JP2016508926A - 浸出製品用のフィルタバッグを製造するための機械 - Google Patents

Abstract

浸出製品用のフィルタバッグ（１）を製造するための機械（１００）には、熱成形フィルタ材料の第１の連続ストリップ（３）を補給するためのステーション（２）と；第１の連続ストリップ（３）を加熱するためのステーション（４）と；一連のダイ（９）および、第１のストリップ（３）の一部分を塑性変形し一回用量（１２）の浸出製品を格納するための３次元チャンバ（Ｃ）を製造するように構成された対応する一連のパンチ（１０）を具備した連続的に回転するドラムと；浸出製品の複数の一回用量（１２）を秤量するためのステーションと；第１のストリップ（３）を第２のストリップ（１４）に接合して３次元チャンバ（Ｃ）を閉鎖するための接合ステーション（１５）と；単一のフィルタバッグ（１）を製造するための切断ステーションと、が含まれている。

Description

本発明は、粉末、顆粒または茶葉の形の、例えば茶またはカモミールなどの浸出製品用のフィルタバッグを製造するための機械に関する。
より具体的には、本発明は、浸出製品用の熱成形されたフィルタバッグを製造するための機械に関する。
本発明は同様に、粉末、顆粒または茶葉の形の茶またはカモミールなどの浸出製品用のフィルタバッグにも関する。

従来のフィルタバッグ（またはティーバッグ）は概して、液体（水）中での浸出用に意図された製品の一回用量を各々格納している１つ以上のチャンバを製造するために好適な形で折畳まれ接合された１つ以上の一定長のフィルタ材料から形成される。
このように形成されたフィルタバッグは、一方の端部でフィルタバッグにそして他方の端部では浸出中にフィルタバッグを取扱うのに用いられるタグに接合された糸と組合わされることができる。

この「従来の」タイプのフィルタバッグは、その構成が平担であり、現行の機械において比較的容易に製造され、同様に梱包が迅速かつ容易であることを理由として、きわめて実用的である。
反対に、その形状（実質的に平担）のため、この種のフィルタバッグは、異なる格納チャンバすなわちより大量の液体の通過を可能にし、ひいてはより上質の浸出液を得るために浸出用により多くの空間を伴うより大きなチャンバを必要とする顆粒および茶葉などの異なる粗粒サイズタイプの浸出製品を格納するためには不適である。

このような理由から、３次元形状、特に四面体形状を有するティーバッグまたはフィルタバッグが考案され製造されてきた。
３次元構成によって、これらのフィルタバッグは目を引くものとなるばかりでなく、浸出のために取扱いが容易でありかつ、製品が液体と接触し得る大きいチャンバを有することから、機能的なものにもなっている。

しかしながら、フィルタバッグの３次元構成のこれらの利点は、いくつかの欠点によって相殺される。
１つの欠点は、従来のフィルタ材料ストリップから３次元フィルタバッグを製造することの複雑性に起因するものである（本発明と同じ出願人名義の特許文献１中にも見られる）。

この点において、３次元フィルタバッグは、本質的にフィルタ材料の連続ストリップを補給する機械によって製造される。

第１のシール用ステーションが連続ストリップを自己閉鎖させ、第１の長手方向シールを作製して連続的管状ストリップを形成する。
次に、第２のステーションが管状ストリップ上で第１のシールに対し横断方向に一連の第２のシールを作製して、連続する平担なフィルタバッグ周囲を画定する。
その後、管状ストリップ切断ステーションが、横断方向シールにおいて管状ストリップを切断して、閉鎖した（シールされた）下端部と開放した未シールの上端部を各々有する一連の部分的に形成されたフィルタバッグを提供する。

機械は、各フィルタバッグの未シール端部を開くための開放ステーションおよび、一回用量の浸出製品をフィルタバッグの開放口内に入れる浸出製品秤量ステーションを含む。

さらなる第３のシールステーションは、各フィルタバッグのなおも開放した上端部を閉鎖する第３のシールを作製する。
第３の閉鎖シールが第１の長手方向シールと第２の横断方向シール（ＳＴ）の両方に至るまで横断方向に延在して、３次元の四面体形状を提供するという点に留意すべきである。

したがって、認識し得るように、フィルタバッグの形成プロセスには、空間内で互いに角度的にオフセットされているものの一平面内で縁部上に存在する一種のＨ字形状を形成するように互いに上下に重なった状態であっても、３つのシールが求められる。
結果として、異なるシールステップによりひき起こされる一連の熱衝撃によってフィルタ材料が損傷を受け得るため、フィルタバッグは適切にシールされない場合がある。

フィルタバッグを最終的に閉鎖する前にその上端部を開き部分的に回転させるステップは、極めて重要でありかつフィルタ材料の剛性に大きく依存していること以外にも、フィルタ材料の弾塑性ねじれを誘起し、それに伴い、内部に格納されている製品（顆粒または茶葉）が損傷および破砕を受け、こうして製品の最終的品質が劣化する危険性がある。

この形状のフィルタバッグを形成するために求められる多数のステップは同様に、以上から推測できるように、多数のステーションを必要とし、このことは実際には、それらを製造するために使用される機械が複雑で高価であることを意味している。
その上、ステーションの数が多いことは、特に従来のフィルタバッグを製造するために使用されるものと比べた場合に、単位時間あたりの機械の生産性も比較的低いものにしている。

異なる時点でシールのために使用される（そしてフィルタバッグを異なる形で取扱うことを必要とする）異なるステーションは同様に、シール作業が極めて精確でなければならないということも意味している。
この点において、フィルタバッグは多くの場合、外観が不完全である。

