Richtung der zweiten Station 8, welche sie an einem bestimmten Punkt hinter der Drehtrommel 39 erreicht; praktisch wird der zweite Streifen 3 an der zweiten Station 8 vorbei geführt, wobei er indessen durch Umlenkmittel 10, die aus einem Satz leerlaufender und oberhalb der Drehtrommel 39 angeordneter Rollen 10r bestehen, abgeleitet wird; danach wird er nach unten geleitet und deckt den bereits dort vorhandenen ersten Streifen 2 mit den abgegebenen Dosen 4 ab.Following the longitudinal cut, the second strip 3 or the second film F3 runs towards the second station 8, which it reaches at a certain point behind the rotary drum 39; in practice, the second strip 3 is guided past the second station 8, while being diverted by deflection means 10 consisting of a set of idle rollers 10r arranged above the rotary drum 39; it is then guided downwards and covers the first strip 2 already present there with the dispensed cans 4.

Die zwei miteinander verbundenen Streifen 2 und 3 laufen zu einer dritten Station 11 vor, an welcher sie in längsverlaufenden und querverlaufenden Richtungen miteinander heissversiegelt werden. Diese dritte Station enthält ein Paar von sich gegeneinander drehenden Rollen 11a und 11b, die durch einen Antrieb in Bewegung gesetzt werden, welcher einen einzigen Motor 11m und einen Zahnriemen 41 enthält; die beiden Rollen 11a und 11b weisen eine profilierte und beheizte Kontaktfläche auf (herkömmlich in der Ausführung und daher nur teilweise gezeigt), so dass sie einen Randbereich der Streifen 2 und 3 heissversiegeln, der eine jede Dosis 4 umgibt (die Umrisslinie wird je nach den Anforderungen an Verpackung und Markt gewählt) und somit eine Anzahl von einzelnen Beuteln 1 erzeugen, noch zusammenhängend in einem kontinuierlichen Streifen und paarweise nebeneinander liegend vorlaufend (wie auch in Abb. 2 gezeigt ist).The two interconnected strips 2 and 3 advance to a third station 11 where they are heat sealed together in longitudinal and transverse directions. This third station comprises a pair of counter-rotating rollers 11a and 11b, set in motion by a drive comprising a single motor 11m and a toothed belt 41; the two rollers 11a and 11b have a profiled and heated contact surface (conventional in design and therefore only partially shown) so that they heat seal a peripheral area of the strips 2 and 3 surrounding each dose 4 (the contour is chosen according to the packaging and market requirements) and thus produce a number of individual bags 1, still connected in a continuous strip and advancing in pairs next to each other (as also shown in Fig. 2).

Bezugnehmend auf die Abb. 1 sind die beiden, sich gegeneinander drehenden Rollen 11a und 11b überhängend montiert, jede drehbar um einen Zapfen, der mit der jeweiligen horizontalen Drehachse übereinstimmt und mit 11ay und 11by bezeichnet ist. Die Zapfen 11ay und 11by sind vorn an der Vorrichtung fest mit entsprechenden beweglichen Armen 42 verbunden, welche wiederum an der Rückseite der Vorrichtung mit entsprechenden Enden von einem Paar von Stangen 25 und 26 verbunden sind; die beiden Stangen bilden zusammen ein Kniehebelgetriebe 27, das drehbar an das Ende eines Drucklufttriebes 28 (praktisch ein Kolben) angeschlossen ist, letzterer horizontal angeordnet und an der vorgenannten feststehenden Struktur 36 verankert, und durch welchen die beiden Rollen 11a und 11b beim Start eines Zyklus und wenn der Zyklus unterbrochen wird jeweils einander genähert oder voneinander entfernt werden können, und zwar durch ein Steuermittel, dass nachstehend noch näher beschrieben wird.Referring to Fig. 1, the two counter-rotating rollers 11a and 11b are mounted in an overhanging manner, each pivoting about a pin coinciding with the respective horizontal axis of rotation and designated 11ay and 11by. The pins 11ay and 11by are rigidly connected at the front of the device to respective movable arms 42, which in turn are connected at the rear of the device to respective ends of a pair of rods 25 and 26; The two rods together form a toggle mechanism 27 which is rotatably connected to the end of a pneumatic actuator 28 (practically a piston), the latter arranged horizontally and anchored to the aforementioned fixed structure 36, and by means of which the two rollers 11a and 11b can be brought closer to or further away from each other at the start of a cycle and when the cycle is interrupted, by a control means which will be described in more detail below.

Entlang der Vorlaufbahn und im Anschluss an die Heisssiegelrollen 11a und 11b wird der vorlaufende Streifen von Beuteln 1 an einer sechsten Station 12 in Längsrichtung geschnitten, und zwar mit Hilfe eines zweiten kreisförmigen Schneidwerkzeugs 13, und in zwei Hälften geteilt, mit dem Ergebnis, dass zwei parallele Streifen von Beuteln 1 erzeugt worden sind (die Numerierung der Stationen ergibt sich aus der chronologischen Folge der nachstehenden Ansprüche, daher die leichte Abweichung in der Beschreibungsfolge, wenn die Beschreibung gelesen wird).Along the leading path and following the heat sealing rollers 11a and 11b, the leading strip of bags 1 is cut lengthwise at a sixth station 12 by means of a second circular cutting tool 13 and divided into two halves, with the result that two parallel strips of bags 1 are produced (the numbering of the stations follows from the chronological order of the claims below, hence the slight deviation in the order of description when reading the description).

