JP2021178680A - 包装内に受容される袋を製造するためのデバイスおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】包装内に受容され、抽出可能材料を包含する袋を製造するためのデバイスおよび方法を提供する。【解決手段】抽出可能材料を包含する袋（４２）を製造するように構成される袋製造手段（２）を備え、袋（４２）内にシールするために対向側から包装（１５０）に作用するシールジョー要素（１０４、１０６）およびカウンタージョー要素（１１０、１１２）を備えたシールステーション（１００）を備え、シールジョー要素（１０４、１０６）が、シールジョー連結ロッド（１２０）が適用されるシールジョー旋回アーム（１２４）に固定され、カウンタージョー要素（１１０、１１２）が、カウンタージョー連結ロッド（１１８）が適用されるカウンタージョー旋回アーム（１２８）に固定され、シールジョー連結ロッド（１２０）およびカウンタージョー連結ロッド（１１８）が、サーボモータ（１１５）の共通の駆動シャフト（１１６）に各々が偏心して連結される。【選択図】図３

Description

本発明は、抽出可能材料（brewable material）を包含してフレーバー密封包装（flavour-tight envelope）で通常提供される袋を含むパッケージユニットを製造するためのデバイスに関する。

プリアンブルの特徴を有する一般的なデバイスは、ＥＰ２２３１４７９Ｂ１から知られている。前記の知られているデバイスでは、袋は、先ず包装ステーションにおいて扁平ウエブとして供給される包装材料間の２つの対向する脚間に配置され、袋をウエブ上に配置すること、後者を袋のまわりに折り曲げること、および、供給される包装材料からそれを切り離すことによって、事前構成された長さの包装材料片が袋をそれの内部に受容する。包装材料を折り曲げることによって、袋の包装の一縁部は形成される。しかしながら、Ｕ形状に形成されたシール継ぎ目を形成する必要があり、したがって、包装は、袋のまわりを周方向に閉じられて、抽出可能材料のフレーバー密封パッケージが、袋内部にもたらされる。

この抽出可能材料は、普通、乾燥した粉末や葉からなる茶または任意の他の浸出性材料であり、それの品質および味は、環境作用によって影響を及ぼされる場合があり、したがって、上述のフレーバー密封パッケージが、必要になる場合がある。これは、本発明にも当てはまる。

上述した先行技術では、Ｕ形状のシール継ぎ目の形成は、シール手段によって行われ、それはカルーセルの外周面に複数のシールユニットを含み、その各々は、互いに対して旋回可能であるシールジョーを別々に含み、それらは袋と共に包装を受容して、カルーセルの段階的な回転動作中に閉じられるが、それは、カルーセルの回転動作中に溶接することによって包装のＵ形状の縁部をシールするため、および、このように閉じられた包装を別のステーションで放出するためである。

この実施例は、前から知られているデバイスの他のステーションに関して、包装内の袋のシールが、溶接継ぎ目の形成に起因して、先行するステーションにおけるよりもシールステーションにおいてより長いドェル時間を要する、という考察に基づいている。こうして、デバイス全体のクロッキングを中断または妨害したりすることなく、カルーセルを回転させることによって、シールステーションでの個々の処理ステップを時間的に分割することができる。

特に溶接中に包装の効果的なシールのために、必要であるのは、包装をそれの縁部がシールジョー間にあるように導くこと、シールジョーを包装に対して配置すること、十分な熱を包装に導入することであり、互いに対して当接する包装のウエブが融解して互いに溶着するように少なくとも初期にそれを融解させることである。このシールは、導入された熱と必要な冷却時間に起因して、依然として直ぐには寸法的に安定せず、したがって、袋および包装で構成されるパッキングユニットは、通常は確かな冷却時間が観察された後においてだけ更に処理することができる。

パッキングユニットを製造するためのデバイスが消耗品の大量生産用の手段であるという理由で、パッキングユニットの高速のクロッキングと、経済的な製造は、必須である。

最初に述べたタイプのデバイスは、生産されるべき袋またはそれの構成要素と相互作用する複数の機械要素および機械構成要素を有する複数のステーションを包含する。クロッキング処理に鑑みて、個々の機械要素および構成要素の正確な制御は、必要とされる。不完全な制御および／または駆動の失敗のケースにおいて被害を回避する目的で、それぞれの機械要素および構成要素は、１つの単一駆動装置によって通常駆動され、チェーン、大歯車、スプロケットベルトや連結リンク案内などの基本的に滑り無く活動する変速装置要素によって強制的に案内される。このように、個々の機械要素および構成要素は、所定の軌跡上を互いに対して関連して動き、たとえ制御器やモータが失敗しても、互いに衝突しない可能性がある。

しかしながら、この実施例は、たとえたった１つの単一駆動装置が設置されなければならないとしても、運動力学的プロセスの決定に関して厄介である。特に、協働する要素の場合、厳しい公差は、注目されなければならない。全ての運動は、駆動装置の永続的な回転に起因して、周方向に閉じた軌跡に従動する。袋やその一部をそれらの間にクランプもしくは押圧する機械構成要素と協働するとき、ばねは通常に採用されるが、その理由は、変速装置内部の或る種の隙間に起因して、袋やそれの構成要素に向けた個々の構成要素の接近の正確な制御が、或る種の公差の補償なしには、確実に保証することができないからである。

ＥＰ２２３１４７９Ｂ１

本発明の目的は、この点において前から知られているデバイスを改善すること、特に、包装内部の袋の確実で安全なシールを可能にするシールステーションを提供することである。

