ES2244207T3 - Maquina para fijar una etiqueta a una bolsita de infusion usando un hilo anudado intermedio. - Google Patents

Maquina para fijar una etiqueta a una bolsita de infusion usando un hilo anudado intermedio.

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ES2244207T3
ES2244207T3 ES99941795T ES99941795T ES2244207T3 ES 2244207 T3 ES2244207 T3 ES 2244207T3 ES 99941795 T ES99941795 T ES 99941795T ES 99941795 T ES99941795 T ES 99941795T ES 2244207 T3 ES2244207 T3 ES 2244207T3
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Paolo Marzocchi
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    • B65B29/02Packaging of substances, e.g. tea, which are intended to be infused in the package
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Abstract

Una máquina mejorada para fabricar bolsitas para filtrar (2) conteniendo un producto para infusión, teniendo una etiqueta de recogida (3) conectada a la parte superior (12) de la bolsita para filtrar (2) por medio de un hilo intermedio (5), comprendiendo dicha máquina (1) una rueda (6) que gira con movimiento escalonado alrededor de su propio eje de giro (16), estando equipada con mordazas (7), llevando la rueda (6) las mordazas (7) en contacto con una serie de estaciones funcionales, comprendiendo, al menos, una estación (9) para plegar un producto tubular semiacabado (20) que contiene el producto para infusión, y, al menos, una estación (15) para anudar el hilo (5), la estación de anudado (15) comprendiendo un dispositivo anudador (42) equipado con agujas (45) para anudar el hilo (5) a la etiqueta (3) y a la parte superior (12) de la bolsita para filtrar (2); llevándose las agujas (45) en contacto con la etiqueta (3) y topes (43) de la parte superior (12) de la bolsita y con correspondientes elementos interceptores (54) de agujas amovibles (45), comprendiendo también la máquina medios alimentadores (33, 34, 35) de hilo (5) los cuales actúan sobre el hilo (5) alimentado entre pares de mordazas (7) posicionadas una detrás de la otra a lo largo del eje de la rueda (6), caracterizada porque, al menos, una de las agujas (45) tiene un primer y un segundo ojos (51, 52) ubicados a distintas distancias desde la punta, dicha aguja, o agujas (45) moviéndose de tal manera como para recoger el hilo (5) con el segundo ojo (52), formando un lazo (62) en el que el hilo (5) está asociado con el primer ojo (51), el segundo elemento interceptor (54) moviéndose a tiempo con la aguja (45) de forma que pase por el primer ojo (51), empujando una sección de hilo (5) a través del lazo (62) arriba mencionado.

Description

Máquina para fijar una etiqueta a una bolsita de infusión usando un hilo anudado intermedio.
Campo técnico
La presente invención se refiere a máquinas para la fabricación automática de bolsitas para filtrar que contienen un producto para infusión, tal como té, manzanilla u otros productos similares, estando las bolsitas fabricadas de papel filtro, plegado y cerrado con hilo anudado el cual las conecta a las etiquetas de recogida.
Técnica anterior
En el envasado de productos para infusiones, la técnica en la que las bolsitas plegadas se conforman y cierran anudando el hilo que conecta la bolsita para filtrar y la etiqueta de recogida se usa hoy en día para obtener bolsitas para productos de calidad superior, que se distinguen de bolsitas similares por el hecho de que evitan el contacto entre la infusión y los elementos del envasado los cuales pueden, incluso hasta un grado limitado, perjudicar la salud o, (importante, en particular, desde el punto de vista de la comercialización) modificar las características organolépticas de la infusión. Tales efectos se encuentran, por ejemplo, en bolsitas obtenidas mediante el engomado de láminas de papel filtro con un pegamento aplicado en caliente o incluso en bolsitas en las que la parte superior se cierra y el hilo se fija por medio de grapas metálicas.
Exposición de la invención
En particular, la presente invención se refiere a una máquina mejorada del tipo que comprende una rueda que gira con movimiento escalonado alrededor de su eje de rotación y está equipada con mordazas las cuales, cuando la rueda gira, se llevan en contacto con una serie de estaciones de funcionamiento alrededor de la rueda, las cuales constan, en particular, de una estación para plegar un producto tubular, semiacabado, que consiste en papel filtro que contiene el producto dosificado y, al menos, una estación para anudar el hilo con el fin de cerrar la parte superior de la bolsita y unir la etiqueta de recogida a ella. Tal máquina se corresponde sustancialmente con el preámbulo de la reivindicación 1 y se describe en la solicitud de patente italiana B095A000148 y en la solicitud de patente internacional WO 96/31395.
Una máquina del tipo arriba mencionado cumple el objeto de que se puedan obtener bolsitas de gran calidad, sin embargo, se tiene que mejorar de manera muy significativa por lo que respecta al aumento de su productividad.
Por lo tanto, el objeto de la presente invención es aumentar la capacidad de producción de la máquina por medio del correspondiente aumento de su velocidad de funcionamiento.
Según la presente invención, dicho objeto se consigue por medio de una máquina mejorada que comprenda las características expresadas en la reivindicación 1.
Si, la máquina según la reivindicación 1, comprende una estación de anudamiento equipado con un mecanismo anudador que tenga aguijas para anudar el hilo a la etiqueta y a la parte superior de la bolsita para filtrar, poniendo las agujas en contacto con la etiqueta y topes de la parte superior de la bolsita y con respectivos elementos interceptores de agujas amovibles, el mismo objeto también se puede conseguir creando, en la estaciones de anudado, entre la aguja, el hilo y los elementos interceptores, condiciones de conexiones recíprocas predeterminadas mediante restricciones geométricas precisas que permitan la obtención de condiciones las cuales se puedan repetir con gran precisión incluso cuando se haga funcionar la máquina a alta velocidad.
Según esta invención, el objeto arriba mencionado también se consigue usando un procedimiento para anudar el hilo a la etiqueta y a la parte superior de la bolsita.