Genauer gesagt ist das zweite Schneidwerkzeug 13 für den Längsschnitt (s. Abb. 1 und 4) unterhalb der Vorlaufbahn A angeordnet, welcher der kontinuierliche Streifen von Beuteln 1 folgt, während die Station 12 ebenfalls eine Gegendruckrolle 29 enthält, angeordnet oberhalb des Schneidwerkzeugs 13 und des Streifens und drehbar an einem Block 30 montiert, der an der feststehenden Struktur 36 der Vorrichtung montiert ist. Mit 29a ist ein Paar von Klemmrollen bezeichnet, die unmittelbar vor dem Schneidwerkzeug 13 positioniert sind.More precisely, the second cutting tool 13 for the longitudinal cut (see Fig. 1 and 4) is arranged below the advance path A, which the continuous strip of bags 1 follows, while the station 12 also comprises a counter-pressure roller 29, arranged above the cutting tool 13 and the strip and rotatably mounted on a block 30 fixed to the fixed structure 36 of the device. 29a designates a pair of clamping rollers which are positioned immediately in front of the cutting tool 13.

Der Streifen von Beuteln 1 (noch nicht in Längsrichtung getrennt) kann mit Hilfe eines Klemmelementes 31 gehalten werden, das zwischen den beiden Rollen 29 und 29a angeordnet und an dem gleichen Block 30 verankert ist, und dessen operativer Endabschnitt in der Lage ist, eine vertikale Bewegung zwischen einer nicht aktiven angehobenen Position, in welcher es einen solchen Abstand von dem Streifen hat, dass dieser vorlaufen kann, und einer aktiven gesenkten Position des stabilen Kontaktes auszuführen, in welcher der Streifen daran gehindert wird, weiter vorzulaufen oder zu der dritten Station 11 zurückzulaufen, und zwar in dem Falle, dass der Betriebszyklus unterbrochen wird.The strip of bags 1 (not yet longitudinally separated) can be held by means of a clamping element 31 arranged between the two rollers 29 and 29a and anchored to the same block 30, and whose operative end portion is able to perform a vertical movement between an inactive raised position in which it is at such a distance from the strip that the latter can advance, and an active lowered position of stable contact in which the strip is prevented from advancing further or from returning to the third station 11 in the event that the operating cycle is interrupted.

Im Anschluss an die sechste Station 12 werden die beiden kontinuierlichen Streifen von Beuteln 1 in Querrichtung getrennt, und zwar an einer vierten Station 14, enthaltend ein erstes Schneidwerkzeug 15, das aus einer Rolle 15r besteht, die mit einem Messer mit Doppelschneide versehen ist, und zwar auf solche Weise, dass einzelne Beutel erzeugt werden (s. Abb. 2); das Schneidwerkzeug 15 wird durch einen entsprechenden Motor 14m angetrieben, welcher ebenfalls die Umdrehung auf das zweite Schneidwerkzeug 13 überträgt, und zwar über einen weiteren Zahnriemen 14c.Following the sixth station 12, the two continuous strips of bags 1 are separated transversely at a fourth station 14 comprising a first cutting tool 15 consisting of a roller 15r provided with a double-edged knife, in such a way as to produce individual bags (see Fig. 2); the cutting tool 15 is driven by a corresponding motor 14m, which also transmits rotation to the second cutting tool 13 via a further toothed belt 14c.

Die geschnittenen Beutel 1 werden nun gesammelt und an einer fünften Station 16 durch die Wirkung von Mitteln 17 gestapelt, durch welche die Stapel je nach den Anforderungen an die Verpackung und in einer bestimmten Zahl gebildet werden.The cut bags 1 are now collected and stacked at a fifth station 16 by the action of means 17 by which the stacks are formed according to the packaging requirements and in a certain number.

Genauer gesagt sind die betreffenden Mittel 17 als vertikaler Kanal 32 mit offenen oberen und unteren Enden ausgeführt, durch welchen die einzelnen Beutel 1, immer zwei nebeneinander, einer über dem anderen gestapelt (wobei ein Paar von Stapeln P1 und P2 geformt wird, jeweils bestehend aus einzelnen Beuteln) und anfangs von zwei Trägern 48 gehalten werden, bevor sie nach unten auf eine mit 33 bezeichnete bewegliche Plattform fallen.More precisely, the means 17 in question are designed as a vertical channel 32 with open upper and lower ends, through which the individual bags 1, always two next to each other, are stacked one on top of the other (forming a pair of stacks P1 and P2, each consisting of individual bags) and initially held by two supports 48 before falling downwards onto a movable platform indicated at 33.