上記目的のために、本発明は、請求項１の特徴を有するデバイスを提案する。

本発明に係るデバイスは、それ自体が知られている様式で、袋製造手段を含む。後者は、ＥＰ２２３１４７９Ｂ１で説明された袋製造手段と異なる必要はない。しかしながら、代案として、ＥＰ２６２６３１８Ａ１、ＥＰ１４７９６１２Ａ１、ＥＰ２５７２９９６Ａ１、または、ＥＰ１１５３８３３Ａ１に従って、具体化することもできる。ここで、袋製造手段は、袋と共に、スレッドもそれに連結され、それの他方端が、例えば、ＥＰ２２３１４７９Ｂ１から知られているように、ラベルを具備する、というように具体化することができる。

本発明に係るデバイスは、包装内に、任意選択で、スレッドおよびラベルと共に、袋を封入するためのシールステーションを更に有する。このシールステーションは、袋がフレーバー密封様式で包装内に受容されるように、通常具体化される。包装は、例えば、ＤＥ２９６０９７１７Ｕ１からそういうものとして知られている。上で説明された実施例でも、包装は、任意選択で、スレッドおよびラベルと共に、袋に折り曲げることによって形成され、このユニットは、Ｕ形状の継ぎ目を形成するために包装および袋からシールされる。この目的のために、シールステーションは、溶接を用いて包装の対向するシートを連結できる。しかしながら、ナーリングや接着などの他の連結形式も考えられる。これらの連結形式は組み合わせて適用することもできる。

シールステーションは、シールジョー要素およびジョーカウンター要素を有し、シール中に全部または部分的に、それらの間で包装をクランプまたは押圧する。これらのジョー要素の各々は、作製されるべきかまたは単に部分的に同物を形成するためにシールの輪郭に対応するシール面を有することができる。換言すると、対向側の包装に対して配置されるべきジョー要素は、それら自体、それぞれ全部または単にそれの一部によってシール面を形成できる。後者のケースでは、複数のジョー要素は、包装の両側に通常設けられ、包装におけるシールの輪郭に対応するそれらの協働によってシール面を形成する。

処理では、Ｕ形状の連続的なシール面は、シールジョー要素またはカウンタージョー要素によってシールされるべき包装の材料の両側に典型的に形成される。各Ｕ形状シール面は、互いに対して折曲げ部によって分離されるホイルウエブの対向脚を配置して２つのジョー要素間でそれらを押圧するために、一方側から包装材料に対して配置される。

シールジョー旋回アームは、シールジョー要素に関連付けされる。アームは、シールジョー要素に固定される。シールジョー連結ロッドは、シールジョー旋回アームに適用される。前記連結ロッドは、通常の手段によってモータの駆動シャフトのまわりに偏心して実装される。シールジョー連結ロッドおよびシールジョー旋回アームは、トグル機構を形成しており、シール面付きシールジョー要素をシール面内に導いて、包装のシール後に、ジョー要素を開位置に導いて、包装内にシールされた袋をシールステーションから引き出すこと、または包装と共に未シールの袋を導入することを可能にする。シールは、ここにおいてシール面で行われる。シールジョー要素およびカウンタージョー要素に対向して協働するシール面は、シール中にシール面に横たわる。ここで、ジョー要素によって押圧されてシールされる包装材料の低い強度は、考慮されていない。

しかしながら、シールジョー旋回アームおよびシールジョー連結ロッドで構成されるそれぞれのトグル機構は、サーボモータである共通の駆動装置によってむしろ作動される。

先行技術と対照的に、このモータは、周期的に往復動する。シールステーションの動作では、２２０度を超えないサーボモータの回転は、上で説明された２つの位置間で、即ち、シール位置と開位置との間で、ジョー要素を往復動させるために遂行される。

本発明に係るデバイスは、シールジョー要素およびカウンタージョー要素のそれぞれの駆動装置と、それによって各々が形成されるシール面と、の間に設けられる任意のばね要素をなしで済ますことができる。こうして、サーボモータと互いに対して配置されたジョー要素との間のトルクの伝達は、ジョー要素が接近した後でどんな滑りも無く達成される。サーボモータの運動は、ジョー要素が、始めて互いに接触する／または袋もしくは包装に接触するときでさえ、ジョー要素の運動に直接変換される。先行技術では、ジョー要素は、各々が、または少なくとも一方側に、ばねを具備し、互いに向けたジョー要素の十分に整合しない運動を補償するためであり、したがって、モータは、互いに対するジョー要素の当接の後でさえ、または、ホイル材料の介在の場合に、ばね要素を張力掛けすることによって吸収され、制動されない供給動作を実行できる。本発明では、サーボモータの各運動は、通常はジョー要素の運動を直接もたらす。

モータが連続的に動いている先行技術と対照的に、本発明の場合、サーボモータの角速度は、接近のそれぞれの段階に適合されており、調整することもできる。こうして、サーボモータは、ジョー要素を相互に接近させるために比較的高速度で動作することがあり、これに対して、サーボモータは、ジョー要素が開位置に接近すると、特に閉位置とシール面に接近するときには、より低速度で動作する。

本発明に係る解決策では、互いに関連付けされたジョー要素は、１つの単一サーボモータによって各々が駆動される。シール面の一方側で、複数のシールジョー要素またはカウンタージョー要素が、シール面を形成するために各々が必要とされる場合、１つのサーボモータは、シールジョー要素およびカウンタージョー要素の各関連付けされたペアと関連付けされ、サーボモータは、対応するジョー要素によって提供されるシール面のそれぞれの面プロポーション間の接触圧力を各々が制御もする。この供給は、各々がシールジョー要素およびカウンタージョー要素のための１つのトグル機構によって果たすことが好ましい。