四面体フィルタバッグを製造するための他のタイプの機械が、特許文献２から公知であり、これは、濾紙ストリップが周りに巻きつけられて閉鎖管を形成する垂直軸タイとして公知のもの、閉鎖管内に一回用量の製品を秤量する秤量装置、および垂直軸を中心にして互いに９０度で位置づけされた２つのホイール様のシール要素を有する機械について記述している。これらのシール要素は、四面体形状のフィルタバッグを形成するためにそれ自体タイの垂直軸を中心として互いに９０°のところにあるろ紙閉鎖管上のシールを形成している。

欧州特許第１，５４９，５４８号（ＥＰ１，５４９，５４８） 国際公開第９５／０１９０７号（ＷＯ９５／０１９０７）

本発明の目的は、先行技術の上述の欠点を克服し先行技術の機械に対する代替案を提供する、浸出製品用の熱成形フィルタ材料からフィルタバッグを製造するための機械を提供することにある。
別の目的は、高品質の３次元フィルタバッグを生産できかつ単位時間あたり高い生産性と優れた運転柔軟性を提供する、浸出製品用の熱成形フィルタ材料からフィルタバッグを製造するための機械を提供することにある。
本発明の別の目的は、高品質で魅力的な外観の浸出製品用フィルタバッグを提供することにある。

これらの目的は、本発明の目的を成し添付のクレーム中で特徴づけされている通りの機械およびフィルタバッグによって充分に達成される。

本発明によると、複数の一定長のフィルタ材料から形成される浸出製品用のフィルタバッグを製造するための機械は、作業経路に沿って移動可能な熱成形フィルタ材料の第１の連続ストリップを補給するためのステーションを少なくとも含んでいる。

同様に本発明によると、機械は、第１の連続ストリップ自体の作業経路に沿って位置設定された、第１の連続ストリップの高温弾性変形のための準備を行なうステーションを含んでいる。

同様に本発明によると、機械は、フィルタバッグの第１の部分を形成するため、作業経路に沿って加熱ステーションの下流側に配置されたドラムを含む。ドラムは、第１の連続ストリップが間置されている環状ゾーンを構成するために単一の軸を中心として同相で連続的に回転する２つの互いに同心の円形部品を有する。ドラムの第１の円形部品には、一連の半径方向ダイが具備され、第２の部品は、フィルタ材料の開放型３次元チャンバを形成するべく、ドラムがたどる円形経路の既定の円弧区間の間、対応するダイの内部でフィルタ材料の第１のストリップの一部分を塑性変形させるように適応された、フィルタ材料の第１のストリップを形成するための対応する一連の形成用パンチを有している。

同様に本発明によると、機械は、ドラムの対応するダイの中に収納されたフィルタ材料の開放型３次元チャンバの内部で、同相で一回用量を置くように構成された、一回用量の浸出製品を補給するためのステーションを含む。

同様に本発明によると、機械は、フィルタバッグを閉じる第２の部品あるいは平担な底面を画定するため、一回用量の製品を伴う３次元チャンバと共に第１のストリップ上に第２のストリップを置くように構成された、フィルタ材料の第２のストリップを補給するためのステーションを含む。

さらに本発明によると、機械は、フィルタ材料の第２のストリップを補給するためのステーションの下流側で作業経路に沿って位置設定された、フィルタ材料の第１のストリップ上でフィルタ材料の第２のストリップを接合／閉鎖するためのステーションを含む。

このような構造を有する機械は、間隔が接近した作業ステーションの組合せおよびわずか２つのフィルタ材料部品と２つの部品を互いにシールするための単一のシールからフィルタバッグを形成できることによって、高品質の３次元フィルタバッグの高い生産性を可能にする。
さらに、本発明に係る機械は、フィルタ材料が伸長により変形しダイ（そしてそれぞれのパンチ）の間隔が互いに接近していることを理由として、フィルタ材料の消費量を削減する。

本発明は同様に、粉末、顆粒または茶葉の形の浸出製品用のフィルタバッグにおいて、外部の連続する周縁部を伴う開口部を有し一回用量の浸出製品を格納するための３次元チャンバを画定する熱成形されたフィルタ材料の第１の部分と；
第１の部分の３次元チャンバを閉鎖するように適応された平坦な第２のフィルタ材料部分、
を含むフィルタバッグをも提供している。
フィルタ材料の第２の部分は、第１の部分の開口部よりも大きいサイズを有し、３次元製品格納チャンバから突出する外部の連続する周縁部において第１の部分に接合されている。

好ましくは、フィルタ材料の第１の部分の外部の連続する周縁部は、平担な底面を画定するため、第２の部分の残りの部品と同じ平面内に存在する。

外部の連続する周縁部の幅を削減するために、超音波シールおよび切断システムを使用することができる。

本発明のこれらのおよび他の特徴は、添付図面を参照して、好ましい非限定的なその実施形態についての以下の詳細な説明からさらに明白になるものである。

本発明に係る浸出製品用のフィルタバッグを製造するための機械の、他の部品をより良く示すために一部分を切取った状態の、概略的前面図である。 他の部分をより良く示すために一部分を切取った状態で、図１の機械の一部分、特に形成用ドラムおよび秤量ステーションを、図１中のＡの側から見た側面図で示している。 図２からのＢの拡大詳細図を示す。 図１および２の形成用ドラムの拡大前面図である。 先行図の機械を用いて製造した、本発明に係る四面体熱成形フィルタバッグの斜視図である。 四角形の底面を有するピラミッド形の図５のフィルタバッグの一変形実施形態を示す、斜視図である。 四角形の底面を有するピラミッド形の図５のフィルタバッグの一変形実施形態を示す、上面図である。