Es ist durch diese beiden Träger 48, von denen einer auf jeder Seite des Kanals 32 angeordnet sind, dass die Beutel 1 getrennt und in die erforderliche Zahl für den jeweiligen Stapel P1 und P2 aufgeteilt werden, um die endgültige Verpackung herzustellen. Die Träger 48 sind im wesentlichen C-förmig ausgebildet und einander zugewandt angeordnet, und zwar mit dem aktiven oberen Ende durch die jeweiligen Schlitze einschiebbar, die von den Wänden des Kanals 32 aufgewiesen sind. Die unteren Enden sind drehbar mit einer Halterung 49 verbunden, welche wiederum an einem Riemen 50 befestigt ist, letzterer angetrieben von einem weiteren Motor 48m auf solche Weise, dass die Träger 48 entlang dem Kanal 32 in Bewegung versetzt werden können.It is by means of these two supports 48, one on each side of the channel 32, that the bags 1 are separated and divided into the required number for the respective stack P1 and P2 to produce the final package. The supports 48 are substantially C-shaped and are arranged facing each other, with the active upper end insertable through the respective slots provided by the walls of the channel 32. The lower ends are rotatably connected to a support 49 which in turn is attached to a belt 50, the latter driven by a further motor 48m in such a way that the supports 48 can be set in motion along the channel 32.

Die Träger 48 sind dazu bestimmt, sich voneinander zu entfernen und sich einander zu nähern, jeweils entsprechend offenen und geschlossenen Positionen, wobei die oben erwähnte drehbare Verbindung genutzt wird (s. Abb. 4). Verankert mit ihren unteren Enden an der Kolbenstange 48a eines vertikal angeordneten Triebes 48p, der starr mit der Halterung 49 verbunden ist, können die Träger 48 durch den Trieb 48p voneinander entfernt werden (wie in Abb. 4 gezeigt), wenn der Stapel von Beuteln 1 auf die Plattform 33 fallen soll, und dann einander genähert werden, um eine provisorische zweite Plattform darüber zu bilden und somit die gestapelten Beutel 1, die bereits auf der beweglichen Plattform 33 abgelegt sind und zum Boden des Kanals 32 hin sinken, von den geschnittenen Beuteln 1 zu trennen, die weiterhin oben eintreten und dazu bestimmt sind, die nächste Packung zu bilden.The supports 48 are designed to move away from and approach each other, corresponding to open and closed positions, respectively, using the above-mentioned rotary connection (see Fig. 4). Anchored by their lower ends to the piston rod 48a of a vertically arranged drive 48p rigidly connected to the support 49, the supports 48 can be moved away from each other by the drive 48p (as shown in Fig. 4) when the stack of bags 1 is to fall onto the platform 33, and then moved closer to each other to form a provisional second platform above it and thus to separate the stacked bags 1, already deposited on the mobile platform 33 and sinking towards the bottom of the channel 32, from the cut bags 1, which continue to enter above and are destined to form the next pack.

Die Plattform 33 ist in der Lage, eine Hebe- und Senkbewegung im Inneren des Kanals 32 auszuführen, und ihr Betrieb ist getaktet im Verhältnis zu der Öffnungs- und Schliessbewegung der Träger 48 auf solche Weise, dass die Beutel 1 in der erforderlichen Zahl für die nächsten Verpackungsphasen an anderen Stationen zusammengestellt werden können.The platform 33 is able to perform a lifting and lowering movement inside the channel 32 and its operation is timed in relation to the opening and closing movement of the supports 48 in such a way that the bags 1 can be assembled in the required number for the next packaging phases at other stations.

Um diese Hebe- und Senkbewegung erhalten zu können, ist die Plattform 33 starr mit einem Trägerelement 43 verbunden, in der Lage, entlang einer an der feststehenden Struktur 36 der Vorrichtung verankerten Stange 44 zu gleiten; das Trägerelement 43 wird mit Hilfe eines Hebelarms 45 in Bewegung gesetzt, der an einem Ende drehbar an das Element und an dem entgegengesetzten Ende an die feststehende Struktur 36 angeschlossen ist, und der ebenfalls mit einem Kurbelmechanismus verbunden ist, der eine Stange 46 enthält, von welcher ein Ende in einem von dem Arm 45 aufgewiesenen Schlitz 45a verankert ist und das verbleibende Ende an einem Rad 47, angetrieben von einem mit 16m bezeichneten Motor. Auf diese Weise wird dem Arm 45 eine wechselweise Bewegung verliehen und die die Beutel 1 tragende Plattform 33 wird mit jeder Umdrehung des angetriebenen Rades 47 angehoben und gesenkt.In order to be able to obtain this lifting and lowering movement, the platform 33 is rigidly connected to a support element 43, able to slide along a rod 44 anchored to the fixed structure 36 of the device; the support element 43 is set in motion by means of a lever arm 45, which is connected at one end so as to rotate to the element and at the opposite end to the fixed structure 36, and which is also connected to a crank mechanism comprising a rod 46, one end of which is anchored in a slot 45a presented by the arm 45 and the remaining end to a wheel 47 driven by a motor indicated 16m. In this way, the arm 45 is given an alternating movement and the platform 33 supporting the bags 1 is raised and lowered with each revolution of the driven wheel 47.

Jedesmal, wenn die bewegliche Plattform 33 ihre untere Hubgrenze erreicht, bewegt ein am Boden des Kanals 32 angeordneter Schieber 51 die beiden Stapel P1 und P2 von Beuteln 1 in einer horizontalen Richtung zu den vorerwähnten Verpackungsstationen hin (in den Zeichnungen nicht dargestellt, da von herkömmlicher Ausführung und zufällig bei der vorliegenden Erfindung verwendet).Each time the movable platform 33 reaches its lower stroke limit, a pusher 51 arranged at the bottom of the channel 32 moves the two stacks P1 and P2 of bags 1 in a horizontal direction towards the aforementioned packaging stations (not shown in the drawings, being of conventional design and incidentally used in the present invention).