本発明の好適な展開によれば、サーボモータのトルクは、シールジョー要素とカウンタージョー要素の間の接触力として包装に直接伝達される。対応する接触力は、モータ制御を介して調整することができる。サーボモータのトルクは、この好適な実施形態では、接触力のための測度として読み取られる。接触力は、トルクを介して調整される。サーボモータは、トルクリミットを有する場合がある。このトルクリミットは、最大接触力に対応する。ばね要素を欠くことに起因して、サーボモータのトルクは、シールジョーの接近中に、それらの間で伝達される接触力のための測度であり、回転動作、即ち、サーボモータの駆動シャフトの角速度は、シール面へのジョー要素の接近速度のための正確な測度でもある。こうして、本発明の建設的な実施形態は、ばね要素を欠くときに、サーボモータのトルクおよび現在の角速度に基づいた、ジョー要素の正確な負荷変位制御を可能にする。既に上で述べたように、この角速度は、シールジョーがシール面に接近するときに、減少することが好ましい。

本発明に係るデバイスは、制御装置が、シール中に、シールジョー連結ロッドをそれの拡張位置、即ち、死点位置に位置合わせすること、および、カウンタージョー連結ロッドが、それの拡張位置の前において、２０度から４０度、好ましくは、２５度から３５度であるように構成されるのが好ましい。換言すると、シール中、シールジョー要素は、シール面に接近するだけでなく、そこにおいてトグルジョイントによって予定されたシール面への最大可能な接近に到達し、その間、カウンタージョー連結ロッドは、依然としてそれの拡張位置の前であり、したがって、同じ角速度で、シールジョー要素よりもシール面への基本的により速い接近を実行する。この様式では、シール面に向けた接近中のシールジョーの運動力学は、それぞれのトグルジョイントの角度関係およびてこ作用に基づいて、排他的に制御することができる。最後に、モータ制御装置は、カウンタージョー要素の運動を単に制御しなければならないが、その理由は、トグルジョイントの、シールジョーに対する角度関係に起因して、後者が、それの拡張位置にあり、小角度範囲のサーボモータのシャフトの角度変化の場合に、何ら相当な位置の変化を経験しないからである。２つのジョー要素がシール面に接近するときのサーボモータの角速度は、それに応じて、シール面に向けたカウンタージョー要素の運動に単に対応する。それによって、シール面への接近中のジョー要素の正確な制御のための努力、および／または、接触力を作り出すためのモータの出力は、低減することができる。

その上、シールジョー要素の拡張位置に起因して、後者は、サーボモータの駆動シャフトへのどんな動きも働かせない。拡張位置において、シールジョー要素の支持は、シールジョー連結ロッドの拡張位置に起因して単に放射状である。支持力は、駆動シャフトの中心に向けて方向付けされる。

本発明の好適な展開によれば、シールステーションは、Ｕ形状の袋のまわりに配置される包装における互いに対向したシールと、それに対して横方向に延びる横方向シールとを形成するために適合されるように具体化される。この更なる展開がそれに応じて想定することは、包装が、折曲げ部を備えて袋のまわりに配置され、この折曲げ部が、既に包装を一方側で閉じており、したがって、単に横方向シールおよび長手方向シールが、包装内の袋のフレーバー密封封入のために形成されなければならない、ということである。これらの長手方向シールおよび横方向シールは、包装において連続的に形成される。したがって、各長手方向シールは、直接横方向シールの中に進行し、長手方向シールは各々が折曲げ部から始まる。包装材料は、ホイルであることが好ましい。デバイスは、第１および第２のシールジョー要素と第１および第２のカウンタージョー要素とを有する。第１および第２のシールジョー要素は、長手方向シールと横方向シールのセクションを形成するために各々が具体化される。２つの第１のシールジョー要素は、組み合わせて、互いに対して折曲げ部によって分離されるホイルウエブの対向脚を配置して２つのシールジョー間でそれらを押圧するために、一方側から包装材料に対して配置されるＵ形状の略閉じたシール面を形成する。これらのシールジョーは、一方側が第１および第２のシールジョー要素によって、他方側が第１および第２のカウンタージョー要素によって、形成される。

第１および第２のシールジョー要素は、包装に向かう方向と包装から離れる方向との異なった方向に動くことができる。こうして、包装を導入してそれをシールするためとシール済みパッキングユニットを引き出すためとの空間は、この自由空間が２つのシールジョーを旋回させることによって形成される先行技術とは異なった様式で作り出すことができる。

この好適な解決策では、各個別のシールジョーの第１および第２のシールジョー要素は、対応する自由空間を形成するために、並進および／または回転の様式で動くことができる。特に、２つのシールジョー要素は、包装をそれらの間に導入するために、離れて間隔をあけることができる。シールジョーが開いているとき、第１および第２のシールジョー要素の接近は、中間に袋を備えた包装が、上側シールジョーおよび下側シールジョーの基本的に対向する第１のシールジョー要素と、上側シールジョーおよび下側シールジョーの第２のシールジョー要素と、の間に提供された後に、通常はすでに実行される。上側および下側シールジョーを参照する限り、それは、主としてシールジョーの個々の構成要素間を区別できるように行われる。上側および下側シールジョーは、シール中に包装をそれらの間に封入する。第１および第２のシールジョー要素は、各々が上側および下側シールジョーに設けることができる。第１、第２、および、任意選択で、第３または第４のシールジョー要素は、シール中に包装の一方側にそれに応じて位置する。