De acuerdo con los objetos antes mencionados, las características técnicas de la presente invención, se exponen en las reivindicaciones de este documento y sus ventajas están ilustradas con más claridad en la detallada descripción que sigue, con referencia a los dibujos adjuntos, los cuales ilustran una realización preferida sin limitar el ámbito de aplicación, y en los que:
La figura 1 es una vista de montaje de una máquina mejorada según la presente invención;
La figura 2 es una vista parcial a escala ampliada de la máquina de la figura 1, con algunas piezas quitadas para ilustrar otras mejor;
La figura 2a ilustra un detalle de la figura 2;
Las figuras 3, 4 y 5 son ilustraciones esquemáticas de una sucesión característica de etapas de funcionamiento de la máquina según la presente invención;
Las figuras 6, 7 y 7a son una vista de montaje en perspectiva, una vista en alzado y un detalle a escala aumentada de la bolsita para filtrar fabricada en la máquina inventada;
Las figuras 8, 9 y 9a son detalles a escala aumentada de la máquina, que muestran piezas de la estación de plegado en dos vistas en alzado (figuras 8 y 9) y una vista desde la dirección K en la figura 9a;
La figura 10 es un detalle a escala ampliada de la máquina, mostrando piezas de la estación de anudado;
Las figuras 11 y 11A a 11M son vistas de detalle mostrando una sucesión de configuraciones funcionales de piezas de la estación de anudado;
La figura 12 es una vista en planta desde abajo de una realización alternativa de un detalle de esta invención;
La figura 13 es una vista de costado del detalle ilustrado en la figura 12.
Con referencia a los dibujos adjuntos, la presente invención se refiere a una máquina mejorada 1 (véase la figura 1) para envasar un producto para infusión en bolsitas para filtrar 2, fabricadas de papel filtro plegado (véanse las figuras 6, 7 y 7a), con una etiqueta de recogida 3, atada a la bolsita para filtrar 2 por medio de una sección 4 de hilo 5 anudado a ambos extremos, en un extremo a la bolsita para filtrar 2 t y en el otro extremo a la etiqueta de recogida 3. El hilo 5 no solo conecta la etiqueta 3 y la bolsita para filtrar 2, sino que también conecta la etiqueta 3 a la bolsita para filtrar 2 de tal manera que se pueda retirar, por medio de un lazo 62 hecho en el hilo 5, acoplado en la etiqueta de recogida 3 y funcionando según se describe abajo.
La máquina 1 tiene una rueda 6 (véase la figura 2) con una pluralidad de mordazas casi radiales 7 en su borde. La rueda está rodeada por una serie de estaciones de funcionamiento llamadas, respectivamente: estación receptora del producto semiacabado 8, estación de plegado del producto semiacabado 9, primera y segunda estaciones 10 y 11 para formar la parte superior 12 de una bolsita para filtrar 2; estación de corte 13 del hilo 5, estación de alimentación 14 de etiquetas 3, estación de anudado 15.
La rueda 6, accionada de tal manera que gire, con etapas angulares, en un sentido alrededor de su eje de simetría, interactúa poco a poco con cada una de las estaciones de funcionamiento hasta que se obtenga el producto acabado (bolsitas para filtrar 2 con la correspondiente etiqueta de recogida 3 y el hilo de conexión 5 arrollado alrededor de la bolsita para filtrar 2 y mantenida por la etiqueta 3 por medio del lazo 62 en el hilo 5 insertado en un entalla 65 en la etiqueta 3 (véanse las figuras 6, 7 y 7a), partiendo de un producto semiacabado 20, preparado en una parte 17 de la máquina 1 ubicada aguas arriba de la estación receptora 8, usando procedimientos que no se describen o ilustran en la presente solicitud de patente, ya que no son parte del asunto de la presente invención.
En concreto, la máquina 1 recibe, en la estación receptora 8, en la dirección de la alimentación 18, casi en una tangente con la rueda 6, los productos semiacabados consistentes en secciones rectas tubulares extendidas 20 de papel filtro, dichos productos semiacabados obtenidos mediante plegado de láminas de papel filtro (alimentadas desde los carretes 20n), estando abiertos en ambos extremos, y conteniendo dos dosis 19 de un producto para infusión, convenientemente espaciadas a lo largo de la dirección de alimentación 18, En este caso se hace referencia a la fabricación de la clásica bolsita para filtrar de dos lóbulos.
La estación receptora 8 está equipada con una mesa de recepción virtual 21 para las secciones 20, definida por tres superficies consecutivas de soporte 22, 23 y 24 (véanse las figuras 8 y 9).
Dos superficies de soporte 22, 24 están fijas y posicionadas una detrás de la otra en una tangente a la dirección de recepción 18, de modo que sostengan los dos extremos de la sección 20. La tercera superficie de soporte 23, localizada entre las otras dos, es amovible de una parte a otra de la dirección de recepción 18 de la sección 20, está sincronizado con la alimentación de la sección 20, de forma que esté alineada con las superficies fijas de soporte 22, 24 inmediatamente antes de que las secciones 20 lleguen a la estación receptora 8.
La máquina 1, atada a la estación receptora 8, incluye la estación de plegado 9 del producto semiacabado 20. Esta última tiene dos paredes continuas 25, 26, cuyos extremos llevan incorporadas las superficies fijas de soporte 22, 24 de la estación receptora 8 y que se extienden de tal manera que convergen poco a poco hacia una zona cerca del borde la rueda 6. También tiene un elemento de mordaza 27, localizado frente a la superficie amovible de soporte 23 y, en relación con la sección 20, en el lado opuesto que hace contacto con la superficie amovible de soporte.
El elemento de mordaza 27 y la superficie amovible de soporte 23 tienen extremos funcionales coincidentes, conformados de tal manera que cuando están amordazadas juntas en una zona localizada entre extremos opuestos de la sección 20 forman un pliegue en forma de W 28 que separa dos lóbulos independientes en la bolsita para filtrar 2. El elemento de mordaza 27 y la superficie amovible de soporte 23 también se pueden mover juntos entre las paredes 25, 26, ambos hacia y lejos de la rueda 6.
La estación de plegado 9 comprende también dos tacos amovibles de presión 29 con extremos funcionales (figura 9a) conformados de tal manera que encajan dentro de la forma coincidente en las paredes fijas 25, 26, que definen un espacio 91 entre ellas en las cuales los extremos opuestos abiertos de la sección tubular 20, que contiene el producto para la infusión, están amordazados de tal manera como para evitar que el producto 19 escape. Dichos tacos de presión 29 son amovibles, están sincronizados con el movimiento del elemento de mordaza 27 y superficie amovible de soporte 23 opuesta a él.