Der Schieber 51 wird durch eine Stange 52 in Bewegung gesetzt, die über einen in seiner Gesamtheit mit 53 bezeichneten Übertragungsmechanismus an eine Nocke 47c angeschlossen ist, welche ebenfalls mit dem die Plattform 33 antreibenden Motor 16m verbunden ist, und zwar auf solche Weise, dass der Schieber und die Plattform 51 und 33 ständig synchronisiert sind.The slide 51 is set in motion by a rod 52 which is connected to a cam 47c via a transmission mechanism designated as a whole by 53. which is also connected to the motor 16m driving the platform 33, in such a way that the slider and the platforms 51 and 33 are constantly synchronized.

Am oberen Ende der Stapelstation 16 angeordnet befindet sich ein Arm 34, durch welchen die Beutel 1 zwangsläufig in den Kanal 32 geleitet werden; angeordnet quer zu dem Kanal und angelenkt mit Hilfe eines Drehzapfens 35 an die feststehende Struktur 36 der Vorrichtung, arbeitet der Arm 34 mit wechselweiser Bewegung im Takt mit den Bewegungen der verbleibenden Stationen, wobei er gleichermassen an den das erste Schneidwerkzeug 15 antreibenden Motor 14m angeschlossen ist, und bewegt sich in einer vertikalen Richtung V auf solche Weise, dass sein freies Ende 34a fest auf die von dem ersten Schneidwerkzeug 15 kommenden Beutel 1 drückt und somit deren korrektes Eintreten in den Kanal 32 erleichtert und sichert.Arranged at the upper end of the stacking station 16 there is an arm 34 through which the bags 1 are forced into the channel 32; arranged transversely to the channel and articulated by means of a pivot 35 to the fixed structure 36 of the device, the arm 34 operates with alternating movement in time with the movements of the remaining stations, being equally connected to the motor 14m driving the first cutting tool 15, and moves in a vertical direction V in such a way that its free end 34a presses firmly on the bags 1 coming from the first cutting tool 15, thus facilitating and ensuring their correct entry into the channel 32.

Die wichtigsten Betriebseinheiten der meisten der bis hier beschriebenen Stationen, insbesondere die Abgabestation 8, die Heisssiegelstation 11, die Schneidestation für den Querschnitt 14 und die Stapelstation 16, sind von speziellen Motoren angetrieben, jeweils bezeichnet mit 8m, 11m, 14m und 16m, wie auch 48m im Falle der Träger 48; jeder Motor arbeitet unabhängig von und im Takt mit den anderen Motoren und sorgt für eine jeweilige Betriebsachse 8x, 11x, 14x, 16x und 48x, deren Winkelposition elektrisch gesteuert ist.The main operating units of most of the stations described so far, in particular the delivery station 8, the heat sealing station 11, the cross-section cutting station 14 and the stacking station 16, are driven by special motors, respectively designated 8m, 11m, 14m and 16m, as well as 48m in the case of the carriers 48; each motor operates independently of and in sync with the other motors and provides a respective operating axis 8x, 11x, 14x, 16x and 48x, whose angular position is electrically controlled.

Mit anderen Worten wird jede einzelne Achse 8x, 11x, 14x, 16x und 48x, die in der Vorrichtung einen bestimmten Arbeitszyklus ausführt, unabhängig von bestimmten Betriebsparametern (nachstehend näher beschrieben) gesteuert, und zwar durch Elemente, welche direkt und indirekt mit der Bewegung derselben Achse verbunden sind. Genauer gesagt bildet eine der elektrisch gesteuerten Achsen, insbesondere die das erste Schneidwerkzeug 15 für den Querschnitt antreibende Achse 14x, die Bezugsachse, auf welche alle anderen Achsen bezogen sind. Auf diese Weise wird es möglich, Betriebsparameter für den Start des Zyklus oder zum Wechseln dieser Parameter selbst während des Zyklus festzulegen.In other words, each individual axis 8x, 11x, 14x, 16x and 48x that performs a specific work cycle in the device is controlled independently of specific operating parameters (described below) by elements directly and indirectly related to the movement of the same axis. More precisely, one of the electrically controlled axes, in particular the axis 14x that drives the first cutting tool 15 for cross-cutting, constitutes the reference axis to which all the other axes are referred. In this way, it is possible to set operating parameters for starting the cycle or for changing these parameters even during the cycle.