シールジョーの同じ設計が、包装の上側と下側の双方で実現されることは好ましい。

シールジョー要素は、好ましくは、Ｌ形状を有し、一方の脚は、長手方向シールのためのシール面を実現し、別の脚は、横方向シールのためのシール面のセクションを形成する。シール中に、横方向シールのセクションを形成する２つの脚は、通常互いに対して当接し、または、互いに対して接近して横たわり、したがって、第１および第２のシールジョー要素へのシールジョーの分割にもかかわらず、一方の隅部から他方の隅部に連続的に延びる横方向シールを作り出すことができる。

１つの第１のサーボモータは、第１のシールジョー要素および第１のカウンタージョー要素と関連付けされる。このモータは、対応するジョー要素の連結ロッドと能動的に連結される、即ち、それに駆動状態で結合される。同様に、第２のシールジョー要素および第２のカウンタージョー要素は、第２のサーボモータの駆動シャフトと、それらに関連付けされた連結ロッドを介して能動的に連結される。こうして、シールジョー要素とカウンタージョー要素の間の接触力の制御は、それと関連付けされたサーボモータを介してそれぞれ達成される。サーボモータは、同期して、したがって、第１および第２のカウンタージョー要素は、同時に同一方向にシール面に接近する。同じことは、第１および第２のカウンタージョー要素にも妥当する。本明細書で議論される好適な実施形態は、高速かつ経済的な包装のシールという利点をそれに応じて提供する。包装は、シールジョー間の自由空間の中へのより高速な導入、そこでのシール、および、シール後の自由空間からの除去が可能である。

例えば、包装が、回転する搬送ホイールを介して、シールジョーがそれらの間で包装材料を押圧するシール位置に導かれる場合、袋まわりに折り曲げられる包装の基部を受容する自由空間は、上側および下側の離隔された第１および第２のシールジョー要素によって形成することができる。シール位置に接近すると、それぞれのシールジョー要素は、互いに向けて移動し、したがって、それらの間の包装材料を受容して、最終的に、供給動作の最後において、互いに協働してＵ形状シール面を完了させるだけでなく、それらの間の包装材料を押圧する。搬送ホイールおよびシールステーションは、袋製造手段のクロッキングで普通に動作する。

好ましくは、それぞれのシールジョー要素は、旋回方式で実装され、シールジョー旋回アームは、第１または第２のシールジョー要素を支持するこの端部に設けられている。このシールジョー旋回アームの旋回軸線は、長手方向シールおよび横方向シールに対して傾斜して、したがって、既に上で述べたＬ形状のシールエリアのウエブに対して横方向に延びる。好ましくは、この傾斜した位置は、旋回軸線が、通常は互いに対して垂直に設けられる長手方向シールおよび横方向シールに対して４５度の角度で正確に延びる。しかしながら、角度は、この好適な配向から、＋／−１５度、好ましくは、＋／−１０度、特に好ましくは、＋／−５度だけ、外れる場合がある。

シールジョー旋回アームは、旋回軸線によって伝達されるトルクによって駆動できる。こうして、シールジョー旋回アームは、旋回軸線を予定するモータのシャフトに配置することができる。

旋回軸線の傾斜位置は、Ｌ形状のシールジョー要素の２つの脚が旋回中に包装の長手方向縁部および横方向縁部の両方から離れるのを引き起こす。長手方向縁部は、脚の対向する長手方向縁部によって形成され、他方、横方向縁部は、通常はそれらに垂直に延びて、折曲げ部に対向して設けられる。良好な運動力学に関して、好ましいことは、包装がシール位置に配置されるシール面に関してオフセットしている旋回軸線を提供することである。シール面は、シール処理中に、旋回軸線を包含している面に平行に通常は延びるが、旋回軸線は、この面に関して明瞭にオフセットしている。

シールジョー旋回アームは、基本的にＬ形状の形式を通常は有し、シールジョー旋回アームの一方端は、旋回軸線のまわりに旋回方式で実装され、他方端は、関連するシールジョー要素を支持する。これらの２つの端部間には、連結ロッドは、通常に適用され、普通に旋回アームに関節接合される。連結ロッドは、該連結ロッドが偏心して配置される駆動シャフトを介して駆動される。連結ロッドは、ここでは、通常のように、駆動シャフトの偏心のまわりを自由に回転するように実装される。駆動シャフトは、旋回軸線に平行に通常は延びるが、その理由は、シールジョー旋回アームが駆動シャフトを介して駆動されるだけでなく、カウンタージョー旋回アームが、第１および／または第２のシールジョー要素の一方と協働し、このシールジョー要素と共に、包装材料のシールを引き起こすからである。このカウンタージョー旋回アームは、その上、駆動シャフトの駆動中の対向方向の動作に関してではあるが、連結ロッドの接合中心に関して対向側に旋回方式で実装される。シールジョーに関連する旋回軸線は、以下でシールジョー旋回軸線と呼ばれるが、以下でカウンタージョー旋回軸線と呼ばれる他方の旋回軸線と、それ自体との間の連結ロッドの適用の点を対応して引き受ける。

前で説明された、各シールジョーが、Ｌ形状に形成された２つのジョー要素によって形成される好適な実施形態では、デバイスは、好ましくは、２つの駆動シャフトを有し、１つの駆動ユニットは、モータとして、それらの各々と関連付けされる。２つの駆動シャフトの各々は、対応して別々の駆動装置を有する。この駆動装置は、好ましくは、サーボモータである。