En la estación de plegado 9, cada sección 20 (véase la figura 3A), después de que se ha recibido encima de las superficies 22, 23, 24 se sujete primero entre la superficie de soporte central amovible 23 y el elemento de mordaza 27 para forma un pliegue en forma de W 28 y luego se traslada entre los dientes abiertos 30 de una mordaza 97 que se ha movido a la estación de plegado 9. Durante dicho traslado, la sección 20, al principio en una configuración lineal, se va poco a poco posicionando en un ángulo, con los lóbulos de la bolsitas para filtrar 2 plegados en contacto el uno con el otro (véase la figura 3B). Los extremos opuestos de la sección tubular 20, al pasar desde la condición inicial a la condición final, se deslizan a lo largo de las paredes fijas 25, 26, se abrazan entre las últimas y los tacos de presión 29 de modo que quedan cerrados, como ya se ha indicado, evitando que el producto dentro de la bolsita para filtrar 2, se escape.
Según se ilustra en la figura 2, el hilo 5 para conectar la etiqueta 3 a la bolsita para filtrar 2 se alimenta de modo continuo entre la estación de plegado 9 y la rueda 6. El hilo está sostenido enfrente de la estación por medio de los dientes 30 de las diversas mordazas 7, por elementos de soporte etiquetados con el número 31 en su totalidad, los cuales están unidos a la rueda a ambos lados de las mordazas 7, están sostenidos por los dientes 30 y comprenden proyecciones laterales 32 de la mordaza 7 que se proyectan hacia el hilo 5.
El elemento de soporte 31 del hilo 5 comprende superficies de fricción colocadas opuestas entre sí y separadas de manera elástica por un elemento de muelle 32m el cual, en una realización preferida, consiste en un muelle de lámina, fabricado de una placa elástica, flexible, unido a la proyección 32 de tal manera que esté sometido a deformación elástica, cuando se pliegue y, de forma constante, hace presión contra la proyección 32. El hilo se mantiene, por fricción, entre las superficies opuestas de fricción de la placa y la proyección 32 y, aunque está libre para deslizarse en tangente hacia las superficies de fricción debido al movimiento de arrastre que le imparte el giro de la rueda 6 que lo devana desde un carrete 37, permanece siempre tensado entre los elementos consecutivos de soporte 31 de la mordaza 7.
La máquina 1 tiene, entre la mordaza 7 de la estación de plegado 9 y la mordaza localizada en la siguiente posición adyacente, según el sentido de giro de la rueda 6 (posición que se corresponde con la primera estación de formación 10), medios de alimentación del hilo 5, los cuales comprenden (figura 2a) una horquilla 33, con dientes extendidos 35, que están en ángulo y son paralelos al eje de rotación 16 de la rueda 6 y están sostenidos, proyectándose en horizontal, por un brazo 35 el cual oscila en el plano vertical entre una posición de inicio, en la que los dientes 34 están localizados fuera del borde la rueda 6, y una posición de funcionamiento, en la que los dientes 34 están localizados fuera del borde de la rueda 6, entre dos mordazas consecutivas 7 en la rueda.
Los dientes 34 tienen caras laterales planas 36 que se encuentran en vértices 67 respectivamente adyacentes a dos mordazas consecutivas 7 en la rueda 6. Cuando el brazo 35 oscila, llevando los dientes 34 desde la posición de inicio hasta la posición de funcionamiento dentro de la rueda 6, los dientes 34 interceptan el hilo 5 localizado entre los elementos de soporte 31 de dos mordazas consecutivas 7 y le dan una configuración segmentada, en la que hay secciones alternas de hilo 5 en direcciones que es preferible que se correspondan con el radio y una cuerda de la rueda 6. Esta configuración permite un alargamiento considerable del hilo 5, sometido a la acción de retención llevada a cabo por las superficies de fricción de los elementos de soporte 31, las caras 36 y los vértices 67.
La intersección del hilo 5 con la estación de plegado 9 también se ilustra en las figura 8 y 9. Ambas, en particular, indican que, durante el plegado de una sección tubular 20, el hilo 5 que se está devanando del carrete alimentador 37, permaneciendo tensado entre los elementos de soporte 31 en los dientes abiertos 30 de la mordaza 7 (la cual se ha movido a una posición debajo de la estación de plegado 9) y estando mantenido también tensado por la presencia de los medios de alimentación 33, 34 que le impiden deslizarse hacia atrás, está interceptado por la superficie de soporte amovible 23 (localizada entre la sección tubular 20 y la rueda 6) y se devana del carrete 37 mientras que se le está arrastrando a través de los dientes 30 de la mordaza 7 y devanándose alrededor del borde de la bolsita para filtrar 2.
Como la superficie de soporte amovible 23 está formada por dos elementos con penetración recíproca, paralelos al eje de rotación de la rueda 6, y amovibles entre sí, controlando el desacoplamiento de los dos elementos, la superficie de soporte amovible 23 esta desenganchada de la rueda 6 por la traslación de, al menos, uno de los dos elementos, efectuada de acuerdo con el eje de rotación 16. Entonces, la superficie de soporte 31 regresa hacia la estación receptora 8, mientras que la rueda 6 se mueve adelante hacia la primera estación de formado 10 para la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2, con la bolsita para filtrar 2 sujetada entre los dientes cerrados 30 de la mordaza 7 (figura 3B).
En la primera estación de formado 10 se forman dos pliegues laterales 38 de la parte superior 12 (véanse las figuras 3B y 7), por la intercepción, de la manera conocida, con elementos fijos de retención localizados en el exterior de la rueda 6.
En la segunda estación de formado 11, a la que se llega cuando la rueda 6 se ha movido otro paso angular, los pliegues laterales 38, arriba mencionados, se pliegan otra vez sobre sí mismos por la formación de un tercer pliegue central 39 (véanse las figuras 3C y 7), empleando también elementos de retención conocidos no ilustrados.