Alle Achsen dieser Vorrichtung, wobei die Bezeichnung "Achse" den Elektromotor zusammen mit der Einheit 8g, 11g, 14g, 16g und 48g betrifft, durch welche ihr Betrieb gesteuert ist (wie in dem Diagramm in Abb. 3 gezeigt wird), sind mit einer Überwachungs- und Steuereinheit 21 verriegelt (zum Beispiel durch Verwendung von gedruckten Schaltmodulen), so dass deren Winkelpositionen eine im Verhältnis zu der anderen überwacht werden, und zwar auf der Basis von veränderbaren Betriebsparametern, wie zum Beispiel der beim Herstellen der Filterbeutel 1 angewandte Zyklustyp, die Zahl der Beutel pro Packung wie auch die Ausführung und Grösse des einzelnen Beutels.All the axes of this device, the term "axis" referring to the electric motor together with the unit 8g, 11g, 14g, 16g and 48g by which their operation is controlled (as shown in the diagram in Fig. 3), are interlocked with a monitoring and control unit 21 (for example by using printed circuit modules) so that their angular positions are monitored one in relation to the other on the basis of variable operating parameters, such as the speed applied in the manufacture of the filter bags 1. Cycle type, number of bags per pack as well as the design and size of each bag.

Zu diesem Zweck, und stets unter Bezugnahme auf Abb. 3, ist jede Achse 8x, 11x, 14x, 16x und 48x mit jeweiligen ersten Mitteln 18 versehen (üblicherweise herkömmliche Encoder, die direkt auf die entsprechende Antriebswelle aufgezogen sind), durch welche die Position der Achse als Winkelwert und im Verhältnis zu der entsprechenden Station 8, 11, 14, 16 und 48 überwacht wird, wie auch mit zweiten Mitteln 19 (üblicherweise herkömmliche Annäherungsfühler, die indirekt mit der entsprechenden Antriebswelle verbunden sind), durch welche die absolute Position im Raum der Maschinenelemente festgelegt wird, die den einzelnen Achsen 8x, 11x, 14x, 16x und 48x zugeordnet sind, wie beispielsweise die Trommel 39, die Heisssiegelrollen 11a und 11b, das erste Schneidwerkzeug 15, die Plattform 33 und die Träger 48. Kurz gesagt wird jedes Maschinenelement überwacht, sei es in Bezug auf seine zu einem bestimmten Augenblick im Rahmen des Betriebszyklus erwartete Position, wie auch in Bezug auf sein vorbestimmte absolute Position im Licht der vorgenannten Betriebsparameter, welche durch die Überwachungs- und Steuereinheit 21 vorprogrammierbar sind.For this purpose, and always with reference to Fig. 3, each axis 8x, 11x, 14x, 16x and 48x is provided with respective first means 18 (usually conventional encoders mounted directly on the corresponding drive shaft) by which the position of the axis is monitored as an angular value and in relation to the corresponding station 8, 11, 14, 16 and 48, as well as with second means 19 (usually conventional proximity sensors indirectly connected to the corresponding drive shaft) by which the absolute position in space of the machine elements associated with the individual axes 8x, 11x, 14x, 16x and 48x is established, such as the drum 39, the heat-sealing rollers 11a and 11b, the first cutting tool 15, the platform 33 and the supports 48. In short, each machine element is monitored both in terms of its expected position at a given moment in the operating cycle and in terms of its predetermined absolute position in the light of the aforementioned operating parameters, which can be pre-programmed by the monitoring and control unit 21.

Wie aus der Abb. 3 ersichtlich ist, kann die Überwachungs- und Steuereinheit 21 ein Schaltmodul 22 für jede der Achsen 8x, 11x, 14x, 16x und 48x haben, welches die jeweilige Winkelposition auf der Basis von Werten Va und Va' überwacht und steuert, empfangen durch das Modul von den ersten und zweiten Positionsabtastern 18 und 19, sowie von Werten Vb und Vb', die von der Bezugsachse 14x kommen. Als Alternative können eine Anzahl von Achsen steuernde Mehrfachmodule verwendet werden (je nach Auslegung der Module), wie in Abb. 3 gezeigt ist, wo ein einzelnes Modul 22 zwei Achsen steuert.As can be seen from Fig. 3, the monitoring and control unit 21 can include a switching module 22 for each of the axes 8x, 11x, 14x, 16x and 48x which monitors and controls the respective angular position on the basis of values Va and Va' received by the module from the first and second position sensors 18 and 19, and of values Vb and Vb' coming from the reference axis 14x. Alternatively, multiple modules controlling a number of axes may be used (depending on the design of the modules), as shown in Fig. 3 where a single module 22 controls two axes.

Zusätzlich enthält die Überwachungs- und Steuereinheit 21 Mittel 23, durch welche die Geschwindigkeit der Bezugsachse 14x verändert wird und als Ergebnis man die gleichzeitige Regulierung der Geschwindigkeit der untergeordneten Achsen erhält, welche die verbleibenden Stationen der Vorrichtung antreiben, und zwar aufgrund von deren Verbindung durch die jeweiligen Module 22. Um die Kontrolle über die Geschwindigkeitsveränderungen zu haben, ist die Überwachungs- und Steuereinheit 21 wiederum an eine Einheit 24 angeschlossen, so dass unter Verwendung einer geeigneten Software eine Sichtbarmachung erfolgt und manuelle oder programmierbare Veränderungen an den variablen Betriebsparametern erlaubt sind.In addition, the monitoring and control unit 21 contains means 23 by which the speed of the reference axis 14x is varied, resulting in the simultaneous regulation of the speed of the subordinate axes driving the remaining stations of the device, due to their connection through the respective modules 22. In order to have control over the speed variations, the monitoring and control unit 21 is in turn connected to a unit 24 so as to visualize them using suitable software and to allow manual or programmable changes to the variable operating parameters.