添付図面、詳細には図１および５〜７を参照すると、番号１００で表わされた本発明の機械は、茶、コーヒー、カモミールなどの浸出製品用のフィルタバッグまたはティーバッグ１を製造するために使用される。
好ましくは、フィルタバッグ１内に格納される浸出製品は、粗粒サイズの製品、例えば粉末、顆粒または茶葉であってよい。

より具体的には、本発明の機械の中で製造されるフィルタバッグ１は、複数の一定長のフィルタ材料から形成され、そのうちの少なくとも１つは熱により塑性変形可能、すなわち熱成形可能である。

本発明によると（図１および２を参照）、複数の一定長のフィルタ材料から形成される浸出製品用のフィルタバッグ１を製造するための機械１００は、作業経路Ｐに沿って移動可能な熱成形フィルタ材料の第１の連続ストリップ３を補給するためのステーション２を少なくとも含んでいる。

本発明によると、機械１００は、第１の連続ストリップ３を加熱する、すなわち、高温可塑変形のための準備を行なうステーション４を含んでおり、このステーションは、第１の連続ストリップ３自体の作業経路Ｐに沿って位置設定されている。
同様に本発明によると、機械１００は、フィルタバッグ１の第１の部分を形成するためのドラムを含む。

フィルタバッグ１の第１の部分を形成するためのドラム５は、作業経路Ｐに沿って加熱ステーションの下流側に配置されている。
同様に本発明によると、ドラム５は、第１の連続ストリップ３が間置されている環状ゾーン８を構成するために単一の軸Ｘを中心として同相で連続的に回転する２つの互いに同心の円形部品６および７を有する。
ドラム５の第１の円形部品６には、一連の半径方向ダイが備わっている。

ドラム５の第２の部品７には、例えば三角形、正方形、多角形また円形などの所望の形状の開口部２３を有するフィルタ材料の開放型３次元チャンバＣを形成するべく、少なくともドラム５が辿る円形経路の既定の円弧区間Ｔの間、対応するダイ９の内部でフィルタ材料の第１のストリップ３の一部分を塑性変形させるように適応された、フィルタ材料の第１のストリップ３を形成するための対応する一連の形成用パンチ１０が備わっている。

形成用パンチは、加熱されることはない。代替的には、形成用パンチ１０を、例えばサーモレジスタを用いて加熱しても良い。同様に本発明によると、機械１００は、ドラム５の対応するダイ９の中に収納されたフィルタ材料の開放型３次元チャンバＣの内部に、同相で一回用量１２を置くように構成された、一回用量１２の浸出製品を秤量するためのステーションを含む。

同様に本発明によると、機械１００は、フィルタバッグ１を閉じる第２の部品あるいは平担な底面を画定するため、一回用量１２の製品を伴う３次元チャンバ１０と共に第１のストリップ３上に第２のストリップ１４を置くように構成された、フィルタ材料の第２のストリップ１４を補給するためのステーション１３を含む。

さらに本発明によると、機械１００は、フィルタ材料の第２のストリップ１４を補給するためのステーション１３の下流側で作業経路Ｐに沿って位置設定された、フィルタ材料の第１のストリップ３上でフィルタ材料の第２のストリップ１４を接合／閉鎖するためのステーション１５を含む。

機械１００は同様に、フィルタ材料の第１の連続ストリップ３および第２の連続ストリップ１４を切断することにより底面が平担な一連の単一のフィルタバッグ１を製造するための切断ステーション１６をも含んでいる。
この点において、切断ステーション１６は、作業経路Ｐに沿って接合／閉鎖ステーション１５の下流側に位置設定されている。

好ましくは、ただし必ずしもそうではないが、フィルタ材料の第１のストリップ３を準備するためのステーション４は、通過中のフィルタ材料の第１のストリップ３を既定の温度まで加熱するための手段２２を含む。
さらに好ましくは、ただし必ずしもそうではないが、準備ステーション４は、作業経路Ｐに沿ったフィルタ材料の第１の連続ストリップ３の補給方向との関係において形成用ドラム５の上流側に位置設定されている。
この点において、加熱手段２２は、一対の加熱されたプレート２２ａおよび２２ｂを含んでいてよい。

２つのプレート２２ａおよび２２ｂは、フィルタ材料の第１のストリップ３が中を通過できるチャンネルを形成するように対面して置かれる。
プレート２２ａ、２２ｂの温度およびサイズは、形成用ドラム内で形成されるためにフィルタ材料が到達しなければならない温度、ならびにプレート２２ａおよび２２ｂによって形成されたチャンネル内をフィルタ材料が移動する速度の関数であるという点に留意すべきである。
好ましくは、フィルタ材料の第１のストリップ３は、１００°〜１８０°、より好ましくは１００°〜１４０°の温度まで加熱される。
好ましくは、２つのプレート２２ａおよび２２ｂは、フィルタ材料の第１のストリップ３を形成する形成用ドラム５の直近に位置設定される。