それぞれの駆動シャフトは、シールジョー要素の一方と、カウンタージョー要素の一方とを、各々駆動するために設けられる。このカウンタージョー要素は、包装を押圧するための対応するシールジョー要素と協働するジョー要素である。１つの駆動シャフトは、それに応じて好ましくは上側および下側ジョー要素に関連付けされて、それらを互いに向けて供給し、したがって、２つのジョー要素、即ち、シールジョー要素およびカウンタージョー要素は、単一の駆動シャフトによって同期して動く。第２の駆動シャフトは、包装をそれらの間で押圧するジョー要素の他方のペアを同様に供給する。各駆動シャフトは、駆動シャフトに関連するシールジョー旋回アームおよびカウンタージョー旋回アームの旋回軸線に平行に延びる。

２つの駆動シャフトは、互いに対して垂直に配向されるのが好ましい。同じことは、それぞれのペアに関連する旋回軸線にも妥当し、それらのうちの好ましくは４つが設けられ、第１のペアのシールジョー要素およびカウンタージョー要素の各々を互いに向けてまたは互いから離れる旋回方式で実装し、および、同様に第２のペアのシールジョー要素およびカウンタージョー要素を旋回方式で実装する。

包装済み袋を製造するためのデバイスの例示的な実施形態の基本部分の側面図である。 袋およびホイルが押し出される間の拡大された表示の図１に示された袋製造手段を示す図である。 シールジョーが開いている図１に示された例示的な実施形態のシールステーションの斜視平面図である。 図２に例示された段階の図２に示された搬送ホイールの回転軸線に垂直なシールステーションの例示的な実施形態の平面図である。 図２および図３に例示された段階のシールステーションの側面図である。 シール中のシールジョーに対するシールステーションの平面図である。 包装のシール中の図２に示された状態の図である。 図７に示された段階の図３に示された状態を示す図である。 図５および図６に示された段階の図４に示された状態を示す図である。 袋およびホイルで構成されるパッキングユニット上の平面図である。

本発明の更なる詳細および利点は、図面と関連した例示的な実施形態の以下の説明から理解される。

図１に示された例示的な実施形態は、参照符号２で指示された袋製造手段と、参照符号５０で指示された搬送ホイールと、を含む。

袋製造手段２は、抽出可能材料を包含する袋を形成するために再形成されてスレッドおよびラベルに通常連結される水透過性包装を収容するための軸線のまわりを回転する複数の実装部４を備えたカルーセルを含む。個々のステーションやそれらの設計に関して、従来技術、例えば、ＥＰ２２３１４７９Ｂ１およびＷＯ０１／６２６００Ａ１を参照する場合がある。図１に示す参照符号ＩからVIは、完成された袋や完成されるべき袋の様々な構成要素を受容して処理する実装部４の様々な位置を指示している。ここで行動する要素は、表示を見易くするために示されていない。位置VIで、袋は完成される。

図１および図２は、参照符号１０で指示された袋取扱い手段と、参照符号２０で指示された包装材料取扱い手段と、の構成要素を示す。示された例示的な実施形態の包装材料は、フレーバー密封ホイルである。このため、以下の説明では、ホイル取扱い手段２０として参照する。袋取扱い手段１０は、ほぼ平行に延びる２つのアーム１２、１３を含み、それらは、互いに関節接合され、結合ロッド１４を介して共通の駆動手段３０に結合される。この共通の駆動手段３０は、種々のカムディスク３２を有し、それらは、駆動手段３０の共通の駆動シャフト３３に耐トルク方式で固定されて、テイクオフ手段３４に結合され、カムディスク３２の外周面は、各々が転がり、テイクオフ手段３４は、共通の支持軸線３６に旋回方式で別々に実装され、対応する結合ロッド１４に関節接合されるレバー３７を具備する。結合ロッド１４は、レバーを介してアーム１２、１３に作用する。

駆動シャフト３３は、袋取扱い手段１０の個々の構成要素も、ホイル取扱い手段２０の構成要素も、作動させる。こうして、取扱い手段１０、２０の両方は、共通の駆動装置を具備し、強制的に同期化される。

図２から分かるように、図１に概略表示されたホイル４０は、袋４２と共に袋製造手段２から搬送ホイール５０に向けて押し出され、ホイル４０の材料を折り曲げることによって形成されて該ホイル４０の２つの脚４４間に形成される折曲げ部４５は、先導し、袋４２は、後に続く。ホイル取扱い手段２０は、ホイル４０にそれの縁部で適用される。袋４２は、クランプばね１６付きのクランプシュー１５を作動させることによって、クランプシュー１５をクランプばね１６と共に前袋取扱いアーム１２および後袋取扱いアーム１３の前端と共に袋製造手段２から離して半径方向に動かすことによって、後方から押し出される。この運動の最後に、袋４２は、折り込まれたホイル４０内に配置され、搬送ホイール５０のクランプアーム５２間にクランプされる。