En el lado de salida de la segunda estación de formado 11, la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2 forma un ángulo de, aproximadamente, 90º con el resto de la bolsita para filtrar 2 retenida en la mordaza 7 y ésta en ángulo hacia delante, según el sentido de giro de la rueda 6. Por lo que respecta al hilo 5, hay que hacer la observación de que, en la situación actual, se mantiene tensado por medio de los elementos de soporte 31 a cada lado de la mordaza 7 (proyecciones 32 y muelles 32m) y por los correspondientes dientes 30.Además, una sección casi recta de hilo a lo largo de una cuerda de la rueda 6 y entre la mordaza 7, debajo en la segunda estación de formado 11, y la siguiente mordaza adyacente 7, según el sentido de giro de la rueda 6 (véase la figura 2), pasa a través de la estación de corte 13.
La estación de corte 13 se activa antes de que la mordaza 7, estando en espera en la segunda estación de formado 11, se mueva adelante hacia la estación de alimentación 14 de la etiqueta 3. Así, cuando la mordaza 7, arriba mencionada, llega a la estación de alimentación 14 de la etiqueta 3, la bolsita para filtrar 2 está rodeada por una sección 4 de hilo cuyos trozos 40 se mantienen tensados entre los elementos de muelle 32m y los dientes 30, que están separados del hilo ininterrumpido 5 unido todavía a las mordazas 7 que siguen a la rueda 6.
La mordaza 7, en la estación de alimentación 14 de la etiqueta 3 se abre ligeramente y se cierra inmediatamente de nuevo de forma que sus dientes 30 agarran un extremo de la etiqueta 3, el cual se mantiene fuertemente en contacto con la bolsita para filtrar 2 (véase la figura 3D).
Con brevedad, la bolsita para filtrar 2 se mantiene, en el lado de salida de la estación de alimentación 14 de la etiqueta 3, entre los dientes cerrados 30 de la mordaza 7; la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2 está plegada hacia delante en relación con el sentido de giro de la rueda 6; la etiqueta 3 está plegada hacia atrás y la sección 4 del hilo 5, arrollada alrededor de la bolsita para filtrar 2 y sostenida por la mordaza 7, tiene dos trozos 40 que salen de la mordaza 7 y los adyacentes elementos de muelle 32m, en las proyecciones laterales 32.
La estación de anudado 15 comprende un dispositivo anudador 42 (figuras 10, 11) con dos cabezas de accionamiento 41 que están posicionadas a cada lado de la bolsita para filtrar 2 cuando la rueda 6 se detiene y que, en particular, conectan de manera simultánea la sección 4 del hilo 5 con la etiqueta 3 por un lado, y con la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2 por el otro.
Con referencia a las figuras 10 y 11, desde A hasta I, se puede ver que cada una de las cabezas de accionamiento 41 del dispositivo anudador 42 comprende un tope 43 para la etiqueta 3 (o para la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2, dependiendo de qué cabeza de accionamiento 41 se considere), un cuerpo presionador 50, un taco de presión 44, una aguja 45, medios para posicionar el hilo 5, medios 54 para enhebrar el hilo y medios para enderezar la etiqueta 3 y la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2, identificados respectivamente con 5a y 58b.
Es preferible que los topes 43 sean integrales el uno con el otro, en un solo bloque y que, en particular, que cada uno tenga una cavidad longitudinal 46 que pase a través de él, o una acanaladura equivalente con un lado abierto, que sea recta y tenga forma de tal manera que coincida con la forma de las agujas 45. Estos topes 43 son amovibles, de un lado a otro del plano en el que se halla la rueda 6, entre la primera posición de funcionamiento, en la que uno de ellos esté en contacto con la etiqueta 3 mientras que el otro esté en contacto con el tope superior 12 de la bolsita para filtrar 2, y una posición de inicio en la que dichos topes 43 se mueven paralelos al eje de rotación 16 de la rueda 6, en una posición destinada a que no se interfiera con el giro de la rueda 6.
El cuerpo presionador 50 (es preferible que sea un solo cuerpo para la etiqueta 3 y la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2) está ubicado entre la rueda 6 y los tacos de presión 44 y es amovible, en una dirección radial de la rueda 6, entre una posición de inicio en la que está tan alejado como posible del borde la rueda 6, y una posición de funcionamiento, en la que está tan cerca como posible y está posicionado cerca de elemento de tope 43. Además, tiene dos superficies de contacto curvadas 48 las cuales hacen contacto con la etiqueta 3 y la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2, juntándose dichas superficies en un punto 49, casi alineado con el eje de la mordaza 7, en espera en la estación de anudado 15, y diseñado para insertarse el mismo entre la etiqueta 3 y la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2, manteniéndolas separadas cuando esté en la posición en la cual se halle tan cerca de la rueda como sea posible (véanse la figuras 4E-4E-1 y las figuras 10 y 11). Las superficies curvadas 48 son asimétricas y están a distintas distancias del eje de rotación 16 de la rueda 6. Esta característica permite que el hilo 5 se anude en puntos de la etiqueta 3 y de la parte suprior 12 de la bolsita para filtrar los cuales se encuentran a distintas distancias de los bordes de los dientes 30 de la mordaza 7, permitiendo que la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2 se ate de tal manera que un solo nudo ate los tres pliegues 38 y 39 en la parte superior 12 (véase la figura 7).
Cada taco de presión 44 comprende un cuerpo de soporte 47, en el que hay orificios pasantes 72 para las agujas 45, alineados con la cavidad longitudinal 46 en los elementos de tope 43 arriba, y con los orificios 78 en el cuerpo presionador 50. Conectadas con el cuerpo de soporte 47 hay dos placas elásticas 68, 69, con conexiones descentradas, las cuales proyectan secciones extremas 70 y 71 hacia las agujas 45 en los correspondientes extremos libres.
Los tacos de presión 44 son amovibles y están sincronizados con el ciclo de funcionamiento de la máquina 1, entre una posición de funcionamiento, en la cual el cuerpo presionador 50 está en contacto con la etiqueta 3 y la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2, en contacto con los elementos de tope 43, y una posición de inicio, en la que están posicionados lejos de la rueda 6. Cada aguja 45 (figuras 4, 10 y 11) tiene un primer y un segundo ojo 51. 52, ubicados a distintas distancias de la punta. Los ojos 51, 52 están posicionados en el borde las agujas 45, tienen un lado abierto y están en ángulo de tal manera que cubren dos planos transversales de la aguja 45, pasando por el eje longitudinal de la aguja 45 y colocados en ángulo recto el uno con el otro. Cada aguja 45 es también amovible, pudiendo moverse en ambas direcciones a lo largo de su eje longitudinal y girar alrededor de dicho eje (véanse las figura 4E y 1 a 4).