加熱されたプレート２２ａおよび２２ｂの代りに、あるいはそれらに加えて、加熱手段２２は、フィルタ材料の第１のストリップ３に向かって温風を吹きつけるように設計された温風発生器またはフィルタ材料の第１のストリップ３に放射を行うように適応されたＵＶランプを含んでいてよい。
代替的には、準備ステーション４は、同一のドラム５を含んでいてよく、ここで、第１円形部品６および第２円形部品７（すなわちダイおよびパンチ）には、熱成形のためにフィルタ材料の第１の連続ストリップ３を準備するための加熱手段（図示せず）が備わっている。

ドラム５は、同様に上述の加熱手段２２を含みかつドラム５自体の上流側に位置設定された熱成形準備ステーション４と組合せた形の加熱手段（図示せず）を備えていてよい。
好ましくは、作業経路Ｐに沿って移動可能である熱成形フィルタ材料の第１の連続ストリップ３を補給するためのステーション２は、フィルタ材料の連続ストリップのロール２ｂを含んでいる。

ドラム５は、ダイ９が具備された第１の円形部品６を画定する円形表面を含む。純粋に非限定的な一例として、ダイ９は三角形の底面を有している（図１、２および４を参照のこと）。
この点において、ドラム５の第１の円形部分６は、ドラム自体の内側部品であり、各ダイ９はドラム５の中心に向かって半径方向に展開している。
この点において、各ダイ９は、第１の円形部分６の外側表面上に形成され、ドラム５の内部を同じドラム５の中心に向かって進入している。

要するに、各ダイ９は、三角形状の横断面をもつキャビティを有し、このキャビティは、フィルタ材料の第１のストリップ３の一部分を収納することができ、かつ適合する形状を有する三角形の底面を伴う適合するパンチ１０を摺動可能な形で収容することができる。
各パンチ１０は、対応するダイ９へ向かっておよびこのダイから半径方向に移動可能で、３次元チャンバＣを形成する。

ここでもまた一例として、ダイ９は、回転軸Ｘに沿った頭尾配向にしたがって円形表面６上に並置された対の形で配置されて、全体的寸法を限定している。

ドラム５は背後で、パンチ１０を始動または停止させるためのカム手段が上に形成されているまたは嵌合されている円筒形の駆動支持体２５に連結されている（連続的回転）。
パンチ１０は、ドラム５の第１の部品６の円形表面の周りに円形クラウンのように配置されている。
各パンチ１０は、ドラム５の第１の円形部品６上に存在する対応するダイ９と対面して置かれる。
この点において、ドラムの第２の円形部品７は、それぞれのダイ対９に面して回転軸Ｘに沿って頭尾配向にしたがって配置された一対の並置されたパンチ１０で各々構成されている一連のパンチユニット１０を含んでいる。

代替的には、ダイ９（および対応するパンチ１０）を、求められる機械の生産性および許容される全体的寸法の関数として、図示されたものとは異なる数で具備してもよい。
好ましくは、第２の部品７はドラム５の円形外側部品を画定し、パンチ１０のクラウンにより形成されている。各パンチ１０は、ドラム５の中心に向かって半径方向に移動して、３次元チャンバＣを形成する。
好ましくは、機械１００は、ドラム５の第１の円形部品６と第２の円形部品７の間に配置され、フィルタ材料の第１のストリップ３を塑性変形させるステップの間に対応するパンチ１０と同相で各ダイ９の両側に位置設定されたフィルタ材料の第１のストリップ３の複数の区間に対して作用する、フィルタ材料の第１の連続ストリップ３を保持するための保持手段１７を含む。換言すると、保持手段１７は、ダイ９との関係において、熱成形されていないフィルタ材料の第１のストリップ３の複数の区間をブロックしている。

好ましくは、フィルタ材料の第１のストリップをブロックするための保持手段１７は、各々のパンチユニット１０に連結されている。
この点において、保持手段１７は、各パンチ１０のためのヘッド押圧器２６を含む。押圧器２６は、ドラム５の第１の円形部品６の表面に対し実質的に平行である。
ヘッド押圧器２６は、対応するパンチ１０と干渉することなく、各ダイ９の周りでフィルタ材料の第１のストリップ３の複数の部分を保持するように構成されている。

各ヘッド押圧器２６は、パンチ１０の動きと干渉することなくドラム５の第１の円形部品６の表面との関係において半径方向に配置された少なくとも一対の棒柱２７を含むフレームによって支持される（特に図４を参照のこと）。
この点において、２つの棒柱２７は、第１の端部でヘッド押圧器２６に連結されている。

２つの棒柱２７は、その第２の端部で、対応する押さえ用エンドピースに連結されている。
好ましくは、２つの棒柱２７は、対角線（この場合リング形状である押圧器２６の形状を基準にする、図２参照）に沿ってオフセットされて、パンチ１０の動きの平衡を保っている。
代替的には、フレームは、押圧器２６の把持力および強度ならびにパンチ１０の動きをさらに改善するため、押圧器２６に連結された少なくとも４つの棒柱２７を含んでいてよい（構造はここでは図示せず）。

好ましくは、パンチ１０は、フレームの棒柱２７の中に摺動可能な形で結合されたシリンダ１０ｃが具備された上部支持部材１０ｂと下にあるダイ９とを整合させるように整形された作用ヘッド１０ａを含む。
この点において、各棒柱２７の周りには、その端部でヘッド押圧器２６とパンチ１０の対応するシリンダ１０ｃとの間に間置されているバネ２９が取り付けられている。
バネ２９は、ダイ９から離れたアイドル位置にパンチ１０を保つように構成されているという点に留意すべきである。