図３から図９に描かれたシールステーション１００は、参照符号１０２および１０８で指示されたシールジョーを含み、図３から図９の底部に各々が表示されたシールジョー１０２は、第１のシールジョー要素１０４および第２のシールジョー要素１０６で形成される。同様に、それらの上に表示された上側シールジョー１０８は、以下でカウンタージョー要素１１０および１１２と呼ばれる２つのジョー要素で構成される。図６で特に理解され得るように、各シールジョー要素１０４、１０６は、平面図でＬ形状に具体化されており、長脚１１３と、それに対して垂直に延びる短脚１１４とを有する。長脚１１３は、各々が長手方向シールを形成し、それによって対向する脚４４は、それらの長手方向側で結合される。２つの短脚１１４は、シールジョー１０２、１０８の各々のシール面を共に形成し、折曲げ部４５に対向位置するホイル材料の横方向側がシールされるように横方向シールを形成して、ホイル４０に後者を作り出すために適合されるように具体化される。長手方向シールおよび横方向シールは、ホイルパッケージの内部の密閉封入を可能にする。第４の側部は、折曲げ部４５によって閉じられる。

シールジョー要素１０４およびカウンタージョー要素１１０（図３から図９に示されたシールジョーのそれぞれ左部分）は、サーボモータの形式の共通の駆動装置１１５によって駆動される。この目的のために、連結ロッドは、駆動装置１１５の駆動シャフト１１６に対して偏心して設けられ、それらのうちの駆動装置１１５に隣接して設けられる連結ロッドは、カウンタージョー１１０に関連付けされ、対応して以下でカウンタージョー連結ロッド１１８と呼ばれ、他方の連結ロッドは、駆動装置１１４に対向するカウンタージョー連結ロッド１１８の側に設けられており、シールジョー連結ロッド１２０と呼ばれ、そのように指示される。

このシールジョー連結ロッド１２０は、自由に回転して、駆動シャフト１１６に偏心して実装される。シールジョー連結ロッド１２０の他方端は、シールジョー旋回アーム１２４で参照符号１２２で指示された接合中心に関節接合され、シールジョー旋回アーム１２４は、シールジョー要素１０４をその一端で支持し、その他端で、以下でシールジョー旋回軸線と呼ばれる旋回軸線１２６まわりに旋回方式で実装される。

対応して、カウンタージョー連結ロッド１１８は、カウンタージョー旋回アーム１２８に関節接合され、カウンタージョー旋回アーム１２８は、カウンタージョー１１０を支持し、それの対向端でカウンタージョー旋回軸線１３０に旋回方式で実装される。図示に従って、特に図５および図９のシールジョー１０２、１０８の配向に関して、以下で上側シールジョー１０８および下側シールジョー１０２も時々参照する。下側シールジョー１０２は、下側シールジョー要素１０４、１０６で構成される。上側シールジョー１０８は、上側シールジョー要素１１０、１１２で構成される。

２つの旋回軸線１２６、１３０は、図５および図９に係る側面図で特に理解され得るように、シールジョー１０２、１０８と駆動シャフト１１６の間に設けられる。図９で参照符号Ｅで指示され、シールの形成中にホイル４０が位置するシール面は、２つの旋回軸線１２６、１３０を相互に連結する連結線に垂直に延びる。このセクションのほぼ中間には、接合中心が存在し、それらのうちのシールジョー連結ロッド１２０の接合中心１２２だけが図面では見ることができる。

上で説明された形態では、図４の右側にそれぞれ見ることができるホイル４０をシールするための要素、即ち、シールジョー要素１０６およびカウンタージョー要素１１２は、支持されて可動式に実装される。特に図６から理解され得るように、２つの駆動装置１１５、１４０が設けられ、それらの駆動シャフト１１６、１４２は、互いに対して垂直に延びる。駆動装置１１５、１４０は、重なり合う方式で設けられ、それによって、比較的小型の設計が得られる。シールステーション１００の必須の構成要素は、横に裏返してベース上に反映された方式で軸線Ａのまわりに配置され、軸線Ａは、２つの駆動シャフト１１６、１４２の交差点と交差し、短脚１１４間の分離部を通過し、搬送ホイール５０の回転軸線に関して垂直に延びる。

以上の説明からの結果として、シールジョー要素１０４、１１０；１０６、１１２の第１のペアおよび第２のペアのために、各々のトグルジョイントが設けられ、シールジョー要素１０４へのトグルジョイントは、シールジョー連結ロッド１２０を含み、カウンタージョー要素１１０へのトグルジョイントは、カウンタージョー連結ロッド１１８を含む。ここに、２つの連結ロッド１１８、１２０は、共通の駆動シャフト１１６のまわりを回転可能に実装されて後者によって支持される。それらは、この駆動シャフト１１６に対して偏心して実装される。しかしながら、偏心は、互いに対して角度でオフセットされる。

図３から図５は、ホイル４０が図３から図５の上側でシールジョー１０２、１０８間に導入される前におけるシールステーション１００の動作中の段階を示す。シールジョー１０２、１０８は、開いている。具体的には、図４に示されたシールジョー要素は、次のように旋回する。即ち、シールジョー要素１０４は下向きで左方に、シールジョー要素１０６は下向きで右方に、カウンタージョー要素１１０は上向きで左方に、カウンタージョー要素１１２は上向きで右方に、旋回する。この旋回動作は、それぞれのトグルジョイントによって引き起こされる。図５に例示されるように、それぞれの連結ロッド１１８、１２０に対するそれぞれの偏心の大きめの半径は、シールジョー１０２、１０８に対向する駆動シャフト１１６の側に位置する。長脚１１３は、軸線Ａに平行に延び、短脚１１４は、それに対して垂直に延び、旋回軸線１２６、１３０は、それに対して各々が４５度傾いている。旋回アーム１２４、１２８は、対応して駆動シャフト１１６に向けて殆ど最大に旋回する。シールジョー１０２、１０８間に設けられる自由空間は、折り曲げられたホイル４０の挿入を、シールジョー１０２、１０８に後者が衝突せずに、可能にする。この挿入は、搬送ホイール５０の回転によって行われる。回転は、折り曲げられたホイル４０がシール面Ｅに到達したときに止められる。シール面Ｅへのホイル４０の接近中に、シールジョー１０２、１０８は、図５および図９に示された駆動シャフト１１６の時計方向の回転によって閉じられる。これらの図において参照符号１１６で指示された駆動シャフトを参照する。他方の駆動シャフト１４２は、ここで反対方向に駆動される。