El medio posicionador del hilo 5 comprende los dientes 30 de la mordaza 7, las proyecciones adyacentes 32 y los elementos de muelle de láminas 32m. Las figuras 3 y 10 muestran cómo cada trozo 40 del hilo (mostrado con una línea discontinua), que sale de los dientes cerrados 30 de la mordaza 7, está tensado, dentro de una posición bien definida entre los dientes 30 y los elementos de soporte 31, estando posicionado, como se explica más abajo, por un lado, delante de la cavidad longitudinal 46 en el elemento de tope 43 de la etiqueta 3 y, por el otro lado, delante de la correspondiente cavidad 46 en el elemento de tope 43 para la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2.
El medio de anudado comprende dos elementos interceptores curvados 54, en forma de arco circular (uno para cada cabeza de accionamiento 41), en un correspondiente brazo 55 que gira alrededor del centro de giro 56 el cual casi coincide con el centro de curvatura del respectivo elemento interceptor 54.
Cada elemento interceptor 54 se mueve por medio del correspondiente medio de accionamiento, no ilustrado, de tal manera que se mueva desde una posición de inicio, en el lado del trozo 40 de hilo 5, hasta una posición de funcionamiento en la que el extremo libre intercepta el trozo 40 de hilo 5 y se inserta en el ojo 51 de la aguja 45, lo más cerca de la punta (figura 4E-4), pasando a través de él.
Los medios de enderezamiento de la etiqueta 3 y de la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2 están formados por pasadores 58a, 58b que se extienden paralelos al eje de rotación 16 de la rueda 6 y se mueven por medios adecuados de accionamiento. Uno de los pasadores 58a tiene un perfil puntiagudo, formando un borde 66 diseñado para presionar la etiqueta 3 contra una primera superficie de contacto 48 en el cuerpo presionador 50. Es preferible que el otro pasador 58b tenga un perfil cilíndrico, esté sostenido por una palanca 59 y esté diseñado para realizar funciones que se describen más abajo.
En las figuras 10 y 11 se muestra cómo el pasador 58a para la etiqueta 3 se mueve, por medio del correspondiente medio de accionamiento, en paralelo con él mismo, a lo largo de una trayectoria curva 60, casi monótona y delimitada por dos posiciones extremas, en una de las cuales el pasador 58a sujeta la etiqueta 3 en contacto con el cuerpo presionador 50, contribuyendo a la curva en la etiqueta a lo largo de la superficie de contacto 48, el pasador 58a llegando a la segunda posición extrema cuando la etiqueta 3 esté en una configuración plana, favorecida por el movimiento de avance del pasador 58a hacia el cuerpo presionador 50, el cual, mientras tanto, retrocede hacia su posición de
inicio.
Por el contrario, el pasador 58b para la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2 tiene una trayectoria curva compleja 61 (figura 11 M), teniendo arcos con concavidad variable, uno enfrente del otro a lo largo de su longitud, por razones que se explican en la descripción que sigue.
En la práctica, el funcionamiento de la estación de anudado 15 se puede describir con referencia a los esquemas de las figuras 4E-1 a 5E-6, y con la ayuda de las figuras 10 y 11 arrancando desde la condición inicial en la que: (figura 11 A) el cuerpo presionador 50 y los tacos de presión 44 se encuentran a la máxima distancia del borde de la rueda 6; los elementos interceptores 54 se ha arrastrado atrás en su posición de inicio, estando sus extremos 57 a la máxima distancia de las agujas 45; los elementos de tope 43 y los pasadores 58a, 58b se mueven fuera del plano en el que la rueda 6 descansa, en una dirección paralela al eje de rotación 16 de la rueda, y en una posición en la que no interfieren con su giro, y la rueda 6 está moviendo una mordaza 7 a través de la estación de anudado hacia una configuración de espera en la que la mordaza 7 se detendrá con los extremos de sus dientes 30 apretados sobre la bolsita para filtrar 2 y casi alineados, en un sentido radial a la rueda 6, con la punta 49 del cuerpo presionador 50 (figura 11B). En dicha condición de arranque, los trozos 40 de hilo 5 (ilustrados con una línea discontinua en la figura 10) se mantienen tensados entre los extremos de los dientes 30 y las correspondientes proyecciones laterales 32 ubicadas, respectivamente, en el mimo lado que la etiqueta 3 y en el mismo lado que la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2 (figuras 3D y 11A).
Arrancando desde esta posición general, el cuerpo presionador 50 empieza a moverse hacia la posición en la que se encuentre tan cerca como sea posible de la rueda 6, posicionando la punta 49 en el espacio entre la etiqueta 3 y la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2 (figuras 4E y 11 B. Mientras que el cuerpo presionador 50 se mueve durante una distancia dada de su carrera hacia la posición en la que está lo más cerca de la rueda, tanto los tacos de presión 44 abajo como los pasadores extendidos 58a, 58b se mueven adelante paralelos con eje de rotación 16 de la rueda 6, estando insertados, en un lado en la mordaza 7, entre un trozo 40 de hilo y la etiqueta 3, y en el otro lado de la mordaza 7, entre el otro trozo 40 de hilo y la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2. Durante la etapa final de la carrera hacia la rueda, el cuerpo presionador 50 (figura 11C), la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2 y la etiqueta 3 descansan en las superficies de contacto 48 del cuerpo presionador 50, asumiendo una curva correspondiente. Esta curva se impone sobre la etiqueta 3, fabricada con un material que es más rígido que la bolsita para filtrar 2, gracias, en parte, al pasador 58a el cual interactúa con la superficie opuesta 48 del cuerpo presionador 50 y, de manera simultánea, se mueve hacia la rueda 6 de forma que la etiqueta 3 está curvada adaptándola a la superficie de contacto 48. Cuando los topes 43 han alcanzado también su posición definitiva de funcionamiento, mientras que el pasador 58a permanece fijo durante un breve intervalo; el pasador 58b para la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2 se mueve por medio de la palanca correspondiente 59 lejos de la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2 y hacia el centro de giro 56 de la rueda 6 (figura 11C, lado de la derecha). Mientras que completa este movimiento, el pasador 58b intercepta el trozo 40 de hilo y, junto con la proyección 76 en el tope 41, obliga al trozo de hilo a formar un pequeño lazo 64, ilustrado con un una línea de trazo continuo en la figura 10.