好ましくは、機械１００は、同一パンチ１０が備わったドラム５の第２の円形部品７に対して作用しかつパンチ１０がダイ９からおよび第１のストリップ３から離れるように位置づけされている不作動位置とパンチ１０がダイ９と係合して第１のストリップ３を塑性変形させる作動位置との間で少なくとも円弧区間Ｔに沿ってパンチ１０を半径方向に移動させるように構成された、パンチ１０を始動及び停止させるためのカム手段を含む。
この点において、カム手段１８は、（この場合図４に矢印で示されている通り時計回り方向である）パンチ１０がたどる円形経路に沿って位置設定された円弧カム部材３０を含む。

フィルタ材料の第１のストリップ３が補給されているゾーンの下流側に位置設定されているカム部材３０は、使用されるフィルタ材料のタイプ、同一フィルタ材料がドラム５上で補給される温度、パンチ１０およびダイ９の形状などの関数として変動する長さを有する円弧に沿って延在している。
この点において、フィルタ材料の第１の連続ストリップ３は、一回用量１２が補給されるゾーンとパンチ１０が始動させられるゾーンとの間に間置されたドラム５のゾーンの中に、アイドラローラ２２ｃを用いて補給される。

カム部材３０は、パンチ１０の各支持部材１０ｃの上に位置設定されたカムフォロワローラー１０ｄによって動きが押えられるという点に留意すべきである。
カム部材３０は、パンチ１０が円弧の区間Ｔの中でダイ９に向かって移動しダイと係合してダイ９の内部のフィルタ材料の第１のストリップ３の部分を塑性変形させ、それにフィルタバッグ１の最終形状を与えるようにする半径方向の運動を得るように、形状的に構成されている。

カム部材３０の端部部分３０ａは、押圧器２６とパンチ１０のシリンダ１０ｃとの間に間置された上述のバネ２９を用いて、ダイ９から離れるパンチ１０の初期運動をひき起こす。
実際、半径方向の下り行程の間、バネ２９はシリンダ１０ｃに沿って圧縮され、一方補給区間Ｔの端部では、パンチ１０はカム部材３０から係合解除され、バネ２９は解放されてパンチ１０を不作動位置まで戻す、すなわちダイ９から離れるように戻すことができる。

図示されていない一変形実施形態において、パンチ１０は、バネ２９がパンチ１０を不作動位置に向かって対応するダイ９から離れるように移動させるのを補助するためにさらなるカム部材と係合するよう適応されたさらなるカムフォロワ要素が具備されているか、またはこれらの要素に連結されている。

好ましくは、ドラム５は、同一のドラム５の回転軸Ｘに対して平行に両方向に各パンチ１０を移動させて、一回用量１２の製品を補給するためのステーション１１の近傍で同一のパンチ１０が網羅する円弧経路の既定の第２の区間（Ｔ２）の間だけダイ９から離れるようにパンチ１０を移動させるための手段を有する。
この点において、手段１９は、回転軸Ｘに対して平行に延在しその自由端部でドラム５の背後の円筒形支持体２５の上に形成されたカム部材３２に連結された各々のパンチ対１０（および対応するヘッド押圧器２６）のための支持アーム３１を含む。
各アーム３１には、カム部材３２に結合されたカムフォロワローラ３３が具備されている。
カム部材３２は、ダイ９が製品秤量ステーション１１の下に到着する前にパンチ１０の経路の区間Ｔ２に沿ってパンチ１０を引き出すように構成された経路を画定している。

移動手段１９は、フィルタ材料の第１のストリップ３を補給するためのゾーンにおいてさえ各パンチ１０を引出された位置に保って、第１の円形部品６の表面上の第１のストリップ３の位置づけと干渉しないようにしているという点に留意すべきである。
この点において、移動手段１９は、ドラム５の第１の円形部品６の表面上においてフィルタ材料の第１のストリップ３の進入ゾーンを通過した直後に、反対方向への移動すなわち補給運動をパンチに行なわせる。

機械１００は、同様に、ドラム５の第１の円形部品６の表面との関係においてヘッド押圧器２６を半径方向に調整するためのさらなる手段３４をも含んでいる。
これらの調整手段３４は、図示されたケースにおいてはパンチ対１０を形成する各パンチ群１０を軸方向に移動させるための手段１９と組合わされている。
この点において、調整手段３４は、円筒形支持体２５の内部に固定的に配置され（図３参照）かつ各パンチ群１０の各アーム３１に作用する円弧カム部材３５を含む。

円筒形支持体２５は、支持アーム３１に連結された対応するシャフト３７を収容するための一連の半径方向キャビティ３６を有するという点に留意すべきである。
シャフト３７は、アーム３１に対する連結のため対応するキャビティ３６の半径方向外部に突出し、反対側の端部でも同様に、円筒形支持体２５上に形成されたキャビティ３６の外へ突出している。

シャフト３７の内側端部には、円弧カム部材３５と接触するためのカムフォロワローラ３７ｒが連結されている。
各キャビティ３６は同様に、シャフト３７を取り巻いて軸方向に取り付けられかつ相対するカバー３９によりその両端部に把持されたバネ３８を収容している。
各バネ３８の荷重は、（アーム３１を用いて）、既定の力でフィルタ材料の第１のストリップ３に対して通常向かい合った状態に押圧器２６を保つ傾向をもつ。