シール位置は、図６から図９に表示される。シールジョー１０２、１０８は、相互に当接する。具体的には、シールジョー要素１０４は、カウンタージョー要素１１０に当接し、シールジョー要素１０６は、カウンタージョー要素１１２に当接する。こうして、相互に関連するジョー要素１０４、１１０；１０６、１１２の各ペアは、それらがホイル４０を閉じ込める間に閉じられる。更に、それぞれのジョー要素１０４、１０６、１１０、１１２の短脚１１４も相互に接触する。

図９に特に例示されているように、下側シールジョー１０２に関連するシールジョー連結ロッド１２０は、それの拡張位置にある。接合中心１２２および駆動シャフト１１６を交差する直線は、対応して、駆動シャフト１１６に関係のある偏心を耐トルク方式でそれの最大半径で通過する。シールジョー連結ロッド１２０は、対応して半径方向にのみ及び駆動シャフト１１６の軸受によって支持される。

対照的に、カウンタージョー連結ロッド１１８は、シール位置が到達されるまで、それの拡張位置の前、即ち、それの拡張位置の前のおよそ３０度まで、駆動シャフト１１６の回転の向きにある。換言すると、それぞれのシールジョー要素１０４、１０６は、（図９に示された表示に基づいて）それの可能な最高位置に到達しており、その一方で、駆動シャフト１１６の時計方向の回転は、カウンタージョー要素１１０の更なる接近につながる。駆動装置１１５としてのサーボモータによって適用されるトルクは、示された例示的な実施形態では、２つのジョー要素１０４、１１０または１０６、１１２のそれぞれの間の接触力を決定する。駆動装置１１５で拾われたトルクは、接触力を調整するために使用される。トルクは、正確に接触力に対応する。特に、駆動装置１１５と、個々のジョー要素１０４、１０６、１１０、１１２のシール面と、の間のばねや他の圧縮手段は、省略している。シールジョー要素が対応するトグルジョイントの拡張位置にあり、負荷が対応して属するシールジョー連結ロッド１２０を介して駆動シャフトに半径方向にのみ放出されるが故に、モータの運転を介して拾われるべきモーメントは、カウンタージョー要素１１０の接触力によって単に決定され、それによって、サーボモータを介した接触力の制御は、促進されて、より正確である。

図６も、機械の壁１４４に対するシールステーション１００の構成要素の位置を例示しており、それの外側（図６では左側）に、袋材料をスレッドと連結するための袋もしくは袋材料、ラベル、または、スレッドと協働するそれらの機能的な構成要素を備えた個々のステーションを通常は露出させている。壁１４４の外側で、デバイスの操作者は、構成要素をカバーする少なくとも部分的に透明なドアを開いた後に、機械の適合やトラブル除去のために後者にアクセスすることもできる。壁１４４の後ろには、機械の変速装置やモータが通常位置する。理解され得るように、駆動シャフト１２と、それに連結された連結ロッド１１８、１２０は、この壁１４４を貫いている。

図１０は、上で説明された方式のパッケージを例示しており、参照符号１５０で指示された包装で構成され、周方向包装として、スレッドやラベルを備えた点線で表示された袋４２を収容してフレーバー密封方式でそれを封入している。包装１５０は、折曲げ部４５によって閉じられている第１の広幅側を有する長手方向シールＬは、この折曲げ部から直角に離れている。これらの長手方向シールＬの端部には、横方向シールＱが存在し、折曲げ部４５に平行に延びる。長手方向シールＬおよび横方向シールＱは、互いの中に進行するかまたは互いに貫いている。

２…袋製造手段
４…実装部
１０…袋取扱い手段
１２…前袋取扱いアーム
１３…後袋取扱いアーム
１４…結合ロッド
１５…クランプシュー
１６…クランプばね
２０…ホイル取扱い手段
３０…駆動手段
３２…カムディスク
３３…駆動シャフト
３４…テイクオフ手段
３６…支持軸線
３７…レバー
４０…ホイル
４２…袋
４４…脚
４５…折曲げ部
５０…搬送ホイール
５２…クランプアーム
１００…シールステーション
１０２…下側シールジョー
１０４…シールジョー要素
１０６…シールジョー要素
１０８…上側シールジョー
１１０…カウンタージョー要素
１１２…カウンタージョー要素
１１３…長脚
１１４…短脚
１１５…駆動装置
１１６…駆動シャフト
１１８…カウンタージョー連結ロッド
１２０…シールジョー連結ロッド
１２２…接合中心
１２４…シールジョー旋回アーム
１２６…シールジョー旋回軸線
１２８…カウンタージョー旋回アーム
１３０…カウンタージョー旋回軸線
１４０…駆動装置
１４２…駆動シャフト
１４４…壁
１５０…包装
Ａ…対称軸線
Ｅ…シール面
Ｌ…長手方向シール
Ｑ…横方向シール
Ｉ…実装部４の位置
II…実装部４の位置
III…実装部４の位置
IV…実装部４の位置
Ｖ…実装部４の位置
VI…実装部４の位置