En este punto los elementos interceptores 54 se mueven con simultaneidad hacia las agujas 45 (figuras 11D y 11E). Los dos elementos interceptores 54, durante la primera parte de su movimiento hacia las agujas 45, interceptan los correspondientes trozos 40 de hilo los cuales, como resultado, se disponen en una línea mixta discontinua, con un vértice 74 en la zona en la que el extremo 57 de los elementos interceptores 54 hace contacto con el hilo 5.
Después de la primera sección de la carrera de avance hacia las agujas 45, los extremos 57 de los elementos interceptores 54 se mueven, en ambos lados del la mordaza 7, hacia las secciones extremas 70 de las primeras placas elásticas 68 correspondientes, respectivamente, a la etiqueta 3, y a la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2. En esta condición, el hilo 5 está amordazado y sujetado con sus vértices 74 entre los extremos 57 de los elementos interceptores 54 y las placas elásticas 68, las cuales están en ángulo tangencialmente a la trayectoria de los extremos 57, y que hacen contacto con los elementos interceptores 54 en calidad de medio amordazador de fricción.
En otras palabras (figuras 11C, 11D) los trozos 40 de hilo 5 se dividen en dos segmentos consecutivos, separados por el vértice 74. Un primer segmento se mantiene tensado entre los vértices 74 y las proyecciones laterales 32 de los dientes 30 de la mordaza 7. El según segmento se mantiene a través de la parte superior de la cavidad 46 en los topes 43. Es obvio que esto es de aplicación a ambas cabezas 41. Mientras que los elementos interceptores 54, durante su carrera hacia las agujas 45, se paran durante un breve intervalo, las adujas 45 se mueven adelante hacia la rueda 6 a lo largo del eje longitudinal, a través de la etiqueta 3 y de la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2 (véanse las figuras 4E-1, 11C y 11D) y penetran las cavidades 46 en los topes 43 con ambos ojos 51, 52. El ángulo de las agujas 45 alrededor del eje es tal que los segmentos de hilo en las cavidades 46 están cogidos en el ojo 52 de las agujas 45 más alejado de la punta. Cuando el hilo 5 se ha cogido en el ojo 52, la traslación de las agujas 45 se invierte y las agujas 45, moviéndose en la dirección opuesta (véanse las figuras 4E-2 y 11D), fuerzan a los trozos 40 de hilo 5 para que pasen a través de la etiqueta 3 y de la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2, formando los correspondientes lazos 62 en los cuales el hilo 5 se duplica (figuras 4E-2 y 11E). Un giro subsiguiente de las agujas 45 alrededor de sus ejes longitudinales a través de un ángulo de 180º, o ángulos más grandes, por ejemplo, múltiplos de dicho ángulo (véase la figura 4E-3), permite que el hilo 5 se arrolle alrededor de él mismo, tensionando y apretando el lazo 62 el cual, cuando está apretado, ata el hilo 5 al ojo 51 más próximo a la punta y, al mismo tiempo, permite que el ojo 51 forme ángulo en relación con la trayectoria de los elementos interceptores 54.
Después de la formación de dichos ángulos, los elementos interceptores 54 continúan su movimiento de avance (véanse las figuras 4E-4 y 11F) hacia las agujas 45 y llevan la sección de hilo 5 entre los vértices 74 y las proyecciones laterales 32 a través de los lazos 62, entrelazando el hilo 5 (de tal manera que, cuando esté apretado, forme un nudo 63) debido al empuje de los elementos interceptores 54, que enhebran el hilo 5 a través de los ojos 51 más próximos a la punta de las agujas 45. Después de pasar por los lazos 62, a medida que los elementos interceptores 54 se mueven hacia el final de su carrera, el hilo 5, empujado por los extremos 57, queda forzado entre las secciones extremas 71 de las segundas placas elásticas 69 y las correspondientes superficies opuestas de contacto 77 del cuerpo de soporte 47. Los elementos interceptores 54, después de llegar a la posición final en la que se encuentran tan cerca como sea posible de las agujas 45, invierten la dirección de su movimiento y, a medida que el extremo 57 se desengancha poco a poco de la segunda placa elástica 69 (figura 11G), el hilo 5 se libera y permanece sujeto entre el extremo 71 de la segunda placa elástica 69 y la superficie 77 del cuerpo de soporte 47, los cuales están en contacto mutuo.
Una oscilación de las agujas 45 en sentido longitudinal a sus respectivos ejes (véase de nuevo la figura 4E-4) libera los lazos 62 de los ojos 51 lo más lejos de la punta de las agujas 45, permitiendo que se obtenga la configuración entrelazada que se ilustra en la figura 5E-5, donde el cuerpo de soporte 47 (figura 11G) sostiene el extremo libre del hilo 5.
En este punto, los tacos de presión 44 y el cuerpo presionador 50 se mueven lejos de la rueda 6, en una dirección radial, hacia el punto correspondiente a su posición de inicio. Como resultado de este movimiento, la sección de hilo, sujeta entre la segunda placa elástica 69 y la superficie 77 del cuerpo de soporte 47 se empuja primero, apretando poco a poco la configuración entrelazada y formando el nudo 63, luego, a medida que el movimiento de los tacos de presión 44 y del cuerpo presionador 50 continúa, la sección de hilo se despega de la segunda placa elástica 69 y cuelga en el espacio entre la rueda 6 y el cuerpo de soporte 47 (figura 11H). Como las segundas placas elásticas 69, correspondientes a las dos cabezas de accionamiento 41 de la estación de anudado 15 están localizadas a distintas distancias del eje de rotación 16 de la rueda 6, el paso de las dos secciones 40 de hilo al estado colgante ocurre en dos etapas independientes, de forma que medios de chorro aire 90, angulados de forma conveniente, activados dos veces seguidas, soplan las secciones colgantes de hilo 5, permitiendo que, primero uno, luego el otro, se recojan en el espacio entre la etiqueta 3 y la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2 (figuras 11H y 11I).