Mit einer auf diese Weise ausgelegten Vorrichtung kann ein Hersteller schnelle Wechsel bei den Betriebszyklen vornehmen, ohne notwendigerweise die Vorrichtung zum Durchführen von Einstellungen für längere Zeit anhalten zu müssen, und ohne jeden Ausfall der Kontrolle über die Betriebseinheiten, was deren normalen Betrieb betrifft. Im Falle einer einfachen Veränderung der Betriebsgeschwindigkeit und daher des Ausstosses der Vorrichtung, bewirkt das einfache Eingeben eines neuen Ausstosswertes eine direkte Veränderung der Geschwindigkeit des Bezugsmotors; als Ergebnis übernehmen alle Module 22 den neuen Wert von dem Bezugsmotor und bringen die Steuereinheit des angeschlossenen Motors dazu (s. Pfeile C in Abb. 3), die Geschwindigkeit der jeweiligen Welle zu regulieren und dem neuen Wert anzupassen. Nochmals, in einem etwas weniger einfachen Fall des Wechselns auf ein neues Verpackungsformat, zum Beispiel mit Stapeln P1 und P2 enthaltend eine unterschiedliche Zahl von Beuteln, wird die entsprechende Kombination mit Hilfe der mit 24 bezeichneten Einheit gewählt; diese erzeugt dann über die verriegelten Module 22 eine Instruktion, die entsprechenden Motoren (in diesem Falle 16m und 48m) mit solchen neuen Winkelgeschwindigkeiten laufen zu lassen, dass das neue Format hergestellt werden kann. Mit den verschiedenen Motoren und den entsprechenden, elektrisch gesteuerten Achsen können Geschwindigkeits- und Formatwechsel schnell ausgeführt werden, und zwar bei Maschinentotzeiten, die nur einen sehr geringen Einfluss auf den Ausstoss haben.With a device designed in this way, a manufacturer can make rapid changes in operating cycles without necessarily having to stop the device for long periods of time to make adjustments. and without any loss of control over the operating units as regards their normal operation. In the case of a simple variation in the operating speed and therefore in the output of the device, the simple input of a new output value causes a direct variation in the speed of the reference motor; as a result, all the modules 22 take the new value from the reference motor and cause the control unit of the connected motor (see arrows C in Fig. 3) to regulate the speed of the respective shaft and adapt it to the new value. Again, in a slightly less simple case of changing to a new packaging format, for example with stacks P1 and P2 containing a different number of bags, the appropriate combination is selected by means of the unit designated 24; this then generates, via the interlocked modules 22, an instruction to run the corresponding motors (in this case 16m and 48m) at new angular velocities such that the new format can be produced. With the various motors and the corresponding electrically controlled axes, speed and format changes can be carried out quickly, with machine downtimes that have only a very small impact on output.

Die Lösung mit den ersten Abtastmitteln 18 direkt auf die Antriebswellen aufgezogen ist grundlegend für die Überwachungs- und Steuereinheit, zu jedem Augenblick die Winkelposition der entsprechenden Betriebsachse feststellen zu können, während mit den zweiten absoluten Abtastmitteln 19 der Position, angebracht vorzugsweise an den langsamen Achsen oder angeordnet entlang der Bahn der von diesen selbst angetriebenen Elemente, die Überwachungs- und Steuereinheit in der Lage ist, die Position im Raum eines bestimmten Elementes festzustellen, unabhängig von der Drehzahl, welche die Welle des entsprechenden Motors pro Betriebszyklus ausführen muss, also eine vom Zyklus abhängige Information.The solution with the first sensing means 18 mounted directly on the drive shafts is fundamental for the monitoring and control unit to be able to determine the angular position of the corresponding operating axis at any moment, while with the second absolute position sensing means 19, preferably mounted on the slow axes or arranged along the path of the elements driven by them, the monitoring and control unit is able to determine the position in space of a given element, independently of the speed that the shaft of the corresponding motor must perform per operating cycle, i.e. information dependent on the cycle.

Ein anderes Beispiel der von der beschriebenen Vorrichtung aufgewiesenen Flexibilität ist die Leichtigkeit, mit welcher die Position der Heisssiegelnähte im Verhältnis zu dem anschliessenden Querschnitt verändert werden kann, um so ein korrektes Ausrichten zwischen der Heisssiegelnaht und dem Schnitt zu erreichen; der Vorgang ist einfach und wird durch den entsprechenden Motor 11m gesteuert. Diese gleiche Flexibilität wird ähnlich deutlich bei dem Verfahren, bei welchem die Dosen 4 von Substanz auf dem Streifen 2 verteilt werden, und zwar insofern, dass die Position der Dosen im Verhältnis zu dem anschliessend durch das Schneidwerkzeug 15 für den Querschnitt ausgeführten Hub verändert werden kann, indem eine entsprechende Regulierung des Motors 8m, welche die Abgabemittel 9 steuert, vorgenommen wird.Another example of the flexibility offered by the device described is the ease with which the position of the heat-sealed seams can be varied in relation to the subsequent cross-section, so as to obtain a correct alignment between the heat-sealed seam and the cut; the operation is simple and is controlled by the corresponding motor 11m. This same flexibility is similarly evident in the process of distributing the doses 4 of substance on the strip 2, in that the position of the doses can be varied in relation to the stroke subsequently made by the cutting tool 15 for the cross-section, by means of a corresponding Regulation of the motor 8m, which controls the delivery means 9, is carried out.