Claims (10)

1. 包装（１５０）内に受容され、抽出可能材料を包含する袋（４２）を製造するためのデバイスであって、
   抽出可能材料を包含する袋（４２）を製造するように構成される袋製造手段（２）を備え、前記袋（４２）内にシールするために対向側から前記包装（１５０）に作用するシールジョー要素（１０４、１０６）およびカウンタージョー要素（１１０、１１２）を備えたシールステーション（１００）を備えるデバイスにおいて、
   前記シールジョー要素（１０４、１０６）は、シールジョー連結ロッド（１２０）が適用されるシールジョー旋回アーム（１２４）に固定され、
   前記カウンタージョー要素（１１０、１１２）は、カウンタージョー連結ロッド（１１８）が適用されるカウンタージョー旋回アーム（１２８）に固定され、
   前記シールジョー連結ロッド（１２０）および前記カウンタージョー連結ロッド（１１８）は、サーボモータ（１１５）の共通の駆動シャフト（１１６）に各々が偏心して連結される、
   ことを特徴とするデバイス。
2. 前記サーボモータ（１１５）のトルクは、前記シールジョー要素（１０４、１０６）と前記カウンタージョー要素（１１０；１１２）の間の接触力として前記包装（１５０）に直接伝達される、
   ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
3. 前記シール処理中に、前記シールジョー連結ロッド（１２０）はそれの拡張位置にあり、前記カウンタージョー連結ロッド（１１８）はそれの拡張位置の前において２０度から４０度、好ましくは、２６度から３５度の角度である、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のデバイス。
4. 前記シールステーション（１００）は、Ｕ形状の前記袋のまわりに配置される包装（１５０）における対向する長手方向シール（Ｌ）とそれに対して横方向に延びる横方向シール（Ｑ）との形成に適合されるように具体化され、
   第１および第２のシールジョー要素（１０４、１０６）を含み、前記長手方向シール（Ｌ）の一方と前記横方向シール（Ｑ）のセクションとを各々が形成するように具体化され、各々が、前記包装（１５０）の前記シール中に、相応して具体化された第１および第２のカウンタージョー要素（１１０；１１２）と協働し、
   前記第１のシールジョー要素（１０４）および前記第１のカウンタージョー要素（１１０）は、各々が、第１のサーボモータ（１１５）の第１の駆動シャフト（１１６）と、それに関連付けされた前記連結ロッド（１２０；１１８）を介して、能動的に連結され、
   前記第２のシールジョー要素（１０６）および前記第２のカウンタージョー要素（１１２）は、各々が、第２のサーボモータ（１４０）の第２の駆動シャフト（１４２）と、それに関連付けされた前記連結ロッド（１２０；１１８）を介して、能動的に連結される、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のデバイス。
5. 前記第１のシールジョー要素（１０４）は、第１のシールジョー旋回アーム（１２４）を介して第１のシールジョー旋回軸線（１２６）のまわりを旋回し、
   前記第１のカウンタージョー要素（１１０）は、第１のカウンタージョー旋回アーム（１２８）を介して第１のカウンタージョー旋回軸線（１３０）のまわりを旋回し、
   前記第１のシールジョー旋回軸線（１２６）および前記第１のカウンタージョー旋回軸線（１３０）は、互いに対して平行に延び、
   前記第２のシールジョー要素（１０６）は、第１のシールジョー旋回アーム（１２４）を介して第２のシールジョー旋回軸線（１２６）のまわりを旋回し、
   前記第２のカウンタージョー要素（１１２）は、第２のカウンタージョー旋回アーム（１２８）を介して第２のカウンタージョー旋回軸線（１３０）のまわりを旋回し、
   前記第２のシールジョー旋回軸線（１２６）および前記第２のカウンタージョー旋回軸線（１３０）は、互いに対して平行に延び、
   前記第１の旋回軸線（１２６、１３０）は、前記第２の旋回軸線（１２６、１３０）に垂直に延びる、
   ことを特徴とする請求項４に記載のデバイス。
6. 前記第１の旋回軸線（１２６、１３０）および前記第２の旋回軸線（１２６、１３０）は、前記長手方向シール（Ｌ）および前記横方向シール（Ｑ）に対して各々が横方向に配向される、
   ことを特徴とする請求項４および５に記載のデバイス。
7. 前記第１の駆動シャフト（１１６）は、基本的に前記第２の駆動シャフト（１４２）に垂直に延びる、
   ことを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載のデバイス。
8. 包装内に提供され、抽出可能材料を包含する袋（４２）を製造するように構成された袋製造手段（２）を用いて、製造する方法であって、
   シールステーション（１００）では、前記袋（４２）のまわりに配置される包装が、シールジョー要素（１０４、１０６）とカウンタージョー要素（１１０、１１２）との間で押圧されてシールされる、方法において、
   前記シールジョー要素（１０４、１０６）と前記カウンタージョー要素（１１０、１１２）との間の接触力は、前記シールジョー要素（１０４、１０６）および／または前記カウンタージョー要素（１１０、１１２）を作動させるサーボモータ（１１５）のトルクを介して制御される、
   ことを特徴とする方法。
9. 前記シール処理中に、シールジョー連結ロッド（１２０）はそれの拡張位置に配置され、カウンタージョー連結ロッド（１１８）はそれの拡張位置の前において２０度から４０度、好ましくは、２５度から３５度の角度に配置される、
   ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記サーボモータ（１１５）は、周期的に反転する方式で動作する、
    ことを特徴とする請求項８または９に記載の方法。

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