En la cabeza de accionamiento 41, correspondiente a la parte superior 12 de la bolsita para filtrar 2, el pasador extendido 58b sigue su trayectoria 61, lejos del eje de giro 16 de la rueda 6 (figura 11L). Durante la etapa final de dicha trayectoria 61, el pasador 58b realiza un movimiento que hace que el hilo 5 rodee tanto la parte superior 12 y la etiqueta 3 de la bolsita para filtrar 2 y, en particular, para que lazo pequeño 64, formado por el exceso de hilo 5, penetre en la entalla 65 hecha en la etiqueta 3 (figura 4E-6) en la anterior estación de alimentación 14 (figura 11M). En dicha entalla 65, el lazo 64 se libera entonces de forma definitiva siguiendo la traslación del pasador 58b paralelo al eje de rotación 16 de la rueda 6, prosiguiendo hacia su posición de inicio en la que se permite que la rueda gire con libertad; ocurriendo el mismo movimiento de manera simultánea para el pasador 58a correspondiente a la
etiqueta 3.
En las etapas subsiguientes, ilustradas en las figuras 5F y 5G, la bolsita para filtrar 2, formada por completo, se somete a operaciones adicionales, por ejemplo, envasado en un sobrecillo protector 65b, operaciones que no se describen, ya que no son parte del asunto de la presente invención.
De la anterior descripción del funcionamiento, resulta evidente que los elementos interceptores 54 interactúan, de forma repetida, en primer lugar con la primera placa elástica 68, luego con la segunda placa elástica 69 y la correspondiente superficie opuesta 77 del cuerpo de soporte 47, estando sometidos a esfuerzos cíclicos complejos, de intensidad relativamente alta considerando las pequeñas dimensiones de los elementos interceptores 54. A largo plazo esto debe conducir a algunas desventajas en relación con su durabilidad y fiabilidad mecánicas.
Con el fin de evitar tales desventajas en potencia, una realización alternativa, ilustrada en las figura 12 y 13, tiene elementos interceptores 54 conformados igual que una horquilla curvada, con dos dientes 101 y 102 colocados lado a lado, los cuales son de tamaños y formas diferentes, y se proyectan desde un solo cuerpo 100.
Un primer diente más grande 101, tiene un extremo libre 104 en forma de un trapecio extendido, ligeramente prominente en relación con un extremo libre 105, mucho más estrecho, del segundo diente 102 el cual está ahusado y es más fino que el primer diente 101 y tiene una proyección 103, diseñada para interceptar el hilo 5. La proyección 130 está ubicada en el lado del segundo diente 120 lo más lejos del primer diente 101 y está colocada detrás del extremo libre 105 del segundo diente 102.
En la presente realización alternativa, los dientes 101 y 102 y la proyección 103 tienen funciones independientes, el segundo diente 102 arrastrando solo el hilo 5 y el primer diente 101 moviendo las segundas placas 69 hacia o lejos del cuerpo de soporte 47. Cuando el elemento interceptor 54 realiza sus característicos movimientos alternativos, el primer diente 101, con un extremo libre 104 que se proyecta más lejos que el extremo libre 105 del segundo diente 102, puede insertarse él mismo entre las segundas placas elásticas 69 de los tacos de presión 44 y el correspondiente cuerpo de soporte 47 antes de que el extremo libre 105 del segundo diente 102 llegue a ellos.
Por lo tanto, este último se mueve entre las segundas placas elásticas 69 y el cuerpo de soporte 47, arrastrando el hilo 5 entre ellos y liberándole ahí, según se describe, con el mínimo esfuerzo y sin trabar o contrarrestar las segundas placas 69.
La invención descrita se puede someter a modificaciones y variaciones sin por ello desviarse del ámbito del concepto inventivo. Además, todos los detalles de esta invención se pueden sustituir por elementos técnicamente equivalentes.

Claims (24)

1. Una máquina mejorada para fabricar bolsitas para filtrar (2) conteniendo un producto para infusión, teniendo una etiqueta de recogida (3) conectada a la parte superior (12) de la bolsita para filtrar (2) por medio de un hilo intermedio (5), comprendiendo dicha máquina (1) una rueda (6) que gira con movimiento escalonado alrededor de su propio eje de giro (16), estando equipada con mordazas (7), llevando la rueda (6) las mordazas (7) en contacto con una serie de estaciones funcionales, comprendiendo, al menos, una estación (9) para plegar un producto tubular semiacabado (20) que contiene el producto para infusión, y, al menos, una estación (15) para anudar el hilo (5), la estación de anudado (15) comprendiendo un dispositivo anudador (42) equipado con agujas (45) para anudar el hilo (5) a la etiqueta (3) y a la parte superior (12) de la bolsita para filtrar (2); llevándose las agujas (45) en contacto con la etiqueta (3) y topes (43) de la parte superior (12) de la bolsita y con correspondientes elementos interceptores (54) de agujas amovibles (45), comprendiendo también la máquina medios alimentadores (33, 34, 35) de hilo (5) los cuales actúan sobre el hilo (5) alimentado entre pares de mordazas (7) posicionadas una detrás de la otra a lo largo del eje de la rueda (6),
caracterizada porque, al menos, una de las agujas (45) tiene un primer y un segundo ojos (51, 52) ubicados a distintas distancias desde la punta, dicha aguja, o agujas (45) moviéndose de tal manera como para recoger el hilo (5) con el segundo ojo (52), formando un lazo (62) en el que el hilo (5) está asociado con el primer ojo (51), el segundo elemento interceptor (54) moviéndose a tiempo con la aguja (45) de forma que pase por el primer ojo (51), empujando una sección de hilo (5) a través del lazo (62) arriba mencionado.
2. La máquina según la reivindicación 1, caracterizada porque el primer y el segundo ojos (51, 52) están ubicados en dos planos transversales distintos que pasan a través del eje longitudinal de la aguja (45).
3. La máquina según la reivindicación 2, caracterizada porque los planos transversales que pasan por el eje longitudinal de la aguja (45) y correspondientes al primero y segundo ojos (51, 52) se encuentran en ángulo recto entre sí.