Mit Betriebseinheiten, die mit einem automatischen Steuersystem wie beschrieben und gezeigt verriegelt sind, können Positions- und Taktregulierungen mit einer Einfachheit vorgenommen werden, die bei Vorrichtungen nach dem Stand der Technik mit vollkommen mechanischen Übertragungsmechanismen nicht möglich war. Ausserdem wird im Falle einer Unterbrechung, hervorgerufen durch eine Blockierung im Zyklus oder durch einen Wechsel zu einem anderen Typ von Beutel 1, diese direkt durch die Überwachungs- und Steuereinheit 21 verwaltet, welche, wenn die Vorrichtung erneut anläuft, die Achsen wieder so reguliert, wie es nach der entsprechenden, von jeder im Augenblick des Anhaltens belegten Position erforderlich war, sowie nach der absoluten Position im Rahmen des Betriebszyklus.With operating units interlocked with an automatic control system as described and shown, position and timing adjustments can be made with a simplicity that was not possible with prior art devices with completely mechanical transmission mechanisms. Furthermore, in the event of an interruption caused by a blockage in the cycle or by a change to another type of bag 1, this is managed directly by the monitoring and control unit 21 which, when the device starts up again, adjusts the axes again as required according to the corresponding position occupied by each at the moment of stopping, as well as according to the absolute position within the operating cycle.

Ausserdem können die Öffnungs- und Schliessbewegungen der Heisssiegelrollen 11a und 11b automatisiert werden, so dass jeder Schaden an den die Station 11 im Augenblick des Stillstandes belegenden Streifen 2 und 3 verhindert wird. Wenn die Rollen 11a und 11b sich öffnen, erfasst die Überwachungs- und Steuereinheit 21 diese Bewegung und bewirkt, dass sich das Klemmelement 31 senkt und die gerade durch die Längsschneidevorrichtung laufenden Streifen von Beuteln 1 festhält; diese würden andernfalls zu den Heisssiegelrollen 11a und 11b zurückgezogen werden und die bereits geformten Beutel 1 folglich verloren gehen. Ein weiterer, von der beschriebenen Vorrichtung aufgewiesener Vorteil ist, dass die Teile von einer oder mehreren Stationen als untereinander austauschbare Baugruppen ausgeführt sein und auf der Basis der vorgenannten variablen Betriebsparameter gewählt werden können. Wenn zum Beispiel ein anderes Format der für einen bestimmten Typ von Beutel 1 benutzten Folie F2 und F3 gewählt wird, können die Heisssiegelrollen 11a und 11b leicht von den Armen 42 abgenommen und gegen andere ausgetauscht werden; die Arme bilden somit Mittel, durch welche die Baugruppe lösbar mit dem entsprechenden Elektromotor 11m verbunden ist, welcher kein austauschbarer Bestandteil ist.Furthermore, the opening and closing movements of the heat-sealing rollers 11a and 11b can be automated, so that any damage to the strips 2 and 3 occupying the station 11 at the moment of standstill is prevented. When the rollers 11a and 11b open, the monitoring and control unit 21 detects this movement and causes the clamping element 31 to lower and hold the strips of bags 1 just passing through the longitudinal cutting device; these would otherwise become the heat-sealing rollers 11a and 11b are withdrawn and the bags 1 already formed are consequently lost. A further advantage offered by the device described is that the parts of one or more stations can be designed as interchangeable assemblies and can be selected on the basis of the aforementioned variable operating parameters. For example, if a different format of film F2 and F3 used for a certain type of bag 1 is selected, the heat-sealing rollers 11a and 11b can be easily removed from the arms 42 and replaced with others; the arms thus constitute means by which the assembly is detachably connected to the corresponding electric motor 11m, which is not an interchangeable component.

Claims

1. Device for automatically producing bags (1) containing a pourable substance, in particular a bag of the type consisting of two joined strips (2, 3) of filter paper enclosing at least one dose (4) of the substance, which device comprises a number of stations arranged along a feed path (A):

- a first station (5) at which a first sheet (F2) of filter paper forming the first strip (2) is unwound from a spool (6) and guided to a second station;

- a second station (8) at which a dose (4) of the infusible substance is dispensed onto the advancing first strip (2) by dosing means (9) arranged along the advance path (A) and at which the same first strip (2) is reached and covered by a second film (F3) forming the second strip (3) at a point following the dosing means (9);

- a third station (11) at which the assembled strips (2, 3) are heat-sealed longitudinally and transversely by a pair of counter-rotating rollers (11a, 11b), producing a continuous strip of bags (1) arranged in linear sequence;

- a fourth station (14) at which the continuous strip is separated by a first cutting tool (15) for cross-cutting into a number of individual bags (1); and