カムフォロワローラ３７ｒとカム部材３５の間の接触により、バネ３８を圧縮し、ドラム５の第１の円形部品６上で第１のストリップ３を停止させることが可能となる。
カム部材３５は、ドラム５の第１の円形部品６の表面との関係において半径方向にシャフト３７を移動させ、ドラム５の第１の円形部品６の同一の表面から離れるように押圧器２６を移動させるまで、バネの圧縮力を克服するように構成されている。
カム部材３５のこの円弧区間は、パンチ１０を逆方向／順方向に移動させるための手段が作用を及ぼす区間Ｔ２の長さに実質的に等しいものであるという点に留意すべきである。
好ましくは、カム部材３５のこの円弧区間は、区間Ｔ２の上にあり、こうして逆方向／順方向の移動の間のフィルタ材料の第１のストリップ３と押圧器２６の表面間の剥離を防止している。

好ましくは、製品一回用量１２を秤量するためのステーション１１は、形成用ドラム５の回転軸Ｘに対して平行な軸Ｘ１を中心にして回転するさらなるドラム２０を含んでいる。
さらなるドラム２０は、対応するダイ９の内部に形成され位置づけされているフィルタ材料の対応する３次元チャンバＣより上に、秤量チャンバ２１を同相でもっていくように構成されている。
この点において、さらなるドラム２０は、第１のドラム５よりも上に位置づけされ、複数の半径方向に等間隔の秤量チャンバ２１を含む。

各秤量チャンバ２１には、さらなるドラム２０よりも上に位置設定されたホッパー４０から製品が重力補給され、およそ１８０°回転した後、秤量チャンバ２１は、製品一回用量１２を対応するダイ９の内部の３次元チャンバＣ内に放出する。
有利には、秤量ステーション１１は、例えば粉末、顆粒または茶葉の形の浸出製品などの粗粒サイズの製品を秤量する。

図示されていない一変形実施形態において、さらなるドラム２０は、作業経路Ｐに沿って、図１に示されているよりもさらに上流側またはさらに下流側に位置設定されてよい。より具体的には、さらなるドラム２０は、チャンバＣが部分的に対応するダイ９の外部にある区間に位置設定されていてもよいし、チャンバＣが完全に対応するダイ９の外部にある区間内、例えばフィルタ材料の第１のストリップ３がさらなるドラム２０の直ぐ上流側および直ぐ下流側で水平である区間内に位置設定されていてもよい。

好ましくは、フィルタ材料の第２の連続するストリップ１４を補給するためのステーション１３は、フィルタ材料の第２のロール４１と、製品一回用量１２が充填された３次元チャンバＣで形成されたフィルタ材料の第１のストリップ３よりも上に第２のストリップ１４を担持するように構成されている一連のアイドラホイールとを含む。

好ましくは、接合／閉鎖ステーション１５は、２つの並置されたストリップ３、１４より上に位置設定されたシールユニット４２を含む。
シールユニット４２は、（例えば熱または超音波シールにより）第１のストリップ３に対して第２のストリップ１４を接合するように構成されている。
この点において、シールユニット４２は、少なくとも３次元チャンバＣの開口部２３に沿って第２のストリップを接合するように構成されたシールヘッドを含む。
好ましくは、シールユニット４２は、製品を格納するチャンバＣから突出する周縁部を形成するような形で、開口部２３に沿った接合ゾーンにおいて第１および第２のストリップ３、１４の間にシールを作り上げることができる。

好ましくは、接合／閉鎖ステーション１５は、フィルタ材料の２つのストリップ３、１４およびシールユニット４２より下に位置設定された対面するシリンダ４３を含む。シリンダ４３は水平軸を中心にして回転し、シールユニットと同相でいる。
シリンダ４３は、シールユニット４２のための対面する表面を形成するような形で半径方向に等間隔のところにある、３次元チャンバＣを収容するための整合用キャビティ４４を含む。

好ましくは、切断ステーション１６は、作業経路Ｐとの関係において接合ステーション１５の下流側に位置設定された回転ナイフ４５および対面するシリンダ４６を含んでいる。
この点において、（第１のストリップ３および第２のストリップ１４の上に位置設定された）回転ナイフ４５は、少なくとも部分的に、そして好ましくは完全に、３次元チャンバＣを画定する長さ３Ｐを第１のストリップ３からそして３次元チャンバＣの開口部２３を閉じるための平担な底面を画定する長さ１４Ｐを第２のストリップ１４から、所望の周囲形状（三角形、四角形または他の形状）にしたがって切断し分離するように構成されている。ナイフ４５は、それぞれの水平軸を中心にして連続的に回転する。

好ましくは、回転ナイフ４５はフィルタバッグ１をストリップ３、１４から分離し、こうしてフィルタバッグ１上に３次元チャンバＣの開口部２３よりも大きいサイズの縁部を形成する。

対面するシリンダ４６（２つのストリップ３および１４の補給ラインよりも下に位置設定されている）は、フィルタバッグ１が切断されている間に反対側の表面を形成するためにフィルタバッグ１の３次元チャンバＣを収容するための複数の整合用キャビティ４７を含んでいる。
シリンダ４６は、水平軸を中心にして連続的に回転し、ナイフ４５と同相である。

好ましくは、切断ステーション１６の下流側には、廃棄切れ端からフィルタバッグ１を分離し、好ましくは垂直軸を伴うスタッキングチャンネル４９に沿ってフィルタバッグ１を積重ねるためのステーション４８が存在する。
この点において、分離およびスタッキング用ステーション４８は、フィルタ材料のストリップ３および１４の通過ラインより上に位置設定され、同一のストリップの補給ラインに対し横断方向の軌道に沿って廃棄切れ端の残留連続ストリップからフィルタバッグ１を最終的に分離するように適応されたプッシャ要素５０を含む。
このとき、プッシャ要素５０は、完成したフィルタバッグ１を垂直方向スタッキングチャンネル内に押す。