4. La máquina según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque, al menos, el primer ojo (51) está abierto en el lado.
5. La máquina según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la aguja o las agujas (45) giran alrededor de sus propios ejes longitudinales.
6. La máquina según la reivindicación 5, caracterizada porque la aguja o las agujas (45) giran alrededor de sus propios ejes longitudinales a través de un ángulo de, al menos, 90º.
7. La máquina según la reivindicación 5, caracterizada porque la aguja o las agujas (45) giran alrededor de sus propios ejes longitudinales a través de un ángulo de, al menos, 180º o múltiplos de dicho ángulo.
8. La máquina según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la aguja o las agujas (45) giran a través de un ángulo cuyo tamaño es tal que permite que el hilo (5) se devane alrededor de él mismo y determine el tensado y apretado correspondientes del lazo (62).
9. La máquina según al reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo anudador (42) comprende un solo cuerpo presionador (50) para presionar la etiqueta (3) y la parte superior (12) de la bolsita para filtrar (2) contra los topes (43).
10. La máquina según la reivindicación 9, caracterizada porque el cuerpo presionador (50) tiene caras (48) que se encuentran en una punta compartida (49).
11. La máquina según la reivindicación 10, caracterizada porque las caras (48) del cuerpo presionador (50) están curvadas.
12. La máquina según la reivindicación 1, caracterizada porque a través de los elementos de tope (43) pasa una cavidad longitudinal (46), teniendo dicha cavidad una forma de tal manera que las agujas (45) puedan pasar a través de ella.
13. La máquina según la reivindicación 11, caracterizada porque la cavidad longitudinal (46) está abierta en el lado.
14. La máquina según la reivindicación 9, caracterizada porque la estación de anudado (15) comprende tacos de presión amovibles (44), estando sincronizados con el cuerpo presionador (50), comprendiendo los tacos un cuerpo de soporte (47) al que están conectadas primeras placas elásticas (68), estando diseñadas para interactuar con el elemento interceptor (54) y sujetar el hilo (5) entre la primera placa elástica (68) y el elemento interceptor (54).
15. La máquina según la reivindicación 9, caracterizada porque la estación de anudado (15) comprende tacos de presión amovibles (44), estando sincronizados con el cuerpo presionador (50), comprendiendo los tacos un cuerpo de soporte (47) al que están conectadas segundas placas elásticas (69), estando diseñadas para interactuar con el elemento interceptor (54) y para permitir que el elemento interceptor (54) y el hilo (5) pasen a través de ellas, para que luego se desacoplen del elemento interceptor (54), sujetando el hilo (5) entre la segunda placa elástica (54) y el cuerpo de soporte (47).
16. La máquina según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende dos elementos interceptores (54) estando ubicados a distancias variables desde el eje de giro (16) de la rueda (6).
17. La máquina según la reivindicación 1, caracterizada porque comprende medios de chorro de aire cuya activación permite que se junten secciones de hilo (5) colgando en el espacio entre la etiqueta (3) y la parte superior (12) de la bolsita para filtrar (2).
18. La máquina según la reivindicación 15, caracterizada porque el elemento interceptor (54) tiene una forma igual que una horquilla y tiene dos dientes (101, 102) posicionados lado a lado y con extremos libres descentrados (104, 105) en sentido longitudinal; correspondiendo con el movimiento alternativo del elemento interceptor (54), el primer diente (101) con el primer extremo libre (104) que se proyecta lo más lejos, se inserta él mismo entre las segundas placas elásticas (69) de los tacos de presión (44) y el correspondiente cuerpo presionador (47), separándoles del cuerpo de soporte (47), y viceversa; el segundo diente (102) estando diseñado para moverse hacia atrás y hacia delante entre las segundas placas elásticas (69) y el cuerpo de soporte (47) de tal manera que arrastre y libere el hilo (5) ahí detrás del primer diente (101) y someta las segundas placas elásticas (69) al mínimo de esfuerzo.
19. La máquina según la reivindicación 18, caracterizada porque el segundo diente (102) tiene una proyección (103) diseñada para interceptar el hilo (5), que está localizada en el lado del segundo diente y colocada detrás del extremo libre (105).
20. Un procedimiento para fabricar bolsitas para filtrar (2) que contienen un producto para infusión, con una etiqueta de recogida (3) conectada a la parte superior (12) de la bolsita para filtrar (2) anudando un hilo intermedio (5), estando este procedimiento caracterizado porque comprende las etapas para formar un lazo (62) en el hilo (5) usando, al menos, una aguja (45), teniendo esta última un primer y un segundo ojos (51, 52), estando ubicados a distintas distancias desde la punta, y que se mueven de tal manera como para recoger el hilo (5) con el segundo ojo (52), asociándole con el primer ojo (51); devanando el hilo (5) alrededor de sí mismo y acodando el lazo (62) en relación con un elemento interceptor (54), moviéndose en tiempo con la aguja (45) de forma que pase por el primer ojo (51), empujando una sección hilo (5) a través del lazo (62).
21. El procedimiento según la reivindicación 20, caracterizado porque comprende una etapa durante la cual el hilo (5), después de pasar a través del lazo (62), se mantiene entre un elemento interceptor (54) del hilo (5) y un cuerpo de soporte (47) con una placa elástica (69) que se puede llevar en contacto con el elemento interceptor (54), sujetando el hilo (5) entre los dos.
22. El procedimiento según la reivindicación 21, caracterizado porque comprende una etapa más durante la cual el hilo (5) se sujeta entre una segunda placa elástica (69) y un cuerpo de soporte (47) y una etapa durante la cual un nudo (63) en el hilo (5) se aprieta moviendo el cuerpo de soporte (47) alejándolo de la rueda (6).
23. El procedimiento según la reivindicación 21, caracterizado porque comprende una etapa durante la que el hilo (5) se recoge entre la etiqueta (3) y la bolsita para filtrar (2), a continuación del apretado del nudo (63).
24. El procedimiento según la reivindicación 23, caracterizado porque la etapa de recogida se efectúa por medio de chorro de aire (90), estando diseñado para actuar sobre las secciones colgantes de hilo (5).
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