- a fifth station (16) at which the bags (1) coming from the fourth station (14) are received by stacking means (17) which allow stacking in a number required for subsequent packaging;

at least the second, third, fourth and fifth stations (8, 11, 14, 16) being set in motion by drive means (8m, 11m, 14m 16m) operating independently and synchronously with each other, each of which is identifiable as a respective operating axis (8x, 11x, 14x, 16x), characterized in that each of the axes (8x, 11x, 14x, 16x) is electrically controlled and provided with first means (18) by which the angular position of the axis in relation to the corresponding station (8, 11, 14, 16) is monitored, and with second means (19) by which the absolute position in space of the operating units (9, 11a, 11b, 15, 17) set in motion by the respective axes (8x, 11x, 14x 16x) is monitored, wherein the absolute position function of the variable and programmable by the monitoring and control unit (21) operating parameters; wherein all electrically controlled axes (8x, 11x, 14x, 16x) are interlocked with a monitoring and control unit (21) so that their angular position in relation to one another can be controlled on the basis of variable operating parameters, namely the number of bags (1) produced per unit of time, the number of bags for the individual package and the size and/or shape of the individual bag; and wherein at least one of the electrically controlled axes (8x, 11x, 14x, 16x) functions as a reference axis to which all other axes are subordinate.

2. Device according to claim 1, in which the bags (1) of the continuous strip are arranged in pairs next to each other and in linear sequence; comprising a sixth station (12) arranged between the third and fourth stations (11, 14) and comprising a second cutting tool (13) by which the continuous strip is separated into two parts in the longitudinal direction in such a way that two parallel and adjacent rows of leading bags are produced.

3. Device according to claim 1, in which the reference axis (14x) to which the remaining axes are subordinated coincides with the drive means (14m) of the first cutting tool (15) for the cross-section, which operates at the fourth station (14).

4. Device according to claim 1, in which the monitoring and control unit (21) contains a switching module (22) which manages each of the electrically controlled axes (8x, 11x, 16x) subordinate to the reference axis (14x) in such a way that the angular position of the corresponding axis is monitored and controlled, on the basis of values (Va, Va') received by the module from the first and second position sensors (18, 19); and of values (Vb, Vb') generated by the reference axis (14x).

5. Device according to claim 1, in which the monitoring and control unit (21) contains a switching module (22) which manages at least two of the electrically controlled axes (8x, 11x, 16x) subordinate to the reference axis (14x) in such a way that the angular position of the corresponding axis is monitored and controlled on the basis of values (Va, Va') received by the module from the first and second position sensors (18, 19) and of values (Vb, Vb') generated by the reference axis (14x).

6. Device according to claim 1, wherein the monitoring and control unit (21) contains means (23) by which the operating speed of at least the reference axis (14x) can be changed, and the is also connected to a unit (24) which allows the visualization and manual or programmable change of the variable operating parameters.

7. Device according to claim 1, in which the first station (5) contains a reel (6) from which a single film (F) is unwound and then divided into two parts (F2, F3) by cutting means (7) for longitudinal cutting to produce two strips (2, 3), of which the part (F3) forming the second strip (3) is guided past the second station (8) by the action of deflection means (10) and then joined to the first strip (2) at a specific point on the advance path (A) following the dosing means (9).

8. Device according to claim 1, in which each or a number of the stations (5, 8, 11, 14, 16) contains operating units (6, 9, 11a, 11b, 15, 17) consisting of modular groups which, depending on the variable operating parameters, are connected to the respective electric drive means (8m, 11m, 14m, 16m) in an exchangeable and detachable manner, which in turn are not exchangeable.

9. Device according to claim 1, in which the rollers (11a, 11b) of the third station (11) are rotatable relative to each other about respective horizontal axes (11ay, 11by) and are arranged one above the other, each at the Associated with the rear side of the device are corresponding ends of a pair of rods (25, 26) which together form a toggle mechanism (27) rotatably connected to one end of a horizontally arranged pneumatic drive (28) by means of which the two rollers (11a, 11b) can be brought closer to and further away from each other on a command from the monitoring and control unit (21), respectively at the start of a cycle and when the cycle is interrupted.

10. Device according to claim 2, in which the continuous strip of bags (1) is cut longitudinally by a second cutting tool (13) arranged below one of the advance paths (A) travelled by the strip, directly below at least one counter-pressure roller (29) rotatably mounted on a block (30) fixed to the device above the advance path (A), and in which the sixth station (12) further comprises a clamping element (31) occupying a position subsequent to the counter-pressure roller (29) and preceding the cutting tool (13) in relation to the advance path, slidably fixed to the block (30) and able to move vertically between an inactive, raised position in which it is spaced from the strip in such a way as to allow its advance, and an active, lowered position of the contact, which is assumed in response to a command from the monitoring and control unit (21) in the event that the operating cycle should interrupt, thereby preventing the strip from further advancing and returning to the third station (11).

11. Device according to claim 1, in which the stacking means (17) at the fifth station (16) consist of at least one vertical channel (32) with open upper and lower ends, designed to receive the individual bags (1) one above the other, resting on a platform (33) arranged inside the channel (32) and able to move along it, and in which the bags (1) are forced by an arm (34) arranged transversely and adjacent to the upper end, anchored by means of a pivot (35) to a fixed structure (36) of the device and able to perform an alternating movement in the vertical direction (V) synchronously with the movements of the remaining stations, in such a way that its free end (34a) is in contact with the bags (1) advancing from the fourth station (14). and facilitates their entry into the channel (32).