本発明は、同様に、粉末、顆粒または茶葉の形の粗粒サイズの製品などの浸出製品用のフィルタバッグ１をも提供する。

本発明によると、フィルタバッグ、またはティーバッグ１（図５〜７参照）は、外部の連続する周縁部２４を伴う開口部２３を有し一回用量の浸出製品を格納するための３次元チャンバＣを画定する熱成形されたフィルタ材料の第１の部分（３Ｐ）を含む。
同様に本発明によると、フィルタバッグ１は、第１の部分３Ｐの３次元チャンバＣを閉鎖するように適応され平坦なフィルタ材料の第２の部分１４Ｐを含む。

フィルタ材料の第２の部分１４Ｐは、３次元チャンバＣの開口部２３よりも大きいサイズを有する。
第２の部分１４Ｐは、製品格納３次元チャンバＣから突出する外部の連続する周縁部２４において第１の部分３Ｐに接合されている。

好ましくは、フィルタ材料の第１の部分３Ｐの外部の連続する周縁部２４は、第２の部分１４Ｐの残りの部品と同じ平面内に存在して、平担な底面を画定する。
好ましくは、フィルタ材料の第１の部分３Ｐは３つの三角形表面を有し、これらは、フィルタ材料の第２の平担な部分１４Ｐと共に、熱成形されたフィルタ材料の第１の部分３Ｐにより画定される各側面から外部に突出する外部の連続する周縁部２４を伴う四面体形状を形成する。
代替的には、フィルタ材料の第１の部分３Ｐは４つの三角形表面を有し、これらは、フィルタ材料の第２の平担な部分１４Ｐと共に、熱成形されたフィルタ材料の第１の部分３Ｐにより画定される各側面から外部に突出する外部の連続する周縁部２４を伴う四角錐形状を形成する。

好ましくは、平担な縁部２４の突出する側面は、フィルタバッグ１の中に格納された製品の浸出中の取扱いのために使用されるタグ５２に連結するための糸５１を取付けるのに便利な表面を形成する。
好ましくは、第２の部分１４Ｐにより画定される平担な外部表面は、フィルタバッグ１の包装された不作動位置にある場合に糸５１とタグ５２とをきちんと結びつけるのに便利な表面を形成する。

図示していない変形実施形態においては、パンチ１０は、図示されたものと異なる形状をしていてよい。例えば、これらのパンチは、４つ以上の平担な多角形表面または曲面を有していてよい。同様に、パンチ１０は、立方体、円筒形、角錐、円錐、平行六面体、球形、半球形または他の形状など、図示されたものの代替としての異なる形状のフィルタバッグ１を形成するように多角形または円形の底面を有している可能性がある。

本明細書中で記載されている通りの構造を有する機械は、予め設定された目的を充分に達成し、最終製品の品質および単位時間あたりの生産速度に関してかなりの利点を提供する。
詳細には、機械は以下の利点を有する：
− 互いに重なり合って作られるシールが無く、フィルタ材料の単一の部品上の１つの平面内で作られたシールである唯一のシールしか存在しないことから、フィルタバッグのシール強度が優れている；
− 浸出製品は、３次元チャンバが形成された後でチャンバ内に補給され、さらなる取扱いを全く受けないという点で、損傷から保護されている；
− 一回用量の浸出製品はつねに、フィルタバッグをシールし切断し他の形で取扱う作業とは無縁であるゾーンの中にとどまっている；
− ３次元チャンバが、フィルタ材料の平担なストリップから単一のドラムによって形成されることから、従来の先行技術の機械と比べて作業ステーション数は削減される；
− 作業ステーション数の削減により、フィルタバッグを形成する上で高レベルの精度を維持しながら、連続的な機械の動作が可能になる；
− 単一のシールステップは、フィルタバッグが比較的少ない取扱いしか受けないことを意味し、精確かつ非常に優れた品質の強いシールを得ることを可能にする。
この点において、高品質のフィルタバッグを得ることが可能である。

シールされた縁部の形状が特殊であるために、平担な突出した側面が形成され、これは一方では、フィルタバッグの強度を保証し、他方ではフィルタバッグ自体の特徴を修正することなく製品データを適用するための便利な空間を提供する。

Claims (9)

1. 複数の一定長のフィルタ材料から形成される浸出製品用のフィルタバッグ（１）を製造するための機械であって、
   作業経路（Ｐ）に沿って移動可能な熱成形フィルタ材料の第１の連続ストリップ（３）を補給するステーション（２）と；
   作業経路（Ｐ）に沿って位置設定され、既定の温度で熱成形フィルタ材料の第１の連続ストリップ（３）を加熱するための手段を含む、第１の連続ストリップ（３）の加熱用ステーション（４）と；
   作業経路（Ｐ）に沿って加熱するためのステーション（４）の下流側に配置された、フィルタバッグ（１）の第１の部分（３Ｐ）を形成するためのドラム（５）であって；
   第１の連続ストリップ（３）が間置されている環状ゾーンを構成するために単一の回転軸（Ｘ）を中心にして連続的に同相で回転する２つの互いに同心の円形部品（６、７）を有し；
   第１の円形部品（６）は一連の半径方向ダイ（９）を備え、第２の円形部品（７）は、フィルタ材料の開放型３次元チャンバ（Ｃ）を形成するべく、少なくともドラム（５）がたどる円形経路の既定の円弧区間（Ｔ）の間、対応するダイ（９）の内部でフィルタ材料の第１のストリップ（３）の一部分を塑性変形させるように適応された、フィルタ材料の第１のストリップ（３）を形成するための対応する一連の形成用パンチ（１０）を有している、
   ドラム（５）と；
   フィルタ材料の開放型３次元チャンバ（Ｃ）の内部に、ドラム（５）と同相で一回用量（１２）を置くように構成された、一回用量（１２）の浸出製品を秤量するためのステーション（１１）と；
   フィルタバッグ（１）を閉じる平担な底面を画定するため、一回用量（１２）の浸出製品の入った３次元チャンバ（１０）を伴う第１の連続ストリップ（３）上に第２の連続ストリップ（１４）を設置するように構成された、フィルタ材料の第２の連続ストリップ（１４）を補給するためのステーション（１３）と；
   フィルタ材料の第２の連続ストリップ（１４）を補給するためのステーション（１３）の下流側で作業経路（Ｐ）に沿って位置設定された、フィルタ材料の第１の連続ストリップ（３）上にフィルタ材料の第２の連続ストリップ（１４）を接合／閉鎖するためのステーション（１５）と；
   前記作業経路（Ｐ）に沿って接合／閉鎖ステーション（１５）の下流側に位置設定され、フィルタ材料の第１および第２の連続ストリップ（３、１４）を切断することにより底面が平担な一連の単一のフィルタバッグ（１）を製造するための切断ステーション（１６）と；
   を少なくとも具備する、
   ことを特徴とする機械。
2. フィルタ材料の第１の連続ストリップ（３）を保持するための保持手段（１７）であって、
   ドラム（５）の第１の円形部品（６）と第２の円形部品（７）の間に位置設定され、フィルタ材料の第１の連続ストリップ（３）を塑性変形させるステップの間に対応するパンチ（１０）と同相で各ダイ（９）の両側に配置されたフィルタ材料の第１の連続ストリップ（３）の複数の区間に対して作用し、
   ダイ（９）との関係において第１の連続ストリップ（３）の前記複数の区間をブロックするように適応されている、保持手段（１７）を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の機械。
3. パンチ（１０）を始動および停止させることを目的としたカム手段であって、パンチ（１０）がダイ（９）からおよび第１の連続ストリップ（３）から離れるように位置づけされている不作動位置と、パンチ（１０）がダイ（９）に結合されて第１の連続ストリップ（３）を塑性変形させる作動位置との間で、少なくとも前記円弧区間（Ｔ）に沿ってパンチ（１０）を半径方向に移動させるように構成された、カム手段を含む、
   ことを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の機械。
4. パンチ（１０）を移動させるための手段であって、前記ドラム（５）が、同一のドラム（５）の回転軸（Ｘ）に対して平行に両方向に各パンチ（１０）を移動させて、一回用量（１２）の浸出製品を秤量するためのステーション（１１）の近傍で同一のパンチ（１０）がたどる円弧経路の予め定めた第２の区間（Ｔ２）の間だけダイ（９）から離れるようにパンチ（１０）を移動させる手段を含む、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の機械。
5. 一回用量（１２）の浸出製品を秤量するためのステーション（１１）が、
   ドラム（５）の回転軸（Ｘ）に対して平行な軸（Ｘ１）を中心に回転し、かつ、対応するダイ（９）の内部に形成され配置されたフィルタ材料の対応する３次元チャンバ（Ｃ）の上に秤量チャンバ（２１）をドラム（５）と同相で持ってくるように構成されている、さらなるドラム（２０）を含む、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の機械。
6. 粉末、顆粒または茶葉の形の浸出製品用のフィルタバッグであって、
   外部の連続する周縁部（２４）を伴う開口部（２３）を有し一回用量（１２）の浸出製品を格納するための３次元チャンバ（Ｃ）を画定する熱成形されたフィルタ材料の第１の部分（３Ｐ）と；
   第１の部分（３Ｐ）の３次元チャンバ（Ｃ）を閉鎖することを目的とし、第１の部分（３Ｐ）の開口部（２３）よりも大きいサイズを有し、３次元チャンバ（Ｃ）の開口部（２３）から突出する外部の連続する周縁部（２４）において第１の部分（３Ｐ）に結合されている、フィルタ材料の第２の平担な部分（１４Ｐ）と、
   を具備する、
   ことを特徴とするフィルタバッグ。
7. フィルタ材料の第１の部分（３Ｐ）の外部の連続する周縁部（２４）および第２の部分（１４Ｐ）が同じ平面内にあってフィルタバッグの平担な底面を画定している、ことを特徴とする請求項６に記載のフィルタバッグ。
8. フィルタ材料の第１の部分（３Ｐ）が３つの三角形表面を有し、これらがフィルタ材料の第２の部分（１４Ｐ）と共に、フィルタ材料の第１の部分（３Ｐ）により画定された各々の側面から外部に突出する外部の連続する周縁部（２４）を伴う四面体形状を形成している、
   ことを特徴とする請求項６または７に記載のフィルタバッグ。
9. フィルタ材料の第１の部分（３Ｐ）が４つの三角形表面を有し、これらがフィルタ材料の第２の部分（１４Ｐ）と共に、フィルタ材料の第１の部分（３Ｐ）により画定された各々の側面から外部に突出する外部の連続する周縁部（２４）を伴う四角錐形状を形成している、
   ことを特徴とする請求項６または７に記載のフィルタバッグ。

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